声学包设计与优化 综合
建筑设计中的声学优化
建筑设计中的声学优化在建筑设计中，声学优化是一项非常重要的工作。
通过合理的声学设计，可以降低噪音污染、提升音质体验，为人们创造一个舒适、宜居的环境。
本文将探讨建筑设计中的声学优化措施和技术。
一、背景介绍随着城市化进程的加快，建筑物密度越来越高，噪音污染问题愈发凸显。
如何在有限的空间内实现良好的声学环境成为建筑设计师亟待解决的难题。
而合理的声学设计不能仅局限于外部环境的控制，更应关注建筑内部的声学效果。
二、声学参数的优化在进行声学设计时，需要关注以下几个重要的声学参数，通过优化这些参数，可以改善建筑内部的声学环境。
1. 声吸降噪材料的选择与应用：声吸降噪材料是一种能吸收和消散声波能量的材料，常用于减少噪音的传播和反射。
在建筑设计中，选择合适的声吸降噪材料并进行合理的布置，可以有效地减少室内噪音。
2. 声隔离墙体的设计：声隔离墙体是指通过墙体的结构和材料，减少声音在建筑内部的传播。
建筑中的不同区域可能需要隔离，以避免声音的干扰。
通过合理设计隔离墙体的位置和厚度，可以有效地减少声音的传导。
3. 合理布局降低噪音传播：在建筑布局中，可以通过合理安排房间的位置和功能，减少噪音在建筑内的传播。
例如，将噪音源远离静音区域，将噪音源集中在一定范围内，并采取隔音措施等。
三、声学技术的应用除了声学参数的优化，利用现代科技手段也可以进一步提升建筑的声学效果。
1. 数字声场模拟技术：利用数字声场模拟技术，可以对建筑内部的声学环境进行模拟和分析。
通过对声学特性的详细研究和分析，可以有效地指导声学优化措施的实施。
2. 声学模型的建立与优化：建立建筑声学模型，对建筑内部的声学效果进行模拟和预测。
通过对声学模型的优化，可以在设计阶段预测和解决潜在的声学问题，并对建筑声学效果进行评估。
3. 环境噪音监测与控制：利用环境噪音监测系统，对周围噪音进行实时监测，并通过噪音控制技术对噪音进行分析和控制。
这有助于建筑师对周围环境的特点进行了解，并在设计中充分考虑噪音污染问题。
某皮卡驾驶室声学包设计和结构优化
机电信息工程某皮卡驾驶室声学包设计和结构优化贺小明李信丽董勇峰游秀芬王博(江西五十铃汽车有限公司产品开发技术中心，江西南昌330100)摘要：对于用户来说，皮卡不仅仅是货运的工具,而且越来越追求整车的舒适性。
如何提升车辆行驶的舒适性呢，由于发动机的特性决定了整车噪声在源头方面无法得到改善，本文通过优化零部件结构和配接,增加声等等方案对整车驾驶行提升，满足客户的舒适性要求&关键词：驾驶室；声学包设计；舒适性提升；声学检测1室声学包概况汽车噪声大小是衡量现代汽车设计和制造水平的重要技术指标，车声状况更是衡量整车档次、品牌和质量的重要标准之一。
整车的噪音大小可通过主动控制和被动控制的方法进，主动控制即从噪音源头进行控制，包括提高部件加工和装配质量，改善发动机，改善车；被动控制则从车身控制角度岀发，进行声学包设计，对噪音源进音、隔音等。
在整车研发过程中，NVH性能要求怠速、加速和匀速工况下，车声不能岀现声和声&1'。
在整车声包设中，过声包技术车的中、高频噪声⑵，虑以下方案：a.发动机舱配有隔音隔热垫设计，发动机在启动后产生声音是造成车内音的主要源头，因此在源头做隔绝是的措；..置隔音隔热垫，发动机声音由I 车，在做隔音音；c.地毯优化设计，不是发动机的声音，从路进车内的行驶声音也是车内噪音的源头之一,不但可以美观和提升乘受，还能对外部声音进行隔绝.优化:一般采用优化驾驶进行隔绝或是增加阻隔件,以减少空腔的轰鸣声。
2室声学包设计和优化2.1驾驶室前围布置隔音隔热垫发动机噪声作为汽车最主要的噪音源，因而汽车前围的隔音尤要。
目场上存在的隔音垫大多采用单一的隔音材料进行隔音，其隔音并不要求。
故在不影响安装的！图1隔苜隔热垫示意图，在的音垫(20mmPET)表面再覆一层隔音材料(2.5mmP9C)，过隔音音的效果叠加，达到降噪的预期目标，隔音隔热垫零件如图1所示。
2.2地毯结构优化地毯作中面积较大的零部件，它对整车的NVH有较大的影响，主要吸收与阻隔和动统的噪声,为了提高它的NVH性能,通常会在地板及料间增加开孔材料，本方案所使用的材料为PET+PE面料+PVC+PET毛毡，PET毛毡密度为1000g/m2，厚度约为20mm。
基于某商用车型声学包优化的试验方法研究
基于某商用车型声学包优化的试验方法研究声学包是一种有效的降低噪音和振动的装备，在商用车型中具有广泛的应用。
为了优化商用车型的声学包效果，需要进行试验方法研究，以下是一个基于商用车型声学包优化的试验方法研究。
首先，选择商用车型进行研究。
商用车型通常会有不同的车身结构和尺寸，因此需要选择一个典型的商用车型进行研究。
考虑到市场需求和实际使用情况，选择一款常见的商用货车作为研究对象。
其次，确定试验要素。
声学包优化需要考虑多个要素，包括声学包材料类型、厚度和位置等。
为了确定最佳的声学包优化方案，需要进行多个要素的试验，以找到最佳的组合。
