网通社|长安UNI-T打造低风噪成绩,“破风无声”的秘密

“破风无声”是种什么体验?9月16日 , 长安UNI-T来到中国汽研空气动力学-声学风洞实验室 , 探索风噪的奥秘 。 这里不仅有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 。
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在车辆的行驶过程中 , 常常会有各种噪音产生 , 其中车身表面的形状、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 。 风噪频带宽、强度高 , 很容易让乘客感到烦躁、疲倦 , 驾驶员长时间受风噪影响还会危及行车安全 。
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想要全面、系统研究风噪 , 首先要满足两个环境条件 , 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 。
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为了得到精确的噪声源 , 需要借助麦克风阵列 , 也就是“声学照相机” , 在测试车辆的上、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 。
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声学照相机的精度有多高?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 。
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为了得到更全面的噪声数据 , 还需要在车内放置人工头和球形阵列 , 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 。
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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 。