汽车整车⽓动声学风洞风噪试验-车内风噪测量⽅法
汽车整车⽓动-声学风洞风噪试验—车内风噪测量⽅法
1范围
本标准规定了在3/4开⼝回流式低速⽓动-声学风洞中进⾏整车车内风噪测量的⽅法，给出了⽓动-声学风洞测量平台及其⽓动和声学环境、测量仪器设备、车辆及安装的要求，车内风噪评价指标，保证所得的结果具有1级准确度。
本标准规定的⽅法适应于整车实车，包括乘⽤车、微型客车及轻型商⽤车，包括对应尺⼨的模型（油泥模型、硬质模型）。允许的重量和尺⼨要视风洞规格⽽定。
本标准规定的⽅法所获取的结果可以评价车内风噪⽔平，也可以结合不同的车辆测试状态诊断噪声源、风噪传播路径问题。
2规范性引⽤⽂件
下列⽂件中的条款通过本标准的引⽤成为本标准的条款。所有标准都会被修订，使⽤本标准的各⽅应探讨使⽤下列标准最新版本的可能性。
GB/T 3947-1996 声学名词术语
GB 3785-83 声级计的电、声性能及测试⽅法
GB/T 15173-94 声校准器
GB/T 18697 声学汽车车内噪声测量⽅法
GB/T15508 声学语⾔清晰度测试⽅法
GB/T15485 声学语⾔清晰度指数的计算⽅法
ISO 532-1:2017 声学响度计算⽅法：第⼀部分Zwicker⽅法(Acoustics - Methods for calculating loudness-Part 1: Zwicker method)
JJF1059-1999 测量不确定度评定与表⽰
ISO3745 声学⽤声压法测定噪声源声功率级.消声室和半消声室精密法(Acoustics- Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure- Precision methods for anechoic and hemi-anechoic rooms)
3术语和定义
3.1风洞Wind tunnel
以⼈⼯的⽅式产⽣并且控制⽓流，⽤来模拟汽车或实体周围⽓体的流动情况，并可量度⽓流对实体的作⽤效果以及观察物理现象的⼀种管道状实验设备。
3.1.13/4开⼝回流式低速⽓动-声学风洞3/4 open-jet closed low speed aero-acoustic wind tunnel
可兼顾空⽓动⼒学和⽓动声学测量的风洞，其喷⼝三边⾃由⼀边接地，流道为回流式，此类风洞具有满⾜⽓动和⽓动噪声测量要求的流场品质和背景噪声。
3.1.2整车风洞Full-scale wind tunnel
喷⼝尺⼨⼤⼩能满⾜阻塞⽐要求，可进⾏实车和1：1汽车模型试验的风洞。
3.1.3风洞背景噪声Background noise of wind tunnel
风洞在⽆测量对象情况下运转产⽣的噪声，提及风洞背景噪声需指明试验风速。
3.1.4 ⾃由声场空间Free sound filed size
所需考虑的频率范围内边界声反射可以忽略不计的试验段声场⼤⼩。
3.1.5 低频颤振Low frequency buffeting
喷⼝射流和风洞结构相互作⽤所引起的⼀种声场共振现象，会严重影响试验段的流场和声场品质。
3.2风噪Wind noise
⽓动噪声在⼯程领域的简称，是空⽓与⽬标对象相对运动，造成⽓体⾮定常流动产⽣的噪声。
3.3频谱Spectrum
频率谱密度的简称，是物理量的频率分布曲线。复杂振荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡，这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫做频谱。
3.3.1线谱Line spectrum
由⼀系列离散频率成分形成的谱。
3.3.21/n倍频程谱1/n octave spectrum
即1/n倍频程功率谱，通过将离散频谱分为各⾃独⽴的频段，然后分别计算每个频段内的功率
为系数，在基准谱后汇总得到。其中1/n倍频程是指前后两个中⼼频率之⽐为121n?
