汽車車內噪聲產生機理及控制技術

于金生

摘要：隨著我國經濟發展速度的不斷加快，汽車作為代步工具，使用的頻率越來越高，人們對于車輛內噪聲的關注度也在逐漸攀升，如何利用相應的技術進行汽車內噪聲的控制，是需要相關研究人員在實踐中認真思考的問題。文章針對汽車車內噪聲的產生原因進行了分析，并對相關控制措施進行了闡釋。

關鍵詞：汽車；車內噪聲；噪聲產生機理；噪聲控制技術；噪聲傳播路徑 文獻標識碼：A

中圖分類號：U467 文章編號：1009-2374（2016）20-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.045

人們在使用汽車的過程中，不僅關注汽車整體的運行舒適度，對于車內產生的噪音要求也越來越高，只有提升相應的車內環境整改，才能實現車內噪聲水平的合理化下降。車內產生的噪音會影響駕駛員的整體駕駛感受，并且會對駕駛員接收外界信號的能力產生不良影響，相關的研究人員要以科學合理的方式對整體車內噪音進行集中化的處理和控制。

1 汽車車內噪聲產生機理

汽車內產生噪音主要是由于聲源和振動源的影響，導致車內整體的架構發生振動，使車內發生混響，在人的耳朵聽來就形成了噪音。具體的產生機理如圖1所示：

對于圖1中出現的聲源，主要來源于汽車自身發動機產生的噪音、車體底盤產生的噪音以及由于基礎氣體流動產生的噪音，這些基礎聲源匯聚在一起，在車體內產生了不和諧的聲音結構。通過車體內部的壁板和縫隙傳播，在車內形成內部噪音。車外產生的噪音也會通過車身壁板的振動，傳入車內形成噪音。對于圖中出現的振動源，主要來源于汽車自身的發動機和整體傳動系統產生的基礎振動，由于汽車在實際運行過程中，與地面會產生一定的摩擦和振動，這些振源結合在一起，就構成了基本的車內振動，再通過車體以及車的基本架構，形成車內噪音。兩種振動會進行基礎效果疊加，雖然很難區分具體的噪音來源，但是由于基本的聲頻和路徑不同，在進行必要的控制措施運行時，還是要進行針對的處理和管控。另外，汽車的基礎構造決定了整體車架具有很好的聲反射效應，在車體呈現密封的狀態下，聲音經過多次的傳播和疊加就形成了車內噪音。

2 汽車車內噪聲傳播路徑

噪音在車內傳播主要的路徑是固體和氣體，發動機表面產生的輻射性噪聲、基礎的氣體流動噪聲等都是通過基本空氣進行傳播的，整體傳播路徑非常明顯。而汽車自身發動機以及輪胎，還有路面產生的振動等，這些元素產生的噪音是通過固體進行反射疊加產生的。具體的傳播路徑如圖2所示：

整體噪聲的基本傳播途徑中，這兩者傳播噪音的比例，由于不同車型結構會產生一定的數值差異。當整體聲音的頻率在450～500Hz之間主要的傳播路徑就是空氣，但是當整體噪音的頻率在450Hz以下，整體噪聲的傳播路徑主要是固體。并且針對相應的噪聲傳播路徑還有相應的計算公式：

式中：IC表示車內整體噪聲的總強度；IA表示從外部傳入車內的聲音總強度；IT表示由于車外的基礎振動造成車身壁板振動而產生的車內輻射聲強；ID表示有車外通過相應的孔隙傳入車內的噪聲強度；IS表示由于車輛自身發動機和底盤振動產生的噪聲強度；IR表示整體聲音在反射過程中進行疊加后的混響聲強。

3 汽車車內噪聲控制措施

3.1 有效控制噪聲傳播路徑

3.1.1 實現隔聲功能優化。對于汽車內部噪音的隔聲處理，主要依據的就是相應屏障物，以滿足基礎噪聲和周圍環境的有效分離，形成安靜的空間。在基礎隔聲結構中，主要分為單層壁和雙層壁。

單層壁隔聲量和基礎的面積質量呈現的是正比關系，雙層壁則是利用基本的雙列平行單層壁處理基礎空氣層，在噪聲產生的過程中，進行相應的減振操作，以保證隔聲能力的有效升級。我國多數汽車都采用雙層壁系統，能實現隔聲效果的最優化。在雙層壁之間主要填充聚氨酯泡沫、纖維和玻璃棉，利用相應材料的吸音效果集中提高隔聲。

3.1.2 實現隔振功能優化。在汽車內噪音控制過程中，主要運用的隔振設備就是隔振器，利用其特性實現被控對象的基礎振源降低。相關設計人員在選擇適宜的隔振器過程中，要集中關注相應的性能指標和基礎性質，利用基礎隔振系統，對整體載荷性質進行優化分析，實現安裝空間和安裝方式的合理性。要保證整體車輛優化隔振，就要針對車身和基礎車架進行支撐點的有效安裝，促進整體車身和發動機連接處實現彈性阻尼環節，減少振源間振動的傳遞，促進整體隔振效果的優化。另外，在實際的隔振操作中，要選取適當的位置進行隔振器安裝。

