康明 耿聰聰 何邦穎 張鵬舉 吳列

摘 要：文章介紹了汽車(chē)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的主客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)及影響關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的相關(guān)因素，并針對(duì)某款SUV開(kāi)發(fā)階段關(guān)門(mén)聲品質(zhì)較差問(wèn)題，特別是門(mén)鎖聲、車(chē)門(mén)撞擊聲問(wèn)題，進(jìn)行了關(guān)門(mén)聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)試，對(duì)問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行了影響因素分析，提出了采用上限壓縮載荷值車(chē)門(mén)密封條、后門(mén)前邊沿增加輔助密封條、提升門(mén)鎖內(nèi)部緩沖剛度等優(yōu)化方案，并對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明，以上三種優(yōu)化方案對(duì)提升關(guān)門(mén)聲品質(zhì)均有效，有效解決了該車(chē)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)差的問(wèn)題。文章提出的關(guān)門(mén)聲品質(zhì)評(píng)價(jià)方法及問(wèn)題解決思路可為后續(xù)類(lèi)似問(wèn)題解決提供借鑒，具有一定工程應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：聲品質(zhì);響度;尖銳度;壓縮載荷撓度

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.83+4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）19-50-05

Analysis and optimization on sound quality of the SUV door-slamming

Kang Ming1， Geng Congcong2， He Bangying1， Zhang Pengju1， Wu Lie1

（ 1.Beijing Automotive Co.， Ltd.， Automotive Research Institute， Beijing 101300;

2. China Automotive Technology & Research Center Co. Ltd， Tianjin 300300 ）

Abstract： This paper introduces subjective and objective evaluation index on sound quality of the vehicle door-slamming. It is a comprehensive analysis of related factors for poor sound quality of the SUV door-slamming in developing process， especially the door lock and door impact sound. By subjective evaluation and objective experiment present optimizing projects of maximum CLD value of door sealing strip， installing assistant sealing strip in the rear door front side and improving stiffness of door lock. The testing results show that the above three projects are valid for improving sound quality of the door-slamming. This idea and method can be used for reference to solve similar problems in the future， and has certain engineering application value.

Keywords： Sound quality; Loudness; Sharpness; Compression load deflection

CLC NO.： U463.83+4 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）19-50-05

前言

隨著人們物質(zhì)生活不斷提高，汽車(chē)消費(fèi)者對(duì)車(chē)輛振動(dòng)噪聲及聲振品質(zhì)（Noise Vibration Harshness，NVH）要求也越來(lái)越髙，人們對(duì)汽車(chē)NVH性能的需求開(kāi)始從單純的車(chē)內(nèi)噪聲大小逐漸轉(zhuǎn)移到更加復(fù)雜的聲音品質(zhì)。客戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)車(chē)輛之時(shí)，往往第一關(guān)注點(diǎn)在關(guān)門(mén)聲品質(zhì)，因此，關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的好壞很大程度決定了客戶(hù)對(duì)車(chē)輛品質(zhì)的第一印象。好的關(guān)門(mén)聲品質(zhì)給客戶(hù)以低沉厚重感、豪華感和緊湊感，而差的關(guān)門(mén)聲品質(zhì)則給客戶(hù)以低廉、厭煩、零碎等感受。

本文介紹了關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的主客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析了關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的噪聲類(lèi)型和主要影響因素，并針對(duì)某SUV關(guān)門(mén)聲品質(zhì)較差問(wèn)題，通過(guò)增大密封條壓縮載荷（Compression Load Deflection，CLD）值、增加輔助密封條、優(yōu)化門(mén)鎖內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，對(duì)該車(chē)輛關(guān)門(mén)聲品質(zhì)進(jìn)行了優(yōu)化提升，為日后關(guān)門(mén)聲品質(zhì)問(wèn)題解決提供了一種參考和借鑒。

1 關(guān)門(mén)聲品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.1 關(guān)門(mén)聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)

關(guān)門(mén)聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)分為響度-輕柔感、單薄-厚重感、尖銳-低沉感、零碎-緊湊感、廉價(jià)-精致感五個(gè)評(píng)價(jià)維度，通過(guò)對(duì)每個(gè)維度進(jìn)行聲音特征規(guī)定，使之涵蓋關(guān)門(mén)聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)的所有聲音特征，主觀評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如圖1所示。

（1）響度-輕柔感

主觀上感受到的撞擊瞬間總體音量感，主要描述聲音大小的量級(jí)。

（2）單薄-厚重感

低頻能量足夠強(qiáng)，并有一定的持續(xù)時(shí)間，可以給人以高品質(zhì)感受。

（3）尖銳-低沉感

當(dāng)門(mén)鎖聲較大時(shí)，主觀上感受到關(guān)門(mén)聲尖銳，不低沉，若低頻成分較多，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)就會(huì)給人低沉厚重感。

（4）零碎-緊湊感

當(dāng)車(chē)門(mén)第一次撞擊門(mén)框密封條后多余的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，包含門(mén)框、后視鏡振顫、門(mén)鎖多次撞擊聲、內(nèi)外飾振顫聲及泄壓閥葉片拍擊聲。

（5）廉價(jià)-精致感

關(guān)門(mén)聲更高層次的評(píng)價(jià)，除了考慮緊湊感所強(qiáng)調(diào)的多次沖擊響應(yīng)和收斂性問(wèn)題，廉價(jià)-精致感還探討車(chē)門(mén)撞擊過(guò)程中的中高頻音色和低頻音色動(dòng)態(tài)變化及相互調(diào)和關(guān)系。

