某SUV關門聲品質分析與優化

康明 耿聰聰 何邦穎 張鵬舉 吳列

摘 要：文章介紹了汽車關門聲品質的主客觀評價指標及影響關門聲品質的相關因素，并針對某款SUV開發階段關門聲品質較差問題，特別是門鎖聲、車門撞擊聲問題，進行了關門聲品質主觀評價和客觀測試，對問題點進行了影響因素分析，提出了采用上限壓縮載荷值車門密封條、后門前邊沿增加輔助密封條、提升門鎖內部緩沖剛度等優化方案，并對優化方案進行了試驗驗證。驗證結果表明，以上三種優化方案對提升關門聲品質均有效，有效解決了該車關門聲品質差的問題。文章提出的關門聲品質評價方法及問題解決思路可為后續類似問題解決提供借鑒，具有一定工程應用價值。

關鍵詞：聲品質;響度;尖銳度;壓縮載荷撓度

中圖分類號：U463.83+4 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）19-50-05

Analysis and optimization on sound quality of the SUV door-slamming

Kang Ming1， Geng Congcong2， He Bangying1， Zhang Pengju1， Wu Lie1

（ 1.Beijing Automotive Co.， Ltd.， Automotive Research Institute， Beijing 101300;

2. China Automotive Technology & Research Center Co. Ltd， Tianjin 300300 ）

Abstract： This paper introduces subjective and objective evaluation index on sound quality of the vehicle door-slamming. It is a comprehensive analysis of related factors for poor sound quality of the SUV door-slamming in developing process， especially the door lock and door impact sound. By subjective evaluation and objective experiment present optimizing projects of maximum CLD value of door sealing strip， installing assistant sealing strip in the rear door front side and improving stiffness of door lock. The testing results show that the above three projects are valid for improving sound quality of the door-slamming. This idea and method can be used for reference to solve similar problems in the future， and has certain engineering application value.

Keywords： Sound quality; Loudness; Sharpness; Compression load deflection

CLC NO.： U463.83+4 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）19-50-05

前言

隨著人們物質生活不斷提高，汽車消費者對車輛振動噪聲及聲振品質（Noise Vibration Harshness，NVH）要求也越來越髙，人們對汽車NVH性能的需求開始從單純的車內噪聲大小逐漸轉移到更加復雜的聲音品質。客戶在購買車輛之時，往往第一關注點在關門聲品質，因此，關門聲品質的好壞很大程度決定了客戶對車輛品質的第一印象。好的關門聲品質給客戶以低沉厚重感、豪華感和緊湊感，而差的關門聲品質則給客戶以低廉、厭煩、零碎等感受。

本文介紹了關門聲品質的主客觀評價指標，分析了關門聲品質的噪聲類型和主要影響因素，并針對某SUV關門聲品質較差問題，通過增大密封條壓縮載荷（Compression Load Deflection，CLD）值、增加輔助密封條、優化門鎖內部結構等，對該車輛關門聲品質進行了優化提升，為日后關門聲品質問題解決提供了一種參考和借鑒。

1 關門聲品質評價指標

1.1 關門聲品質主觀評價指標

關門聲品質主觀評價分為響度-輕柔感、單薄-厚重感、尖銳-低沉感、零碎-緊湊感、廉價-精致感五個評價維度，通過對每個維度進行聲音特征規定，使之涵蓋關門聲品質主觀評價的所有聲音特征，主觀評價評分標準如圖1所示。

（1）響度-輕柔感

主觀上感受到的撞擊瞬間總體音量感，主要描述聲音大小的量級。

（2）單薄-厚重感

低頻能量足夠強，并有一定的持續時間，可以給人以高品質感受。

（3）尖銳-低沉感

當門鎖聲較大時，主觀上感受到關門聲尖銳，不低沉，若低頻成分較多，且持續時間較長就會給人低沉厚重感。

（4）零碎-緊湊感

當車門第一次撞擊門框密封條后多余的動態響應，包含門框、后視鏡振顫、門鎖多次撞擊聲、內外飾振顫聲及泄壓閥葉片拍擊聲。

（5）廉價-精致感

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，廉價-精致感還探討車門撞擊過程中的中高頻音色和低頻音色動態變化及相互調和關系。