3.2 有效降低基礎噪聲強度

3.2.1 噪聲強度控制之車身噪聲。在基礎汽車設計過程中，相關設計人員要綜合考量相應的噪聲控制，要對基礎發動機進行優化的關注，從技術層面規避汽車的自身發動機和汽車底盤的基礎頻率與車身整理的固定頻率一致，減少由于共振帶來的車身噪音。另外，相關設計人員要集中力度強化對于基礎車身的設計，優化調節車身的表面粗糙度，設計人員要根據實際情況對車身進行流線型設計，從根本上減少由于車身凹凸的數量和幅度，以減少由于空氣傳播產生的噪聲源。

3.2.2 噪聲強度控制之制動噪聲。相關設計人員要對汽車的基礎參數進行優化的控制，在設計中不僅要有效提升整體汽車的制動鼓剛性，也要對基本的制動蹄剛性進行縮減，以實現良好的噪聲控制。并且要對基本的制動鼓和制動蹄進行集中的振動處理，減少兩者對于振動的衰減。要在實際運作過程中合理地匹配相應制動鼓和制動蹄的基礎剛性，發揮制動鼓和制動蹄的最佳效用。另外，相關設計人員也要對基本的摩擦襯片進行特性的分析，并集中改善相應參數，集中力度衰減振動能力。

3.2.3 噪聲強度控制之輪胎噪聲。相應設計人員和汽車生產廠家要選用基礎的子午線輪胎，在對輪胎進行挑選的過程中，要集中關注輪胎的基礎花紋，保證輪胎具備縱向花紋或者是接近于縱向花紋的輪胎，通過振動的控制，以實現有效的噪聲處理。也可以選用變節距花紋的輪胎，保證基本溝槽在輪胎的周向整體呈現不均勻的排列，從而大幅度降低輪胎花紋噪聲的突出峰值。再利用相應的手段，改善基礎的橡膠材質，以實現輪胎對于振動的屏蔽或是部分屏蔽，真正實現有效的汽車內部噪聲控制。

3.2.4 噪聲強度控制之燃燒噪聲。汽車的設計人員和生產廠家要針對相應的問題進行集中的優化控制，對基礎燃燒噪音要給予必要的關注，集中力度改進整體燃燒室的結構形狀以及相應的設計參數，對基礎燃燒情況產生的爆發沖擊進行有效整合。另外，在實際運行匯總中，也要集中提升改善相應的燃油品質，從根本上優化基礎燃燒噪聲的優化處理，并且要采取必要的措施進行供油系的調節。

3.3 有效提升噪聲主動控制

在基礎噪聲源以外的人為力量進行相關的噪聲控制，就成為主動控制。基本原理就在于一定范圍內主觀地運用次級信號對初級信號進行干擾，以實現聲波的干涉甚至是抑制，相關參數要進行優化的設計，不僅要滿足聲波的數值大小相同，也要實現聲波輻射的方向相反，真正實現降低噪音的目的。其中比較常見的噪聲控制系統就是單通道有源噪聲控制，能實現聲場內聲控點的有效抑制。雖然理論建立的比較完整，但是實際運用過程中，并不是十分常見，這就需要相關人員在技術進步的助推下，進一步完善整體主動控制去噪的項目

升級。

3.4 有效利用吸聲控制

在目前的聲音去噪過程中，比較常見的就是吸聲處理模式，其中包括對于基礎發動機的噪聲吸取，對基礎行李倉的噪聲吸取，另外，對于整體車身最關鍵的乘坐倉內噪聲進行吸取。要順利建立健全相應的吸聲控制，就要保證三管齊下的處理結構。對于吸聲控制來說，基本的工作原理就在于基礎材料的優化應用，要在噪聲源周圍進行集中的材料布置，實現整體系統的完整性以及有效性。基礎的吸聲材料包括石棉絨、有機海綿、玻璃纖維等物質，能在聲波通過的過程中進行有效的吸收和處理，空氣和材料內的相應纖維會產生一定的振動，再利用基礎摩擦和黏滯阻尼效用，實現了聲能向熱能的有效轉化，不僅有效降低了聲能的基礎反射量，也從根本上實現了去噪的功效。

4 結語

總而言之，汽車車內噪聲的控制是一項繁雜的項目，需要相關人員進行集中的項目優化，不僅要減弱相應的聲源強度，也要運行必要的處理方式進行有效的實際操作。相關設計人員要利用相應的產生機理進行有效措施的運用，并結合整體聲學環境運用去噪手段降低車內噪聲。

參考文獻

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