Page 207 - 《应用声学》2025年第1期

第 44 卷 第 1 期 黄应来等： 车内轰鸣声反相位抵消方法研究及应用 203

了 4 dB(A)，车速 60 km/h 时前排轰鸣声降低了 率段幅值高的原因为 42 Hz 左右的声固耦合模态，
7 dB(A)，后排均无恶化，主观评价方案车在不同车 前风挡的振动相位对耦合模态驻波的振幅有影响，
速和不同路况下的轰鸣声有明显改善，并且中高频 相位为 −180 时，车内前排的声压幅值最小。利用
◦
率段噪声没有恶化。 振动系统的导纳在固有频率处产生 −180 相位变
◦
化的特性，降低前风挡的固有频率至低于耦合频率，
60 Ԕᢼ 可实现相位−180 调整。
͜᤬Ѧ஝/(PaSN -1 , dB) 50 结构弱化方案，通过减小腔体尺寸，减薄材料厚度，
◦
வವ
(2) 基于车身有限元模型，设计前风挡上横梁
40
将一阶固有频率从48 Hz降低到38 Hz，横梁质量减
30

20 小 2.5 kg，仿真分析前风挡与尾门振动传递函数在
38∼50 Hz 频率段的相位差从 180 减小到 45 以下，
◦
◦
20 30 40 50 60 70 80
ᮠဋ/Hz 噪声传递函数幅值降低8 dB。
图 15 方案对噪声传递函数的效果 (3) 基于实车验证前风挡上横梁结构弱化方
Fig. 15 Proposal effect on noise transfer function 案，前风挡与尾门振动传递函数在 38∼50 Hz 频率
段的相位差从120 减小到接近0 ，实现与尾门同相
◦
◦
60
Ԕᢼ 位，噪声传递函数幅值降低 8 dB，车内轰鸣声降低
வವ
50 7 dB(A)。
ܦԍጟ/dB(A) 40 激励后轮，路径是后悬架与车身的连接点，响应是车
电动车轰鸣声的激励源主要来自路面不平度
30
身尾门、前风挡、顶棚等大板件，前风挡的结构设计
20 无需像传统车一样主要考虑发动机激励源，可以重
20 30 40 50 60 70 80
ᮠဋ/Hz 点针对路噪轰鸣声进行频率和相位匹配，降低噪声
图 16 方案对车内轰鸣声的效果 的同时实现车身减重。然而，前风挡不仅对轰鸣声
Fig. 16 Proposal effect on booming noise 影响大，对较高频率的鼓噪声和轮胎空腔噪声也有
显著影响，如何平衡各阶次模态对路噪的综合影响
表 1 方案对车内轰鸣声的效果
Table 1 Proposal effect on booming noise 仍是一个值得继续探讨的课题。
(单位：dB(A))
参 考 文 献
40 km/h 40 km/h 60 km/h 60 km/h
前排 后排 前排 后排 [1] Prasanth B, Sachin W, Jayeshkumar R. Body induced
原车 49.7 47.7 54.8 51.4 boom noise control by hybrid integrated approach for a
方案车 45.6 46.6 48.0 50.2 passenger car[C]. SAE International, 2013-01-1920, 2013.
[2] Ninad P, Gaurav K, Yuva K. Interior noise reduction in
由于前横梁结构弱化，刚度降低，因此振动响 a passenger vehicle through mode modulation of back-
应的幅值会增大，试验测量的前风挡振动也显示 door[C]. SAE International, 2016-28-0058, 2016.
[3] Joydeep C, Harveen T, Srishti G. An experimental study
38 ∼ 50 Hz 频率段的幅值反而比原车状态高，这说 of mechanism of body panel vibration in booming noise re-
明不是因降低前风挡振动幅值而降低其对车内轰 duction of passenger vehicles[C]. SAE International, 2016-
鸣声的贡献量，而是因调整前风挡振动相位而起到 28-0198, 2016.
[4] Gaurav G, Rituraj G, Chetan P. Study of coupling be-
了抵消轰鸣声的效果。
havior of acoustic cavity modes to improve booming noise
in passenger vehicles[C]. SAE International, 2014-01-1974,
5 结论 2016.
[5] Takashi K, Akira S, Hiroyuki Y. Study of method to
本文通过分析解决某电动车型的路噪轰鸣声 reduce low-frequency noise by controlling panel vibra-
问题，得出以下结论： tion phase[J]. Honda R&D Technical Review, 2007, 19(1):
122–128.
(1) 建立车内声腔与尾门、前风挡的声固耦合
[6] 杜功焕, 朱哲民, 龚秀芬, 等. 声学基础 [M]. 第 2 版. 南京: 南
参数模型，分析车身噪声传递函数在 38∼50 Hz 频 京大学出版社, 2001: 254–255.