例如，可以试验不同材料的声学包和不同厚度的声学包，以确定最佳的材料和厚度。
此外，还可以试验不同的位置布置，以优化声学包的效果。
然后，设计试验方案。
根据确定的试验要素，设计一套完整的试验方案。
具体来说，可以使用正交设计方法，将要测试的要素进行组合，减少试验次数，提高试验效率。
同时，需要合理选择试验参数和测量方法，以确保试验的准确性和可重复性。
接下来，进行试验操作。
按照设计的试验方案，开始进行试验操作。
首先，需要制作声学包样品，并按照要素设计进行布置。
然后，在标准的声学实验室环境下，对商用车型进行声学测试。
可以使用声学测量仪器测量车辆的噪音水平和振动情况，并记录数据。
同时，还可以使用模态分析方法，对车身的固有振动进行测量和分析。
最后，分析试验结果。
根据试验数据，对结果进行分析和比较。
可以使用统计分析方法，对试验数据进行处理，找到最佳的声学包优化方案。
可以比较不同要素的试验结果，找到最佳的组合。
此外，还可以使用有限元分析等计算方法，对试验结果进行验证和优化。
总结起来，基于商用车型声学包优化的试验方法研究，需要选择商用车型，确定试验要素，设计试验方案，进行试验操作，最后通过结果分析得到最佳的声学包优化方案。
通过这些研究和试验，可以有效降低商用车型的噪音和振动水平，提高其舒适性和使用品质。
汽车声学包设计
汽车声学包设计作者：王孟斌来源：《科学大众·教师版》2016年第03期摘要：对汽车声学包材料的选取做了系统的说明，同时介绍了汽车声学包的吸音隔音部件与钣金之间的配合关系，说明了运用声学包降低噪声手段的重要性和可行性。
关键词：汽车声学包；材料；声学处理中图分类号：U467.493 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2016）03-187-001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，汽车噪声危害逐渐被人们所认识，要求降噪的呼声日益高涨。
其方法包括：优化发动机和车身结构，提高车身刚度、改进悬置系统，以及提高零部件的加工精度和装配质量等，已将噪声源和噪声传播路径最小化。
文中主要介绍了汽车声学包的常用材料选择及车身的声学处理。
1.汽车声学包定义汽车声学包是指和汽车NVH有关的各类吸音隔音部件的总和，如前围隔音隔热垫、顶棚、地毯等。
2.材料选用及遵循原则2.1材料选用及遵循原则（1）材料的轻量化。
轻量化是整个汽车制造领域发展的大趋势，采用轻量化材料施工后不会使车身自重增加太多。
（2）环保特性。
车厢内的声学包材料当中不应含石棉、玻璃纤维、酚醛树脂、重金属铅等对人体有害的物质，最大限度的保证乘驾人员的身体健康。
（3）气味性。
由于声学包中的地毯、顶棚、隔音垫等部件位于乘客舱内，因此要求声学包所用的材料应该满足相应的气味性要求。
（4）防霉性。
由于外前围隔音垫，轮罩翼子板密封件等声学包部件位于车厢外部，在汽车的行驶过程中极易吸附雨水雾气等，且地毯等部件在人为的作用下吸附水分之后，容易发生霉变，故对声学包部件的防霉性提出一定的要求。
（5）阻燃性。
汽车的内饰件必须满足阻燃性国标，不易燃烧，最好能防止燃烧。
除此以外，声学包还具有量身定做性。
不同的车辆有不同的声场特性和噪声特点，要达到理想的降噪效果，就需要有针对性的解决方案，体现在用料类型、数量和施工部位上，都会因车型不同而有所区别，故可称之为两声定做。
基于声学超材料的地毯低频降噪设计优化及试验验证
基于声学超材料的地毯低频降噪设计优化及试验验证
张俊栋
【期刊名称】《上海汽车》
【年(卷),期】2024()6
【摘要】汽车行业通用的声学包设计主要通过控制噪声传播路径来减弱噪声影响:利用多孔材料和微穿孔结构吸收中高频噪声;选择高面密度材料以隔离中低频噪声。
由于低频噪声波长较长,在有限的布置空间内现有吸、隔声措施难以奏效。
声学超
材料在窄频带内具有高效的吸声效果,而通过特定的结构设计,可实现在较宽频率范
围内的高效吸声。
文章尝试在传统地毯设计中融合声学超材料,借助声学超材料频
率可设计的特点,提高了地毯的低频声学性能。
该方法可为现有地毯设计降噪措施
赋能,解决低频噪声控制痛点。
【总页数】9页(P44-52)
【作者】张俊栋
【作者单位】泛亚汽车技术中心有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TB5
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2.薄膜声学超材料降噪性能分析及设计
3.声学超材料在低频减振降噪中的应用评述
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5.
直升机声学超材料舱壁的低频多带隙降噪特性
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于混合FE-SEA方法的汽车驾驶室声学包优化设计
