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NVH研究及评价方法蒋鑫青岛理工大学，青岛，中国，266520******************【摘要】噪声、振动与声振粗糙度,是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。
业界将噪声、振动与舒适性的英文缩写为NVH（Noise、Vibration、Harshness），统称为车辆的NVH问题，研究汽车的NVH特性首先必须利用CAE技术建立汽车动力学模型，已经有几种比较成熟的理论和方法。
车辆NVH 特性已越来越受厂家和客户的重视，因此如何开展NVH 的评价、诊断对于解决NVH问题非常关键，它也在产品开发过程中的标杆研究和产品定型、积累设计数据起非常重要的作用。
【关键词】NVH；研究方法；评价标准About NVH Research and Evaluation MethodsJiang XinQingdao Technological University Qingdao.China.266520******************Abstract:Noise, sound vibration and harshness is a comprehensive measure of the quality of the car manufacturing to car users feel is the most direct and the surface. The industry will be noise, vibration and comfort abbreviation for NVH collectively referred to as the vehicle NVH issues the research vehicle.NVH characteristics must first be using CAE technology vehicle dynamics model has several mature theory and method. Vehicle NVH characteristics have become more and more attention by the manufacturers and customers, and how to carry out the NVH evaluation, diagnosis is crucial for solving NVH problems, it is also the benchmark in the product development process and product styling, design data isaccumulated important role.Key words:NVH; research method; evaluation criterion第一章绪论1.1 NVH简介汽车在使用一段时间之后，一些元件(如传动系的齿轮、联轴节、悬架中的橡胶衬套、制动器中的制动盘等)的磨损将对整车的NVH特性产生重要影响，它们的强度、可靠性和灵敏度分析是研究整车特性的重要工作，这也就是所谓高行驶里程下汽车NVH特性的研究。
汽车噪音1、NVH概述1.1NVH备受汽车企业关注国外公司的统计表明，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH 问题有关的。
而各大公司有近1/5的开发费用耗费在解决车辆的NVH 问题上。
丰田Camry，本田Accord（阿科德）和美国克莱斯勒Tolos 轿车。
国内现在已经有很多整车企业和零部件企业开始了这方面的技术储备和实际应用。
如，江铃，福田，长安汽车等。
车辆NVH 特性已越来越受厂家和客户的重视，因此如何开展NVH 的评价、诊断对于解决NVH问题非常关键，它也在产品开发过程中的标杆研究和产品定型、积累设计数据起非常重要的作用.1．2、什么是NVH汽车的噪声（Noise）、振动（Vibration）、声振粗糙度（Harshness）统称为汽车的NVH特性，是衡量汽车设计及制造质量的一个重要因素。
声振粗糙度又可称为不平顺性或冲击特性，与振动和噪声的瞬态性质有关，描述了人体对振动和噪声的主观感受，不能直接用客观测量方法来度量。
乘员在汽车中的舒适性感受以及由于振动引起的汽车零部件强度和寿命问题都属于NVH的研究范畴。
从NVH的观点来看，汽车是一个由激励源( 发动机、变速器等)、振动传递器(由悬架系统和连接件组成) 和噪声发射器(车身)组成的系统。
汽车N VH特性的研究应该以整车作为研究对象，但由于汽车系统极为复杂，因此，经常将它分解成多个子系统进行研究，如发动机子系统(包括动力传动系统)、底盘子系统(主要包括悬架系统)、车身子系统等Noise 噪声-人们所听到的-在20Hz- 10000Hz 频率范围内的声音-由频率，声级和声质表征Vibration 振动-人们所触摸和看到的-在0.5Hz –500Hz频率范围，人体感觉的运动-由频率、量级和方向所表征Harshness平稳舒适性-噪声和振动的综合影响-粗糙、刺耳或不和谐的感觉，如轮胎气压太硬时车辆行驶的感觉- 20-200Hz频率范围，由频率、量级和方向所表征。
白噪声（white noise），整个音频频率范围内，功率密度谱均匀分布且等比例宽度的能量相等的一种噪声，换句话说，此信号在各个频段上的功率是一样的，由于白光是由各种频率（颜色）的单色光混合而成，因而此信号的这种具有平坦功率谱的性质被称作是“白色的”，此信号也因此被称作白噪声。
一般用于测试音响设备的频率响应等特性。
粉红噪声（Pink Noise），是一种频率覆盖范围很宽的声音，低频能下降到接近0Hz(不包括0Hz)高频端能上到二十几千赫，而且它在等比例带宽内的能量是相等的(误差只不过0.1dB 左右)。
比如用1/3oct带通滤波器去计算分析，我们会发现，它的每个频带的电平值都是相等的(2/3oct、1/6oct、1/12oct也是一样)，这就是为什么在测试声场频率特性中要用粉红噪声作为标准信号源的原因。
也是一种随机测试信号。
这种信号随着频率每升高一个八度，信号强度就衰减3dB，由于人耳对音量的感受是对数型的，所以“粉红噪声”这种每升高一个八度、强度就衰减3dB的特性，在人耳里听起来反而感觉每个频段的音量大小都是一致的。
