总第 203 期
12
公路与 汽运
Highways H Automotive Applications
夏小均，陈德兵
(重庆车辆检测研究院有限公司，重庆 401122)
摘要：加装具有提示功能的发声装置已成为电动汽车的基本要求，UN regulation No.138标准 对纯电动车提示音提出了详细技术要求$对于提示音检测，相较于通过噪声测量，采用室内试验 方式，背景噪声更小，对测试结果的影响更小，试验结果的一致性更好$文中依据该标准，对某型
国产纯电动车进行低速提示音室内测试及分析$结果表明，前进工况时声压级均存在1 600 Hz 以 下满足要求的1/3倍频带，且总的计权声压级满足最低、最高限制；倒车时的总计权声压级满足最 低、最高限制；频移速度均在标准范围内$
关键词：汽车；电动汽车；低速提示音；测试分析
中图分类号:U469.72
文献标志码:A
文章编号：1671 —2668(2021)02 —0012 —04
随着新能源汽车产业的高速推进，电动汽车消 费比例逐年提升。由于采用安静的电机驱动，电动 汽车的行驶噪声远低于传统燃油车，是一种“安静汽
车”。然而，过低的运行噪声使电动汽车丧失了对行 人、骑行者的安全提醒作用，特别是对于专注的交通 参与者或有视觉障碍的人员，电动汽车更易导致事 故$美国国家公路交通安全管理局(NHTSA )的一 项针对8 000台混合动力车和6万台内燃机汽车的
统计数据表明，在低于一定行驶速度的条件下，混合 动力车和行人间发生交通事故的概率比内燃机汽车 高50% $因此，欧美、日本等一致认为需在电动汽
车上配备低速行驶时可发出提示音的系统$近年 来，加装具有提示功能的发声装置成为电动汽车必
须实现的新要求$
对于低速提示音装置的安装，美国联邦机动车 安全标准FMVSS 141要求在2019年9月对新制
造汽车开始执行$ 2016年3月，联合国欧洲经济委 员会(UNECE )世界车辆法规协调论坛(WP29)制
定并执行UN regulation No. 138标准$参照该标 准，中国于2018年底发布GB/T 37153 —2018《电动
汽车低速提示音》$但当前国内对低速提示音的研 究仍较少，主要集中在对低速提示音的声品质设计 和提示音系统的开发流程等方面。该文以某型国产
纯电动乘用车为对象，采集其低速提示音，依据UN
regulation No.138标准对各频带声压分布和频移特
征进行分析，进一步阐述低速提示音的测试流程与
*基金项目：重庆车辆检测研究院基金项目(20AKCS )
性能要求$
1试验要求
为使电动汽车在低速行驶时能有充分的提示功 能，标准对各工况总的声压级提出了最低要求，要求 其大于50 dB(A)且不能超过75 dB (A)；匀速行驶
工况下，各1/3倍频程的计权声压级最低要求见表
1，且试验结果中至少有2个频带的声压满足最低声
级要求，其中至少有1个1/3倍频程中心频率不超
过1600 Hz $
表1最低声压级要求
频率/
Hz
最低计权声压/dB(A )频率/
Hz 最低计权声压/dB(A )
10km /h 20
km /h
倒车
10
km /h
20km /h 倒车
总声压级
505647
1000465116045
50125046
51
20044
49
1600
4449250
43
48200042
47
31544
49
2500
3944 —
400
45503150
36
41
5004550
4000
343963046515000
31
36
800
46
51
2测试环境
由于室外试验场的背景噪声偏高，为50〜60
dB(A)，且易受环境干扰$测试选择在整车半消声
2021 年 第 2 期夏小均，等：电动汽车低速提示音室内测试分析
13