基于混合FE-SEA方法的汽车驾驶室声学包优化设计
王一鸣;卢剑伟
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2024(62)3
【摘要】以某车型为研究对象,基于混合有限元——统计能量方法建立了驾驶室的中频噪声预测模型,通过实车试验,获取待测工况下的激励信号,并验证构建的驾驶室混合FE-SEA模型的准确性;然后分析车内噪声贡献度,确定声学包优化的主要方向,采用拉丁超立方设计方法,以此构建克里金近似模型。
基于遗传算法对声学包布置参数进行优化设计,并验证了优化方案效果。
结果表明,合理优化关键板件的声学包布置参数能够有效降低驾驶室噪声水平。
【总页数】5页(P61-65)
【作者】王一鸣;卢剑伟
【作者单位】合肥工业大学汽车与交通工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U461.4
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基于某商用车型声学包优化的试验方法研究
基于某商用车型声学包优化的试验方法研究引言：商用车型的声学性能在市场竞争中起到了至关重要的作用。
声学包是一种用于减少车辆噪音传导的材料，其优化能够显著提高车辆的舒适性和乘坐体验。
本文旨在研究基于商用车型声学包优化的试验方法，以提供科学、高效的优化方案。
方法：1.设计声学包铺设布局。
根据商用车型的结构和噪音产生源的位置，合理设计声学包的铺设布局是第一步。
可以使用计算机辅助设计软件进行仿真分析，以确定最佳的声学包布置方案。
2.测量噪音源的频谱和强度。
使用噪音测量设备对商用车型的各个噪音源进行频谱和强度测量。
这些噪音源可能包括发动机、轮胎和车辆行驶过程中的风噪等。
3.测试声学包材料吸声性能。
选择合适的声学包材料，进行吸声性能测试。
常见的测试方法包括声吸系数测试和垂直吸声系数测试。
4.建立声学包模型。
将声学包材料的吸声性能数据与车辆结构模型结合，建立声学包模型。
可以使用有限元分析方法进行声学包模型的建立和仿真。
5.进行声学包优化试验。
将设计好的声学包铺设布局应用于商用车型，进行试验。
可以通过驾驶舱内的声音测量设备对车辆在不同工况下的噪音进行测试，以评估声学包的优化效果。
6.优化结果的数据分析。
将优化结果与原始设计进行对比分析，评估声学包优化的效果。
可以从整体噪音水平、噪音频谱和驾驶舒适性等方面进行评价。
讨论：声学包优化的试验方法对商用车型的声学性能改善具有重要意义。
通过合理的声学包材料选择和布置，可以显著减少车辆噪音。
声学包优化不仅可以提高车辆的乘坐舒适性，还可以提高车辆品牌形象和竞争力。
然而，在进行声学包优化试验时，需要注意实验环境的控制和测量设备的准确性，以保证试验结果的可靠性。
结论：本文研究了基于商用车型声学包优化的试验方法，并提出了一套科学、高效的优化方案。
通过定量测量和试验分析，可以得出声学包优化的结论，为商用车型的声学性能改善提供依据。
未来的研究可以进一步探索声学包优化的其他方法和技术，以提高商用车型的声学性能。
复合材料的声学性能与设计优化
复合材料的声学性能与设计优化在现代科技的快速发展中，复合材料以其独特的性能在众多领域得到了广泛的应用。
其中，声学性能是复合材料一个十分重要的特性，对于改善声音传播、降低噪音等方面具有关键作用。
而通过合理的设计优化，能够进一步提升复合材料的声学性能，满足各种实际应用的需求。
复合材料是由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的材料组合而成的。
这些不同的材料相互结合，使得复合材料在性能上往往优于单一材料。
在声学领域，复合材料的声学性能主要包括吸音、隔音、声反射等方面。
吸音性能是指材料能够吸收声音能量，减少声音的反射和传播。
复合材料的吸音性能通常取决于其内部的孔隙结构和纤维分布。
具有丰富孔隙的复合材料能够有效地将声音能量转化为热能，从而实现吸音的效果。
例如，在一些会议室、录音室等场所，常常会使用具有良好吸音性能的复合材料来降低声音的反射，提高声音的清晰度。
隔音性能则是指材料能够阻止声音的传播。
这主要取决于复合材料的密度、厚度以及内部的结构。
一般来说，密度较大、厚度较厚的复合材料隔音效果更好。
比如，在汽车制造中，为了降低车内噪音，会在车身中使用隔音性能良好的复合材料，以减少外界声音的传入。
声反射性能则与材料的表面特性和硬度有关。
光滑、坚硬的表面容易导致声音的反射，而粗糙、柔软的表面则能够减少反射。
在声学设计中，可以根据具体需求来调整复合材料的表面特性，以达到理想的声反射效果。
在实际应用中，为了获得更好的声学性能，需要对复合材料进行设计优化。
设计优化的过程通常需要综合考虑多个因素，包括材料的选择、结构的设计以及制造工艺等。
材料的选择是设计优化的基础。
不同的原材料具有不同的声学特性，例如玻璃纤维、碳纤维、聚合物等。
