NVH专业基础培训 for SVH V1

Noise,Vibration,Harshness

basictrainingIIAnaudibleortactiledisturbancewhichaffectscustomers目录什么是NVH？常用的噪声和振动基本概念汽车主要NVH性能介绍1.什么是NVH？4什么是NVH噪声Noise:是人们不希望的声音是由频率,大小和品质决定的频率范围:20-20,000Hz振动Vibration人身体对振动的感觉,频率：0.5-200Hz，主要在0.5-50Hz是由频率，

振动大小和方向决定的不舒服的感觉Harshness

比如冲击性的、嗒嗒嗒嗒的声音（rattle)、尖锐刺耳的、调制现象；与之相反的：动感的、饱满的和声、低沉短促干净的关门声NVH性能可以被用户直接感知、认知NVH概述5为什么要做NVH?NVH对顾客非常重要NVH的好坏是顾客购买汽车的一个很重要的因素.NVH影响顾客的满意度在所有顾客不满意的问题中,约有1/3是与NVH有关.NVH影响到售后服务，约1/5的售后服务与NVH有关NVH概述内部空间-车内生活身体舒适性驾驶&安全单人和多人在车内的舒适感前排的声学舒适性后排的声学舒适性（包括第3排）前排悬架舒适性后排悬架舒适性安全性，驾驶过程中的辅助系统（包括导航系统）环保NVH性能是舒适性最重要的指标之一37项2级PC项目7项1级PC项目NVH概述7汽车所有的结构都有NVH问题车身动力系统底盘及悬架电子电器环境控制系统机械部件……在所有性能领域（NVH，安全碰撞、操控、燃油经济性、等）中，NVH是涉及面最广的领域。NVH概述8多路径分析源-传递路径-接受体模型源动力系统风路面其他路径

底盘车身内饰其他接受体耳朵手脚座椅方法论9决定NVH的因素顾客的要求政府法规公司的需要和技术能力竞争车2.常用的基本概念物理原理信号分析方法衡量指标汽车NVH中常用的度量结果2.1基本物理概念介绍

声音基本概念（20-20KHz）振源媒介人耳气体：空气动力学噪声，液体：液压转向泵，减振器固体：气体：纵波液体：纵波固体：纵波，横波气体固体：骨导耳机Air-born空气传播（直接）structure-born结构传播Air-born空气传播（间接）重点概念声音信号的分析方法：时域分析比如稳定性指标Kurtosis比如起动振动的分析频谱分析揭示本质失去时间特征时间分辨率与频率分辨率不可调和时-频分析短时FFT小波分析确定性信号：周期信号

比如纯音、和声非周期信号

爆炸，关门声，方波随机信号平稳随机信号

风噪，白噪声非平稳随机信号乐谱：典型的时频特征的信号纯音示例钢琴音符的声谱图和声-音色饱满声波信号的度量：

其他：声功率/声功率级：用于评价声源的辐射能量，只与声源本身有关；声强/声强级：单位面积的声功率，矢量，对测量环境无要求；随机信号，常用功率谱密度一般来说：1dB的听觉分辨率，3分贝能量翻倍，人易感知出差异声压与声压级

对照声音的叠加：同频噪音异频噪音N174dB74dBN274dB68dB74dB68dBN1etN2同向时域叠加N80dB77,5dB77dB75dBN1etN2反相时域叠加0dB68dB主动降噪的原理根据声压级计算规则：两个声音信号相差15dB以上时，小信号对总结果信号几乎无影响；两个声音信号相差10dB时，小信号对总结果信号小（大信号+0.41dB）；相同dB的信号，叠加后为OR+3dB;声压增加1倍，能量增加至4倍，分贝值增加6dB背景噪声与被测信号的差dBA1011121314≥15修正值0.50.40.30.20.10声场：自由场：高空，无反射半自由场：空旷广场扩散场：有反射混响场：任何一点静声强为0，近场：一个波长以内，声波干涉复杂，

