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座椅异响的测量与诊断
【摘要】异响评价目前以主管评价为主，本文旨在探索一种方法利用客观测试来查找异响源。本文以某车型的座椅为例，采集道路谱，使用采集的路面振动谱转化为功率谱密度（PSD，Power Spectral Density），用功率谱密度作为激振器的输入。座椅安装在振动试验台上，声音和振动加速度在半消声室环境中进行采集。采用Head Acoustic 的头戴式耳机采集数据，用Artemis 进行数据处理。MB dynamics 是振动试验台控制软件。采用小波分析、Zwicker 响度和Relative Approch3D（听觉相关量）进行数据分析。基于声音和振动测量和分析，确定异响源。异响来源于头枕和椅背的结合处，异响来源的解决措施相对于异响的诊断而言是简单的。
关键词：功率谱密度PSD，异响，小波分析，N10 Zwicke 响度Rel.Approach3D
1、引言
随着人们对汽车舒适性要求的提高，汽车的NVH 性能越来越受到客户的重视，汽车开发过程中噪声和振动的控制显得尤为重要。由于汽车内饰件处于汽车的可见区域，内饰性能的优劣直接影响着驾乘人员对内饰的评价，因此内饰件除了要满足多种功能要求，还要满足不产生异响的要求。其中仪表板、副仪表板、座椅、空调箱、天窗、转向管柱、衣帽架、门板和安全带等汽车的标准配置功能件，都是异响高发的重要部件，需要在整个汽车开发过程中受到高度关注和严格控制。
异响BSR（Buzz，Squeak and Rattle）是指非正常、不必要的声音，这些声音令乘客感到厌烦、不安或不愉悦。按产生的机理分类，最主要的汽车异响有Squeak 和Rattle 两类，Squeak 是两个零件或表面以粘-滑的方式相互摩擦而发出的吱吱声，Rattle 是两部件或表面相互碰撞而发出的咔咔声。
产生异响的原因主要有尺寸公差、装配精度、接触面材料兼容性、结构设计、各种温度和湿度环境条件以及产品质量等。随着车辆NVH 技术的大幅度的提高，车辆内部或外部异响的量化变成评价车辆质量的一个重要因素。异响的成本率占大约10-15%，而且，车辆异响对于顾客购买车辆产生负面影响。因此，对于优质车辆而言，异响评价的研究放到前面。在JD-Power 调查中，异响占据很多项，是影响汽车品牌JD-Power 排名的重要因素，有异响的汽车在市场上的竞争力日趋下降。
2、国内外异响研究
国外异响研究较早，1999 年Farokh Kavarana[1]发表了有关异响的综述，里面阐述了异响的背景及理论、产生机理和预防。文章指出大部分的异响都可以归因于结构缺陷、不匹配的材料对或糟糕的几何空间控制。异响的引起潜在方面是相对运动超过某一阈值。相对运动不总是引起异响，但是异响总是由相对运动引起的。相对运动归因于结构缺陷，结构缺陷由刚度不足、过度输入力和糟糕的模态分布引起。异响的特点就是找到异响源比较困难，异响的产生是随机的，瞬时的，如果能够找到异响源，相对而言，改进异响比较容易。Nolan[2]提出了针对异响的模态合理分布策略，提供了典型的模态合理分布图。Nolan 首先提出异响对标过程，对标是建立静态和动态刚度目标的基石活动，目标设定流程遵从对标过程。Kavarana[3]呈现了适用于IP 异响防治的目标设定过程。
最近国外的研究，Valerie G. Caryer Cook[4]等采用波束形成的方法用于异响的测试，指出波束形成方法对于车内低频异响的声音空间定位产生更大的误差，需要进一步研究并做出频率、球形半径和定位准确性三者之间的平衡选择关系。E. Y. Kuo[5]等采用CAE 分析方法，研究了门夹中密封刚度对车门异响性能的影响。
我国异响研究还处于起步阶段。任锡娟[6]采用CAE 分析的方法进行了汽车内饰件异响的预测研究，并取得较好的效果。我们在异响方面的研究也处于起步阶段，初步建立了异响测试的方法流程，对于进行异响的深入研究具有非常重要的意义。
3、座椅异响测试
路试和4-Poster 测试都有的问题就是背景噪声大，掩盖了部分异响的声音，另外，在路试和4-Poster 测试的时候都不适合更仔细的查找异响源，无法拆卸部件，而在异响试验台上可以在半消声室环境中进行，背景噪声低，用于测试异响试验台也是低噪声的电磁激振器，另外能够拆卸零部件，精确查找异响源。
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