在选择材料时，需要根据具体的声学性能要求以及使用环境来进行权衡。
比如，如果需要较高的吸音性能，可以选择具有多孔结构的纤维材料；如果需要良好的隔音性能，则可能会选择密度较大的材料。
结构设计也是至关重要的一环。
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岩棉： Elastic frame
力学性能参数
Poros-Elastic：需要知道力学参数
– 杨氏模量（体积模量）
–
–
泊松比
内损耗因子
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力学性能测试
准静态测试方法(No Std)
– 机械阻抗和侧向变形
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力学性能测试
准静态方法
– 有限元静力学仿真：任意确定一个弹性模量和损耗因子，选择不同的泊松比计算，可以获得 T
随泊松比变化的函数
– 利用试验测试获得的 T 和仿真的结果可以得到材料的泊松比
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力学性能测试
准静态方法
Weight
Cost
A balanced Solution
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Part2
声学包开发的内容
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整车NVH开发流
标杆研究
指标设定/分解
NVHCAE/DVP验证
样车调校
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声学包开发的意义
Airborne Noise
Structure-borne Noise
声学包解决方案
动力传动系噪声源
Wind noise
传动系统通过车身/底盘的传播
路面/底盘噪声源
路面/底盘通过车身的传播
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声学包开发的意义
Space
Noise Performance
整车声学包设计
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声学包模型开发
SEA 模版模型
– CAD/FE 输入
材料数据库
–
– – – –
各向同性材料：密度，弹性模量，泊松比，阻尼损耗因子
各向异性材料：密度，弹性模量，泊松比，阻尼损耗因子 多孔吸声材料：吸声系数/表面阻抗，孔隙率，流阻、弯曲率，温度特征长度，粘滞特征长度 阻尼材料：密度，阻尼损耗因子，弹性模量，泊松比 质量材料：面密度 or IL or TL
2016/7/1
声学包开发流程
标杆研究
指标设定/分解
NVHCAE/DVP验证
声学包设计及验证
• 整车声学包模型
– – FEM/CAD BOM/材料参数
样车调校
•
声学包模型验证
– – – 现场TL测试 Ideal load测试 Real Load测试
•
声学包设计开发
– 满足目标性能 的声学包开发
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– FEM/CAD
–
隔声材料性能
–
–
中控台传递损失
…
–
BOM/材料参数 •
•
子系统性能对标
– – 面板子系统 座椅等子系统
•
声学包模型验证
– – 现场TL测试 Ideal load测试
•
发动机舱/乘客舱吸声 系数
– – – 舱盖吸声性能 顶衬吸声性能 门吸声性能
–
材料类型/厚度
•
整车性能对标
– – 语音清晰度 面板贡献量
α 混响箱
ISO 354 / ASTM C423 要求样本太大，由SAE 声学材料委员会主持研究标准的小样本 混响室测试 相当于ISO 354 / ASTM C423混响室体积的1/10 （甚至更小），每个混响箱须利用标 准混响室进行标定 利用脉冲响应法及施罗德原理
33 copyright T&S Technology -2012
声学包开发流程
标杆研究 声学包对标测试
• 材料性能对标
– 吸声材料性能
指标设定/分解 声学包指标设定及分解
• 地板/车门等TL
– 地毯传递损失
NVHCAE/DVP验证
样车调校 声学包调校及优化
• • 密封性能检测 NPA分析 声学包优化
– – 声学性能 成本/重量/尺寸
声学包设计及验证
• 整车声学包模型
几何物理参数测试
Inverse method：遗传算法，最小价值函数解
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几何参数测试
analytical inversion method
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多孔吸声材料分类
