Page 141 - 《应用声学》2022年第5期

第 41 卷 第 5 期 毛杰等： 时域传递路径分析在路噪声品质开发中的应用 817

的定义在不同的主机厂会略有差异，但不影响路噪 图 1(b) 可以看到与表 1 相对应的路噪问题。其中，
问题的表述；(2) 轮胎空腔声以单频噪声问题为主， 在 20 ∼ 50 Hz 频段内，因声压级幅值高、低频声能
表1 中所示频段较宽 (180 ∼ 250 Hz) 的原因是根据 集中，在行驶过程中引起了明显的低频压耳感的路
轮胎尺寸、车速、温度等差异，空腔单频噪声会在 噪声品质抱怨，亟需对该问题展开分析和优化。
200 Hz 上下偏移；(3) 300 Hz 以上胎噪问题不在本
文的讨论范围内。 3 路噪声品质仿真和优化
图 1 是某 SUV 在粗糙路面以 60 km/h 匀速行
驶时的驾驶员耳旁路噪时域和频域结果，其中由 基于路噪声品质的开发需求，本文首先采用
时域 TPA方法对某 SUV 的路噪声品质问题进行复
表 1 常见的路噪声品质问题 现，锁定关键贡献路径和问题频段，接着采用 CAE
Table 1 Common road noise sound quality 方法对特定频段的子系统进行优化。
issues
3.1 基于时域TPA的问题复现

路噪问题 问题频段/Hz 主观感觉 目前，基于整车路噪仿真技术，可以完成从路
轰鸣声 20 ∼ 50 压耳感 面载荷提取到车内噪声计算的全流程分析。然而，
敲鼓声 70 ∼ 90 发闷感 单纯依赖于仿真手段，在实际项目开发过程中常会
隆隆声 100 ∼ 160 烦躁感 遇到以下场景：
轮胎空腔声 180 ∼ 250 单频感 (1) 整车有限元模型在 20 ∼ 300 Hz 频段内的
仿真精度问题。整车路噪仿真方法一般有 2 种常用
的方法，一是路面不平顺度加载到轮胎模型的方法，
2 Pa
二是直接提取轴头力加载到车轮中心的方法。虽然
以上方法已经较为成熟，但是在实际应用时，轮胎、
悬架、车身等有限元模型在不同频率下均会产生一
P/Pa 定的误差，从而影响仿真结果和问题判断的精度，尤

其是在 100 Hz 以上，这种误差会逐步突显出来，需
要耗费大量的时间去获取准确的输入、对标各问题
频率下的有限元模型精度等。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2) 通过上述仿真方法得到的频域路噪结果，
t/s
因缺乏时域信号而无法进行声音回放，所以路噪优
(a) ௑۫ፇ౧
化工作只能通过降低声压级开展，无法建立起仿真
5 dB 优化方案和主观评价直接的联系，易引起过设计的
现象。
因路噪激励特性和传递路径较为复杂，若不借
SPL/dB(A) 助于有效的问题诊断手段，只能在实车上通过试错

的方式进行问题排查，效率低且成本高。基于现有
仿真技术的瓶颈，本文采用仿真和试验混合的方法，
进行路噪低频压耳感问题的复现和优化：
(1) 采用时域 TPA 方法进行路噪声品质问题
50 100 150 200 250 300
f/Hz 的诊断分析。该方法的优点在上文理论部分已经介
(b) ᮠ۫ፇ౧ 绍，不仅可以实现传统TPA方法对于车内噪声主要

图 1 某 SUV 车内路噪时域和频域曲线 贡献路径的识别，还可以实现声音的回放。
Fig. 1 Interior time-domain and frequency- (2) 采用 CAE 方法对主要贡献路径的问题进
domain road noise curve of an SUV 行针对性优化，并且将优化的结果替换到时域TPA