楊 洋，褚志剛，熊 敏

（1．重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 車輛工程學(xué)院，重慶 401120；2．重慶大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，重慶 400044）

某轎車行駛過(guò)程中，在某些常用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下車內(nèi)會(huì)出現(xiàn)明顯的共鳴聲，準(zhǔn)確識(shí)別引起該共鳴聲的源及傳遞路徑，并量化其貢獻(xiàn)量，對(duì)進(jìn)一步制定有效的控制措施、改善車內(nèi)聲品質(zhì)具有重要指導(dǎo)意義。

傳遞路徑分析（TPA，Transfer Path Analysis）技術(shù)是識(shí)別和量化源及傳遞路徑對(duì)目標(biāo)的貢獻(xiàn)量的有效工具，其能夠?qū)④噧?nèi)駕駛員或乘客感知的噪聲信號(hào)分解為貢獻(xiàn)源和傳遞路徑，并準(zhǔn)確評(píng)估和排序它們的貢獻(xiàn)

量［1－4］。目前，已有的TPA技術(shù)可主要分為經(jīng)典TPA、快速TPA、多級(jí)TPA、工況TPA四類，雖然相比于后三者，經(jīng)典TPA的效率較低，但其因考慮信息更全面、計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)已成為汽車領(lǐng)域中標(biāo)準(zhǔn)的傳遞路徑分析技術(shù)［5］。已有的經(jīng)典TPA方法主要有多重相干法、源替代法［6－7］、懸置剛度法［7－13］、阻抗矩陣法［7－16］。多重相干法根據(jù)各測(cè)量信號(hào)的相關(guān)性將彼此相關(guān)的信號(hào)分為一組，形成若干個(gè)互不相關(guān)或相關(guān)性很小的信號(hào)組，進(jìn)而基于多重相干系數(shù)計(jì)算源對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的貢獻(xiàn)量，該方法用于確定不相關(guān)或相關(guān)性很小的源的貢獻(xiàn)量，適用于汽車空氣動(dòng)力學(xué)噪聲和輪胎路面噪聲的傳遞路徑分析。源替代法、懸置剛度法、阻抗矩陣法用于確定相關(guān)源的貢獻(xiàn)量，通過(guò)測(cè)量的源激勵(lì)與路徑傳遞函數(shù)的乘積來(lái)計(jì)算源沿不同傳遞路徑形成的貢獻(xiàn)量，通過(guò)各貢獻(xiàn)量的矢量加和來(lái)計(jì)算總的貢獻(xiàn)量，特別適用于汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)引起噪聲的傳遞路徑分析。上述后三種方法中，源替代法用于空氣傳播路徑的貢獻(xiàn)量分析，其用一組假設(shè)的點(diǎn)聲源替代真實(shí)聲源，用一組指示麥克風(fēng)近場(chǎng)測(cè)量聲源附近的聲壓信號(hào)，通過(guò)測(cè)量假設(shè)點(diǎn)聲源到指示麥克風(fēng)間的傳遞函數(shù)矩陣及工作狀態(tài)下指示麥克風(fēng)測(cè)得的聲壓信號(hào)來(lái)計(jì)算工作狀態(tài)下各假設(shè)點(diǎn)聲源的體積速度，計(jì)算結(jié)果與測(cè)得的各點(diǎn)聲源到目標(biāo)點(diǎn)的傳遞函數(shù)的乘積即為各聲源的貢獻(xiàn)量。與此不同，懸置剛度法和阻抗矩陣法用于結(jié)構(gòu)傳播路徑的貢獻(xiàn)量分析，二者路徑傳遞函數(shù)的測(cè)量過(guò)程相同，不同之處在于確定源的激勵(lì)力。懸置剛度法通過(guò)測(cè)得的懸置動(dòng)態(tài)復(fù)剛度與測(cè)得的懸置變形的乘積來(lái)確定激勵(lì)力，由于測(cè)量動(dòng)態(tài)復(fù)剛度時(shí)要求按實(shí)車狀況施加預(yù)載荷和邊界條件，且需考慮工作溫度等方面的影響，因此該方法存在動(dòng)態(tài)復(fù)剛度測(cè)量困難且難以確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的不足［12－13］，此外，懸置變形的測(cè)量受懸置主被動(dòng)側(cè)傳感器安裝方位的影響很大，測(cè)量過(guò)程繁瑣。阻抗矩陣法通過(guò)獲得的源激勵(lì)點(diǎn)到指示點(diǎn)間的加速度阻抗矩陣與工作狀態(tài)下測(cè)得的指示點(diǎn)加速度向量的乘積來(lái)確定激勵(lì)力，其克服了懸置剛度法的上述不足，備受學(xué)者及 NVH工程師的青睞［7，11，14－16］。阻抗矩陣法中的加速度阻抗矩陣是測(cè)得的加速度導(dǎo)納矩陣的廣義逆矩陣，矩陣求逆存在病態(tài)問(wèn)題［16］，會(huì)使測(cè)量誤差被嚴(yán)重放大，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確，確定合理有效的病態(tài)誤差抑制方法是提高阻抗矩陣法準(zhǔn)確度的關(guān)鍵。

