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某轿车车内噪声分析与研究
许春民*
作者简介：许春民（1986-），男，硕士，汽车振动与噪声
（长安大学汽车学院，西安 710054）
摘要：车内噪声过大严重影响着车内声学环境及声学品质，容易引起车内驾驶员及乘客头晕、
烦躁、耳鸣、听力减退等。因此，降低车内噪声和保证车内较好的声品质显得尤为重要。本
文首先分析说明影响车内噪声的主要因素，然后以某两款轿车为研究对象，在怠速工况下，
通过实验的方法分别测得车内噪声。分别对两轿车测得的信号计算其三分之一倍频程和等效
连续 A声级，以此来评价车内噪声水平。
关键词：车内噪声；三分之一倍频程；等效连续 A声级
中图分类号：U46
A Car Interior Noise Analysis and Research
Xu Chunmin
(Chang'an University Automotive Institute, Xi'an 710054)
Abstract: Interior noise too large is a serious impact on the quality of acoustics and acoustic
environment, prone to car drivers and passengers, dizziness, irritability, tinnitus, hearing loss and so on.
Therefore, reducing interior noise and ensure better sound quality inside the vehicle is very important.
Description This paper analyzes the main factors affect the interior noise, and then to a two car as the
research object, in the idle condition, the method through experiments were measured interior noise.
The two cars were measured signal to calculate the one-third octave and equivalent continuous A sound
level, in order to evaluate the interior noise levels.
Keywords:Interior Noise;One-third octave;Equivalent continuous A sound level
0 引言
汽车 NVH 特性已逐渐成为评价汽车舒适性能的一项重要指标。尽管汽车设计者已将汽
车轻量化作为评价汽车各项性能指标之一，但是汽车本身的运动部件仍数以千计。因此，存
在着大量的振动源和噪声源。各种振动源和噪声源混杂在一起，造成汽车车内和周围非常复
杂的声场，形成了噪声的车内和车外污染，严重影响车内成员和车外路人。如何有效地降低
和成功控制车内噪声水平，营造良好的乘坐舒适性已成为决定车型开发成功与否的一个重要
因素。本文以两轿车为研究对像，以实验的方法测得车内噪声并分析车内噪声水平。为采取
有效的降噪措施做铺垫。
1 影响车内噪声的主要因素
为了降低车辆内部噪声，就要分析影响车内噪声的因素。根据车内噪声的发生机理和传
播途径可将车内噪声分为固体声传播和空气声传播【1】。固体声传播是指由各种振动源（如
发动机，悬架等）产生的振动通过车身各支点激发车身壁板产生振动，同时车身壁板的振动
辐射噪声传至车内形成车内噪声。而空气声传播是指汽车发动机表面辐射噪声和汽车高速行
驶时气流噪声等通过空气，经车身壁板（如车厢四周壁板，车厢顶棚和地板等）透声传到车
内，或者是通过门窗上的孔洞、缝隙等漏声传入车内的噪声【2】。车内噪声的主要影响因素
如下图（1）所示：
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图（1）影响车内噪声的主要因素
2 实验过程
实验仪器
16 通道 DATA ACQUISTIONS SYSTEM、传声器及前置放大器各 4 个、三角架 4 个、
直尺一根、BNC 数据线 4 根、温度计一个、testo 425 风速测量仪一个、数码相机一部等。
实验方案及布置
该实验依据 GB/T18697-2002《汽车车内噪声测量方法》进行布置并测量、记录数据。
测量地点以实验轿车为中心，至少 20m 范围内无较大反射物。实验日温度为 20℃，沿汽车
行驶方向约 处的风速为 2m/s。本次实验布置四个传声器，分别为四个传声器布置在车
内四个座椅处。传声器的垂直坐标是（无人）座椅的表面与靠背表面的交线上 处。水
平坐标则是在座椅的中心面上。在驾驶员座位上，水平横坐标向右到座位中心面的距离为
。研究对象为国产某两款轿车，实验时测量并记录两轿车 800rad/min 时各传声器位置
的噪声信号。实验开始前，根据生产厂家标准对四个传声器进行标定。
3 数据处理
三分之一倍频程
噪声往往是由低频到高频无数复杂频率成分的组合，而声能按照频率的分布称为频谱。
分析噪声时，以频率为横坐标，对应的噪声级(声压级或声强级)为纵坐标建立的图形称为频
谱图【3】。频谱图是进行分析、识别和控制噪声的依据。人耳可听的声音频率变化范围为 20～