材料拓扑分类
部件子系统优化
发动机舱、顶衬、后备箱等吸声性能设计
Headliner Trim Absorption
Absorption, Sabine/m^2
NHeadliner_WithFelt_v3 NHeadliner_WithFelt_v2 NHeadliner_WithFelt_Baseline
Frequency (Hz) 23 copyright T&S Technology -2012
• 地板/车门等TL
– – – 地毯传递损失 中控台传递损失 …
NVHCAE/DVP验证
样车调校
•
发动机舱/乘客舱吸声 系数
– 舱盖吸声性能
–
– –
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顶衬吸声性能
门吸声性能 …
声学包指标设定与分解
15 copyright T&S Technology -2012
整车状态下的NPA分析，明确关键传递路径
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声学包设计与验证
21 copyright T&S Technology -2012
部件子系统优化
地板、火墙等板件传递损失优化 密封、填充等传递损失优化
22 copyright T&S Technology -2012
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•
整车性能对标
– – 语音清晰度 面板贡献量
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材料性能测试
吸声系数测试
– 法向入射吸声系数
–
无规入射吸声系数
传递损失测试
– – 驻波管法 试验室法
阻尼材料测试
– – Oberst 方法 SAE 方法
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总结
整车NVH开发流程中的声学包开发工作包括：
– 对标测试：吸声、隔声、阻尼，质量、密度，空间分布、贡献量，声源级等等，关键制定合理
的测试方案
– – – 指标分解： CAE分析：SEA模型、材料物性参数测试、声源特性参数、NPA、制定优化方案 实车调教：实车NVH测试、检漏测试、部件子系统优化等
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几何物理参数
Flow resistivity：流阻，气流流过结构的阻力，定义为
其中 Δ p 为气流流过材料的压力损失
Vairflow 为气体流量，d为材料厚度
测试标准：EN 29053 std (ISO European std)
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几何物理参数
Open Porosity：开孔孔隙率，材料内部流体体积与材料总体积的比值
定义：
闭孔孔隙率为零
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几何物理参数测试
开孔孔隙率测试（No Std）
– 利用理想气体恒温压缩（玻意耳定律）
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吸声系数测试方法和标准
混响室法： ISO 354/GB T20247/ASTM C423《声学 混响
室吸声测量》，测量结果为无规入
射吸声系数 驻波管法：ISO 10532/ASTM E1050/ASTM C384，测量结果为法 相入射吸声系数
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– Rigid Frame：结构远远强于内部气体，如聚合物纤维、穿孔板等
–
–
Limp：材料密度与内部气体密度相当，结构非自支撑，多是纤维类
Elastic frame：结构与内部流体相互作用，如岩棉
聚合物纤维：Rigid Frame
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软玻璃纤维：Limp
几何物理参数
Tortuosity：弯曲率，无量纲量，描述流体流过材料路径的弯曲程度
定义：
其中，v 为流体流速，V 为均一体积 测试方法（No Std）：电学方法
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几何物理参数
Viscous characteristic lengths：粘滞特征长度
车辆声学包开发技术
材料、设计及优化
杨勇 大友科技北京总部
报告内容
Part1 声学包开发的意义 Part2 声学包开发的内容 Part3 声学材料性能测试方法 Part4 声学包开发 CAE 方法 Part5 应用开发实例