隔音材料隔音量的测量方法及装置与流程

本发明涉及汽车噪声控制，具体地指一种隔音材料隔音量的测量方法及装置。

背景技术：

1、随着汽车行业的发展，顾客对汽车的声学舒适性要求也越来越高，尤其是豪华车，往往对车内静谧性有更高的要求。采用声学包装对车辆外部噪音进行隔离是减少车内噪音的重要手段。然而，隔音的设计与成本、重量是直接相关的矛盾体，好的隔音需要更高的成本和更大的重量。因此，车辆设计时往往需要根据隔音材料成本、重量对声学包进行平衡。为了完成这个工作，在早期对声学零件的隔音量进行测量和评估显得尤为重要。

2、现有技术中常用的隔音量测试有如下两种方法：混响室法和驻波管法。

3、对于混响室法，混响室房间容积要求大于50m3，测试样件面积约为10m2，相对来说，测试样件面积较大，其安装固定比较麻烦，费时费力；测试时，每个房间至少需要布置5个以上的麦克风位置，还需要增加测试准备时间，一般来说，完成一个测试需要1～2天，效率相对较低，且成本高；另外测试结果需要根据测试样件面积和混响室面积进行修订。

4、对于驻波管法，有三传感器法和四传感器法，都可以方便快捷的对小样品进行隔声量测量，但是测试结果精度较差，难以保证。主要表现在：三传感器法是假设投射波完全被尾端尖劈吸收，实际上几乎不能做到。即使尖劈的吸声系数达到0.99以上，声压反射系数还有0.1，导致测得的透射声压的最大误差为正负10％，隔音量的误差达到1db。四传感器法可以避免三传感器法的问题，但是需要保证四个测试通道频响的一致性，从而获得准确的相位差值，对传声器和测试设备通道的要求非常高，因设备精度往往导致误差较大。例如，如果测试3000hz，为了减少采样误差，采样率至少要达到30k，采样间隔达到微秒级别。如果各通道的频响有误差(硬件或测试系统软件导致的延迟/不同步)，那么直接影响测试的相位值，进而导致结果出现较大偏差。

5、因此，无论是混响室法还是驻波管法，都是一种直接测量方法，存在如下缺点：对测试设备和测试环境的要求很高，常常会因为硬件设备的精度和试验操作的细微差异带来不确定的误差，不利于对不同试验室测试结果进行比较。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足之处，本发明提出一种隔音材料隔音量的测量方法及装置，该装置采用混响箱与消声箱组合的测试环境，先测量基准板噪声衰减，再测量基准板和测试样件组合体的噪声衰减，两个噪声衰减之间的差值即为测试样件的隔音量，不仅测量过程方便快捷，而且测量过程不受测试箱体积及测试距离等环境影响，对测试环境要求较低，保证测试结果准确可靠；同时，该方法对隔音材料隔音量的数值进行归一化处理，便于对不同隔音材料的隔音性能进行对比。

2、为达到上述目的，本发明设计一种隔音材料隔音量的测量方法，其特别之处在于，包括如下步骤：

3、s1)设立用于测试隔音材料隔音量的隔音组合装置；

4、所述隔音组合装置包括连通布置的混响箱和消声箱，所述混响箱作为发声室，所述消声箱作为受声室，所述混响箱和消声箱之间设置有基准板和/或待测试隔音材料样件；所述混响箱内设置有声源和第一传声器；所述消声箱内设置有用于接收从基准板和/或待测试隔音材料样件透射过来的声音的第二传声器；所述第二传声器和第一传声器分别连接测试系统，所述测试系统用于测试混响箱的声压级spla和消声箱的声压级splb；

5、s2)将基准板安装在混响箱和消声箱之间，测试系统测试混响箱的声压级spla1和消声箱的声压级spl b1，获得基准板的噪声衰减nr1＝spla1-splb1；