3 關門聲品質優化

3.1 問題提出

某SUV車型在開發過程中，主觀評價該車型關門聲品質較差，特別是門鎖聲、車門撞擊聲較大。以1.2m/s2的關門速度進行關門響度及尖銳度測試，測試結果如表1所示，圖5為響度和尖銳度小波分析彩圖。

由表1及圖5綜合分析，總結該車關門聲品質主要問題有以下幾點：

（1）響度和尖銳度偏大;

（2）緊湊感較差，門鎖多次撞擊聲較明顯，關門聲雜音略多，尾音較明顯，聲音拖沓;

（3）低沉厚重感較差，車門撞擊聲較明顯。

3.2 優化方案及驗證

根據上述關門聲品質問題點，制定以下優化方案：

（1）車門和門洞密封條采用上限CLD值方案，減小車門撞擊聲;

（2）在后車門前邊沿位置增加輔助密封條，提升關門低沉厚重感;

（3）提高鎖扣和棘輪緩沖塊剛度，解決鎖體振顫問題。

3.2.1 更換上限CLD值門框/門洞密封條

該車門框密封條CLD值設計范圍為6±2N/mm，門洞密封條CLD值設計范圍為4±2N/mm。通過測試發現，該車密封條CLD值均處于下限，因此，決定將門框和門洞密封條更換為上限CLD值件進行驗證，主觀評價CLD值上限樣件關門收斂性緊湊感有明顯提升，且關門雜音較少，通過客觀測試進一步發現，響度和尖銳度均有明顯改善，對比分析結果如圖6所示。

3.2.2 后門前邊沿增加輔助密封條

針對該車關門聲品質低沉厚重感較差問題，在后門前邊沿位置增加卡槽式輔助密封條進行驗證，如圖7所示。通過小波分析可知，關門時低頻成分明顯增加，低沉厚重感較明顯，門鎖聲改善明顯，中高頻成分較少較多，收斂性緊湊感較好，關門聲品質有較大的提;通過特征響度分析可知，低頻成分持續時間明顯增加，分析結果如8、圖9所示。

3.2.3 門鎖內部機構優化

門鎖是影響關門聲品質的最主要因素，可通過提升門鎖鎖扣和棘輪緩沖塊的剛度，來解決鎖體振顫問題。對優化后的鎖體進行主觀評價評價和客觀測試對比，從測試結果可以看出中高頻收斂性有明顯改善，主觀感受門鎖撞擊聲有明顯干山，對比分析如圖10所示。

通過小波時頻圖對比分析可知，優化后前門關門聲低頻持續時間明顯增加（A區域），中高頻能量（C區）明顯減弱，中頻區（B區）改善較明顯，聲音緊湊感改善明顯，對比分析結果如圖11所示。進一步進行尖銳度和響度對比分析，通過測試可知，優化后響度由31.6sone下降至24.1sone，峰值尖銳度由2.53acum降至2.06acum，已滿足前期設計要求。

4 結論

本文以某SUV關門聲品質為研究對象，全面介紹了關門聲品質主客觀評價方法，并通過分析研究了關門聲品質主要噪聲特征，找出了關門聲品質的相關影響因素，并在研究過程中，針對該車關門聲品質存在的問題進行了優化驗證，總結得出以下結論：

（1）關門聲品質主要影響因素為車門制造裝配精度、門鎖系統、門框及門洞密封條、最小關門速度、車門本體和車

身等;

（2）優化門鎖內部緩沖塊剛度對門鎖聲有明顯改善，特別是門鎖過行程撞擊聲;

（3）通過適當增大密封條CLD值可減小車門撞擊聲，對響度和尖銳度均有明顯改善，中高頻能量減少較多，無明顯關門雜聲，收斂性緊湊感較好;

（4）在后門前邊沿增加輔助密封條，對關門低沉厚重感有明顯提升，而且對門鎖聲也有明顯改善。

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