1、前言

本文主要內(nèi)容：汽車NVH概述、汽車電機(jī)聲品質(zhì)、汽車電機(jī)階次分析。

2、NVH概述

NVH是噪音、振動(dòng)與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文縮寫(xiě)。這是衡量汽車制造質(zhì)量的一個(gè)綜合性問(wèn)題，它給汽車用最直接的感受，就是乘坐的舒適性和靜謐性。

為了應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)燃油汽車帶來(lái)的環(huán)境、能源和可持續(xù)發(fā)展等方面的問(wèn)題，許多國(guó)家和地區(qū)出臺(tái)了鼓勵(lì)新能源汽車發(fā)展的政策，這些政策促使新能源汽車市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。同時(shí)新能源汽車的崛起，帶動(dòng)了電池技術(shù)、電機(jī)及電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)的研究及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

隨著結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的變更以及技術(shù)的迭代，新能源汽車在NVH性能開(kāi)發(fā)過(guò)程中著重解決電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲與振動(dòng)，即汽車電機(jī)及其控制器的噪聲與振動(dòng)。MegaSig擁有從軟件的測(cè)試算法到硬件的測(cè)試設(shè)備的一套完整系統(tǒng)，能夠高效準(zhǔn)確的測(cè)試汽車電機(jī)產(chǎn)品的噪聲與振動(dòng)。

3、基于汽車電機(jī)產(chǎn)品的聲品質(zhì)測(cè)試

聲品質(zhì)測(cè)試對(duì)于汽車電機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用是非常重要的，它能夠確保汽車電機(jī)產(chǎn)品產(chǎn)生的聲音在合理范圍內(nèi)，從而保障消費(fèi)者駕駛安全?；贛egaSig的BuildGo自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)，搭配科學(xué)的測(cè)量?jī)x器設(shè)備和聲學(xué)分析工具來(lái)甄別、診斷汽車電機(jī)產(chǎn)品的聲品質(zhì)。

3.1、汽車電機(jī)產(chǎn)品聲品質(zhì)測(cè)試硬件配置

3.2、汽車電機(jī)產(chǎn)品聲品質(zhì)測(cè)試項(xiàng)目

聲品質(zhì)響度（Loudness）測(cè)試:表示聲音的相對(duì)音量或強(qiáng)度。根據(jù)采集的信號(hào)，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的響度。

聲品質(zhì)尖銳度（Sharpness）測(cè)試：描述聲音的高頻部分相對(duì)于低頻部分的強(qiáng)度。根據(jù)采集的信號(hào)，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的清晰度跟銳利度。

聲品質(zhì)粗糙度（Roughness）測(cè)試：描述聲音的不規(guī)則振動(dòng)或周期性變化。根據(jù)采集的信號(hào)，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的粗糙度。

聲品質(zhì)抖晃度（Fluctuation）測(cè)試：描述聲音的振幅在時(shí)間內(nèi)的快速變化或波動(dòng)程度。根據(jù)采集的信號(hào)，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)性和不穩(wěn)定性。

3.3、汽車電機(jī)產(chǎn)品聲品質(zhì)測(cè)試鏈路

此處以汽車電機(jī)測(cè)試鏈路作舉例介紹：

汽車控制模塊控制汽車電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，M 663+A 802自由場(chǎng)麥克風(fēng)/ACC 1861三軸加速度采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的完整信號(hào),再通過(guò)PM 6181數(shù)據(jù)采集卡將采集的信號(hào)回傳到BuildGo自動(dòng)化平臺(tái)進(jìn)行噪音/異音/振動(dòng)分析。

4、基于汽車電機(jī)產(chǎn)品的階次分析測(cè)試

階次分析（Order Analysis）是一種用于分析旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)振動(dòng)/聲音信號(hào)的方法。這種方法將振動(dòng)/聲音信號(hào)與旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)速度（通常以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)RPM表示）相關(guān)聯(lián)，能夠更好的甄別機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、結(jié)構(gòu)性故障問(wèn)題。

4.1、汽車電機(jī)產(chǎn)品階次分析測(cè)試硬件配置

4.2、汽車電機(jī)產(chǎn)品階次分析測(cè)試

通過(guò)對(duì)采集到的振動(dòng)/聲音信號(hào)進(jìn)行分析，將這些信號(hào)分解為不同的階次成分，每個(gè)階次代表旋轉(zhuǎn)頻率的倍數(shù)。分析后的信號(hào)會(huì)以瀑布圖（Waterfall Plot）能夠?qū)㈦A次成分的時(shí)序與頻率的分布以可視化的方式呈現(xiàn)，幫助研發(fā)人員更好地理解汽車電機(jī)產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)的特性，從而采取措施來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)的性能和可靠性。

從面的數(shù)據(jù)我們可以看出，傳統(tǒng)的階次分析對(duì)汽車電機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的周期性故障（軸承、齒輪異常等）所產(chǎn)生特定階次的異常是能夠甄別出來(lái)的。

但是對(duì)于汽車電機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的非周期性故障（內(nèi)部的金屬屑、掉入的異物等）所產(chǎn)生在階次與階次之間的帶外異常信號(hào)是很難甄別出來(lái)的。

針對(duì)這種情況，MegaSig在傳統(tǒng)的階次分析基礎(chǔ)上升級(jí)的算法，一種識(shí)別旋轉(zhuǎn)機(jī)械變速過(guò)程中由非結(jié)構(gòu)故障而導(dǎo)致異音的識(shí)別算法，用于甄別出旋轉(zhuǎn)機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)非結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致的異常。這個(gè)算法通過(guò)對(duì)三維色彩能量圖進(jìn)行網(wǎng)格切割并分析，將每個(gè)網(wǎng)格中計(jì)算的最大值/均值提取并形成二維數(shù)值矩陣，再合并排列成一維的數(shù)據(jù)進(jìn)行l(wèi)imit的判斷。

4.3、汽車電機(jī)產(chǎn)品階次分析鏈路

此處以汽車電機(jī)測(cè)試鏈路作舉例介紹：

汽車電機(jī)產(chǎn)品正常運(yùn)行后，軸向與徑向的M 663+A 802自由場(chǎng)麥克風(fēng)采集聲信號(hào)，軸向與徑向的ACC 1861三軸加速度計(jì)采集振動(dòng)信號(hào)，PM 6181數(shù)據(jù)采集卡采集旋變信號(hào)，最后回傳BuildGo自動(dòng)化平臺(tái)進(jìn)行階次分析。

總而言之，不論是汽車電機(jī)的聲品質(zhì)測(cè)試還是階次分析，其最終的目的是為了幫助工程師和分析人員通過(guò)有效的方式來(lái)識(shí)別汽車電機(jī)產(chǎn)品故障，優(yōu)化性能和改進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)，確保不會(huì)影響用戶體驗(yàn)、品牌形象和法規(guī)要求。

審核編輯：湯梓紅