本文在確定某轎車車內(nèi)共鳴聲是由發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成振動(dòng)經(jīng)懸置傳遞至車身而引起的基礎(chǔ)上，基于阻抗矩陣法給出了車內(nèi)共鳴聲傳遞路徑分析的基本流程，并采用設(shè)定奇異閾值限制條件數(shù)的方法降低病態(tài)誤差，基于試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確識(shí)別了該車內(nèi)共鳴聲的源及傳遞路徑，量化、排序了各傳遞路徑的貢獻(xiàn)量，確定了各主要貢獻(xiàn)路徑產(chǎn)生大貢獻(xiàn)量的根本原因，為進(jìn)一步制定有效的控制措施提供指導(dǎo)。

1 阻抗矩陣法基本原理

對(duì)于結(jié)構(gòu)傳播聲，稱激勵(lì)源所在側(cè)為主動(dòng)側(cè)，目標(biāo)點(diǎn)所在側(cè)為被動(dòng)側(cè)，一般兩者通過(guò)耦合元件聯(lián)接起來(lái)，稱聯(lián)接點(diǎn)為耦合點(diǎn)，被動(dòng)側(cè)在耦合點(diǎn)處的每一個(gè)自由度到目標(biāo)點(diǎn)均形成一條傳遞路徑，通常只考慮x、y、z三個(gè)平動(dòng)自由度，忽略旋轉(zhuǎn)自由度［11］。對(duì)于某激勵(lì)源，若其至目標(biāo)點(diǎn)共M條傳遞路徑，則該激勵(lì)源在目標(biāo)點(diǎn)處的總聲學(xué)貢獻(xiàn)量Pt（w）等于其經(jīng)各傳遞路徑在目標(biāo)點(diǎn)處形成的部分聲學(xué)貢獻(xiàn)量Pm（w）（m＝1，2，…，M）的線性疊加［11－12］，如式（1）所示：

這里，w為角頻率，F(xiàn)m（w）為工作狀態(tài)下激勵(lì)源于被動(dòng)側(cè)在耦合點(diǎn)處的第m個(gè)自由度的作用力，Hm（w）為第m個(gè)傳遞路徑的傳遞函數(shù)，即路徑靈敏度。

式⑴表明，傳遞路徑分析中，工作狀態(tài)下激勵(lì)源于被動(dòng)側(cè)在耦合點(diǎn)處各自由度的作用力和各路徑的傳遞函數(shù)是需要獲知的量。路徑傳遞函數(shù)又稱為路徑靈敏度，是結(jié)構(gòu)的固有特性，可由試驗(yàn)測(cè)得。根據(jù)隔離體受力思想，測(cè)量時(shí)需移除實(shí)際激勵(lì)源，用力錘或激振器依次沿被動(dòng)側(cè)在耦合點(diǎn)處的各自由度方向激勵(lì)被動(dòng)側(cè)的實(shí)際受力點(diǎn)，同時(shí)測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)的響應(yīng)聲壓，響應(yīng)聲壓與對(duì)應(yīng)激勵(lì)力的比值即為路徑傳遞函數(shù)［17］。工作狀態(tài)下激勵(lì)源于被動(dòng)側(cè)在耦合點(diǎn)處各自由度的作用力可由阻抗矩陣法間接測(cè)量［7－16］，其基本思想為：在被動(dòng)側(cè)靠近其實(shí)際受力點(diǎn)的位置選定N個(gè)指示點(diǎn)，并布置N個(gè)加速度傳感器，首先，在工作狀態(tài)下，利用各加速度傳感器測(cè)得的加速度組成N維工作加速度列向量A＝［An（w）］（n＝1，2，…，N）；其次，移除實(shí)際激勵(lì)源，用力錘或激振器依次沿被動(dòng)側(cè)在耦合點(diǎn)處的自由度方向激勵(lì)被動(dòng)側(cè)的實(shí)際受力位置，記第m個(gè)路徑的激勵(lì)力為fm（w），同時(shí)用布置的加速度傳感器測(cè)量各指示點(diǎn)的加速度，記激勵(lì)力fm在第n個(gè)指示點(diǎn)處產(chǎn)生的加速度為anm（w），則 Hnm（w）＝anm（w）／fm（w）為從第 m個(gè)激勵(lì)點(diǎn)到第n個(gè)指示點(diǎn)的傳遞函數(shù)，所有N×M個(gè)傳遞函數(shù)組成 N×M維傳遞函數(shù)矩陣 H；最后，記 F＝［Fm（w）］為對(duì)應(yīng)于指示點(diǎn)工作加速度列向量A的M維工作激勵(lì)力列向量，則：

