发动机本体噪声在1/3倍频程上的能量分布如图中蓝色线所示,红线峰值为开关所发出噪声常在的频率范围
NVH应用于降低车型的噪声、振动和声振粗糙度等级,对于提高车辆的舒适性有着深远的意义,而距离车内乘员最近的车内各种开关同样需要进行NVH评价。
对于汽车而言,NVH问题是处处存在的,汽车动力总成悬置系统的隔振研究以及发动机进排气噪声的研究是改善整车舒适性的重要内容,同时在车辆起动、行驶、制动和停止各个阶段都有着不同的NVH问题,我们总结为发动机NVH、车身NVH和底盘NVH三大部分。
这里我们谈的不是驾驶室外的部件,而是离车内乘员最近的车内各种开关,这些零件虽然小,但是发出的噪声直接传入我们的耳朵,没有舱壁的阻隔,也没有各种隔音棉的吸收。
发动机噪声频率一般是25 Hz基频+谐频,在200 Hz范围内;而开关操作时的“吧嗒吧嗒”声,一般在1 kHz左右(如图所示)。通过对比,可以看到开关操作的噪声与动力总成声音频率相差较远。因此,发动机本体噪声频谱无法覆盖开关的噪声,其对应的主观感受即为车内可以听见的开关操作声。研究发现,在汽车起动过程和怠速过程中,除了一开始的燃油泵等声音外,不会有其他声音在1000Hz频率。这些噪声传到人耳中,由于其频率不同,对于人的感知便完全不同。当人耳接收到声振动后,主观上产生的“响度感觉”近似于强度的对数正比,但比如鞭炮声很响,而远处的谈话声却不是很响。实验表明,响度感觉不仅与声波强度的对数近于成正比,而且与声波的频率也有关。因为人耳对于200 Hz声音的灵敏度比
1000 Hz声音的灵敏度要低得多,所以车辆的轰鸣声并不是那么反感,但对于开关操作的噪声就可能会感觉不适。同时,1000 Hz又恰为人耳最敏感的区域,所以该噪声容易被人察觉,并引起主观抱怨,从而降低该车型的车内声品质。
目前,众多国内外OEM厂商都非常重视NVH评价,并且花很大精力去解决各类动力系统、传动系统和悬架系统中的NVH问题。但是,我们常说“细节决定成败”,当众多噪声被重重密封条、隔音棉挡在车厢之外时,乘员身边的一个开关却发出了令人厌烦的噪声。此时,人们对这辆车的印象会不会大打折扣呢?
我们看到,在目前应用非常广泛的NVH主观评价表中,开关系统噪声已被罗列为评价项目。
当前,国内汽车业竞争激烈,同档次的车型在常规性能方面已区别不大,水平相近,因此提高舒适性、减少噪声及振动已成为OEM厂商的新焦点和技术发展方向。在此背景下, 车辆的NVH 性能正逐渐演变为重要的设计指标, 穿插在整车开发的各个环节。汽车的NVH性能必将成为决定车型开发的成功与否的不可或缺的重要因素之一。
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