振动：The oscillatory (back and forth) motion of a physical object.噪声：Any component of a transducer signal which does not represent the variable intended to be measured.固有频率（振动中最重要的概念）：The frequency of free vibration of a mechanical system at which a specific natural mode of the system elements assumes its maximum amplitude.强迫振动：The response vibration of a mechanical system due to a forcing function (exciting force). Typically, forced vibration has the same frequency as that of the exciting force.自由振动：Vibration response of a mechanical system following an impulse-like initial perturbation (change of position, velocity or external force). Depending on the kind of perturbation, the mechanical system responds with free vibrations at one or more of its natural frequencies.绝对振动：Vibration of an object as measured relative to an inertial (fixed) reference frame. Accelerometers and velocity transducers measure absolute vibration typically of machine housings or structures; thus they are referred to as seismic transducers or inertial transducers.简谐振动：Sinusoidal vibration with a single frequency component.赫兹：(Hz) Unit of frequency measurement in cycles per second.频率：The repetition rate of a periodic vibration per unit of time. Vibration frequency is typically expressed in units of cycles per second (Hertz) or cycles per minute (to more easily relate to shaft rotative speed frequency). In fact, since many common machine malfunctions produce vibration which has a fixed relationship to shaft rotative speed, vibration frequency is often expressed as a function of shaft rotative speed. 1X is a vibration with a frequency equal to shaft rpm, 2X vibration is at twice shaft rpm, 0.5X vibration with a frequency equal to one-half shaft rpm, etc.振幅：The magnitude of periodic dynamic motion (vibration). Amplitude is typically expressed in terms of signal level, e.g., millivolts or milliamps, or the engineering units of the measured variable, e.g., mils, micrometres (for displacement), inches per second (for velocity), etc. The amplitude of a signal can bemeasured in terms of peak to peak, zero to peak, root mean square, or average.相位角：The timing relationship, in degrees, between two vibration signals, such as a Keyphasor® pulse and a vibration signal; also, the phase difference between two signals, such as the input force signal and output response signal. The "lag" corresponds to "minus" in mathematical formulations.加速度：The time rate of change of velocity. For harmonic motion, this is often expressed as g or a. Typical units for acceleration are feet per second per second (ft/s2) pk, meters per second per second (m/s2) pk, or more commonly g pk (= acceleration of earths gravity = 386.1 in/s2 = 32.17 ft/s2 = 9.81 m/s2). Acceleration measurements are generally made with an accelerometer and are typically used to evaluate high frequency vibration of a machine casing or bearing housing due to blade passing, gear mesh, cavitation, rolling element bearing defects, etc.速度：The time rate of change of displacement. Typical units for velocity are inches/second or millimetres/second, zero to peak. Velocity measurements are used to evaluate machine housing and other structural response characteristics. Electronic integration of a velocity signal yields displacement, but not position.