這里，H為加速度導(dǎo)納矩陣，上標(biāo)“＋”表示矩陣的廣義逆，H＋為加速度阻抗矩陣，其中N應(yīng)不小于M。

設(shè)H的秩為r，則矩陣HHH有r個(gè)正特征值和（M－r）個(gè)零特征值，記為：＝…＝λM＝0，稱M）為矩陣H的奇異值，其中r）為正奇異值，則矩陣H的奇異值分解表達(dá)式為：

這里，上標(biāo)“H”表示矩陣的轉(zhuǎn)置共軛，U和V分別為N×N維和M×M維的酉矩陣維矩陣，為 r×r維對(duì)角矩陣，則：

S＋是將S矩陣中的子對(duì)角矩陣中的對(duì)角線元素取倒數(shù)，其余元素保持不變，然后轉(zhuǎn)置得到的。加速度導(dǎo)納矩陣H由實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)構(gòu)成，由于測(cè)量時(shí)不可避免地存在誤差，故H的零奇異值極少出現(xiàn)，取代零奇異值出現(xiàn)的是非常接近于零的奇異值，這些小的奇異值的倒數(shù)非常大，將導(dǎo)致計(jì)算的工作激勵(lì)力對(duì)測(cè)量誤差很敏感，極小的工作加速度測(cè)量誤差將導(dǎo)致很大的工作激勵(lì)力計(jì)算誤差，稱該現(xiàn)象為矩陣求逆的病態(tài)問(wèn)題［16］。為降低病態(tài)誤差，本文采用設(shè)定奇異閾值限制條件數(shù)的方法：首先，定義條件數(shù)k＝σ1／σr，可見，k越大，σr越小，病態(tài)問(wèn)題越嚴(yán)重；然后，設(shè)定奇異閾值T，當(dāng)k＞T時(shí)，令σr＝0，即用零來(lái)替代較小的奇異值，由此降低病態(tài)誤差。

2 車內(nèi)共鳴聲傳遞路徑分析

某轎車行駛過(guò)程中，在某些發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下車內(nèi)會(huì)出現(xiàn)明顯的共鳴聲，當(dāng)轎車定置、變速器掛空檔，在發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速升至額定轉(zhuǎn)速的過(guò)程中，相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下該共鳴聲依然存在，表明其主要來(lái)源于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成，而與路面及輪胎噪聲、風(fēng)噪聲等與行駛相關(guān)的噪聲無(wú)關(guān)。進(jìn)一步，駕駛員耳旁噪聲的轉(zhuǎn)速跟蹤測(cè)量結(jié)果顯示：該共鳴聲的頻率為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)頻的2倍，即為2階共鳴聲，圖1為駕駛員耳旁噪聲的2階分量隨該轎車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化曲線，可見，2 900 r／min和3 750 r／min時(shí)曲線出現(xiàn)明顯的凸包峰值，表明該共鳴聲出現(xiàn)在2 900 r／min附近區(qū)域和3 750 r／min附近區(qū)域。在此基礎(chǔ)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)輻射聲功率的測(cè)量試驗(yàn)，結(jié)果顯示：其輻射聲功率隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升而增加，總體呈平滑的微凸形狀，對(duì)應(yīng)上述共鳴聲出現(xiàn)轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)輻射聲功率未明顯增大，說(shuō)明該共鳴聲與發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的輻射噪聲及其向車內(nèi)的空氣傳播途徑無(wú)關(guān)，由此推斷造成該共鳴聲的主要原因是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的振動(dòng)通過(guò)結(jié)構(gòu)傳播至車身，激勵(lì)車身板件振動(dòng)進(jìn)而在車室內(nèi)引起空腔聲學(xué)共振。動(dòng)力總成與車身通過(guò)懸置和排氣管吊耳聯(lián)接，進(jìn)一步，對(duì)比排氣管吊耳摘除時(shí)和未摘除時(shí)駕駛員耳旁的噪聲測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者差異很小，表明該共鳴聲亦不是由排氣管吊耳引起，而是由動(dòng)力總成懸置激發(fā)車身壁板振動(dòng)進(jìn)而向車內(nèi)輻射形成。