室进行$整车半消声室截止频率40 Hz，可调轴距
2.2〜4.2 m ，自由声场尺寸大于20 mX20 m，满足
对于半消声室的最小尺寸要求(见图1"环境温度
为24 °C ，湿度81%，风速为0.04 m/s 。
i *h 表示测试车辆长度
图1半消声室最小尺寸(单位:m )
背景噪声大小决定测试结果的有效性，在测试 结果不高于背景噪声3 dB(A )时，测试结果将无效-
在高于背景噪声10 dB(A)时，测试结果受环境噪声 影响可忽略，测试结果无需修正。测试时的环境噪
声见表2。
表2背景噪声结果
dB(A )
传声器位置
背景噪声声压
最大值
最小值
差值
左侧传声器25.6
23.1 2.5右侧传声器
26.0
23.1
2.9
对于关注重点1/3倍频程的背景噪声声压级, 应低于试验过程中低速提示音对应1/3倍频程测试 量不少于6 dB 。背景噪声1/3倍频程声压级如表3
所示。表3背景噪声1/3倍频程声压级
1/3倍频
声压级/dB(A )
1/3 倍频
声压级/dB(A )
程中心频
左侧传
右侧传程中 心频
左侧传右侧传
率/Hz
声器声器率/Hz 声器
声器
160
15.613.1
1 00010.7
12.7
2007.78.1
1 2509.810.6
250
807.1
1 600
10.310.0
315
9.38.92 00087
9.8400
4.7
6.22 5008.3
9.3
500 6.2 6.7
3 150
84
8.5630
7.0 6.14 0007.8
8.5800
11.1
10.15 000
7.5
8.3
3测试结果分析
3.1
10 km/h 匀速行驶工况
对于匀速前向行驶和后退的工况，传声器布置 在车辆前端水平线上，离车辆中心线左右2 m (见图
2)。关闭车窗、顶窗，停用空调等其他辅助设备，将
挡位置于前进挡，稳定车速在(10 士 0.5) km/h ，提
示音声压级测试结果见表4。
倒车
图2前进行驶时传声器布置(单位:m )
表4 10 km/h 速度下提示音声压级测试结果
左侧传声器声压级/dB(A )
右侧传声器声压级/dB(A )
中 心频率
国产电动汽车1234平均1234平均16036.436.436.136.336.325.525.125.926.025.620050.050.450.50.150.24$.948.948.149.148.525048.48949.349.1
49.04$.84$.248.04$.44$.6
31538138238.538.338.33$.23$.13$.83$.2
3$.340036.636.83$.2
36.936.93$.93$.33$.037.3$.550042.
43.443.040.542.450.4
49.3
50.448.049.563038138338.136.93$.942.243.043.842.242.880036.536.536.536.636.536.3$.13$.33$.13$.1100039.939.940.139.940.042.141.841.942.242.0125037.937.53$.83$.83$.83$.63$.3$.53$.53$.6160037.137.03$.13$.03$.139.239.439.339.239.3200038338438.438.638.439.239.439.439.339.3250036.636.536.536.636.638.338.638.538.638.5315033.633.633.633.633.635.035.235.035.235.1400033.032.32.832.932.934.934.934.935.235.05000
31.5
31.
31.8
31.831.
