楊光
安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心 安徽省合肥市 230009
隨著人民生活水平不斷提高,客戶對汽車品質(zhì)要求也越來越高。人們對汽車NVH性能的需求已從單純低聲壓級逐漸轉(zhuǎn)移到好的聲音品質(zhì)感。客戶挑選車輛時,通常對車輛進(jìn)行第一步操作就是開關(guān)車門,關(guān)門聲品質(zhì)很大程度上決定著客戶對車輛品質(zhì)的第一印象。好的關(guān)門聲品質(zhì)給客戶以安全、舒適、可靠甚至豪華的感覺,而差的關(guān)門聲品質(zhì)則給客戶以危險、厭煩、不可靠甚至廉價的感覺。
關(guān)門聲品質(zhì)主觀評價[1]分為總體響度、厚重感、緊湊感、精致感四個維度。通過對每個維度進(jìn)行聲音特征的規(guī)定,使之涵蓋關(guān)門聲品質(zhì)主觀評價的所有聲特征。
(a)總體響度:主觀上感受到的撞擊瞬間總體音量感,主要描述聲音的總體量級。
(b)厚重感:低頻能量足夠強(qiáng),并有一定的持續(xù)時間,可以給人以高級的品質(zhì)感受。它是關(guān)門聲成分中的底色,低沉厚重的音色。
(c)緊湊感:車門首次撞擊車身門框密封平面后(通俗的說法就是關(guān)門“砰”的一聲之后)多余的動態(tài)響應(yīng),包含肉眼可察覺的門框、后視鏡震顫,門鎖多次撞擊收斂問題,過程異響、甚至包含車門關(guān)閉帶動的氣壓平衡閥復(fù)位拍擊聲。
(d)精致感:是關(guān)門聲更高層次的評價,除了考慮緊湊感所強(qiáng)調(diào)的多次沖擊響應(yīng)和收斂性問題,精致感還探討車門撞擊過程的中高頻音色與低頻音色動態(tài)變化與調(diào)和關(guān)系。
根據(jù)關(guān)門聲品質(zhì)主觀評價維度,通過選取大量NVH及聲品質(zhì)客觀指標(biāo),如響度、聲壓級、尖銳度、粗糙度、音調(diào)度等等,進(jìn)行主客觀關(guān)聯(lián)性分析,選取相關(guān)系數(shù)較高的客觀指標(biāo)作為關(guān)門聲品質(zhì)的最終評價指標(biāo)。最終確定4個指標(biāo)如下:關(guān)門峰值響度客觀描述關(guān)門總體響度、低頻(20~80Hz)平方平均聲壓級描述厚重感、特征響度譜包絡(luò)線要求對緊湊感進(jìn)行約約束、平方平均尖銳度描述關(guān)門精致感。
選取某乘用車和一款標(biāo)桿車進(jìn)行聲品質(zhì)對比評價,評價結(jié)果如圖1所示。
經(jīng)過主觀評價,在獲取關(guān)門聲品質(zhì)維度得分的同時,確認(rèn)關(guān)門聲品質(zhì)的主要問題點:
(1)響度偏大;
(2)緊湊感較差,在一次撞擊之后存在多次碎響,且存在一個“空洞”音持續(xù)時間較長;
(3)精致感較差,關(guān)門過程能聽到比較明顯的鎖嚙合金屬音和卡板(或者棘爪)彈簧音;
(4)厚重感不足。
根據(jù)關(guān)門聲品質(zhì)主觀評價維度特征和客觀數(shù)據(jù)問題點,制定優(yōu)化方案:
(1)減少門板震顫(車門外板內(nèi)側(cè)匹配阻尼墊);
(2)車門內(nèi)板線束約束方式優(yōu)化(增加線束固定點;
(3)外后視鏡約束方式優(yōu)化(增強(qiáng)固定方式防止后視鏡異響);
(4)門鎖卡板限位結(jié)構(gòu)優(yōu)化(增加緩沖材料);
(5)車身B柱增強(qiáng)(增強(qiáng)鎖銷安裝點動剛度);
(6)車身密封性優(yōu)化(整車氣密性提升);
(7)車門密封條優(yōu)化(增加密封條厚度)。
優(yōu)化前后該樣車關(guān)門聲品質(zhì)小波分析[2] 對比結(jié)果如圖2所示。從小波分析結(jié)果可以看出優(yōu)化后關(guān)門聲低頻成分增強(qiáng),高頻成分減少,高低頻的調(diào)和更加合理;此外關(guān)門過程碎響和“空洞”音基本消除,聲音的緊湊感也得到明顯改善。
關(guān)門聲品質(zhì)客觀指標(biāo)驗證,經(jīng)過7輪優(yōu)化方案的實施,某乘用車優(yōu)化后峰值響度由27.61soneGF降至22.78soneGF;響度譜包絡(luò)線基本降至目標(biāo)線以下;平方平均尖銳度由1.087acum降至1.051acum;低頻平方平均聲壓級由31.81dB(A)提高至35.50 dB(A),厚重感增強(qiáng)。
本文以關(guān)門聲感知為切入點,詳細(xì)介紹了關(guān)門聲品質(zhì)主客觀評價的試驗方法。摒棄了傳統(tǒng)的響度、尖銳度等客觀指標(biāo),提出了與主觀感受關(guān)聯(lián)度更高的客觀指標(biāo),使之更具備可操作性,便于工程化應(yīng)用。
以某乘用車關(guān)門聲品質(zhì)為研究對象,按照主觀評價維度和客觀評價指標(biāo)要求,識別出問題點:(1)關(guān)門響度大;(2)緊湊感差,存在較多不需要的動態(tài)響應(yīng);(3)厚重感嚴(yán)重不足;(4)精致感差,高低頻能量比例存在問題。然后基于Troubleshooting的NVH優(yōu)化思路,按照關(guān)門聲品質(zhì)客觀指標(biāo)性能解析方法快速完成問題的優(yōu)化和整改。