位移：The change in distance or position of an object relative to a reference. Machinery vibration displacement is typically a peak to peak measurement of the observed vibrational motion or position, and is usually expressed in units of mils or micrometres. Proximity probes measure displacement directly. Signal integration is required to convert a velocity signal to displacement, but does not provide the initial displacement (distance from a reference) measurement.分贝：A numerical expression of the ratio of the power or voltage levels of electrical signals.dB = 10 log P1/P2 = 20 log V1/V2.共振：The condition in which the frequency of an external force coincides with a natural frequency of the system. A resonance typically is identified by an amplitude peak, accompanied by a maximum rate of change of phase lag angle.频谱：Commonly a presentation of the amplitudes of a signal's frequency components versus their frequencies. Or the frequency content of a signal.信噪比：The number formed by dividing the magnitude of the signal by the magnitude of the noise present in the signal. A low noise signal has a high Signal-to-Noise Ratio, while a high noise signal has a low Signal-to-Noise Ratio. The noise can originate from many different sources and is considered to be any part of the signal which does not represent the parameter being measured.比例阻尼：proportional damping传递矩阵法：transfer matrix method颤振：flutter 喘振：surge功率谱密度函数：power spectral density function功率谱密度矩阵：power spectral density matrix互谱密度函数：cross-spectral density function互谱密度函数：cross-spectral density matrix互相关函数：cross-correlation function混沌振动：chaotic vibration简正模态函数：normal modal function简正模态矩阵：normal modal matrix模态截断法：mode truncation method模态综合法：component modal synthesis method均值Mean value方差Variance机械阻抗Mechanical impedance位移阻抗Displacement impedance速度阻抗Speed impedance加速度阻抗Acceleration impedance声学基础知识扫盲帖（原创）1、人耳能听到的频率范围是20—20KHZ2、把声能转换成电能的设备是传声器3、把电能转换成声能的设备是扬声器4、声频系统出现声反馈啸叫，通常调节均衡器5、房间混响时间过长，会出现声音混浊6、房间混响时间过短，会出现声音发干1477、唱歌感觉声音太干，当调节混响器8、讲话时出现声音混浊，可能原因是加了混响效果9、声音三要素是指音强、音高、音色10、音强对应的客观评价尺度是振幅11、音高对应的客观评价尺度是频率12、音色对应的客观评价尺度是频谱13、人耳感受到声剌激的响度与声振动的频率有关14、人耳对高声压级声音感觉的响度与频率的关系不大15、人耳对中频段的声音最为灵敏16、人耳对高频和低频段的声音感觉较迟钝17、人耳对低声压级声音感觉的响度与频率的关系很大18、等响曲线中每条曲线显示不同频率的声压级不相同,但人耳感觉的响度相同19、等响曲线中，每条曲线上标注的数字是表示响度级20、用分贝表示放大器的电压增益公式是20lg（输出电压/输入电压）21、响度级的单位为phon22、声级计测出的dB值，表示计权声压级23、音色是由所发声音的波形所确定的24、声音信号由稳态下降60dB所需的时间，称为混响时间25、乐音的基本要素是指旋律、节奏、和声26、声波的最大瞬时值称为振幅27、一秒内振动的次数称为频率28、如某一声音与已选定的1KHz纯音听起来同样响，这个1KHz纯音的声压级值就定义为待测声音的响度29、人耳对1~3KHZ的声音最为灵敏30、人耳对100Hz以下，8K以上的声音感觉较迟钝31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作用，属有益反射声作用32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作用，属有害反射作用33、声音在空气中传播速度约为340m/s34、要使体育场距离主音箱约34m的观众听不出两个声音，应当对观众附近的补声音箱加0.1s延时35、反射系数小的材料称为吸声材料36、透射系数小的材料称为隔声材料37、透射系数大的材料，称为透声材料38、全吸声材料是指吸声系数α=139、全反射材料是指吸声系数α=040、岩棉、玻璃棉等材料主要吸收高频和中频41、聚氨酯吸声泡沫塑料主要吸收高频和中频42、薄板加空腔主要吸收低频43、薄板直接钉于墙上吸声效果很差44、挂帘织物主要吸收高、中频45、粗糙的水泥墙面吸声效果很差46、人耳通过声源信号的强度差和时间差，可以判断出声源的空间方位，称为双耳效应47、两个声音，一先一后相差5ms--50ms到达人耳，人耳感到声音是来自先到达声源的方位，称为哈斯效应48、左右两个声源，声强级差大于15dB，听声者感到声源是在声强级大的声源方位，称为德波埃效应49、一个声音的听音阈因为其它声音的存在而必须提高，这种现象称为掩敝效应50、厅堂内某些位置由于声干涉，使某些频率相互抵消，声压级降低很多，称为死点51、声音遇到凹的反射面，造成某一区域的声压级远大于其它区域称为声聚焦52、声音在室内两面平行墙之间来回反射产生多个同样的声音，称为颤动回声。
