嘯叫的案例
MLCC為什么會嘯叫？怎么解決嘯叫？
所有MLCC都會嘯叫嗎？
MLCC設計制造陶瓷介質材料主要有順電介質和鐵電介質兩大類。
順電介質又稱I類介質，主要有SrZrO3、MgTiO3等。
順電介質電致伸縮形變很小，在工作電壓下，不足以產生噪聲。
所以，順電介質(I類介質)材料做的MLCC，如NPO（COG）等溫度穩定性產品，就不會產生噪聲嘯叫。
鐵電介質又稱II類介質，主要BaTiO3、BaSrTiO3等。
鐵電介質具有強烈的電致伸縮特性—壓電效應。
因此，鐵電介質（II類介質）做的MLCC，如X7R/X5R特性產品，在較大的交流電場強度作用下會產生明顯的噪聲嘯叫。
如上所示，X7R-MLCC兩端加上大幅度變化電壓后，BaTiO3陶瓷產生逆壓電效應，MLCC形變振動并傳遞到PCB板上發生共振。
當電壓信號的頻率在20Hz~20kHz人耳聽覺范圍內，則能聽到電容在嘯叫。
哪些場合MLCC嘯叫明顯?
較大的交變電壓，頻率在20Hz到20kHz之間，使用X7R/X5R類中高容量MLCC，會產生明顯的嘯叫，如開關電源、高頻電源等場合。
嘯叫的危害
許多移動電子設備靠近人耳，如：筆記本電腦、平板電腦、智能手機等，如電子電路中有可聽噪聲會影響使用感受。
劇烈的嘯叫除了令人生厭外，還可能存在著可靠性設計不足的隱患。
劇烈的嘯叫源于劇烈的振動，振動幅度由壓電效應程度決定。
壓電效應與電場強度成正比，外加電壓不變，介質越薄，壓電效應越強，嘯叫聲音越大。
額定電壓由MLCC的材質和介質厚度決定的，劇烈的嘯叫表示對當前工作電壓所選用的MLCC介質厚度過薄，應當考慮選用介質更厚，額定電壓更高的MLCC。
對鐵電陶瓷，在交變電場作用下，還存在鐵電疇交替轉向內摩擦方面的問題，交變場強大，內摩擦嚴重，失效機率上升。
展開 MLCC電容嘯叫！？怎么讓它閉嘴！
另一個是隱含的一個狀態，在項目初期，系統往往不穩定，負載在正常和低功耗模式之間反復切換，電源也容易在PWM和PFM兩個模式之間反復切換，這個切換的時隙，這也可能引起嘯叫，需要軟件優化系統的穩定性，避免負載工作模式異常切換來避免嘯叫。
4. BUCK電感的飽和電流選取不合適時，有可能使得輸出電流增加，會誤觸發電源進入過流保護，電源在正常工作模式和過流保護模式之間反復切換，有稱打嗝模式，也有一定可能性引起嘯叫，電感選取一定要合適。
5. 開關電源本身紋波就大，多相開關電源具有紋波小、電流大的優點，通過交錯相位，可以有效減小電源的紋波進而抑制嘯叫。
6. 抑制嘯叫，除了上述軟件、參數、架構的修改之外，一個典型的方案是使用抗嘯叫電容，比如村田KRM系列和ZRB系列。
其特殊的結構可降低電容器的嘯叫現象，可吸收由熱量和機械沖擊引起的應力，實現高可靠性。相比于Ta電容，抗嘯叫MLCC電壓變動⊿V比初期小7～22%。
7. 在布局的時候，也可以優化布局，電容彼此之間交錯排列，抑制振動。
8. 甚至有的人提出了在電容旁邊挖槽，緩解嘯叫的方案。
以上就是電容嘯叫的原理以及規避建議。
展開 混動變速箱電驅模式齒輪嘯叫仿真及試驗研究
本文中
以混動雙離合自動變速器(dualclutchtransmission,DCT)2擋電驅動模式齒輪嘯叫噪聲為研究對象,運用仿真手段,從齒輪動態嚙合力和聲輻射2個方面進行剖析,形成一套解決電驅動模式齒輪嘯叫問題仿真分析方法,對指導齒輪嘯叫問題解決具有理論研究和實用價值。
1 齒輪嘯叫噪聲產生機理及故障描述
1.1 產生機理
齒輪嘯叫噪聲是變速器在齒輪動態激勵作用下引起殼體振動產生的輻射噪聲。影響齒輪嘯叫的因素一般有2個:剛度(含嚙合剛度和支持剛度等)和齒輪承載載荷[4-7]。在齒輪嚙合過程中,剛度變化不可避免地產生傳遞誤差波動,它作為一種動態激勵源直接導致齒輪在受載時產生激勵力波動,激勵力波動激起變速器相關結構振動,振動的低頻區域通過懸置傳遞,而振動高頻區域通過聲輻射傳遞,最終被駕駛員感知。齒輪嘯叫由傳遞載荷的齒輪產生,具有明顯的階次特征,變速器殼體固有模態被激勵共振后表現更明顯。從上述齒輪嘯叫產生機理可知,動態激勵力和殼體輻射是變速器齒輪嘯叫的主因。
1.2 故障描述
在某DCT開發過程中,車輛主觀駕評純電驅動模式存在某階齒輪嘯叫。對整車噪聲進行測試,結果如圖1所示。由圖1可知,在頻率為2200Hz附近,整車噪聲超出對應的限值,引起駕駛人主觀抱怨。相同工況下,DCT臺架噪聲測試結果如圖2所示。由圖2可知,在2200Hz附近噪聲也超標。
