服务网吧 关注:25贴子:300
  • 0回复贴,共1

声学参数如何解决电动机械结构的异响问题?

只看楼主收藏回复

对于车辆或其他类型机械结构内,一般采用电机来驱动各种结构与部件运行,例如电动座椅调节电机、车窗玻璃升降电机等等。电动部件运行时可分为三个阶段:工作的开始、运行与停止,在此过程中都容易出现噪声。如下图中显示的数据可以看到,在开始与停止的这段时间,存在冲击声音;在运行阶段,声音听起来不够平稳,因此给人带来的体验感很差。在领域内部,一般将这些扰人的噪声称为异响。
为了更好地对比、分析、完善异响问题,在此应要借助某些参数来对异响数据进行量化。接下来的内容将举例介绍一些针对此类问题的分析参数,该参数成功地应用于车辆电动零部件行业,同时也可应用在其他行业各种电动机械结构的异响分析。

01、常规参数
出现电动零部件异响问题的情况下,最开始应考虑常见的声学参数,例如声压级、响度、尖锐度、抖动度、粗糙度、突出比、音调度、特征频带、1/3倍频程等相应的参数,接下来将深入介绍这些参数的性能优势。
02、声压级(SPL)
声音在空气中传播时,空气压力将会出现变化。传声器是专门测试声音的传感器,其能够把空气压力变化转化为电信号,以此来完成声压的采集。声压是最常见的声学参数之一,大部分其他的声学参数都是由声压数据计算而来的。声压级是判断声音大小的参数,其中包含A计权声压级(A-weighted SPL)等,可以反映不同频段的声音大小。最简单的测试设备是手持式声级计,或是采用多通道的PULSE系统,在Labshop或是BK Connect软件中测试得到声压级。
03、响度(Loudness)、尖锐度(Sharpness)
采用A计权声压级在评估声音大小的情况下,声压级数值大小与人所听得声音在主观感受依然存在一定的偏差,所以在声压级SPL基础上,BK Connect提供了另一参数:响度(即单位sone)与响度级(即单位phon)。其比A计权声压级更接近人耳所听声音的主观感受,因此在评估声音大小的主观感受情况下,响度成为了主要参数。对于稳态信号,一般采用稳态响度。但对于非稳态信号,则采用时变响度,计算出瞬态响度,包含最大值、最小值、平均值等等,如下图中的Nmax、Nmin、Nmean。
BK Connect提供了两种响度计算模型:Zwicker模型与Moore-Glasberg模型。Zwicker模型采用一个传声器,如果这个传声器位于人头中心的位置,那么测试时就不用考虑人头对声场的影响。Moore-Glasberg模型使用耳膜位置的声压级计算响度,因此Moore-Glasberg模型不需要像Zwicker模型那样假设声场环境。Moore-Glasberg模型又可细分为FFT方法与CPB方法。FFT方法比CPB方法的结果更加精准,特别是在声音具有明显的纯音成分的情况下,FFT方法更为适合。但CPB方法的优势在于方便与其他基于CPB方法的响度计算模型进行对比,它的计算效率比FFT方法更高。
除此之外,考虑到人耳对高频噪声十分敏感,即使高频噪声的声压级与响度不是很大,却依然会很容易被人耳感知,进而影响到主观感受,所以在评估高频噪声的情况下,一般推荐使用尖锐度(单位acum)。尖锐度是在响度结果中加入了针对高频的计权(如下图中所示的红色计权曲线)与响度计算相似,尖锐度也适用于稳态和瞬态信号,例如上述中所说的Smax、Smin、Smean等。

04、抖动度(Fluctuation Strength)、粗糙度(Roughness)
除去声音大小的主观感受外,电动零部件在运行的情况下,声音时常会出现明显的低频波动,这个时候一般应要计算抖动度(单位vacil)与粗糙度(单位asper)。如下方左下图显示了抖动度的含义,把载波为1000Hz、60dB同时调制频率为4Hz、100%调幅的噪声设置为参考声音,在被测声音与参考声音具有一样的抖动感觉的情况下,定义为1vacil。抖动度主要反映声音的极低频调幅特征,主观感觉为声音有明显波动、不稳定。如下方右下图显示了粗糙度的含义,与抖动度相似,只是将调制频率改为70Hz、100%调幅做为参考声音。粗糙度反映声音在较低频调幅特征,主观感受为声音不平顺。

想要了解更多实用知识的伙伴们可在后台留言进行讨论!如果有其他有趣的内容可分享出来一起了解,更多型号资料可在后台留言获得。


IP属地:广东1楼2024-01-19 10:47回复