#技术巡猎# #一汽# 车辆的噪声识别方法、装置、车辆及存储介质---上次那个喝水专利以后,很久没有关注一汽了,聊聊。这个专利里,车辆在冲击路面行驶时,它会采集振动加速度信号和车内噪声信号,然后构建互谱矩阵,做主成分分析;再用锤击法测出轮心到车内响应点的传递函数;最后反算每个轮心处的道路冲击载荷,并计算每条噪声路径的贡献量。
一般来说,噪音我们我们听到的是“砰”的一声,但工程师会关注这一声到底是左前轮带来的,还是右后轮带来的。很多人以为车内路噪就是隔音棉不够,其实没这么简单。减速带、坑洼、接缝这些路面冲击,首先打到轮胎和悬架,再通过很多结构路径传到车身,最后才变成你耳朵里的声音。它是四个车轮、多条路径、多个结构件共同叠加的结果。
而对于噪音识别来说,车辆有多条耦合传递路径,传递函数矩阵容易“病态”,小误差会在求逆时被放大;且道路激励同时作用在四个车轮上,各激励源之间存在相关性,尤其遇到减速带、坑洼这种离散冲击时更复杂。我们这么说,四个轮子不是四个互不相干的人,它们像一个微信群。一个轮子被路面打了一下,车身结构会把影响扩散出去,其他传感器也会“听见”。如果你直接问“谁干的”,答案很容易出现混乱。
所以这项方法的关键,是先把混在一起的振动信号拆开。
专利里引入了主成分分析,也就是 PCA。
可以把它理解成“把一堆混杂声音里最主要的几个声音线索提出来”---通过奇异值分解计算每阶主成分贡献率,选取累计贡献率达到阈值时的主要阶次,主要贡献阶次可以是前 4 阶主成分,每一阶对应一种悬架—车身系统的全局振动模态。
这一步的实际意义,其实就是说,不要直接拿一堆混乱信号去反推冲击力,先把最主要、最干净、最有代表性的振动成分拿出来。这样后面反算“轮子到底受了多大冲击”时,结果更稳定。
测试方式也比较典型。专利描述中,车辆会以 40–80km/h 通过小冲击路面,激发 50–300Hz 的结构振动和车内冲击噪声;四个车轮转向节位置布置三向加速度传感器,共 12 个振动通道,同时在驾驶员、乘员耳位布置传声器,采样频率不低于 2048Hz。它关注的不是那种高速风噪,而是用户每天都会遇到的过减速带、压井盖、走破损沥青路时,车厢里那种低沉的“咚”“砰”“哐”。
但只有道路数据还不够。
工程师还需要知道“轮心受到一个力之后,车内会怎么响”。所以专利又用了锤击法:在轮心位置沿不同方向施加瞬态激励,采集力信号、车内声压和车身关键点振动,再计算轮心激励点到车内响应点的频响函数,组成传递函数矩阵。
普通理解就是:先在实验室里敲一敲车,建立一张“传声地图”。以后真实路面冲击来了,就可以根据车内响应倒推:这个声音大概率是从哪条路进来的。
最后它要输出是路径贡献。
专利可以识别出类似“左前悬架垂向力贡献 42%”这样的主导噪声路径,然后工程师就能有针对性地改衬套刚度、加隔振垫,或者调整副车架安装点。
这才是重点。
真正成熟的 NVH 开发,不是听到车里响,就到处贴隔音棉。
隔音棉解决的是一部分空气声问题,但很多路噪是结构声,是力先打进车身,再由结构辐射成声音。结构声的问题,不能只靠“堵”,很多时候要从力的传递路径上解决。