圖1 駕駛員耳旁噪聲的2階分量隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化曲線Fig．1Changing curve of the 2 order noise component at the driver’s ear with the engine speed

本文基于阻抗矩陣法分析該車車內(nèi)共鳴聲的傳遞路徑，圖2為流程圖，其包括建立源－路徑－貢獻(xiàn)模型、數(shù)據(jù)測(cè)量、貢獻(xiàn)量計(jì)算三個(gè)模塊。第一個(gè)模塊需要完成① 確定激勵(lì)源、目標(biāo)點(diǎn)、傳遞路徑；② 設(shè)定指示點(diǎn)；③ 選定參考三方面任務(wù)：該車內(nèi)共鳴聲是由動(dòng)力總成振動(dòng)通過(guò)懸置傳播至車身引起車身板件振動(dòng)進(jìn)而在車室內(nèi)引起空腔聲學(xué)共振造成的，故發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成為主動(dòng)側(cè)激勵(lì)源，車身為被動(dòng)側(cè)，設(shè)駕駛員耳旁為目標(biāo)點(diǎn)，二者通過(guò)左、右、后三個(gè)懸置耦合聯(lián)接，動(dòng)力總成振動(dòng)經(jīng)懸置在車身與懸置的聯(lián)接點(diǎn)沿各自由度方向作用于車身的激勵(lì)力經(jīng)車身傳遞，在駕駛員耳旁引起噪聲，考慮各懸置x、y、z三個(gè)平動(dòng)自由度，則共有9個(gè)激勵(lì)力，9條傳遞路徑，如圖2中上方虛線框內(nèi)的子圖所示；在靠近各懸置的車身部位分別沿x、y、z方向設(shè)定指示點(diǎn)，則有9個(gè)指示點(diǎn)，此外，為使式（2）為超定方程組，為估算激勵(lì)力提供更多的信息，在車身上再額外選定3個(gè)指示點(diǎn)，共12個(gè)指示點(diǎn)；激勵(lì)力的幅值和相位均對(duì)其在目標(biāo)點(diǎn)的貢獻(xiàn)量有重要影響，因此要求實(shí)測(cè)的指示點(diǎn)加速度數(shù)據(jù)都必須為復(fù)數(shù)，既包含幅值信息又包含相位信息，為準(zhǔn)確測(cè)量各信號(hào)的相位信息，通常將某一信息豐滿且信噪比好的測(cè)試信號(hào)作為參考，其他測(cè)試信號(hào)均以該參考為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相位處理，本試驗(yàn)選定右懸置z方向的指示加速度信號(hào)為參考。第二模塊為進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量試驗(yàn)：首先，在車內(nèi)駕駛員耳旁布置用來(lái)接收聲壓信號(hào)的Brüel＆公司的4189型麥克風(fēng)，在靠近左、右、后懸置的車身部位及后懸置右側(cè)車身某位置粘貼用來(lái)接收指示加速度信號(hào)的Brüel＆Kjr公司的4520型三向加速度傳感器，共4個(gè)三向加速度傳感器，12個(gè)指示加速度信號(hào)，圖3給出了左懸置附近車身上三向加速度傳感器的安裝布置示意圖；其次，在該轎車定置、離合器斷開、發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速緩慢升至額定轉(zhuǎn)速的工作狀態(tài)下，測(cè)得12個(gè)指示點(diǎn)的工作加速度信號(hào)和車內(nèi)駕駛員耳旁的聲壓信號(hào)的帶相位的自譜（PSA，Phased assigned autospectrum）；然后，移除動(dòng)力總成激勵(lì)源，用 Brüel＆Kjr公司的 8206型力錘依次沿各自由度方向敲擊車身的實(shí)際受力點(diǎn)，同時(shí)測(cè)量其在車內(nèi)駕駛員耳旁引起的聲壓信號(hào)和在各指示點(diǎn)產(chǎn)生的加速度信號(hào)，得到路徑激勵(lì)力與駕駛員耳旁噪聲的路徑傳遞函數(shù)和與各指示點(diǎn)加速度響應(yīng)的加速度導(dǎo)納矩陣H。第三模塊為貢獻(xiàn)量計(jì)算，其基本流程如圖2中下方虛線框內(nèi)的子圖所示：首先，將矩陣H進(jìn)行奇異值分解，并用零替代使條件數(shù)大于設(shè)定奇異閾值的奇異值，這里設(shè)定奇異閾值為40 dB；其次，對(duì)矩陣H求廣義逆得出加速度阻抗矩陣H＋，根據(jù)式⑵計(jì)算各工作激勵(lì)力，根據(jù)式⑴計(jì)算各激勵(lì)力沿各自的傳遞路徑在車內(nèi)駕駛員耳旁形成的聲學(xué)貢獻(xiàn)量，各路徑聲學(xué)貢獻(xiàn)量疊加得總的聲學(xué)貢獻(xiàn)量。