会密集出现极大值和极小值远场：大于2个波长的距离1.汽车座舱属于扩散场！2.指导声学试验设计的因素之一！

声学实验室的设计麦克风的布置：自由场，远场发动机辐射噪声，1m处GMV辐射噪声，2米麦克风汽车NVH中噪声结果的表达：1-总体声压级OA=overall，反映噪声的能量大小；2-FFT=频谱：反应频域的细节特征，横坐标是频率，谱线是等间隔的；3-1/3octave=1/3倍频程频谱：反应频域的主体特征，横坐标是频率，谱线（中心频率）按几何数分布；4-Colormap=频率-时间/转速-幅值（颜色）平均谱1/3octaveOAv.stimecolormap高考总分每一科目分别得分信息每一个题型得分情况每一道题得分情况类比：听觉原理心理声学指标介绍2.2人对声音的感知人耳的听觉特性内耳的作用相当于一组互相衔接的恒百分比带宽滤波器；对于频率的反应是非线性的。这一非线性特征在噪音音量较小时更加显著。人耳感知的频率范围20-20kHz,对处于400到4000Hz间的声音更为敏感；纤毛细胞不可再生，我们的听力随年纪/疾病/强烈的噪音影响而下降。20岁40岁70岁2kHz1kHz没有被屏蔽遮蔽声被屏蔽22时域上的短暂屏蔽同一时间较近的声音会屏蔽之前或之后的另一个声音。30ms频率屏蔽足够强的声音能够屏蔽相邻频率的声音。声音的屏蔽现象WorkingoutmaskedsourcesdoesnotimprovevehicleNVHMaskingeffectallowstohideunwantedsoundsThemaskingthresholdisatoolfornoisesourcesmanagement响度；基于不同的等响度曲线，对声压级进行加权处理；PR-突出率；语音清晰度；尖锐度；抖晃度/调制；粗糙度；脉冲特性；人对声音的感知：频率，幅值，时域变化，频域变化，幅值变化声压级更主要反应声音信号的总能量大小，并不能指示人对所有声音的感觉！！使用不统一响度：

1.顾名思义，反映人对声音大小的感觉；

2.人对声音响度的感觉与声压有关，与频率有关；

2.声学方面非常基础的一项数据，ISO24以1000Hz的声压级为基准，SPL=Loudnesslevel等响曲线自由场的听阈疼阈门槛值主观强度一样时的音量大小响度声压级的加权曲线2520世纪30年代，为了能够用仪表直接测量出反应人对噪声的响度感觉，从40方，70方，100方三条曲线设计3种滤波网络，对应A，B，C三种计权；dB(A)：

对低频部分的抑制很大，较好的反应主观感觉，用于对中高强度的噪声反应对人的伤害，也很可靠；dB(B)：

对1000Hz以下的中低频部分的抑制比A计权小；PSA常用B计权表达中低频噪声，以提高中低频对总体的贡献率；dB:事实上，有些公司评估低频部分，使用liner方式，即无加权。道理一样的。语音清晰度：以对语言的领会作为目标的话，背景声或噪声作为语言的干扰起负面作用，它可能对工作环境造成骚扰甚至危险，如果在该场所内所有对话必须得到正确理解的话。为此，学术界提出了一种称为“语言干扰级”（SIL)的噪声评价指标。突出率指标ProminenceRatio：用于评价窄带噪声/纯音是否过于突出，从而被人容易感知，令人烦恼！DPCA：GMV噪声，鼓风机噪声，变速箱啸叫，电机啸叫…同样的A声级，同样的1/3倍频程频响曲线74,2dB75,1dB74,7dB77dB(A)76.7dB(A)76.6dB(A)36,7sone14.0sone38,8soneLoudnessversusA-weightedSPL

响度级:A计权声压级Comparison,SharpnessvonBismark/AuresweißesRauschenweißesRauschen,8kHzverstärktvonBismarkAuresvonBismarkAures信号的调制：频率相近的信号时域上叠加；

