轿车车载扬声器声场数值模拟及实验研究

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随着汽车工业的飞速发展,人们对汽车的舒适性提出了更高的要求,作为影响轿车舒适性的重要因素,轿车车载扬声器声场也成为电子声学领域研究的重点。传统的车载扬声器声场研究方法都是建立在主观评价的基础上,而客观评价方面却存在空白。本文针对某型国产轿车,提出利用EASE软件仿真模拟和电声测试系统Clio实验测量相结合的方法,对车载扬声器耦合声场进行分析研究,在验证EASE软件仿真模拟准确性的基础上,对样车车载扬声器声场进行优化设计。本文应用声学模拟软件EASE进行样车建模、内饰材料吸声系数设置和车载扬声器声学模型的建立,对车载扬声器声场不同测点的混响时间、总声压级、明晰度进行声学模拟,在仿真模拟的基础上对样车的声场进行了分析研究。利用基于波动理论的有限元法建立的声场低频声传递方程,实现了低频声的准确计算。应用电声测试系统Clio在专业音质评价室对样车中不同测点的总噪声级、混响时间、明晰度、总声压级进行了测量实验,实验结果表明,声学模拟软件EASE在车载扬声器声场混响时间和明晰度的模拟中具有较高的准确性;在低频声声压级的模拟中EASE软件与有限元方程所得结果相比误差较大;样车混响时间变化范围较大,导致明晰度变化较大,听音效果不佳;驾驶室声压级不均匀度较大,驾驶室低频声声压级较低。基于传统汽车内饰设计和扬声器布局设计原理,对样车进行内饰材料和扬声器系统布局的优化设计,优化后样车混响时间接近最佳混响时间,明晰度保持在-3.48dB~13.74dB的范围内,声场不均匀度小于3.11dB。验证了优化设计方案的可行性和可靠性。
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