，以oc=212n
中⼼频率f0的前后各取带宽L=f0×oc，分段计算功率谱后合并后得到的谱。
3.4声压级Sound pressure level
声压与参考声压之⽐以10为底的对数乘以20，单位为分贝（dB），空⽓中的参考声压为20µPa。
3.5响度Loudness
⼀种⼼理声学参数指标，表⽰听觉判断声⾳强弱的属性，根据它可以把声⾳排成由轻到响的序列，单位为宋（sone）。
3.6语⾔清晰度指数Articulation index
在给定的语⾔通道和噪声条件下，语⾔可懂程度的有效⽐例即为语⾳清晰度AI。它是⼀种⼼理声学参数指标，是通过⼤量语⾳清晰度测试导出的，具有频带可加性，⽤来计算给定语⾔传递系统的语⾔可懂度的⼀个指数，取值在0～1之间。
4⽓动-声学风洞要求
4.1概述
本标准适⽤的⽓动-声学风洞类别为3/4开⼝回流式或直流式汽车整车低速⽓动-声学风洞。声学测量环境条件包括试验段流场、背景噪声、⾃由声场空间及低频颤振，其应满⾜4.3和4.4要求。本标准限定的⽓动-声学风洞⽆地⾯模拟功能，若地⾯模拟功能等其它功能运⾏，测量报告中要清晰说明。
汽车挂档4.2试验段适应性要求
本标准要求的试验段流场和声场测量环境具备的指标，要按照统⼀的标准和⽅法测量获取。试验段流场测量环境具备的指标满⾜⽬前国内外汽车风洞⽓动测量要求，采⽤汽车风洞⽓动测量⽅法获取；试验段⾃由声场空间指标根据ISO3745《Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure- Precision methods for anechoic and hemi-anechoic rooms》测量获取；试验段背景噪声和低频颤振指标分别按照附件A和附件B测量获取。
4.3流场要求
本标准规定了试验段⾄少在整车实车或模型的尺⼨范围内的流场品质参数指标，包括：
（1）湍流强度⼩于0.2%。
（2）速度稳定性⼩于0.5%。
（3）轴向静压梯度⼩于0.001/m。
（4）总压均匀性满⾜其标准偏差⼩于0.3%。
（5）动压和静压均匀性均满⾜其标准偏差⼩于0.5%。
（6）⽓流平均俯仰⾓和平均横摆⾓⼩于0.2°。
（7）流场的阻塞⽐⼩于10%。
4.4声场环境要求
本标准规定了试验段声场测量环境参数指标，包括：
（1）在喷流速度为140km/h时，背景噪声低于60dB（A）。
（2）低频颤振均⽅根压⼒脉动系数低于3%。
上述两者测点相同，位于通过地⾯转盘中⼼并垂直于喷⼝中轴线的线段上，于流场外
距转盘外沿1.5⽶，距地⾯⾼度为1.5⽶。
（3）试验段⾃由声场空间指标满⾜ISO3745的要求。
4.5⽓候环境要求
本标准规定了试验段温度在测量条件下保持在20±5℃，相对湿度保持在45%～75%。在测试过程中应对温度、湿度和⼤⽓压进⾏测量并记录。
4.6测试条件下的风洞特定结构
本标准限制了测量时风洞地⾯模拟系统的状态，要求⽆边界层抽吸、移动带不⼯作，保持其结构引起的⽓动噪声降到最低。
5仪器
5.1概述
为了保证测量结果的可靠性和可重复性，并保证在不同风洞内测量结果有良好的相关性，本标准对测量仪器性能要求进⾏了规定。以下各项性能要求为获得可靠测量结果的必备条件，并⾮试验设备的全部设计要求。
5.2声学仪器性能要求
（1）传声器：包括⾃由场和压⼒场传声器，应在20～20000Hz频率范围内满⾜GB/T 3785.1:2010规定的⼀级仪器要求，动态范围⼤于120dB。
（2）声校准器：应满⾜GB/T 15173:2010规定的⼀级精确度要求，可在频率测量范围内选择⼀个或多个频率上进⾏整个测量系统的校验。
