B&K PULSE 汽车通过噪声测试系统介绍

王岩

（HBK - Hottinger Brüel & Kjær）

        摘 要：PULSE 通过噪声测试系统根据最新国际标准测量汽车行驶时的车外噪声，系统配置灵活，从摩托车的简单 Pass-by 配置，到高效率的多车 Pass-by 模式，即不同车辆依据不同测试标准，随机地在跑道上进行测试。该系统基于 PULSE Labshop 分析软件和LAN-XI 数据采集硬件，测试时车内和地面之间的数据通过 LAN-XI 机箱内置 GPS 进行同步，并通过遥测系统或无线局域网进行数据传输。该系统运行稳定可靠，在无线传输工况下也能够高效测试。

        关键词：通过噪声；PULSE 系统

        中图分类号：TB 52, TU 112.2, U 467          文献标识码：A

        汽车通过噪声测试（即 Pass-by） 是强制性的机动车辆认证测试，对于特定等级或市场的认证，制造商必须符合该区域或该等级车辆的法规和标准要求。欧洲经济委员会 ECE 从 1997 年开始执行 ECE R51.02 Pass-by 测试方法，我国根据 ECE R51.02 和 ISO 362-1998制定 了 Pass-by国标GB 1495-2002 并从 2002 年开始执行 。 随着主机厂技术水平的不断进步，以及人们对环境噪声的要求不断提高，2007年，ECE和ISO在ECE R51.02基础上增加了附录10 ，形成了 Pass-by 新方法 ECE R51.03 和 ISO 362-2007 ，在试验条件及方法等方面做出重大修改。我国也根据 ECE R51.03 ，启动对GB 1495- 2002 的修订，形成新的GB 1495-20xx[1]。

        B&K PULSE Pass-by系统支持多种最新的国际标准和国家标准，具有流程化的用户界面，系统配置灵活，可方便定制测试流程，包括对国际标准的修改。满足IEC 61672-1 关于1级测量仪器的要求，包括推荐的风罩。可以存储原始时域数据以及元数据用于后处理。结果可导出为通用格式 ，并导出为 Word 和 Excel 报告 [2]。

1 PULSE Pass-by 系统的用途及特点

        该系统能够依据最新国际标准进行车辆加速通过噪声测试，包括 ISO 362-1 ，M和N类车辆（轻型轿车和卡车）；ISO 362-2 ，L 类车辆（双轮），SAE J1470 。 根据最新国际标准进行车辆运行工况车外噪声测试，包括ISO 13325（轮胎），ISO 5130（稳态路面车辆），SAE J986 ，SAE J366（大卡车和公交车）。同时，满足 UN 法规要求，包括ECE R51.03（M和N类车辆的噪声排放，支持 Amendment 3） ，R41.02（L 类车辆的噪声排放），R117（轮胎噪声）。满足电动车最小噪声法规，包括 R138 ，FMVSS 141 等。

PULSE Pass-by 系统的主要特点是：

（1）支持多种最新的国际标准和国家标准，并可以根据实际需要进行灵活配置。

（2）支持多种车辆，包括乘用车、摩托车、卡车及大客车等。

（3）除了支持传统的单车测试模式外，还可扩展至多车Pass-by模式，允许不限数量的车辆在同一跑道上，以任意顺序进行多次测试，且不同车辆可根据不同测试标准进行测试。

（4）系统配置灵活，可根据需要增加车载系统数目。必要时，多套单车Pass-by系统可组合为一套多车Pass-by系统。

（5）支持单人操作，仅需驾驶员单人操作即可完成测试 。 当不允许驾驶员操作时 ，可利用“驾驶员助手”APP由地面人员进行远程操控。

（6） 数据采集系统采用标准 LAN-XI 分析仪，配置灵活，必要时可任意增加车内和地面测量通道。传声器支持 Req-X 频响均衡，提高测量精度。地面与车载数据通过 GPS 进行同步，可利用遥测或 WLAN 进行数据传输。

（7）系统兼容性强，支持各种测试硬件，如地面雷达或车载 GPS 速度传感器（Vbox）进行车速测试、 气象站、发动机转速测试、油门踏板检测开关、地面光 电出发开关等。

2 PULSE Pass-by 系统的组成及配置

2.1 系统组成

        该系统是基于 PULSE Labshop 分析软件和 LAN-XI 数据采集硬件的完整解决方案。系统主要组成是车辆站和地面站两部分。图1给出了系统测试示意图。

图 1 系统示意图

（1）地面站

        将两个传声器布置在 ISO 指定的测试道路两侧，地面站测量车外通过噪声，一旦开始测量，地面站将会持续且无人值守的进行测试，且支持单车或多车模式测量。

（2）车辆站

        车内的数据采集系统主要监测车速、发动机转速 RPM 和/或油门踏板位置等参数。此外，配合其他传感器、LAN-XI数据采集硬件和7788-V 软件，车辆站还可同时测量车内振动和噪声信号。

