某乘用車關門聲品質的分析與優化

楊光

安徽江淮汽車股份有限公司技術中心 安徽省合肥市 230009

1 引言

隨著人民生活水平不斷提高，客戶對汽車品質要求也越來越高。人們對汽車NVH性能的需求已從單純低聲壓級逐漸轉移到好的聲音品質感。客戶挑選車輛時，通常對車輛進行第一步操作就是開關車門，關門聲品質很大程度上決定著客戶對車輛品質的第一印象。好的關門聲品質給客戶以安全、舒適、可靠甚至豪華的感覺，而差的關門聲品質則給客戶以危險、厭煩、不可靠甚至廉價的感覺。

2 關門聲品質評價

2.1 關門聲品質主觀評價

關門聲品質主觀評價[1]分為總體響度、厚重感、緊湊感、精致感四個維度。通過對每個維度進行聲音特征的規定，使之涵蓋關門聲品質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，并有一定的持續時間，可以給人以高級的品質感受。它是關門聲成分中的底色，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(通俗的說法就是關門“砰”的一聲之后)多余的動態響應，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、甚至包含車門關閉帶動的氣壓平衡閥復位拍擊聲。

（d）精致感：是關門聲更高層次的評價，除了考慮緊湊感所強調的多次沖擊響應和收斂性問題，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變化與調和關系。

2.2 關門聲品質客觀評價

根據關門聲品質主觀評價維度，通過選取大量NVH及聲品質客觀指標，如響度、聲壓級、尖銳度、粗糙度、音調度等等，進行主客觀關聯性分析，選取相關系數較高的客觀指標作為關門聲品質的最終評價指標。最終確定4個指標如下：關門峰值響度客觀描述關門總體響度、低頻（20～80Hz）平方平均聲壓級描述厚重感、特征響度譜包絡線要求對緊湊感進行約約束、平方平均尖銳度描述關門精致感。

3 某車型關門聲品質優化

3.1 初始狀態主觀評價

選取某乘用車和一款標桿車進行聲品質對比評價，評價結果如圖1所示。

經過主觀評價，在獲取關門聲品質維度得分的同時，確認關門聲品質的主要問題點：

（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”音持續時間較長；

（3）精致感較差，關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。

3.2 優化方案驗證

根據關門聲品質主觀評價維度特征和客觀數據問題點，制定優化方案：

（1）減少門板震顫（車門外板內側匹配阻尼墊）；

（2）車門內板線束約束方式優化（增加線束固定點；

（3）外后視鏡約束方式優化（增強固定方式防止后視鏡異響）；

（4）門鎖卡板限位結構優化（增加緩沖材料）；

（5）車身B柱增強（增強鎖銷安裝點動剛度）；

（6）車身密封性優化（整車氣密性提升）；

（7）車門密封條優化（增加密封條厚度）。

優化前后該樣車關門聲品質小波分析[2] 對比結果如圖2所示。從小波分析結果可以看出優化后關門聲低頻成分增強，高頻成分減少，高低頻的調和更加合理；此外關門過程碎響和“空洞”音基本消除，聲音的緊湊感也得到明顯改善。

關門聲品質客觀指標驗證，經過7輪優化方案的實施，某乘用車優化后峰值響度由27.61soneGF降至22.78soneGF；響度譜包絡線基本降至目標線以下；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。

4 結語

本文以關門聲感知為切入點，詳細介紹了關門聲品質主客觀評價的試驗方法。摒棄了傳統的響度、尖銳度等客觀指標，提出了與主觀感受關聯度更高的客觀指標，使之更具備可操作性，便于工程化應用。

以某乘用車關門聲品質為研究對象，按照主觀評價維度和客觀評價指標要求，識別出問題點：（1）關門響度大；（2）緊湊感差，存在較多不需要的動態響應；（3）厚重感嚴重不足；（4）精致感差，高低頻能量比例存在問題。然后基于Troubleshooting的NVH優化思路，按照關門聲品質客觀指標性能解析方法快速完成問題的優化和整改。