（3）防风罩：由专门设计的开孔聚氨酯泡沫体制成，可在较低的风速（⼩于15m/s）下衰减10-12 dB 的风噪声。
（4）⼈⼯头：外形尺⼨满⾜GB/T2428-1998要求，内置传声器应在20～20000Hz频率范围内满⾜GB/T 3785.1:2010规定的⼀级仪器要求，动态范围⼤于120dB。
（5）表⾯传声器：应在20～10000Hz频率范围内满⾜GB/T 3785.1:2010规定的⼀级仪器要求，动态范围⼤于120dB。
（6）数据采集仪器：应满⾜GB/T 3785.1:2010规定的⼀级仪器要求，可在0～20000Hz计算频率域结果，动态范围⼤于
120dB。
5.3⽓候测量仪器性能要求
⽤于测量和记录试验数据的仪表应具有下述范围内的精度：
（1）⼤⽓压强：不确定度≤2%。
（2）温度：不确定度≤ 0.5 ℃。
（3）相对湿度：不确定度≤ 2 %。
5.4校准与标定
（1）试验前，应先检查设备的有效检定期限。所有试验设备在启动五分钟后⽅可进⾏标定，并在试验后重新标定并记录标定值和增益设置。如标定参数偏差超过10%，应检查或更换传声器，并检查或更改试验设置，确定偏差原因并确定是否需要重新试验。
（2）所有传声器和声校准器均应按国家有关计量仪器的规定进⾏定期检查。
6待测车辆的安装和设置
6.1概述
待测车辆的安装和车辆状态对车内噪声有重要影响。本标准规定了对第1章-范围中规定的车辆在试验中的要求，包括：待测车辆本⾝的结构、零部件及组装要求；车辆⽆伪装、轮胎⽆碎⽯粘附等附加物要求；车辆在风洞中的安装位置和安装⽅式及测试条件下车辆的功能设置。
6.2待测车辆状态
⽤于本标准测量的实车（⾮模型）必须不缺件、⽆损坏，部件或结构连接（包括密封、开启件、功能件、内饰件等）符合设计要求，风吹激励下不产⽣⾮真实车辆结构状态下的噪声。车辆表⾯⽆伪装纸等覆盖，⽆胶带、扎带、保护膜、标签等附加物，车辆表⾯清洁，⽆污垢和灰尘。轮胎花纹
内⽆碎⽯。待测车辆轮胎的压⼒为出⼚设计的压⼒。
模型车辆可参考上述实车要求，并根据模型设计⾼度确定胎压值。
6.3待测车辆位置和安装
本标准通过下述⽅式规定了待测车辆在风洞中的安装位置，即，待测车辆位于试验段天平转盘的中⼼稍靠前位置，0°时车辆纵向中垂⾯与流场中垂⾯重合，通过调整车⾝纵对称⾯与风洞中⼼对称⾯的夹⾓来实现，要求误差在±0.1°范围内。车辆前端与风洞出风⼝距离应保证整车置于稳定流场内。
待测车辆通过⾃⾝的驻车制动进⾏固定，同时可利⽤车辆的变速箱（⼿动变速箱车型挂⼀档，⾃动变速箱车型挂P 档）提供额外的制动⼒。
6.4待测车辆功能设置
待测车辆的功能设置会影响车内的噪声⽔平。本标准规定了测试条件下车辆的功能设置要求。包括：
（1）待测车辆除声学测量仪器外不加载任何配重。
（2）为整车整备状态。
（3）风挡⾬刮器处于收起状态。
（4）冷却风扇处于断电状态，且可以⾃由转动。
（5）空调关闭，设定内循环模式，出风⼝完全关闭。
（6）所有开启件处于关闭状态，包含车门、车窗、天窗、后背门、发动机罩等。
（7）后视镜处于开启状态。
（8）发动机处于不⼯作状态。
（9）座椅位置按照7.3.1⼩节要求布置。
7车内风噪测量
7.1概述
车内风噪是评价汽车风噪性能的主要指标。本标准对风洞内测量车内风噪的⽅法和过程进⾏了规定，按照此标准⽅法测量，能得到合理的测量准确度。
风洞内测量车内风噪采⽤两种⽅法：⼈⼯头测量和传声器测量，7.2中将对这两种测量⽅法分别进⾏描述。
