车辆超声波密封性对声品质影响的研究

徐京莲，覃毅



车辆超声波密封性对声品质影响的研究

徐京莲，覃毅

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

汽车密封性会影响车辆声品质，研究采用超声波密封性检测方法，探讨超声波密封性测试值与车辆声品质的关系。超声波检测将超声波发生器信号源至于车辆车厢内，利用车外超声波接受装置，经信号处理评定车辆密封性，超声波柔性探头和便携式显示器可以测试微小孔洞，且不用改变车辆本身零件装配。该方法检测方便快捷、成本低、可靠性较高，具有现实意义，值得推广应用。

声密性；NVH；声品质

1 前言

随着汽车在人们生活中的普及和设计制造水平的不断提升，用户对车辆的声品质要求也越来越高。乘客需要一个安静舒适、不受干扰的车内环境，车辆的密封性要求也越来越重要。汽车密封性传统采用气密性测试仪或者淋雨试验进行测试，但是气密性测试设备体积较大，价格较高，针对比较小或者隐蔽的孔隙难以准确定位，淋雨试验对非淋雨面评估效果不足。用超声波检漏仪来进行汽车密封性的测试，受外界环境干扰小，不需拆装零件，柔性探头可探测较隐蔽孔隙或密封不良部位的超声波信号，可以准确定位泄露部位，进行控制和处理。本文主要研究车辆超声波密封性不同测量值对车辆声品质的影响。

2 超声波检测汽车密封性原理

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。在封闭的车辆驾驶舱内，放置超声波发射源，超声波在介质中传播，在封闭的城市轨道交通车辆车厢内，放置超声波发生器，超声波在均匀的介质中以直线方式传播，当传播到界面或另一种介质的表面时，会发生反射、折射现象。如果封闭车厢内有缝隙、孔洞，超声波将穿过该缝隙，用超声波检测探头在车辆外侧探测零部件装配过孔、车身焊缝等部位，可以捕捉到超声波，通过检测仪器分析、处理，可以判断出缝隙或孔的大小、位置。

超声波的优点：

1）可检测高频率的超音波，避免环境干扰；

2）超声波信号可转换为人耳可听到的声波；

3）超声波信号可进行量化、数值化。

超声波检测装置原理框图见图１。

3 车辆声品质

定义：声品质可定义为听觉事件对个人各方面需求的满足程度。被广泛认同的完整的声品质定义首先由Blauert给出：“声品质是在特定的技术目标或任务内涵中声音的适宜性。”“声品质定义中的‘声’并不是指声波这样一个物理事件，而是指人耳的听觉感知，‘品质’是指由人耳对声音事件的听觉感知过程，并最终做出的主观判断。”

声品质分析一般会结合主观评价和心理声学客观定量分析。影响产品品质和顾客购买心理的重要指标有声压级、响度、尖锐度、粗糙度、语音清晰度等。

4 试验方案及样车选取

4.1 试验目的

监测不同级别声密性测试值，并进行声品质主观和客观评价，评估车辆前围声密性对驾驶室声品质的影响。

4.2 试验人员组成

公司车辆感知质量评估专业人员、NVH专业工程人员、质量评审员等

4.3 测试工况

怠速、匀速、加速。

4.4 测试车辆

公司刚下线合格车辆（3公里以内），NVH评估合格车辆。

4.5 测试场地

符合NVH测试要求的跑道：

图2 试验方案

5 试验结果

5.1 样车前围声密性测试数据

表1 样车声密性测试结果

5.2 主观评价试验结果

1）同一过孔超声波泄漏量差异较大时，（1号车，泄漏量增加30dBuV以上）时乘客主观能明显感受到车内声品质变差，尤其在高转速状态下非常明显，前围风噪声增大。

表2 样车声品质主观评价结果

（1）同一过孔超声波泄漏量差异较大时，（1号车，泄漏量增加30dBuV以上）时乘客主观能明显感受到车内声品质变差，尤其在高转速状态下非常明显，前围风噪声增大。

（2）超声波泄漏量差异量级一般时（2号车，降低10至20dBuV），怠速差异不明显，匀速及加速超声波泄露量大车声品质稍差。

（3）超声波泄漏量相差较小时（3号车，仅增加5dBuV左右）车内声品质主观评价基本一致。

6 客观测试结果

6.1 怠速开关空调及匀速客观测试结果

表3 样车怠速匀速客观测试结果

注：“+”表示正常车与超标车的声品质系数与声密性表现正相关，涂绿色；“-”表示正常车与超标车的声品质系数与声密性表现负相关，涂黄色。

6.2 怠速扫描及加速车内声品质测

（1）1号车超声波泄漏量较高车（泄漏量67）较正常状态车怠速扫描声压级高约0.5dBA，响度约高1sone。

图3（1） 1号车怠速扫描同转速车内声音粗糙度

图3（2） 1号车怠速扫描同转速车内噪声声压级

图3（3） 1号车怠速扫描同转速车内语音清晰度

（2）1号车超声波泄漏量大车粗糙度升高（高转速尤为明显），语音清晰度在2500rpm以上降低约5%。

6.3 客观测试小结

（1）粗糙度、语音清晰度与超声波泄漏量大小基本呈正相关。随着超声波泄漏量增加，粗糙度降低、语音清晰度指数提升。

（2）声压级、响度、音调、尖锐度相关性随机分布，无明显规律。

7 结语

（1）超声波泄漏量较大时，对车内声品质有影响。

（2）随着超声波泄漏量的增加，对车内声品质的影响程度加大，超声波泄漏量越大，车内声品质越差。

（3）声品质客观测试反应，超声波泄漏量与粗糙度、语音清晰度基本正相关，泄漏量越大，粗糙度和语音清晰度数据变差。

（4）通过监测车辆超声波泄漏量，可以有效评估车辆密封性及分析声品质变异原因。为一种检测方便快捷、成本低、可靠性较高，具有现实意义，值得推广应用。

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[5] 新一代超声波密封泄漏检测仪[J].汽车零部件,2012(08):45.

Study on the Influence of Ultrasonic Sealability on Sound Quality in Vehicles

Xu Jinglian, Qin Yi

( SAIC GM Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007 )

Vehicle sealability will affect vehicle sound quality. The ultrasonic sealability testing method is studied to explore the relationship between the test value of ultrasonic sealability and vehicle sound quality. Ultrasound testing uses the signal source of the ultrasonic generator in the vehicle compartment, uses the external ultrasonic receiving device, evaluates the sealing of the vehicle by signal processing, and the ultrasonic flexible probe and portable display can test the tiny holes without changing the assembly of the vehicle parts. This method is convenient, fast, low cost, high reliability, and has practical significance. It is worth popularizing and applying.

Sound tightness; NVH; Sound quality

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1671-7988(2019)05-107-03

U467.1

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徐京莲（1983-），女，中级工程师，硕士研究生，目前从事汽车汽车感知质量监控及提升等工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.05.032