整车与ＮＶＨ一、概述随着汽车市场竞争的日益激烈和市场对汽车产品要求的日趋多样化，促使各整车和零部件企业的产品开发的周期越来越短。
过去那种集整车和零部件开发于一体的开发方式已走向越来越分工和专业化。
随着中国加入世贸组织，零部件的全球采购已成为可能，这不仅大大提升了零部件对整车开发的支持力，而且在向整车开发提供高质量零部件的同时也促使整车开发方式转变，整车开发已成为除车身结构的设计外，主要是零部件的(结构)整合和(性能)匹配(标定)行为。
从一定意义上讲，整车开发已不在是单纯的结构设计和机构的实现，如何在取得优质零部件总成的基础上，整合匹配出满足法规和标准要求或最优的整车系统性能，已成为整车开发的核心。
影响汽车乘坐和使用环境重要因素的振动噪声性能，英译NVH (noise vibration & harshness) ，作为重要的法规和竞争指标在当今产品竞争中体现的越来越举足轻重。
振动噪声控制和研究更加受到重视，从方法上看，随着整车开发职能的转变使得整车开发对于整车振动噪声性能的控制的重点从过去的控制零部件和总成入手转变为偏重于对总成之间性能的总体匹配。
二、NVH定义NVH主要是研究车辆的噪声和振动对整车性能和舒适性的影响。
车辆的噪声源,主要包括：发动机，排气系统，高速行驶时的风噪声、轮胎噪声。
其它任何运动的部件都有可能发出噪声。
车辆的振源，主要包括：发动机，传动系统，不平的路面。
三、NVH在汽车开发中的三步骤：在汽车开发过程中，确定客户要求、诊断故障识别噪声、控制降低噪声是研究NVH的重要三步骤，由于三步骤之间的关联性，在实际的开发过程中相辅相成。
1,步骤一明确客户要求现代轿车一般都能轻易满足振动噪声方面的强制性法规，但是客户对乘坐舒适性的要求越来越高加之日益激烈的市场竞争，NVH问题已从原有的法规强制转变为客户强制。
因此在实际开发过程中，我们会根据客户的要求进行测量，除了提交测量结果外，还给出一定程度的结论或主客观评价。
整车NVH介绍一、NVH定义NVH是指Noise(噪声),Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度),由于以上三者在汽车等机械振动中是同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起进行研究。
声振粗糙度是指噪声和振动的品质，是描述人体对振动和噪声的主观感觉，不能直接用客观测量方法来度量。
由于声振粗糙描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉，因此有人称Harshness为不平顺性。
又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人极不舒适的瞬态响应，因此也有人称Harshness为冲击特性。
二、噪声的种类产生汽车噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三部分。
从结构上可分为发动机(即燃烧噪声),底盘噪声(即传动系噪声、各部件的连接配合引起的噪声),电器设备噪声(冷却风扇噪声、汽车发电机噪声),车身噪声(如车身结构、造型及附件的安装不合理引起的噪声及噪声源通过各种声学途径传入车内的噪声及汽车各部分振动传递途径激发车身板件的结构振动向驾驶室内辐射的噪声组成车内噪声。
)。
其中发动机噪声占汽车噪声的二分之一以上,包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动,配气轴的转动,进、排气门开关等引起的噪声)。
因此发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关键。
此外,汽车轮胎在高速行驶时,也会引起较大的噪声。
这是由于轮胎在地面流动时,位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声,以及轮胎花纹与路面的撞击声。
三、噪声的抑制1、改进噪声源噪声源抑制主要为发动机减震、进气噪声抑制、排气噪声抑制及传动系噪声抑制，即优化前消声器、主消声器及降低排气吊挂刚度；改进空气滤清器；采用小动不平衡量传动轴（在动力线校核后基础上）。
1.1、发动机减震减震垫布置原则：动力总成悬置布置主要分为三点式、四点式两种，KZ218系列车型动力总成悬置采用三点式布置。
动力总成质心理论上应布置在三角形重心上，并发动机悬置平面法线交点应在动力总成惯性主轴上方。
nvh标准NVH（Noise, Vibration and Harshness）是指噪音、振动和粗糙度，是指一种汽车技术，旨在降低汽车内外的噪音和振动，提供更加舒适和安静的驾驶环境。
NVH标准是为了确保汽车在设计阶段就能满足消费者对安静驾驶环境的需求。
以下是与NVH标准相关的参考内容。
1. ISO 362:2007- 噪音的测量与评价标准该标准规定了车辆内外的噪音测量和评价的方法，包括测量设备的规范、测量位置、测量参数、测试环境等。
它为制造商和测试机构提供了一种标准方法，以确保不同条件下噪音的一致性和可比性。
2. ISO 6954:2000- 机动车辆振动和冲击的测量该标准为汽车制造商和测试机构提供了一种测量和评估汽车振动和冲击的标准方法。
该标准规定了振动测量的设备、位置、参数和方法，并描述了不同类型振动的评估方法，从而帮助制造商设计和改进汽车以符合驾驶人的舒适度要求。
3. ISO 2631-1:1997- 机动车辆上的人体暴露于振动该标准规定了人体在机动车辆震动条件下的暴露限值。
它包括对整体振动的评估，如振动加速度、速度和位移；并描述了不同身体部位的振动暴露评估方法。
制造商可以根据这些评估结果，优化悬挂系统、座椅和其他影响驾驶人舒适度的因素。
4. SAE J1843- Laboratory Measurement of the Airborne Sound Barrier Performance and Insertion Loss of Vehicle-Sound Package该标准为汽车制造商和测试机构提供了一种标准方法，用于测量车辆隔音材料和系统的性能。
它规定了实验室测试的设备、测试过程和报告要求，以评估汽车隔音材料和系统对降低噪音的效果。
这些测试结果可以帮助制造商选择和改进隔音材料和系统，从而提供更安静的驾驶环境。
5. SAE J1637- Sound Measurement - Reverberation Room Method 该标准为测试机构提供了一种测量汽车内部噪音的标准方法。
