图1  PAK系统在宝马汽车车外通过噪声测试中的应用

基于DIN ISO362的车外通过噪声测试对于汽车制造商来说是在研发阶段必须进行的标准测试。米勒贝姆声学振动系统有限公司研发的PAK系统可以高效地完成此项测试。

PAK系统在宝马汽车车外通过噪声测试中的广泛应用（见图1），保证了所有相关试验数据的兼容性，并建立起数据库，实现数据共享，各部门均可随时访问数据库，对数据库内的数据作进一步的处理分析。

降低汽车噪声，保护城市环境

DIN ISO362规定：乘用车在二挡和三挡全油门加速的工况下、大功率汽车只在三挡的情况下，以50km/h的速度通过测试区域。TüV设定了不允许超过的规定极限值，即汽车辐射出来的被允许的最大噪声值，尤其是在高楼林立的区域。对于汽车制造商来说，无论在研发阶段还是批量生产阶段，通过对声音细节的分析以保证对声音品质的控制是非常必要的，而基于DIN ISO362的加速通过噪声测试对这两种应用提供了必要的信息。

图2  通过噪声测试道路和设置

基本测试设置

ISO 10844标准定义了加速通过噪声测试的道路，规定在方圆50m内没有大的反射面，含有沥青成分的干路面较适合做试验。试验时要求A计权下的环境噪声（包括风噪）至少小于车辆试验噪声10dB以上。在实际的噪声测量时，了解包括地面和大气温度、风速和相对湿度等气象数据是非常必要的。用于测量汽车噪声的麦克风应放置在距离测试道路中心线两侧7.5 m左右的路面上，距离地面高1.2m。因为实际情况的缘故，汽车要从两个方向通过测试道路。当车辆到达LB1位置的光栅时，测试开始，当车辆通过LB2位置的光栅时，测试结束。要进行分析的数据是从AA线到BB线所记录的数据。车辆通过AA线时全力加速以50km/h的速度行驶过测试区域（见图2）。

PAK便携数据采集系统

PAK声学测试系统极大地优化了通过噪声测试。PAK系统可以通过条形码阅读器自动下载数据库中关于车辆规格的参数，如发动机和变速器的型号、传动轴和轮胎尺寸等，这能确保与试验相关的信息同测试数据一同被保存下来。

图3  PAK Mobile MKⅡ高性能数据采集系统

用于实际测试的系统由两部分组成。第一部分是移动的前端PAK Mobile MK II高性能数据采集系统（见图3），它可以安装在汽车中处理车载传感器获得的信号，如发动机转速或者油门踏板位置。在这里，利用64同步通道的前端，所有的数据通过无线网络传输给地面上的测试系统。第二部分是静态测试系统，它可以记录来自测试道路的麦克风信号、遮光板的触发脉冲和由雷达脉冲测得的速度。通过一个小型终端（见图4）显示所有相关的数据，如车速和声压级等都可被司机使用。信号状态通过3个LED灯形象地传送给司机，确保司机能及时辨别出试验要求的极限值是否被满足。如果边界条件不满足，例如车速超过允许的范围，司机可以通过删除已进行的通过噪声测试，方便地控制试验，亦或作为选项，系统可自动排除那些超过要求范围的试验。如此设置可以使得一个人便能完成该通过噪声测试。

测试结果：读取和分析

一般来说，使用PAK系统进行通过噪声测试，4次有效驾驶就可完成规定要求的试验。原始数据和分析结果储存在中央数据库中，以便于其他的宝马汽车工厂访问，统一的前端和软件用户界面保证了所有的宝马汽车工厂的测试数据拥有很好的兼容性，通过数据库使其具有很好的交换性和比较性。

图4  小型终端显示所有相关的数据

然而此试验的首要目标是获取最大声压级，当最大声压值超过极限值时，PAK系统会对数据进行进一步分析。这些正是汽车及零部件厂商的研发工程师每天的工作，利用PAK系统完成对细节声音的分析，以使工程师们弄清楚影响声音品质的因素。

MK Ⅱ可以同步采集高达64通道的测试数据，这使得PAK测试系统可以从其他传感器读取数据，例如车内和发动机舱的加速度计。可以在分析噪声频谱的同时有选择性地分析和优化单个部件，这使得汽车制造商在未来的声学设计中拥有最大的灵活性。

图5  通过噪声测试分析报告

从测试到仿真、计算

PAK室内模拟通过噪声测试解决了室外测试依赖天气的问题。PAK模拟通过噪声的应用使得其和室内车辆其他测试之间相兼容。此外，多种车辆测试方案如指向特性也同样被支持。PAK测试得到的所有数据都可以被用来进行进一步的计算。阶次和心理声学分析仅仅是这些功能中的两个，原始声音和更改后的声音之间的声学比较在声学设计方面也是一个更加有用的工具。

在PAK测试系统中，测试值可以在独立且可配置的图形中读出。试验者也可以回放所测得的数据，同样，它也可以图形中显示随时间变化的信号1/3倍频程等（见图5）。

PAK系统模块和特性

PAK是一个模块化系统，它能测试、分析、评估声音和振动信号，可以实现多种跟踪方式、多通道测试。PAK除了在通过噪声测试和模拟通过噪声测试有很好的表现外，也可用于其他的测试和分析任务，比如信号分析、量级测试、声功率测试、声级计测试、数字信号跟踪、工作振形分析、转角分析、扭振、心理声学和声音设计等。所有功能都是为了满足工业需求而专门定制的。PAK在所有的模块上都提供了通俗的、友好的使用界面，使保存数据的同时加注注释和备注成为可能。数据的存储基于国际标准ASAM-ODS之上，这种格式在汽车工业界得到了广泛应用。