（3）工作站之间的数据传输

        车辆站和地面站采集的信号利用GPS进行同步，根据配置，数据之间利用遥测或无线局域网进行传输。

（4）测量控制

        为了方便实际操作，软件提供优化的控制界面及更大的按钮。界面可显示声压级、气象站参数以及车辆和发动机信息，测试完成后可直接显示测量结果。

2.2 系统配置

（1）单个数据采集系统

        地面站配置： 如图 2 ，地面站位于测试道路的一侧，车速、发动机转速 RPM 和油门踏板位置等信息通过遥测系统传输到地面站，测量由地面站控制。

图 2 地面站系统配置图

        车辆站配置：如图 3 ，车辆站测量车速、发动机转 速和/或油门踏板位置， 以及车内噪声与振动等参数，Pass-by传声器测得的数据由遥测系统传到车辆站。

图 3 车辆站系统配置图

（2）基于 WLAN 的配置：多数据采集系统

        对于此类配置，如图4 所示，地面站布置一套数采系统，车内布置一套数采系统，用于测量车速、发动机转速和/ 或油门踏板位置 ， 以及车内噪声与振动等参数。数据传输由无线局域网 WLAN 完成。所有数据都发送到车内的PC并完成分析。

图 4 多个数据采集系统配置图 多车模式

        多套数据采集系统配置支持多车的Pass-by测试， 对车辆的数量无限制。每个测试车辆配备自己的数据采集系统，共用一个地面站。不同车辆可同时在跑道上行驶，如需对车辆做调整，可自行驶离跑道，而其他车辆继续行驶并测试。不同车辆可根据不同的标准或法规进 行测试，不会影响其他车辆的测试方案。

图 5 多车模式示意图

        对于地面站，当开启预先定义好的模板后，地面站 会自动进行测量，并将测得的声压级、气象参数传送到跑道上所有的车辆，同时显示状态信息，包括测试是否正在进行、是否有其他车辆使用跑道、数据同步是否正常等。车内测试由驾驶员完成，如果驾驶员不允许进行测试，那么可以切换角色， 由地面操作人员控制车内测量，但仅支持一个车辆。

        增加无线局域网 WLAN

        无线网络可以完成车辆和地面之间的数据传输，也可以让“驾驶员助手”APP 派上用场 。 因此，增加一个 WLAN 是非常有帮助的。

        驾驶员助手

        驾驶员助手能够在测试前或测试进行时，提供不同的参数，如噪声级、车速及转速、风速等。同时可根据不同条件，如进入时车速、P-P’线车速、转速等，显示 Pass/fail 信息。利用该应用程序，可以开始、存储或删 除测量。

图 6 驾驶员助手 APP

3 总结

        随着 Pass-by 法规的要求越来越严格，主机厂和一 级供应商需要做好应对准备，更有效地解决噪声排放问题。B&K 持续地提供最先进的测试技术及算法，评估每个噪声源及其对 Pass-by 传声器的噪声贡献，这将极大提高主机厂的工作效率。

        同样的过程还可应用于室内，车辆放置于大型半消声室内的转鼓上 ，利用室内 Pass-by 软件和相关的硬件，评估不同策略对Pass-by的影响，而无需在实际跑道上进行车辆行驶测试。最后，我们还可以帮助您设计并评估电动车的车外噪声策略，确保满足最小噪声法规 要求，同时获得满意的声品质要求。

        此外，通过噪声测试还是产品研发和故障诊断的重要工具。对于整车厂或零部件供应商，识别主要噪声源及其贡献非常重要。测试工程师可以按照 ISO 标准指定 的传声器测量位置，对车内外噪声进行测试，比较频谱和声压级，识别对特定位置或频率下的声源贡献。对于更详细的声源贡献分析，B&K 提供了移动声源波束形成（ Moving  source  beamforming ）和室内通过噪声（Indoor Pass-by）及贡献量分析。B&K 的车外声音模拟器还可以对外部声音进行主观评审。

参考文献

[ 1] 汽车工程师：董良，王晖. “通过噪声”新法规对 NVH 的挑战[J].2014(8):16-19；

[2] Product data: PULSE Vehicle Pass-by Types 7788-G and 7788-V (BP2011-20);