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一场关于汽车风噪的直播测试,长安UNI

来源:深圳汽车网   作者:美赛达   2022年01月16日

9月16日,长安UNI-T在中国汽研空气动力学-声学风洞试验室,带你探索风噪的奥秘。不仅有让人大开眼界的3D声学照相机“捕风捉音”,更设有现场油泥模型制作、烟流测试等趣味环节,全方位解密长安UNI-T未来设计背后的硬核科技实力,奇怪的知识点又增加了!

在汽车驾驶的过程中,常常会有各种噪音例如发动机噪音、路噪、胎噪,而汽车在行驶过程中,车身表面的形状、轮廓与气流发生相互作用产生的噪音,被称之为风噪。汽车行驶速度越快,风噪越大。一旦车速超过80公里每小时,风噪就会逐渐盖过其他噪音,成为最主要的噪声来源。在最新汽车消费者调研中,消费者对风噪的抱怨排在TOP5,已经成为汽车用户最不满意的问题之一。风噪不仅频带宽,强度还高,很容易让乘客感到烦躁、疲倦,长时间受风噪影响,还会危及行车安全。同时,由于绿色城市建设的推进,电动车等新能源汽车的普及,风噪问题越发凸显。

一场关于汽车风噪的直播测试,长安UNI

要想全面、系统的研究风噪问题,必须满足两个环境条件。一是有流场稳定,风速精确可控的风源;二是能够排除其他噪音的干扰。风洞实验室无疑是最佳选择,在四周墙壁和顶部都安装有吸声材料,流道内有声学处理和压力脉动调节,使背景噪音降为极低的水平。在实验风速达到140km/h的时候,环境噪音也仅仅只有58 分贝,是世界上最安静的风洞之一。

本次测试长安UNI-T的仪器大概有五种,分别是麦克风阵列,回形针测试、人工头、球形阵列、表面麦克风。比如,麦克风阵列,也叫做“声学照相机”,在上、左、右三侧都各配备了168个麦克风,使得阵列可以精准识别出车外声源。通过上方和两侧的声学照相机同时进行拍摄,再经过计算机的匹配合成,可以得到噪声源在车身表面的3D分布。中国汽研风洞试验室是国内首个搭载三面麦克风阵列的风洞实验室,是目前世界上最先进的声学测量设备之一。

一场关于汽车风噪的直播测试,长安UNI

比如,回形针测试是手握两枚回形针,间隔仅5cm,从大约1.5米的高度,松手同时掉下去,两枚回形针落地的一瞬间,可以看到声学照相机的监测屏幕中出现了两个小色块,显示出了声学照相机极高的灵敏度;同时也非常精准,即使两个声源相隔很近,也能够清晰地被识别出来。保障了汽车噪声源识别试验中的精准与可靠性。

再比如,人工头主要是采集人坐车时感受到的真实噪声,在测试中,会放置在前排驾驶及副驾驶座上。人工头双耳位置安装有声学传感器,这样在录制声音时,可以模拟人体肩部、头部和耳廓等部位对声场的影响,回放出更接近于人耳实际听到的声音信号。球形阵列在测试中会放置在驾驶舱内部,帮助找出车内的声源分布以及噪声泄露位置。表面麦克风粘贴在车身表面,作用于测量车身表面的压力脉动。三个设备都是为了辅助在风噪实验中得到最全面的数据,找出问题点并加以改善。

一场关于汽车风噪的直播测试,长安UNI

通过严谨的测试过程,长安UNI-T在各项测试中的成绩基本都是优秀。

测试开启以后,首先需要把风速调节到测试需要的速度,在做风噪测试的时候,通常会把风速设置在80—140km/h每小时,直播时的风速设置在120km/h,声学照相机和人工头通常会采集30秒左右的数据,采集完成后计算机会对原始数据进行进一步加工处理,并得到需要的信息。

单面阵列有168个麦克风,三面阵列一共会采集504个通道的声音信号,数据量非常庞大,处理这些数据也需要花费一定的时间。但人工头采集的只是双通道信号,所以,处理的时间会快很多。

可以看到在不同风速,不同频率段下UNI-T测试的风噪噪声都是不一样的,我们可以通过噪声屏谱可以判断噪声源的大小,以及不同频率段给人耳的感觉是不同的。综合来看,UNI-T的风噪测试成绩在行业内处于比较优秀的水平。

一场关于汽车风噪的直播测试,长安UNI

UNI-T在设计之初,就通过CAE仿真来分析不同造型方案空气动力学的好坏,从而发现问题改进设计,并且通过油泥模型,来进行实际测试并做进一步造型调整。

以后视镜优化为例,仅对后视镜进行风噪优化,便要涉及造型、法规、CAE和产品等多个部门,造型是否好看,视野是否满足法规要求,最终调整完的风噪是否能够达标,需要与多个部门协同与合作,一个微小的改动需要背后无数人的共同努力。通过后视镜优化,驾驶员人耳处总声压级便降低了0.3dB(A),足以见得长安CFD的技术实力。在UNI-T上这样无数的细节优化,这一个个的0.3dB(A),积少成多,最终产生质变。

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