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第 38 卷 第 3 期 石教华等： 车内某高频噪声的分析和优化控制 359

声问题，一套行之有效的噪声分析流程可以极大地
0 引言
提高问题解决效率。汽车噪声问题分析流程一般
如下：
随着中国汽车工业的快速发展和人们生活水
(1)开展声振测试获得车内或者车外声学数据；
平的提高，顾客对车辆舒适性的要求越来越高。
(2) 通过声学滤波互动技术确认噪声问题的主
NVH(Noise，Vibration，Harshness) 作为汽车品质
要频率；
和舒适性的重要内容，极易被顾客感知。因此，各
(3)采用噪声源识别技术锁定噪声来源；
大车企将优秀的 NVH 水平作为当前的主要竞争力
(4) 结合 CAE 技术研究噪声机理并提出优化
之一，且这种趋势已经开始向商用车延伸。杨诚
方案；
等 [1] 将传递路径分析和增量分析法应用于某车内
(5)优化方案实验验证。
“呜呜” 声问题，成功地找出噪声源并优化了该噪声
步骤 (3) 中，NVH 工作者可以充分利用已有经
问题。杨文英等 [2] 提出“声振摸底→确认异响来自
验，对问题做初步的判断，从而缩小排查范围，这对
哪个系统 → 声强测试分析 → 结构优化” 的噪声分
提高解决问题的效率有很好的帮助。
析流程，并将其应用到由轴系扭振导致的噪声问
题。韩昌等 [3] 通过对比实验研究的方法，发现某车
2 噪声源的排查分析
用波纹管产生异响的原因是波纹管与编织网之间
相互碰撞，并将编织网改成渔网后有效消除了该 2.1 确认问题噪声频率
异响。周华程等 [4] 分析了废气再循环 (Exhaust gas
采用美国 PCB 公司生产制造的传声器和加速
recirculation, EGR) 系统的噪声来源，并研究了增
度计，以及LMS振动噪声测试分析系统对车内问题
加金属网等消声件以及优化布置对 EGR 系统噪声
噪声初步开展简单道路实验，测试时将传声器布置
的影响。陈正翔等 [5] 研究了弹性波纹管结构振动
在驾驶员右耳处，车内噪声情况见图 1。由图1可知，
波的传播，提供了一种降噪预报的理论方法。田亚
车内在9000∼14000 Hz 频率处存在明显噪声。通过
莉 [6] 利用计算机辅助工程 (Computer aided engi-
声学滤波互动技术，设置带阻滤波器，上下截止频率
neering, CAE)技术，提出了一种以各阶模态频率为
分别为9000 Hz、14000 Hz，并邀请10余位经验丰富
目标函数，对进气系统波纹管进行结构化优化的设
的 NVH 工作者试听，均表示滤波后车内噪声良好、
计方法。谢溪凌等 [7] 研究了一种波纹管黏滞流体隔
可接受，可以确定抱怨的噪声正是 9000∼14000 Hz
振器的特性。刘永刚等 [8] 通过理论分析、数值模拟
频段的噪声。
和实验的方法，研究了含夹层阻尼的多层金属波纹
管的力学性能，为其设计提供了理论依据。 15.20 70.00
以往学者大多集中在对波纹管结构本身性能
的研究和优化，对波纹管内部介质流场的研究很 ௑ᫎ/s dB(A) Pa
少。本文针对某皮卡车型在急加速时出现的高频噪
声，基于 “确认问题频率 →锁定噪声源 →机理研究 10.05 9000 14000 0.00
及CAE分析优化 →实验验证” 分析流程，快速准确 0 5000 10000 15000 20000
ᮠဋ/Hz
地锁定该高频噪声来自 EGR 冷却器波纹管。通过
理论分析和计算流体动力学 (Computational fluid 图 1 急加油门时车内噪声图
dynamics, CFD) 仿真技术，研究了该 EGR 冷却器 Fig. 1 Noise map in cab during wide open throttle
波纹管处介质流场情况，流场的不均匀性和大涡流
2.2 近场声学测试分析
是辐射高频噪声的主要原因。对波纹管进行优化设
近场声学测试分析法是将声学传感器尽可能
计，大涡流情况得到显著改善，优化样件进行整车实
地靠近被测零部件的表面，以减小非被测零部件的
验验证，达到了预期的效果。
噪声影响，用测试结果中所关注的频率范围的声压
1 汽车噪声问题的分析流程 级大小来确定噪声的主要来源。虽然近场声学测试
分析法不适用于混响严重的场所，且无法避免邻近
汽车系统非常复杂，任何零部件均可能导致噪 零部件的影响，但其具有测试操作简单，对测试环