调制频率：≤15Hz声音的晃动感，>15-300Hz，粗糙感，颗粒感，Twosinusoidalsounds:1000Hz

and

1001HzBeatingTwosinusoidalsounds:1000Hz

and

1004HzFluctationTwosinusoidalsounds:1000Hz

and

1030HzR-RoughnessRumblingTwosinusoidalsounds:1000Hz

and

1070HzPsycho-acousticalroughnessTwosinusoidalsounds:1000Hz

and

1250Hz小结：对于harshness/声品质方面，更多的应用是心理声学指标；主观评评价的优势是发现问题，试验手段是为了分析问题，对于成熟的性能项目，设定合适的客观指标，建立主观与客观的关系；例如：中国用户对声音更加敏感，PSA对行驶中的抖动更敏感；频率Frequency(Hz)55060200声压级SPL(dB(B))8pts606060607.5pts656560607.25pts67676060初步建立道路激励引起的boomingnoise的参考目标；33DEPA/DVHL/SVH/SPV/ACV传动轴引起的抖动P84EP8AT6C84EP8AT6M44EC5AT68.0pts7.5pts7.0pts6.0ptsRed2wotGreen3wotBlue4wotVibrationofAVGlifterpoint(ShafterH3ydirection)左前举升点振动加速度（传动轴H3y方向）PSA的目标P87EP8AT6C84低于PSA的7.0pt标准，但是DPCA各类评价中，无抱怨。3汽车NVH性能简介道路激励动力总成激励空气动力激励2020070中低频路噪(结构噪声)30-500Hz嗡嗡声30-300Hz介质(固态的)250–1000HzGMP400Hz-16kHz撞击30-200Hz路噪（空气噪声）200-2000Hz空气动力噪声20Hz–20kHz100080050020000Hz400Hz-16kHz整车外激励来源对外隔音20Hz-20kHz干扰噪声干扰噪声100Hz–20kHzBFMFHF16000按频率和主要噪声源分类如下：UBF沉闷，压耳；晕车不舒服非常扰人，有压力疲惫，影响注意力吵闹，并影响交谈；PFD动力总成NVH（5）MFD机械系统NVH（21）SFD结构NVH（7）CFD座舱内的NVH（10）启动/熄火时GMP的噪音通过噪音（法规项）轰鸣声音响的声品质变速箱噪声/电机总成（GEM）噪声传动系统的噪音（包括呜呜声）动力总成（GMP）中频噪声对话容易性涡轮增压器噪声变速箱拉索传递的噪声发动机的声品质空调通风系统的噪声和振动（包括附加风扇）发动机燃烧声电子动力系统的噪声雨水或石子敲击的噪声对外部噪声隔音性能发动机附件的噪声GMV噪声和振动低转速时的车身抖动行人提示声，喇叭声（对外部）发动机噪声的品质制冷系统噪声低频的路噪行人提示声，喇叭声，转向提示声（对内部）转向助力系统的噪声和振动轮胎与路面接触的噪声动力总成（GMP）高频噪声传动轴产生的振动-颤抖怠速时GMP的噪音（车内和车外）悬架系统控制时的噪声车身电子系统噪声（除开启件和电动车窗外）制动系统噪声风噪与排放和燃油供给有关的机械系统的工作噪声热循环系统噪声混合动力车的电池通风噪音行驶时和停止时GMP的抖动怠速时发动机的振动起步和操作时抖动现象冲击噪声冲击振动对车轮周期性激励的敏感性方向盘对路面的反馈道路高频激励下车身的颤抖PSANVH性能43项涉及到的子系统和零件：发动机本体机械件标定因素：燃烧噪声泵轮系进排气系统增压器发电机EB2辐射噪声：有平衡轴（AE）没有平衡轴（AE）对动力总成NVH的设计要求不同类型的路面，表现差异很大：粗糙路水泥横纹路冲击涉及到的子系统和零件：车身结构车桥系统，包括：车轮衬套车架传动轴弹簧隔音车轮区域Roadnoiseandvibration整车风噪：车门密封系统隔声（主要是玻璃）A柱外后视镜间隙凸台。。。通风噪声：风速<15m/s密封出风口各类缝隙、软边产生的异常噪声风振动引起的低频声其他风扇：GMVNACFAN座椅通风风扇Areoacusticnoise+GMV+特例：风振例子：R83EP8G2GMVnoise2856rpm3384rpm不能接受的区域接受，但有批评的区域好的区域计算噪声的突出程度GMP振动传递直接辐射的噪声振动导致的结构性噪声声激励导致的结构辐射噪声Bruitsdebouche中低频噪声轰鸣声发动机中低频噪声路噪空气传播：涉及发动机进排气结构传播：与激励源以及车身车结构有关车身结构NVH问题的分析：分析振源、车身路径Objectif性能目标

