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车内风噪声水平的传递损失模型及分析

2023-08-07 21:35:41·  来源：汽车测试网  
　

车内风噪声是汽车行驶中普遍存在的噪声源，其影响车内乘坐舒适性和驾驶体验。传统方法通过外部麦克风测量声压级，并采用传递损失来估计车内风噪声水平。然而，研究发现预测值与实际测量值之间存在不一致，导致预测值至少比测量值高出20 dB。本文提出一个新的传递损失模型，并解释了这种不一致性的原因。通过对车身对声学波和伪声音的敏感性进行分别考虑，建立了更准确的传递函数，有效地改善了风噪声水平的预测。


第一部分：引言

汽车内部噪声是一项关键的研究领域，特别是随着汽车行驶速度的提高，风噪声对车内乘坐舒适性和驾驶体验产生了越来越大的影响。传统方法通常使用外部麦克风测量声压级，并通过传递损失来估计车内风噪声水平。然而，此方法的预测结果与实际测量值之间存在显著差异，本文旨在解释这种差异并提出改进的传递损失模型。


第二部分：传递损失模型与不一致性原因

传递损失是车身对声学波的敏感性指标，然而，这并不代表车身对伪声音的敏感性。伪声音是表面麦克风测得的压力波动的主要组成部分，它包含了许多来自车身结构的复杂反射和散射。因此，传统的传递损失模型忽略了伪声音的影响，导致预测值高估了车内风噪声水平。


为了解决这一问题，我们需要针对分别构成风噪声激励源的声学波和伪声音定义合适的传递函数。我们通过建立新的传递损失模型来考虑这两者之间的关系。该模型将声学波和伪声音的传递损失分别考虑，并将它们结合起来，形成最终的车内风噪声传递损失模型。


第三部分：建立新的传递损失模型

我们通过对车身结构进行声学特性分析，获得了声学波在车身内传播的传递函数。这一传递函数考虑了车身的几何形状、材料特性以及结构振动的影响。同时，我们利用计算流体力学（CFD）方法模拟了风流场，得到了产生伪声音的激励源。


接着，我们分别计算声学波和伪声音在车身内传播时的传递损失。声学波传递损失的计算考虑了声学波的衰减和散射现象，而伪声音传递损失的计算则考虑了伪声音在车身内反射和散射的影响。最后，我们将声学波和伪声音的传递损失结合起来，得到了全新的车内风噪声传递损失模型。


第四部分：模型验证与分析

我们对新的传递损失模型进行了验证，并与传统模型进行了比较。通过实测的车内风噪声数据，我们发现新模型的预测结果与实际测量值更加接近，明显优于传统模型的预测精度。这表明新的传递损失模型能够更准确地估计车内风噪声水平，有效地解决了传统模型中的不一致性问题。


第五部分：结论与展望

本文提出了一个新的车内风噪声传递损失模型，并解释了传统模型中不一致性的原因。通过考虑声学波和伪声音的敏感性，新模型成功地改善了风噪声水平的预测精度。然而，本研究仍有一些局限性，例如未考虑车身表面的非均匀性和声学吸收材料的影响。未来的研究可以进一步完善模型，并探索其他因素对车内风噪声的影响。


综上所述，本研究在汽车内部噪声控制方面取得了一定的突破，为更准确地估计车内风噪声水平提供了新的思路和方法。这对于提升汽车乘坐舒适性和驾驶体验具有重要的实际意义。

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