圖2 阻抗矩陣法傳遞路徑分析流程圖Fig．2 Flow chart of the transfer path analysis based on impedancematrixmethod

圖3 左懸置附近車身上三向加速度傳感器的安裝布置示意圖Fig．3 Sketch map of the tri-axial accelerometer on the body near the leftmount

圖4對(duì)比了駕駛員耳旁聲壓信號(hào)2階分量的實(shí)測(cè)值和計(jì)算值，顯然，二者均在 2 900 r／min和 3 750 r／min時(shí)出現(xiàn)明顯的凸包峰值，且二者隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律幾乎一致，說(shuō)明該車內(nèi)共鳴聲的確是由動(dòng)力總成振動(dòng)經(jīng)上述傳遞路徑傳遞至車內(nèi)引起的，表明激勵(lì)源及傳遞路徑識(shí)別正確，同時(shí)驗(yàn)證了所采用方法的正確性。為進(jìn)一步評(píng)估和排序各傳遞路徑的貢獻(xiàn)量，圖5給出了2 900 r／min和3 750 r／min時(shí)各路徑貢獻(xiàn)及總貢獻(xiàn)的矢量圖，這里，周向刻度表示相位角，單位為“°”，徑向刻度表示貢獻(xiàn)量水平，單位為“dB”，由于后懸置x、y方向?qū)?yīng)傳遞路徑的貢獻(xiàn)量幅值在兩個(gè)轉(zhuǎn)速下都很小，分析價(jià)值不大且為使圖線清晰可辨，二者的貢獻(xiàn)量矢量線未被給出，圖中紅色實(shí)線為總貢獻(xiàn)的矢量線，灰色破折線、點(diǎn)線、點(diǎn)畫線分別為左懸置x、y、z方向?qū)?yīng)傳遞路徑的貢獻(xiàn)量矢量線，黑色破折線、點(diǎn)線、點(diǎn)畫線分別為右懸置x、y、z方向?qū)?yīng)傳遞路徑的貢獻(xiàn)量矢量線，淺灰色點(diǎn)畫線為后懸置z方向?qū)?yīng)傳遞路徑的貢獻(xiàn)量矢量線。在圖（a）所示2 900 r／min轉(zhuǎn)速下，顯然，右懸置y方向、左懸置x、z方向?qū)?yīng)傳遞路徑產(chǎn)生負(fù)貢獻(xiàn)，右懸置x、z方向、后懸置z方向、左懸置y方向?qū)?yīng)傳遞路徑產(chǎn)生正貢獻(xiàn)，且相對(duì)于前三者，左懸置y方向產(chǎn)生的正貢獻(xiàn)很小，表明激勵(lì)力沿右懸置x、z方向、后懸置z方向?qū)?yīng)傳遞路徑的傳遞是造成2 900 r／min車內(nèi)共鳴聲的主要原因。同理，分析圖（b）可得激勵(lì)力沿右懸置x方向、后懸置z方向?qū)?yīng)傳遞路徑的傳遞是造成3 750 r／min車內(nèi)共鳴聲的主要原因。

圖4 駕駛員耳旁聲壓信號(hào)2階分量的實(shí)測(cè)曲線和計(jì)算曲線Fig．4 Measured and calculated curves of the 2 order noise component at the driver’s ear

