基于声强法的前围系统隔声性能测试分析

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1、基于声强法的前围系统隔声性能测试分析余为高朱钧田秀杰黄威无锡吉兴汽车声学部件科技有限公司无锡214191摘要：车身是噪声与振动的向车内的传递通道，前围是汽车噪声向车内传播的主要途径之一，前围隔音埶的隔声性能直接影响到车内噪声水平。本文采用声强法对某汽车前围子系统的隔声量进行测量，并利用声强云图检测到前围隔声性能的薄弱区域，为提高前围隔音垫的隔声性能提供了有效的参考依据。关键词：声强；前围；隔声量；声强云图1引言汽车是一个运动的复杂组合式噪声源，发动机和传动系工作时产生的振动、行驶中汽车轮胎在地面上的滚动、车身与空气

2、的作用，是产生汽车噪声的根木原因。前围是汽车噪声向车内传播的主要途径之一，只有汽车前围具有较好的隔声性能，才能有效地阻隔发动机舱内的噪声进入车内。声强测量具有方向性，受现场影响比较小，对噪声源的研究有着独特的优越性，能够有效地进行现场声功率测量，还能应用于隔声量的测量。为研究前围隔音垫的声学性能，木文基于声强法对其的隔声性能进行测试与分析，为前围隔音垫的隔声性能设计提供有效的参考依据。2基于声强法的隔声量测试原理2.1声强测量原理声强是表示在垂直于声波传播方向的单位面积上、单位时间内通过的平均声能，声强是欠量。为了

3、得到声强，可同时测量瞬时声压和相应的质点速度。其中声压信号可直接由传声器得到，而瞬时质点速度则可由两个邻近的传声器Z间的声压梯度经计算求得。因此，声强探头可由两个相靠近的传声器组成，使用时,同时测量两个传声器各自的声压和两者之间的压力梯度。对于频域内声强，利用两个传声器信号得到的两个声压互谱的虚部，可以得到有功声强的频率分布/,其计算公式为：(1)其中，Ga〃为a、B传声器声压的互谱，f为声压信号的频率，°为空气密度，d为两传声器Z间的距离。2.2隔声量测试原理隔声量是评价材料隔声性能的重要指标，通常采用声传递损失

4、STL(SoundTransmissionLoss)来表示，即入射声功率*二与透射声功率叱之比的对数值。S7Z=101og10其中，叱入射声功率(w)；W透射声功率⑴)；W=ks而入射声功率可表示为'g,透射声功率可表示为叱，其中°为透射声强。STL=10log（窖）-10log（/z）-10log（SJ因此，32q2j=lOlog（牛）+lOlog（些）+101og（-^）—lOlog（丄）P；efS（I/pcIref⑶而几”二2e・5Pa,^ref=10e-12w/m2,P=1.2kg/m3,c=334.5m/

5、s,入射声压级为5=10log（件）L.=101og（-^）P创,透射声强级为",（入射面积和透射面积相等）(4)STL=Lp-L,-6.08隔声测试通常采用如图1所示的实验设施进行，样件安装于混响室与消声室Z间的隔声窗口。混响室中采用低频和高频组合扬声器，产生宽带的随机口噪声,在混响室内形成均匀的扩散声场，在消声室通过声强探头以恒定的速度扫描样件表面，测试得到从混响室透射到消声室的声强。通过测试在声源室屮入射声压级和在接收室中测量材料表面的声强级，根据公式（4）可计算得到材料的隔声量STLo樓受1宣）户4室（梶响

6、宣）图1声强法测量系统布局图3・某前围隔音垫隔声量的测试与分析本文以某汽车前围为研究对象，截取车身前阖子系统飯金制作隔声工装，对前围隔音垫的隔声性能进行测试。使用丹麦G.R.A.S公司生产的声强测试探头和比利时LMS公司的SCADS采集前端及TEST.LAB中声强测试与分析软件模块进行测试。测试时为了减少测量时的有限差分误差和相位失配误差，在测试前用需对声强测试探头进行校准。隔声测试时，接收室采用消声室可以很好的消除背景噪声对透过前圉的辐射声强的影响。对于声强测试，测量高频噪声时在选取小的双传声器之间的间距，测量低

7、频噪声选取大的双传声器之间的间距。测试时声强探头距离选择为5mm,声强测试有效的1/3倍频程频率范围为250・12500Hz。3.1隔声量测试分析前围隔音垫在车内是和车身飯金一起组成隔声构件，一般是将其与钢板一起安装于隔声窗口，评价其隔声性能时一般采用插入损失。分别测量钢板的隔声量S兀喰/和钢板加材料的隔声量S仏肋，即可计算得到材料的插入损失为(5)IL=STLsu)n-ST—将前围零部件安装于隔声窗口，飯金件上的孔洞采用厚度为0.8mm的块状钢板堵上，并采用阻尼密封，前围工装和窗口Z间同样采用阻尼材料密封。隔音垫

8、和板金之间不能有空腔，密封好的前围零部件隔声测试窗口如图2、3所示。采用超声波测漏仪进行密封性检测，确保无漏声后，即可进行声强测试分析。图2前围飯金隔声量测试窗口图3前围隔音垫隔声量测试窗口进行隔声量测试时，通过声强探头轴线与样件表面尽量保持垂直，以恒定的速度扫描样件表面，测试得到从混响室透射到样件表面的声强，根据公式(4)可得到隔声量测试结果，如图4所示。