基于心理声学参数的燃料电池轿车车内噪声评价及噪声源识别.pdfVIP

基于心理声学参数的燃料电池轿车车内噪声评价及噪声源识别 1 1 1 2 郭 荣 ，周 鋐 ，余卓平 ， 陈 杨 （1．同济大学新能源汽车工程中心 上海，201804 ；2. 上海汽车集团股份有限公司技术中心） 摘 要： 燃料电池汽车是采用燃料电池动力系统的新型零排放环保汽车，其噪声源是分布式的，车内噪声组成比较 复杂，噪声的线性度没有传统汽车好，因此亟需改善其车内声音品质，使人们在享受能源环保的同时也能有舒适的乘坐环 境。论文测试某型燃料电池轿车怠速工况车内噪声，进行车内噪声的频谱分析。以响度作为声品质评价指标，提出了改善 车内声品质应着重考虑的频率范围，同时结合噪声频谱分析，采用参数化滤波方法对主要峰值频率进行处理，找出对人耳 主观感觉影响较大的频率或频段。为了降噪和改善车内声品质，采取分别运行法进行物理问题识别，找出对乘员主观感觉 影响较大的频率和频段产生的声振部件，实现从声品质问题到物理问题的转换，研究发现车内噪声上述频率和频段主要是 由燃料电池辅助系统（氢泵和风机）产生的。 关键词：燃料电池轿车；车内噪声；心理声学参数； 响度；参数化滤波；噪声源识别 中图分类号：U270.6 文献标识码：A 0 引言 现今，功能性和可靠性已被当作任何汽车必须具备的性能，与之相比，声学舒适性是对消费者购买欲 望有着决定性影响的性能之一[1] 。传统的噪声分析研究一直是致力于降低声源的噪声辐射，但随着技术的 发展，许多声源的辐射噪声己得到有效控制和改善，例如，高档轿车在 120km/h时速时的车内噪声已达到 [2] [3] 70dB(A) 以下 ，对人们的听觉不会造成物理伤害。研究发现 ，此时传统的声压级和 1/3 倍频程的评价标 准己经不能反映人们对于噪声的主观判断，应该以声品质（sound quality ）的概念来进行描述，声品质是 [4] [5] 能够反映人们对于声音事件主观感受的适当描述 。国际杂志上发表的文献表明 ，为轿车、旅居车，尤 其是高档轿车声品质提高而开展的测量与分析工作处于NVH研究领域最前沿，成为各大公司和研究机构 为满足消费者和占领市场研究的热点。 图 1 某型燃料电池轿车总布置 燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle, FCV ）是采用燃料电池作为动力系统的零排放新型环保汽车，由于 氢气是可再生能源，FCV成为当前新能源汽车技术中一个很有前途的解决方案[6,7] 。燃料电池轿车整车总 布置、动力平台有别于传统汽车，如图 1 所示，因此影响FCV车内噪声的因素有别于传统内燃机轿车，主 要反映在燃料电池系统（空气辅助系统、氢气辅助系统和燃料电池冷却系统）、驱动电机总成及其冷却系 统等振动噪声取代了发动机燃烧、惯性力引起的振动噪声以及传动系振动噪声。各个噪声源分布在整车的 前部和后部，因此燃料电池轿车噪声源是分布式的。一般，燃料电池轿车的噪声比汽油机车的噪声小，但 国家 863 计划资助项目（2005AA50100 ） 第一作者：郭荣，男，工学博士，1979 年 10 月生， 电话Email: guorong245@163.com，通讯地址：同济大学 嘉定校区新能源汽车工程中心 312 室，邮编 201804 1 是燃料电池轿车的组成噪声比较复杂，各个部件转速之间没有确定关系，因此其噪声的线性度没有传统内 燃机汽车好，也就是其声品质较差[8] 。因此亟需改善其车内声音品质，使人们在享受能源环保的同时也能 有舒适的乘坐环境。 本文对燃料电池轿车怠速工况车内噪声进行测试和频谱分析。以心理声学参数响度作为声品质评价指 标，提出改善声品质应着重考虑的频率范围，并结合噪声频谱分析，采用参数化滤波方法对峰值频率进行 处理，找出对人耳主观感觉影响较大的频率。为了降噪和改善车内声品质，采取分别运行法进行物理问题 识别，找出产生对乘员主观感觉影响较大的频率