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對(duì)于非穩(wěn)態(tài)信號(hào) -異響，只能主觀評(píng)價(jià)？不可以用NVH聲學(xué)方法進(jìn)行客觀量化嗎？

2020-09-27 10:06:57·  來(lái)源：汽車(chē)異響B(tài)SR  作者：龔小平  
　
異響（以Buzz，Squeak 和Rattle三種典型的聲音類(lèi)型為代表）作為一種非穩(wěn)態(tài)信號(hào)，沒(méi)有明確的學(xué)術(shù)定義，它不像我們通常所說(shuō)的振動(dòng)和噪聲在學(xué)術(shù)上有明確的定義和理
異響（以Buzz，Squeak 和Rattle三種典型的聲音類(lèi)型為代表）作為一種非穩(wěn)態(tài)信號(hào)，沒(méi)有明確的學(xué)術(shù)定義，它不像我們通常所說(shuō)的振動(dòng)和噪聲在學(xué)術(shù)上有明確的定義和理論基礎(chǔ)，所以只能寬泛地統(tǒng)稱(chēng)為它是一種讓人很煩惱的機(jī)械噪音。
 
縱觀全球主機(jī)廠對(duì)異響的理解和定義也是各有不同，但大致的意思卻是類(lèi)似的。通常北美的汽車(chē)OEM公司就是用類(lèi)似于前面提到的這三個(gè)單詞一類(lèi)的擬聲詞來(lái)表示異響，歐洲主流的汽車(chē)公司通常用一種概況性的詞（Annoying noise）來(lái)表示，還有如法國(guó)汽車(chē)公司用Spurious noise（雜散的噪音）來(lái)表達(dá)同樣的意思。而在亞洲汽車(chē)公司，如日本也用“異音”來(lái)描述對(duì)這種機(jī)械噪音的感受。
 
那么，是不是對(duì)于這類(lèi)的非穩(wěn)態(tài)信號(hào)，只能通過(guò)主觀評(píng)價(jià)的方法去定性地評(píng)價(jià)它嗎？
 
目前行業(yè)內(nèi)主流的主觀評(píng)價(jià)方法通常是采用通用汽車(chē)的GMUTS（10分制）和福特性能評(píng)價(jià)R201中的這種方法。
 
其次，還有日產(chǎn)雷諾的AVES主觀評(píng)價(jià)體系。國(guó)內(nèi)目前沿用日本馬自達(dá)這種道路等級(jí)和單個(gè)問(wèn)題異響等級(jí)加權(quán)的這種方法比較多。難道對(duì)異響的評(píng)價(jià)就不可以用NVH聲學(xué)方法進(jìn)行客觀量化去評(píng)價(jià)異響嗎？當(dāng)然不是了，在這篇短文里我會(huì)以一個(gè)案例的形式給大家介紹一種針對(duì)非穩(wěn)態(tài)信號(hào)的客觀分析方法，并結(jié)合其他的聲學(xué)分析方法來(lái)進(jìn)一步準(zhǔn)確的去鎖定異響問(wèn)題的源頭。
 
Relative Approach Method
 
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)異響是目前電動(dòng)汽車(chē)的一個(gè)主要異響來(lái)源，通常產(chǎn)生的異響具有相對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)象，所以只是采用主觀評(píng)價(jià)的方式無(wú)法說(shuō)明異響源究竟來(lái)自哪個(gè)部位，這時(shí)Relative Apporach這種聲學(xué)分析的手段就會(huì)派上用場(chǎng)。
 
首先，通過(guò)根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式對(duì)可疑部位布置三向加速度傳感器和車(chē)內(nèi)駕駛員左耳麥克風(fēng)，采集相關(guān)位置的振動(dòng)和噪聲信號(hào)。
 
然后，先分析聲音信號(hào)，再對(duì)比振動(dòng)信號(hào)。通過(guò)使用濾波器（高通、低通）進(jìn)行回放錄音，以確定異響問(wèn)題可能的頻率范圍。這里我們一般情況都會(huì)用到FFT vs. Time這種分析方法，但是我們來(lái)看一看針對(duì)這種異響問(wèn)題是不是很有效呢？
 
上面這兩幅圖（上面的是沒(méi)有轉(zhuǎn)向異響的車(chē)輛，下面是有這種異響的車(chē)輛），通過(guò)觀察
發(fā)現(xiàn)沒(méi)有明顯的特征，說(shuō)明用該方法不容易確定發(fā)生的異響。
 
但是我們用Relative Approach方法分析，發(fā)現(xiàn)有異響問(wèn)題的車(chē)輛和沒(méi)有異響問(wèn)題的車(chē)輛的測(cè)試結(jié)果對(duì)比，異響現(xiàn)象就顯而易見(jiàn)了。
分析完聲音信號(hào)，接下來(lái)我們?cè)賮?lái)分析振動(dòng)信號(hào)。首先，選擇多重相干分析來(lái)評(píng)估車(chē)輛中聽(tīng)到的異響與測(cè)量振動(dòng)之間的線性關(guān)系。根據(jù)在齒輪間隙調(diào)整塊處的加速度傳感器的Multiple Coherence（多重相干）和車(chē)內(nèi)駕駛員左耳的聲音信號(hào)的FFT分析結(jié)果顯示如下：
 
我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，將多重相干圖與聲音分析圖疊加，可以更清楚地了解二者之間的關(guān)系，相干分析與1200Hz及以上的聲音分析的形狀一致。到這兒，我們就很容易地找到了該異響的問(wèn)題在哪里。
 
由此可以看到，Relative Approach是一個(gè)很好的異響分析工具，尤其是針對(duì)現(xiàn)象復(fù)雜的底盤(pán)異響，例如，減振器的Rumble/rattle異響，轉(zhuǎn)向器的Rattle/clucnk和驅(qū)動(dòng)軸的Squeak等異響問(wèn)題的分析能很快判斷異響源。 
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