20000Hz，高频与低频相差 1000 倍。而 1/3 倍频程是把倍频程按等比例带宽再分成三分，其
上、下线频率之比为：
1/32
l
f
f
= = （1）
频带的中心频率为：
1/62 u l l lf f f f f= ⋅ = = （2）
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相对带宽为：
1/3
1/6
2 %
2
l l
c l
f ff
f f
−Δ = = （3）
本文分析用到的 1/3 倍频程中心频率及上、下限频率范围见下表：
表（1）1/3 倍频程中心频率及上、下限频率（Hz）
中心频率 20 25 40 50 63 80 100
上、下限
频率
18~
22
22~
28
28~
36
36~
45
45~
56
56~
71
71~
89
89~
112
中心频率 125 160 200 250 315 400 500 630
上、下限
频率
112~
141
141~
178
178~
224
224~
282
282~
355
355~
447
447~
562
562~
708
中心频率 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
上、下限
频率
708~
891
891~
1122
1122~
1413
1413~
1778
1778~
2239
2239~
2818
2818~
3548
等效连续 A 声级 AeqL
等效连续声级主要用来评价某些非稳定的、随时间变化较大的噪声【4】。由于车内噪声
在不同行驶工况、行驶路段、行驶环境等受到诸多不同因素的影响，密闭乘车室内形成多因
素引起的混合声场。同时随着影响车内噪声因素的变化，一定程度上车内噪声属于非稳定噪
声。因此，该论文需用到等效连续声级来分析计算各个测点处的声压级。由于该实验声压值
通过 A-计权处理，称等效连续声级为等效连续 A 声级，用 AeqL 表示，表达式如下：
2
0
0
1 ( )10lg ( )
T
Aeq
p tL dt
T p
= ∫ （4）
（4）式中 p(t)为瞬时声压， 0p 为参考声压（20 pμ ），T 为测量时间。
实验分析结果
实验采样频率为 10000Hz，截取特征信号 40000 个点来分析计算两样车各传声器位置处
声音信号的三分之一倍频程（见图 2-9）和等效连续 A 声级（见表 1）。
图（2）轿车 1 驾驶员座椅处
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图（3）轿车 1 副驾驶员座椅处
图（4）轿车 1 驾驶员座椅后
图（5）轿车 1 副驾驶员座椅后
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图（6）轿车 2 驾驶员座椅处
图（7）轿车 2 副驾驶员座椅处
图（8）轿车 2 驾驶员座椅后
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图（9）轿车 2 副驾驶员座椅后
对比两车各传声器位置处所测数据的1/3倍频程图可以看出各个测点的噪声在整个分析
频率范围内随频率变化的趋势大致相同，表现为低频段内声压级较高，中、高频段内声压级
逐渐减小。轿车 1 各测点的噪声分布主要集中在 20Hz-80Hz 频段内，其声压级峰值出现在
40Hz 中心频率处。而轿车 2 各测点的噪声分布主要集中在 20Hz-40Hz 频段内，其声压级峰
值出现在 中心频率处。两车相比较，轿车 1 密封及隔声性能较好，怠速工况时发动
机支架、车身结构及其他部件对车内噪声贡献较小，车内噪声主要是由发动机运转对车内产
生噪声辐射，车内噪声值较小；相比之下轿车 2 较为陈旧，车内噪声受多个因素影响，除发
动机辐射噪声外，车身壁板透声、车门窗缝隙漏声，密封性较差，造成轿车 2 车内噪声严重
偏高。从两车车内噪声峰值出现的中心频率来看，中心频率基本在发动机正常工作频率范围
内，说明怠速工况时发动机对车内噪声贡献最大，为主要噪声源。
表 1 两样车传声器位置处等效连续 A 声级
驾驶员座椅处 副驾驶员座椅处 驾驶员座椅后 副驾驶员座椅后
样车 1
样车 2
由表 1 计算结果可以看出，两车车内噪声级值相差 20dB 左右，说明轿车 1 隔声、吸声、
密封性能较好。两车各测点噪声级值都呈现前高后低，这是由于发动机前置，距离前排座椅
较近，怠速工况下发动机又是主要噪声源的缘故；又考虑到座椅占据着一定的乘坐室空腔，
造成内部空腔并非一个连续完整的声学场【5】；同时，座椅表面材料有着较好的吸声材料。
另外可以看出，由于连接传声器和 16 通道数据采集系统的数据线从右侧车窗缝隙引出的原
因，导致车内噪声级值大致呈现右高左低。总的来说，轿车 1 各测点的噪声级值较好，在人
体可接受范围内，乘员感觉比较舒适；而轿车 2 车内噪声级值偏高，可能会降低车内乘员乘
坐舒适性，给乘员带来不适。
4 结论
本文简单说明影响车辆乘坐室内部噪声的主要因素，结合实验并编程计算测得信号的三
分之一倍频程和等效连续 A 声级，分析了两款轿车内部座椅处的声学特性。该分析结果作
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为客观评价驾驶员及车室乘员座椅处的噪声水平有着一定的实际意义。
参考文献
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