6、s3)将基准板和待测试隔音材料样件叠拼在一起，形成叠拼板，安装在混响箱和消声箱之间，测试系统测试混响箱的声压级spla2和消声箱的声压级spl b2，获得叠拼板的噪声衰减nr2＝spla2-splb2，则待测试隔音材料样件的初步隔音量stl＝nr2-nr1。

7、进一步地，s2)中，所述消声箱位于混响箱上端，将基准板放置在消声箱和混响箱之间，且基准板覆盖住连通口，通过消声箱自重压住基准板。

8、更进一步地，s3)中，所述消声箱位于混响箱上端，将基准板和待测试隔音材料样件放置在消声箱和混响箱之间，且基准板和待测试隔音材料样件覆盖住连通口，通过消声箱自重压住基准板和待测试隔音材料样件。

9、进一步地，还包括步骤s4)，调整声源的噪音频率，获得待测试隔音材料样件的初步隔音量与噪音频率之间的测试曲线，采用线性平均算法拟合测试曲线，并在线性拟合后的趋势线中，取频段中心频率对应的隔音量作为待测试隔音材料样件的最终隔音量。

10、更进一步地，采用斜率为12db/oct的直线拟合测试曲线。

11、本发明还设计一种隔音材料隔音量的测量装置，适用于上述的隔音材料隔音量的测量方法，其特别之处在于：包括贴合布置的混响箱和消声箱，所述混响箱作为发声室，所述消声箱作为受声室，所述混响箱和消声箱贴合处连通有测试窗，所述测试窗内设置有基准板和/或待测试隔音材料样件；所述混响箱内设置有声源和第一传声器；所述消声箱内设置有用于接收从基准板和/或待测试隔音材料样件透射过来的声音的第二传声器；所述第二传声器和第一传声器分别连接测试系统，所述测试系统用于测试混响箱的声压级spla和消声箱的声压级splb，则从混响箱到消声箱的噪声衰减nr＝spla-splb。

12、进一步地，所述声源和第一传声器集成在混响箱中，所述第二传声器集成在消声箱。

13、更进一步地，所述第一传声器位于声源与测试窗之间，所述第二传声器与第一传声器、以及声源位于同一条直线，且直线穿过基准板或待测试隔音材料样件，并与基准板或待测试隔音材料样件相垂直。

14、更进一步地，所述声源与测试系统之间连接有功率放大器，所述功率放大器用于控制声源发出指定频段噪音。

15、本发明的优点在于：

16、1、本发明设计用于测试隔音材料隔音量的隔音组合装置，该隔音组合装置采用混响箱与消声箱组合的测试环境，先测量基准板噪声衰减，再测量基准板和测试样件组合体的噪声衰减，两个噪声衰减之间的差值即为测试样件的隔音量，测量过程不受测试箱体积及测试距离等环境影响，对测试环境要求较低，测量准确度较高，操作便捷快速；

17、2、本发明将声源和第一传声器集成在混响箱中，将第二传声器集成在消声箱，测试时候只需要将消声箱放置在混响箱上端，并使消声箱的测试窗对准混响箱的测试窗，将基准板和/或待测试隔音材料样件放置在两者测试窗之间并覆盖住测试窗口，利用消声箱自身重量压住基准板和/或待测试隔音材料样件，无需固定待测试隔音材料样件，从而方便快捷地更换不同待测试隔音材料样件，提高测量效率；

18、3、本发明对待测试隔音材料样件的隔音量与噪音频率之间的测试曲线采用线性平均算法拟合，再取频段中心频率对应的隔音量作为待测试隔音材料样件的最终隔音量，实现隔音材料隔音量的数值归一化，便于对不同隔音材料的隔音性能进行对比；

19、本发明隔音材料隔音量的测量方法及装置，能够快速确定不同隔音材料样件的隔音量，测量过程不受测试箱体积及测试距离等环境影响，对测试环境要求较低，保证测试结果准确可靠；同时，该方法对隔音材料的初步隔音量数值进行归一化处理，便于对不同隔音材料的隔音性能进行对比。