某SUV關(guān)門聲品質(zhì)分析與優(yōu)化

康明 耿聰聰 何邦穎 張鵬舉 吳列

摘 要：文章介紹了汽車關(guān)門聲品質(zhì)的主客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)及影響關(guān)門聲品質(zhì)的相關(guān)因素，并針對(duì)某款SUV開發(fā)階段關(guān)門聲品質(zhì)較差問題，特別是門鎖聲、車門撞擊聲問題，進(jìn)行了關(guān)門聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)試，對(duì)問題點(diǎn)進(jìn)行了影響因素分析，提出了采用上限壓縮載荷值車門密封條、后門前邊沿增加輔助密封條、提升門鎖內(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)門聲品質(zhì)均有效，有效解決了該車關(guān)門聲品質(zhì)差的問題。文章提出的關(guān)門聲品質(zhì)評(píng)價(jià)方法及問題解決思路可為后續(xù)類似問題解決提供借鑒，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，汽車消費(fèi)者對(duì)車輛振動(dòng)噪聲及聲振品質(zhì)（Noise Vibration Harshness，NVH）要求也越來越髙，人們對(duì)汽車NVH性能的需求開始從單純的車內(nèi)噪聲大小逐漸轉(zhuǎn)移到更加復(fù)雜的聲音品質(zhì)。客戶在購買車輛之時(shí)，往往第一關(guān)注點(diǎn)在關(guān)門聲品質(zhì)，因此，關(guān)門聲品質(zhì)的好壞很大程度決定了客戶對(duì)車輛品質(zhì)的第一印象。好的關(guān)門聲品質(zhì)給客戶以低沉厚重感、豪華感和緊湊感，而差的關(guān)門聲品質(zhì)則給客戶以低廉、厭煩、零碎等感受。

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

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

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

關(guān)門聲品質(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，通過對(duì)每個(gè)維度進(jìn)行聲音特征規(guī)定，使之涵蓋關(guān)門聲品質(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)門鎖聲較大時(shí)，主觀上感受到關(guān)門聲尖銳，不低沉，若低頻成分較多，且持續(xù)時(shí)間較長就會(huì)給人低沉厚重感。

（4）零碎-緊湊感

當(dāng)車門第一次撞擊門框密封條后多余的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，包含門框、后視鏡振顫、門鎖多次撞擊聲、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)和收斂性問題，廉價(jià)-精致感還探討車門撞擊過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)門聲品質(zhì)優(yōu)化

3.1 問題提出

某SUV車型在開發(fā)過程中，主觀評(píng)價(jià)該車型關(guān)門聲品質(zhì)較差，特別是門鎖聲、車門撞擊聲較大。以1.2m/s2的關(guān)門速度進(jìn)行關(guān)門響度及尖銳度測(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)該車關(guān)門聲品質(zhì)主要問題有以下幾點(diǎn)：

（1）響度和尖銳度偏大;

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

（3）低沉厚重感較差，車門撞擊聲較明顯。

3.2 優(yōu)化方案及驗(yàn)證

根據(jù)上述關(guān)門聲品質(zhì)問題點(diǎn)，制定以下優(yōu)化方案：

（1）車門和門洞密封條采用上限CLD值方案，減小車門撞擊聲;

（2）在后車門前邊沿位置增加輔助密封條，提升關(guān)門低沉厚重感;

（3）提高鎖扣和棘輪緩沖塊剛度，解決鎖體振顫問題。

3.2.1 更換上限CLD值門框/門洞密封條

該車門框密封條CLD值設(shè)計(jì)范圍為6±2N/mm，門洞密封條CLD值設(shè)計(jì)范圍為4±2N/mm。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該車密封條CLD值均處于下限，因此，決定將門框和門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)門收斂性緊湊感有明顯提升，且關(guān)門雜音較少，通過客觀測(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 后門前邊沿增加輔助密封條

針對(duì)該車關(guān)門聲品質(zhì)低沉厚重感較差問題，在后門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。通過小波分析可知，關(guān)門時(shí)低頻成分明顯增加，低沉厚重感較明顯，門鎖聲改善明顯，中高頻成分較少較多，收斂性緊湊感較好，關(guān)門聲品質(zhì)有較大的提;通過特征響度分析可知，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 門鎖內(nèi)部機(jī)構(gòu)優(yōu)化

門鎖是影響關(guān)門聲品質(zhì)的最主要因素，可通過提升門鎖鎖扣和棘輪緩沖塊的剛度，來解決鎖體振顫問題。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，主觀感受門鎖撞擊聲有明顯干山，對(duì)比分析如圖10所示。

通過小波時(shí)頻圖對(duì)比分析可知，優(yōu)化后前門關(guān)門聲低頻持續(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，已滿足前期設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)論

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

（1）關(guān)門聲品質(zhì)主要影響因素為車門制造裝配精度、門鎖系統(tǒng)、門框及門洞密封條、最小關(guān)門速度、車門本體和車

身等;

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

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

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

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