圖5 貢獻(xiàn)量矢量圖Fig．5 Vector diagrams of contributions

進(jìn)一步，圖 6（a）、（b）分別給出了 2 900 r／min和3 750 r／min時(shí)各主要貢獻(xiàn)路徑的傳遞函數(shù)和激勵(lì)力：2 900 r／min時(shí)，右懸置x、z方向?qū)?yīng)傳遞路徑的傳遞函數(shù)均較小，而其激勵(lì)力很大，分別約為14 N和12 N，說(shuō)明造成這兩個(gè)路徑貢獻(xiàn)量大的根本原因在于其激勵(lì)力大，后懸置z方向?qū)?yīng)傳遞路徑的激勵(lì)力很小，僅約3 N，而其傳遞函數(shù)很大，約為0．002 7 Pa／N，約等于43 dB／N，說(shuō)明造成該路徑貢獻(xiàn)量大的根本原因在于大的路徑傳遞函數(shù)，即路徑靈敏度；3 750 r／min時(shí)，右懸置x方向?qū)?yīng)傳遞路徑的傳遞函數(shù)小，而激勵(lì)力很大，后懸置z方向?qū)?yīng)傳遞路徑的激勵(lì)力小，而傳遞函數(shù)很大，說(shuō)明造成前者貢獻(xiàn)量大的根本原因在于大的激勵(lì)力，造成后者貢獻(xiàn)量大的根本原因在于大的路徑靈敏度。上述分析結(jié)果為進(jìn)一步制定抑制該車內(nèi)共鳴聲的有效措施指明了方向，即應(yīng)采取合理的措施降低動(dòng)力總成振動(dòng)在車身與右懸置的聯(lián)接點(diǎn)沿x、z方向作用于車身的激勵(lì)力及后懸置z方向的路徑靈敏度。

3 結(jié) 論

某轎車行駛過(guò)程中，在某些常用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下車內(nèi)會(huì)出現(xiàn)明顯的共鳴聲，本文對(duì)該共鳴聲進(jìn)行聲源識(shí)別及路徑分析，所做工作及取得的主要結(jié)論如下：

圖6 各主要貢獻(xiàn)路徑的傳遞函數(shù)和激勵(lì)力Fig．6 Transfer functions and exciting forces of themain contributing paths

（1）駕駛員耳旁噪聲的轉(zhuǎn)速跟蹤測(cè)量試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)輻射聲功率的測(cè)量臺(tái)架試驗(yàn)、排氣管吊耳摘除前后駕駛員耳旁噪聲的對(duì)比試驗(yàn)的綜合分析表明：該車內(nèi)共鳴聲的頻率為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)頻的2倍，出現(xiàn)在2 900 r／min和3 750 r／min發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，其是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成振動(dòng)通過(guò)懸置傳播至車身引起車身板件振動(dòng)進(jìn)而在車室內(nèi)引起空腔聲學(xué)共振造成的。

（2）闡明了阻抗矩陣法傳遞路徑分析的基本原理，采用設(shè)定奇異閾值限制條件數(shù)的方法降低病態(tài)誤差，在此基礎(chǔ)上，給出了車內(nèi)共鳴聲傳遞路徑分析的基本流程，進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)量試驗(yàn)，駕駛員耳旁噪聲的實(shí)測(cè)值與計(jì)算值的對(duì)比結(jié)果驗(yàn)證了源及傳遞路徑識(shí)別的準(zhǔn)確性及所采用方法的正確性，各傳遞路徑貢獻(xiàn)量的矢量圖表明：右懸置 x、z方向、后懸置 z方向是2 900 r／min車內(nèi)共鳴聲的主要路徑來(lái)源，右懸置x方向、后懸置z方向是3 750 r／min車內(nèi)共鳴聲的主要路徑來(lái)源。

（3）各主要傳遞路徑的傳遞函數(shù)及激勵(lì)力的分析結(jié)果表明：2 900 r／min時(shí)，右懸置 x、z方向?qū)?yīng)傳遞路徑貢獻(xiàn)量大的根本原因是其激勵(lì)力大，后懸置z方向?qū)?yīng)傳遞路徑貢獻(xiàn)量大的根本原因是其路徑靈敏度高；3 750 r／min時(shí)，右懸置x方向?qū)?yīng)傳遞路徑貢獻(xiàn)量大的根本原因是其激勵(lì)力大，后懸置z方向?qū)?yīng)傳遞路徑貢獻(xiàn)量大的根本原因是其路徑靈敏度高。為進(jìn)一步制定有效的降噪措施指明了方向。

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