对于整车车内噪声⽔平评价，尤其对于量产车，本标准推荐采⽤⼈⼯头测量⽅法。
7.2测量⽅法
7.2.1车内⼈⼯头测量
7.2.1.1⼈⼯头定义
⼈⼯头是⼀种测试设备，在⼈体躯⼲模型的双⽿位置分别安装传声器并加以滤波，包含⼈体肩部、头
部、⽿廓等结构对声场的影响，可以采集并回放出更真实的声⾳。
7.2.1.2⼈⼯头分类
⼈⼯头按照数据采集和滤波的形式分为模拟⼈⼯头和数字⼈⼯头，其中数字⼈⼯头具有更好的抗⼲扰性和操作便利性，本标准建议优先采⽤数字式⼈⼯头。
7.2.1.3测量⽅法
车内采⽤⼈⼯头进⾏测量时在每个⽬标的乘员位置安装⼀套⼈⼯头，使⼈⼯头与实际乘员头部位置相同，通过采集系统控制⼈
⼯头，得到乘员的⽿旁噪声。
7.2.2车内传声器测量
7.2.2.1传声器种类的选择
风洞试验中车内风噪测量使⽤1/2英⼨传声器，压⼒场型传声器和⾃由场型传声器均可，考虑流场内的声场情况，建议采⽤压⼒场型传声器。
7.2.2.2测量⽅法
风洞内⽤传声器测量车内风噪与⼀般的车内风噪测量基本⼀致，即在乘员⼈⽿附近布置传声器器，通过采集系统，得到⽿旁噪声。
7.2.2.3车内空间分隔
将车内空间⽤吸声海绵按乘员位置分隔成不同的测量区域，以隔绝车内声场的相互影响，突显该区域车外流场和声场通过车结构对该区域的传声和声辐射特性。
7.3车内测点布置
7.3.1座椅位置调节
车内风噪测量⼈⼯头或传声器都布置在座椅之上，按乘员⼈⽿位置进⾏布置。座椅位置对测点位置直接产⽣影响，本节规定了风洞试验测量车内噪声的车辆座椅位置。
7.3.1.1前排座椅
⼀般乘⽤车前排座椅均⽀持多向调节，以下分别对各向进⾏规定。
座椅前后调节：对于⽀持座椅前后调节的车辆，将座椅前后位置调节⾄中间位置，对于主副驾驶座椅可调节范围不同的情况，应当以主驾驶位置为准，将副驾驶与主驾驶座椅对齐。
座椅⾼低调节：如主副驾驶座椅均能进⾏⾼度调节，且可调范围⼀致，则将座椅⾼度调节⾄中间位置；当仅主驾驶位置⾼度可调，则将主驾驶位置调节⾄与副驾驶同样⾼度；当主副驾驶可调范围不同，先调节主驾驶⾄中间位置，再将副驾驶座椅⾼度与主驾驶对齐。
座椅俯仰调节：如主副驾驶座椅均能进⾏俯仰调节，且可调范围⼀致，则将座椅俯仰调节⾄中间位置；当仅主驾驶位置俯仰可调，则将主驾驶位置调节⾄与副驾驶同样⾓度。
座椅椅背调节：前排座椅椅背与⽔平⾯的夹⾓应调节⾄114度。
头枕调节：前排头枕⾼度可调情况下，⾼度调整⾄其中⼼和测点同⾼，如头枕⽀持前后调节，则前后调整⾄最后位置。
腰部⽀撑调节：如前排座椅⽀持腰部⽀撑调节，应将腰部⽀撑调节⾄最后位置，即椅⾯最凹。
7.3.1.2第⼆排座椅位置
⼀般轿车的第⼆排座椅可调节项较少，本节内容主要对SUV和MPV车型进⾏规定。
座椅前后调节：对于第⼆排座椅⽀持前后调节的车辆，将座椅前后位置调节⾄中间位置。
座椅横向调节：对于第⼆排座椅⽀持横向调节的车辆，将座椅调整⾄最外侧即最靠近侧门。
座椅椅背调节：对于第⼆排座椅椅背⾓度可调的车辆，椅背与⽔平⾯的夹⾓应调节⾄114度，如⽆法达到114度，则尽量接近此⾓度。
头枕调节：对于第⼆排座椅头枕⾼度可调的车辆，⾼度调整⾄其中⼼和测点同⾼，如头枕⽀持前后调节，则前后调整⾄最后位置。
腰部⽀撑调节：对于第⼆排座椅座椅⽀持腰部⽀撑调节，应将腰部⽀撑调节⾄最后位置，即椅⾯最凹。
7.3.1.3第三排座椅位置
座椅前后调节：对于第三排座椅⽀持前后调节的车辆，将座椅前后位置调节⾄最后位置。
座椅椅背调节：对于第三排座椅椅背⾓度可调的车辆，椅背与与⽔平⾯的夹⾓应调节⾄114度，
如⽆法达到114度，则尽量接近此⾓度。