[发明专利]用于车辆测试胎噪声功率级的声阵列装置

说明书

技术领域

本发明涉及噪音测量技术领域，特别是涉及一种用于车辆测试胎噪声功率级的声阵列装置。

背景技术

当行驶车速达到50km/h时，轮胎与路面相互作用引起的滚动噪声(以下简称为胎噪)逐渐显现；当车速超过80km/h时，胎噪成为汽车行驶噪声的主要成分。

目前胎噪的测试方法主要有3种：1、滑行法(coast-by method)：试验车装备被试轮胎后，将发动机与安全无关的所有辅助系统关闭，靠惯性滑行在空旷的测试区域。在车辆两侧一定距离处布置传声器测量通过噪声。该方法可以有效评价胎噪的远场特性，但是无法对单个轮胎的噪声特性进行分离及分析。2、转鼓法(laboratory drum method)：将车辆置于消声室的转鼓上，转鼓以一定速度带动被试轮胎的转动，模拟轮胎在路面上的行驶过程，并在车辆两侧布置传声器测试胎噪。该方法的可操作性和可重复性较高，但是转鼓噪声会在一定程度上造成测试结果的误差。3、拖车法(trailer method)：将单个或多个被试轮胎安装在采取了防噪措施的专用拖车上，在近场测量胎噪。该方法可以有效评价单个车轮的声学特性，但是传感器位置对于测试结果影响较大。上述测试方法和设备各有所长，但是目标尚无一种有效的台架和方法可以测量胎噪的声源特性，即以轮胎和路面的作用区域为噪声源，它辐射出的声能/声功率的总值和频率特性如何。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于车辆测试胎噪声功率级的声阵列装置，以将胎噪的声源特性提取出来，有效地测量胎噪的声源特性。

特别地，本发明提供了一种用于车辆测试胎噪声功率级的声阵列装置，包括：半球包络面支架、设置在所述半球包络面支架的若干个传声器以及声音评估模块，所述半球包络面支架覆盖车辆的通过区域，所述若干个传声器均匀对称分布在所述半球包络面支架的半球包络面，所述声音评估模块与所述若干个传声器连接，用于接收并分析所述若干个传声器采集的噪声信息。

进一步地，所述半球包络面支架的半径大于所述车辆的声源特征尺寸。

进一步地，所述车辆的声源特征尺寸通过预定公式得出。

进一步地，所述预定公式为：

其中，d₀为所述车辆的声源特征尺寸，L₁为包络所述车辆四个轮胎的长方体的长，L₂为包络所述车辆四个轮胎的长方体的宽，L₃为包络所述车辆四个轮胎的长方体的高。

进一步地，所述车辆四个轮胎的长方体采用预定的大小，以适用于多个汽车平台。

进一步地，所述传声器在所述半球包络面支架的竖直方向设置为三层。

进一步地，所述传声器的数量为13个；所述传声器在所述半球包络面支架的底层设置有6个，所述传声器在所述半球包络面支架的中层设置有6个，所述传声器在所述半球包络面支架的顶层设置有1个。

进一步地，所述若干个传声器测得在各分析频带内的等效声压级L_p为：

其中，L_p为等效声压级，L_pi表示第i个传声器测得的声压级，K表示背景噪声的修正值。

进一步地，所述声音评估模块对所述背景噪声进行评估；所述背景噪声的声压级比胎噪小15dB以上时，所述声音评估模块无需进行修正，否则，所述声音评估模块根据ISO 3744引入修正值K。

进一步地，所述声阵列装置得到的声源的声功率级L_W为：

其中，S表示所述半球包络面的表面积，S＝2πr²，其中r为所述半球包络面支架的球面半径；S₀＝1m²表示参考面积。

本发明提供的用于车辆测试胎噪声功率级的声阵列装置，基于声阵列技术，通过将若干个传声器均匀对称地设置在半球包络面支架，以采集车辆胎噪声功率信息，可以测试各款不同尺寸车型的胎噪声功率，最终将胎噪的声源特性提取出来，从激励源的角度为胎噪的降低提供技术方案。

本发明提供的用于车辆测试胎噪声功率级的声阵列装置，与现有技术相比，具有以下优点：

1)现有技术只能测试胎噪的声压级，而声压级并不能全面体现噪声的声源特性，而本发明可以解决该技术问题；

2)现有技术的测试距离一般固定，这对不同尺寸的车型而言会造成误差，而本发明的测试原理可以适用于不同尺寸的车型或轮胎；