3 關(guān)門(mén)聲品質(zhì)優(yōu)化

3.1 問(wèn)題提出

某SUV車(chē)型在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，主觀評(píng)價(jià)該車(chē)型關(guān)門(mén)聲品質(zhì)較差，特別是門(mén)鎖聲、車(chē)門(mén)撞擊聲較大。以1.2m/s2的關(guān)門(mén)速度進(jìn)行關(guān)門(mén)響度及尖銳度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示，圖5為響度和尖銳度小波分析彩圖。

由表1及圖5綜合分析，總結(jié)該車(chē)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：

（1）響度和尖銳度偏大;

（2）緊湊感較差，門(mén)鎖多次撞擊聲較明顯，關(guān)門(mén)聲雜音略多，尾音較明顯，聲音拖沓;

（3）低沉厚重感較差，車(chē)門(mén)撞擊聲較明顯。

3.2 優(yōu)化方案及驗(yàn)證

根據(jù)上述關(guān)門(mén)聲品質(zhì)問(wèn)題點(diǎn)，制定以下優(yōu)化方案：

（1）車(chē)門(mén)和門(mén)洞密封條采用上限CLD值方案，減小車(chē)門(mén)撞擊聲;

（2）在后車(chē)門(mén)前邊沿位置增加輔助密封條，提升關(guān)門(mén)低沉厚重感;

（3）提高鎖扣和棘輪緩沖塊剛度，解決鎖體振顫問(wèn)題。

3.2.1 更換上限CLD值門(mén)框/門(mén)洞密封條

該車(chē)門(mén)框密封條CLD值設(shè)計(jì)范圍為6±2N/mm，門(mén)洞密封條CLD值設(shè)計(jì)范圍為4±2N/mm。通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該車(chē)密封條CLD值均處于下限，因此，決定將門(mén)框和門(mén)洞密封條更換為上限CLD值件進(jìn)行驗(yàn)證，主觀評(píng)價(jià)CLD值上限樣件關(guān)門(mén)收斂性緊湊感有明顯提升，且關(guān)門(mén)雜音較少，通過(guò)客觀測(cè)試進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，響度和尖銳度均有明顯改善，對(duì)比分析結(jié)果如圖6所示。

3.2.2 后門(mén)前邊沿增加輔助密封條

針對(duì)該車(chē)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)低沉厚重感較差問(wèn)題，在后門(mén)前邊沿位置增加卡槽式輔助密封條進(jìn)行驗(yàn)證，如圖7所示。通過(guò)小波分析可知，關(guān)門(mén)時(shí)低頻成分明顯增加，低沉厚重感較明顯，門(mén)鎖聲改善明顯，中高頻成分較少較多，收斂性緊湊感較好，關(guān)門(mén)聲品質(zhì)有較大的提;通過(guò)特征響度分析可知，低頻成分持續(xù)時(shí)間明顯增加，分析結(jié)果如8、圖9所示。

3.2.3 門(mén)鎖內(nèi)部機(jī)構(gòu)優(yōu)化

門(mén)鎖是影響關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的最主要因素，可通過(guò)提升門(mén)鎖鎖扣和棘輪緩沖塊的剛度，來(lái)解決鎖體振顫問(wèn)題。對(duì)優(yōu)化后的鎖體進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)和客觀測(cè)試對(duì)比，從測(cè)試結(jié)果可以看出中高頻收斂性有明顯改善，主觀感受門(mén)鎖撞擊聲有明顯干山，對(duì)比分析如圖10所示。

通過(guò)小波時(shí)頻圖對(duì)比分析可知，優(yōu)化后前門(mén)關(guān)門(mén)聲低頻持續(xù)時(shí)間明顯增加（A區(qū)域），中高頻能量（C區(qū)）明顯減弱，中頻區(qū)（B區(qū)）改善較明顯，聲音緊湊感改善明顯，對(duì)比分析結(jié)果如圖11所示。進(jìn)一步進(jìn)行尖銳度和響度對(duì)比分析，通過(guò)測(cè)試可知，優(yōu)化后響度由31.6sone下降至24.1sone，峰值尖銳度由2.53acum降至2.06acum，已滿(mǎn)足前期設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)論

本文以某SUV關(guān)門(mén)聲品質(zhì)為研究對(duì)象，全面介紹了關(guān)門(mén)聲品質(zhì)主客觀評(píng)價(jià)方法，并通過(guò)分析研究了關(guān)門(mén)聲品質(zhì)主要噪聲特征，找出了關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的相關(guān)影響因素，并在研究過(guò)程中，針對(duì)該車(chē)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化驗(yàn)證，總結(jié)得出以下結(jié)論：

（1）關(guān)門(mén)聲品質(zhì)主要影響因素為車(chē)門(mén)制造裝配精度、門(mén)鎖系統(tǒng)、門(mén)框及門(mén)洞密封條、最小關(guān)門(mén)速度、車(chē)門(mén)本體和車(chē)

身等;

（2）優(yōu)化門(mén)鎖內(nèi)部緩沖塊剛度對(duì)門(mén)鎖聲有明顯改善，特別是門(mén)鎖過(guò)行程撞擊聲;

（3）通過(guò)適當(dāng)增大密封條CLD值可減小車(chē)門(mén)撞擊聲，對(duì)響度和尖銳度均有明顯改善，中高頻能量減少較多，無(wú)明顯關(guān)門(mén)雜聲，收斂性緊湊感較好;

（4）在后門(mén)前邊沿增加輔助密封條，對(duì)關(guān)門(mén)低沉厚重感有明顯提升，而且對(duì)門(mén)鎖聲也有明顯改善。

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