33.333.433.333.633.4计权总声压级
54.2
54.5
54.5
54.2
54.4
55.2
55.2
55.3
54.8
55.2
14
公路与 汽运
2021年3月
从表4可看出：10 km/h 匀速行驶工况下，低速
提示音在200和250 Hz 频带的测试结果满足最低 声压级要求，总的声压级也均大于50 dB(A)且小于
75 dB(A )。
3.2 20 km/h 匀速行驶工况
在10 km/h 试验工况的基础上，调整车速，稳 定车速在(20士0.5) km/h..提示音声压级测试结果
见表5 $
表5 20 km/h 速度下提示音声压级测试结果
中心频率/Hz
左侧传声器声压级/ dB(A )右侧传声器声压级/ dB(A )1234平均
1234平均
16036.4
36.436.536.3
36.426.727.527.127
27.120039.640.740.2
40.540.342.041.041.641.841.625055.857.7
5757.456.9
59.358.258.858.858.831545.7
44.544.845.045.043.343.544.3
43.943.840043.943.743.743.843.845.445.445.445.645.550044.344.4
44.444.444.446464646.346.163051.7
51.951.952.251.952.452.552.75352.7800486486484
48.648.648.648.648.248.448.5100051.851.7
51.851.951.85453.853.954.253.9125049494948.948.948.848.848.748.648.7160047.647.7
47.647.847.748.348.348.248.348.3200047.947.947.94847.948.448.248.448.348.3250044.244.444.244.444.345.145.345.445.545.3315040.4
40.6
40.640.640.641.140.941.141.141.140003938938.938.938.94040.140.240.240.15000
37.4
37.637.537.8
37.638.738.9
38.9
38.938.9
计权总声压级
60.7
61.5
61.2
61.5
61.1
62.6
62.2
62.7
62.7
62.5
从表5可看出：20 km/h 匀速行驶工况下，低速 满足规范设定。
提示音在250,630和1 000 Hz 3个频带的测试结果
满足最低声压级要求，总的声压级也均大于55 dB (A)且小于 75 dB(A )。3.3倒车行驶工况
传声器布置在车辆后端水平线上，离车辆中心 线左右2 m (见图3FF ')。将挡位置于后退挡，稳
定车速在(6 士 0.5) km/h ，提示音声压级测试结果
见表6。倒车工况未对各倍频程的声压级作要求,
仅要求总的声压级大于47 dB(A)且小于75 dB(A ),
图3倒车时传声器布置(单位:m )
表6倒车工况下提示音声压级测试结果
左侧传声器声压级/ dB(A )
右侧传声器声压级/ dB(A )
测试项曰
1
2
34平均1234平均计权总声压级 54.3
54.554.6
54.3
54.5
55.7
55.555.7
55.4
55.6
3.4频率漂移
频率漂移用于模拟传统燃油车的噪声表现，要
求随着车速增加，对应频率也增加，通过增加人耳对 高频的不舒适来提升其对道路参与者的提示作用$
对左、右两侧采集的5、10、15、20 km/h 信号进 行自功率谱分析，结果见图4、图5。从图4、图5可 看出：各速度下整个频域内的声压分布趋势一致。
选择5 km/h 速度下180、244和488 Hz 处频 率 作为参考频率，
其他速度在该频谱趋势下存在明
2021年第2期夏小均，等：电动汽车低速提示音室内测试分析15
图5右侧功率谱图
显的频率漂移$提取对应的频率，按式(1)计算频移率，结果见表7$从表7可看出：3个频移率均大于1.8%/(km/h)$
7el_f=(f i—f ef)/!i—v：x)X100(1)式中：f i为试验车速下频率;f eX为参考车速下频率-v，为试验车速；v：x为参考车速$
4结论
结合UN regulation No.38标准的要求，运用室内方法而非通过噪声方法对某型电动汽车低速提
表71/3倍频程频移结果
编号频移频率
5km/h下频率一不同试验车速(km/h)下频移结果
101520
左频率/Hz180
右频率/Hz180左频移率/[%・（km・h1）1*—右频移率/[%・（km・h1）1*—左频率/Hz244
右频率/Hz244左频移率/[%・（km・h1）1*—右频移率/[%・（km・h1）1*—左频率/Hz488
右频率/Hz488左频移率/[%・（km・h1）1*—右频移率/[%・（km・h1）1*—200
200
2.
2.
269
269
2.
2.
537
537
2.
2.
220
220
2.
2.
299
298
2.3
2.
596
596
2.
2.
244
244
2.
2.
327
308
2.3
1.
654
654
2.3
2.3
示音进行测试分析，结论如下：前进工况10和20 km/h时，其声压级均存在1600Hz以下满足要求的1/3倍频带，且总的计权声压级满足最低、最高限制；倒车时总的计权声压级满足最低、最高限制；通过自功率谱对比，其低速提示音存在3处显著频移，且频移率均大于1.8%/(km/h)$虽然该车满足规范要求，但其提示音声压级偏小，考虑到实际使用环境噪声会比半消声室大幅增加，在背景噪声达到50 "60dB(A)时，系统将难以对行人起到提示作用$
参考文献：
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春：吉林大学2018
收稿日期=2020—09—
02
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