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GJT、JMC & HEAD acoustics合作完成变速箱啸叫的传递路径分析
2020-01-08 20:40:01· 来源：海德声科 HEAD acoustics
麦格纳动力总成旗下格特拉克（江西）传动系统有限公司（以下简称GJT）、江铃汽车股份有限公司(以下简称JMC) 联合德国HEAD acoustics公司，使用BTPA技术，合作完
麦格纳动力总成旗下格特拉克（江西）传动系统有限公司（以下简称“GJT”）、江铃汽车股份有限公司(以下简称“JMC”) 联合德国HEAD acoustics公司，使用BTPA技术，合作完成了整车的双耳传递路径分析。该项目不仅精准找到了变速箱啸叫问题的根源，还为解决其他问题提供了更多的数据支撑。
HEAD acoustics特点鲜明的BTPA技术
传递路径分析作为系统、全面的故障诊断解决方案，得到了越来越广泛的应用,尤其适用于路径多、串扰强的动力总成噪声问题。
BTPA（Binaural Transfer Path Analysis）作为HEAD acoustics公司基于双耳声学的传递路径分析解决方案，因具有如下显著特点，得到了越来越多客户的认可：
- 时域TPA算法，不仅适用稳态问题，还适用瞬态问题；
- 可聆听每一条路径；
- “准专利”算法无需拆卸动力总成测传函，节省大量时间；
- 支持虚拟改进（如预测改变支架共振频率后的车内噪声）；
- 支持台架或仿真数据（如预测预研阶段发动机装车后的车内噪声）；
- 无缝对接ArtemiS SUITE，可对路径贡献做进一步声品质分析；
- 与人工头无缝集成，更接近人耳真实感受。
GJT和JMC齐全的设施和测试设备
传递路径分析对硬件设施的要求较高，需要多通道的数采、加速度、麦克风、转速、力锤、体积声源等。如下为GJT和JMC的设备：
HEADlab多通道数采
HEADlab是HEAD acoustics的多通道数采，具有质量可靠、使用灵活的特点，可按实际所需通道数，快速进行拼接组装，单个控制器可组成多达120通道，下图为组成的108通道数采。
数字人工头
HMS IV.0是目前市场上唯一一款数字人工头，具有如下特点：
- 采集精准，能真实模拟人耳的听觉感受；
- 内置数采，可单独使用，也可连其他数采使用；
- 内置HEAD 专利算法：ID均衡（ISO532-1推荐算法）
传感器及附件
传递路径分析需要多个传感器来采集各个路径的数据信号，如下图副车架。
传感器数量多也增加了现场布线及连接HEADlab的复杂程度，而使用BNC接头面板（HEAD acoustics产品MCP I.24）则可以让线缆更清晰，避免接线错误，便于问题线路排查。
传函和工况数据测试
布置好传感器后，主要的测试工作包括传递函数的测试和工况数据的测试。
1）传递函数测试：
主要包括结构声和空气声，结构声传递函数通过锤击测试获得，空气声传递函数通过体积声源获得。
2）工况数据测试
工况数据测试是在带有转毂的消音室内，将有问题工况或待研究工况复现，采集所有振动和噪声信号。
在传递函数和工况数据的测试过程中，需严格把控每组数据的质量，如锤击测试的位置、力度等，每组数据需全面分析，避免错误、误差较大的数据对BTPA分析带来的影响。图为测试现场逐组分析数据质量的照片。
精准的拟合结果
在测得传递函数和工况数据后，即可用BTPA进行车内噪声的拟合，车内参考声音、拟合出的车内噪声、拟合出的结构声、拟合出的空气声如下图所示。可以看出，拟合出的车内噪声成分与参考信号非常接近。
一针见血的改进方案
根据传递路径的分析结果，找到了变速箱啸叫的问题根源，现场对其改进，改进效果显著。如下图所示，某急加速工况时出现的啸叫得到了显著的改善。
项目收获
GJT和JMC通过跟HEAD acoustics的合作：
- 掌握了BTPA测试的整个流程，包括测试的细节把控、路径的拟合和分析等；
- 找到了变速箱啸叫的根源，且改进后效果明显；
- 培养了可以独立完成BTPA测试的团队；
- 将进一步合作，完成更多车型的BTPA分析，形成数据库。
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