Hz4035激励2515传动系统阶模态放大（簧下质量）扭转模态白车身装备车身30传动系统其他模态

动力总成刚体模态BIW=>通用规范40Hz车身扭转**除扭转模态，通常还涉及静态扭转刚度；**同时对干扰噪声影响很大低频声:TVAprioritairesPF3TRANSFERTSVIBRO-ACOUSTIQUESAVDAVGARDARD研究车身结构对振动激励产生的噪声的敏感性：

敲击车身与底盘部件的连结点，评价车内噪声的响应特性！！

通用技术要求：55Pa/N车身的接附点原点动刚度：动刚度越大，传递力和振动越小平板贡献量分析导致异常噪声的平板区域，应该修改结构设计（质量块、阻尼片、结构强度）其他要求例子：P8boomingPSA增加了对尾门约束模态的设计要求：〉45Hz吸隔声：主要针对中高频400Hz以上

隔声：将外部噪声阻挡在座舱区域以外；

关键指标：红色区域的面密度（钣金+其他），玻璃是否待PVB阻尼层；

吸声：声源区域往往是开放区域，无法使用隔声技术，使用吸声材料降低噪声，因为座舱是扩散场，使用吸音材料改善混响特性，提高静谧感和语音清晰度；

关键指标：绿色区域的吸音能力，总面积；

与RMB直接相关，需要精准设计！

额外注意：对于隔声，局部的弱点是致命的！！！涉及到：-白车身的密封性，尤其是后部噪声通道的设计：涉及膨胀片，涂胶

-穿孔件要密封，并且隔音能力不能弱；比如前围防火墙区域的各类穿孔，后视镜线束穿孔，

-孔洞堵片

-车门的密封：动态密封条的隔音能力，玻璃导槽隔音能力等

-特殊部位的处理，比如空调排水管的隔音处理

中高频噪声薄弱区域对整体隔音性能的影响特例：泄露区域对整体隔音性能的影响薄弱区域面积越大，对整体隔音性能的影响越大；例子：车门玻璃是薄弱区域！！！法规噪声：

2017版三阶段1-目前无压力；2-注意各项法规噪声的视同判定条件，降成本有涉及的话，可能需要重新认证！！3.2汽车的振动振动其他：旋转件的不平衡引起的振动：GMV，blower,wheel传动轴引起的横摆。。。道路0-50Hz发动机8-100Hz发动机+耦合系统+传动系统+车轮扭振物理量：常用振动加速度振动舒适度性能项目频率定义原因悬挂舒适度0–5Hz车身低频运动(转速不稳，侧向摇动，纵向摇动)悬挂刚度横向稳定杆刚度阻尼整车重量和惯性座椅舒适度3–8Hz悬挂模式驾驶者乘坐模式阻尼摩擦座椅挡块颤动8–40Hz能感知到的在大风中或ouentretenus的振动现象(垂直方向上)车身刚度车轴模式Modesdesessieux车轮弹起减震方向控制动力总成悬挂模式仪表板形式撞击5–200Hz能感知到的车身和方向盘振动(<40Hz)发声的撞击车轴(SHR)减震外胎方向控制振动-发声之间的转移发麻感30–200Hz方向盘，操纵系统，底板，座椅均存在振动BFGMP振动动力总成悬挂的过滤操纵机构的过滤方向盘,操纵机构,底板形式强调一个物理概念：模态刚体模态：多体动力学结构模态：有限元分析扭转模态：有限元分析

角度域分析模态：振动是自然界普遍存在的现象，模态就是具备质量-弹性-阻尼要素的机械系统的力学固有属性；

核心是频率、振型、阻尼特性。刚性体+弹簧：比如整车与悬架弹簧组成的系统；发动机与悬置组成的系统；弹性结构体：车身，传动轴，排气管….；扭振：发动机飞轮变速箱传动轴

车轮组成的旋转系统其他：流体的振动，主要是气体，车内空腔模态，车轮中气体的空腔模态，赫姆赫兹谐振现象。。。模态规划一般原则：

避免共振，频率间距>3Hz；特例：

个别需要耦合：动态吸振

比如：水箱总成+软垫的共振频率设计为怠速震动频率，减弱车体在怠速时的震动道路激励振动舒适性频率(Hz)人的感觉0.7-0.9引起恶心的感觉0.9-1.4舒适的1.4-2.5激烈的,不柔和>2.5颠簸•低频垂向振动:<2.5Hz;•颠簸:2.5-

6Hz;•颤抖:6-

40Hz