車內噪聲控制技術及發展趨勢

姚彬

摘 要：隨著人們環保意識的日益增強，降低汽車噪聲已成為群眾最關心的問題之一。我國在汽車工業發展規劃中，已把改善汽車乘坐舒適性、降低車內噪聲作為亟待解決的主要問題之一。本文重點論述了車內噪聲的主要來源以及傳統車內噪聲控制技術，并對車內噪聲控制技術的發展趨勢進行闡述。

關鍵詞：車內噪聲；控制技術；發展趨勢

中圖分類號：X593 文獻標識碼：A

一、車內噪聲的主要來源

1.發動機噪聲

發動機噪聲包括：發動機工作時產生的進氣噪聲、排氣噪聲、冷卻風扇噪聲、結構噪聲等通過空氣由車身的縫隙或孔、洞傳播至車內而形成的車內噪聲；由于發動機燃燒和慣性力矩引起的振動，通過發動機懸架和副車架傳動車身，而引起車身彎曲振動、扭轉振動等，同時也會引起板件及結構產生局部振動，進一步向車內輻射的中低頻噪聲。

2.底盤噪聲

底盤噪聲主要包括：由于輪胎快速滾動對其周圍空氣形成擾動而產生的輪胎噪聲；齒輪系嚙合和振動而產生的變速器、驅動橋噪聲；旋轉和振動傳遞而產生的傳動軸噪聲；汽車高速行駛時，空氣紊流對車身的激勵造成高頻振動，并在車內產生的高頻噪聲；汽車制動時產生的鳴叫聲。

3.車身噪聲及車內附屬設備噪聲

車身噪聲及車內附屬設備噪聲包括：由于車身的振動和空氣與車身的沖擊與摩擦而產生的噪聲；空調機或暖風裝置工作而產生的噪聲。這些噪聲源所輻射的噪聲，在車身周圍空間形成一個不均勻的聲場，并向車內傳播。

二、傳統車內噪聲控制技術

1.減弱或消除噪聲源的噪聲輻射

降低汽車任何聲源能量都有利于控制車內噪聲，具體途徑有：對發聲部件采用消聲器，對振動部件采用減振 器；改善結構設計，降低產生噪聲的激振力；采用改進密封元件，通過增加密封壓力的方法來消除泄漏氣流的間隙；改善車身形狀設計，避免空氣紊流造成車身高頻振動，并在車內產生高頻噪聲。

2.隔絕聲源、振源與車身間的傳播途徑

（1）車身的隔振、隔聲。為控制車內噪聲，一方面可以對發動機進行屏蔽，以改進發動機支承結構和性能， 減少發動機振動和噪聲的傳播；另一 方面，車身的隔聲處理可以有效阻止 輪胎噪聲、傳動系噪聲等底盤噪聲的 傳入。

（2）提高車身密封性，減少噪聲的空氣傳播。提高車身的密封性的重點就是堵塞各種縫隙，減少孔道數量，從而降低進入車內的噪聲。

3.對車身進行吸聲處理以降低混響聲

在車身室壁使用能減少反射聲的吸聲材料，可有效降低車室混響作用，從而達到控制車內噪聲的目的。在設計汽車底板、內飾、襯墊等時，應盡量使用本身就具備吸聲性能的材料，以降低成本。

三、車內噪聲控制技術研究的發展趨勢

第一，隨著材料工業的發展，如何研制和選用體積小、重量輕、吸聲隔聲效果好的復合聲學材料來降低車內噪聲將引起各方的高度重視。

第二，有源噪聲控制方法是近年發展起來的一種全新的噪聲控制方法，其應用于車內低頻噪聲控制將成為研究熱點。它是在指定區域內人為地、有目的地產生一個次級聲信號去控制初級聲信號，以達到降噪目的的技術，依據的原理是兩列聲波干涉相消原理。

第三，有源振動控制 （active vibration control，簡稱AVC），又叫主動振動控制。AVC作為一種新的有效減振方法，與傳統的振動控制手段相比，具有低頻效果好，可以任意改變振動系統的等效阻尼、質量與彈性系數，并且可以在一定的頻帶寬度內同時控制多個頻率點的固有振動方式的響應等許多優點， 因而得到各方的廣泛重視。

第四，自適應技術、神經網絡技術、模糊控制方法等在有源噪聲控制技術中的應用將成為一個重要的研究方向。

近年來，由于計算機處理技術的提高，一種新的汽車噪聲控制技術——近場聲全息得到實際應用。利用該技術還可以實現遠距離的汽車噪聲識別定位，這樣可以實現在對聲源影響最小的情況下完成測量，從而更好地進行汽車降噪技術研究。

參考文獻：

[1]黃其柏.工程噪聲控制學[M].武漢：華中科技大學出版社，1999 .

[2]邢世凱，聞德生，潘景昇，等.轎車車內減振降噪控制方法的研究[J].噪聲與振動控制， 2003（4）.