根據整車及臺架測試結果,初步判定2200Hz附近的噪聲主要由變速器本體噪聲引起。為了進一步分析噪聲產生原因,對問題點進行動態激勵力仿真和聲輻射仿真分析。
展開 MLCC電容嘯叫的4個對策
嘯叫是指聽到來自PCB板的類似“嘰”或“吱”聲音的現象。例如，聽說有的便攜設備用的廉價充電器發出相當大的嘯叫音。
可能有些設備或環境即使產生了嘯叫也未注意到，或者是不在意的現象，但如果在就寢時的安靜環境中，應該可以注意到便攜設備充電器等的嘯叫聲。另外，音頻設備等聽到在播放聲音之外的聲音就是比較嚴重的問題了。
首先，講解一下嘯叫的機理。
高介電常數的陶瓷電容器具有給電介質施加電壓時，電介質變形(失真)的特性。這是壓電效應的相反現象，被稱為“逆壓電效應”。此外，有時也將具有這種特性表達為“壓電性”或“逆壓電性”。如果施加的是DC電壓，則僅產生相應的失真，而如果是有振幅的電壓，則使MLCC周期性地變形并引起PCB板振動。如果其頻率是可聽頻段20Hz～20kHz，就可聽到聲音。
上圖是更具體的示意圖，表示施加電壓與MLCC變形的關系。從開關電源考慮，輸出電壓是DC，包括開關頻率引起的紋波電壓。輸出紋波誘發被用作輸出電容器的MLCC的振動。
在PCB板中，由于在MLCC兩端的電極為焊接，電極間的長度方向的變形(圖中藍色的雙箭頭)使PCB板表面(圖中黃綠色的雙箭頭)變形，如此反復導致振動。該振動通過PCB板的傳導被放大，成為人耳能聽到的程度的音壓是嘯叫。當然，條件是振動的頻率為可聽頻段。
嘯叫是種典型的現象，有怎樣的對策呢?
嘯叫不僅與電介質材料和電容器的形狀有關，也與PCB板的尺寸和安裝狀態等有關，實際上需要進行電容器自身的對策和布局兩方面的探討。不管怎樣，讓嘯叫完全消失是相當難的，可采用改善到容許范圍內的方法。在此介紹4個對策。
①通過材料進行改善
開發出使用了逆壓電效應很低、即變形較小的電介質材料的MLCC。
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干貨| MLCC電容嘯叫的4個對策
嘯叫是指聽到來自PCB板的類似“嘰”或“吱”聲音的現象。例如，聽說有的便攜設備用的廉價充電器發出相當大的嘯叫音。
可能有些設備或環境即使產生了嘯叫也未注意到，或者是不在意的現象，但如果在就寢時的安靜環境中，應該可以注意到便攜設備充電器等的嘯叫聲。另外，音頻設備等聽到在播放聲音之外的聲音就是比較嚴重的問題了。
首先，講解一下嘯叫的機理。
高介電常數的陶瓷電容器具有給電介質施加電壓時，電介質變形（失真）的特性。這是壓電效應的相反現象，被稱為“逆壓電效應”。此外，有時也將具有這種特性表達為“壓電性”或“逆壓電性”。如果施加的是DC電壓，則僅產生相應的失真，而如果是有振幅的電壓，則使MLCC周期性地變形并引起PCB板振動。如果其頻率是可聽頻段20Hz～20kHz，就可聽到聲音。
上圖是更具體的示意圖，表示施加電壓與MLCC變形的關系。從開關電源考慮，輸出電壓是DC，包括開關頻率引起的紋波電壓。輸出紋波誘發被用作輸出電容器的MLCC的振動。
在PCB板中，由于在MLCC兩端的電極為焊接，電極間的長度方向的變形（圖中藍色的雙箭頭）使PCB板表面（圖中黃綠色的雙箭頭）變形，如此反復導致振動。該振動通過PCB板的傳導被放大，成為人耳能聽到的程度的音壓是嘯叫。當然，條件是振動的頻率為可聽頻段。
嘯叫是種典型的現象，有怎樣的對策呢？
嘯叫不僅與電介質材料和電容器的形狀有關，也與PCB板的尺寸和安裝狀態等有關，實際上需要進行電容器自身的對策和布局兩方面的探討。不管怎樣，讓嘯叫完全消失是相當難的，可采用改善到容許范圍內的方法。在此介紹4個對策。
①通過材料進行改善
開發出使用了逆壓電效應很低、即變形較小的電介質材料的MLCC。基本上如右圖所示，低介電常數材料的失真更低。
展開 純電動汽車電機嘯叫噪聲優化
作者：李彬，鄧建交丨中國第一汽車股份有限公司
摘 要：
純電動汽車在整車NVH性能開發過程中，驅動電機存在8階嘯叫噪聲，嚴重影響整車NVH性能品質。通過整車試驗、主觀評價及CAE仿真分析手段，驗證出空氣傳播為車內8階嘯叫噪聲大的主要路徑，鎖定驅動電機逆變器殼體共振及電機懸置支架振動是造成8階嘯叫噪聲大的關鍵因素。
本文作者基于某純電動汽車電機嘯叫噪聲表現，通過整車測試評價及電機本體CAE仿真分析的手段提出結構改進方案，優化后電機嘯叫噪聲降低明顯，對純電動汽車電機嘯叫噪聲優化提供了一定的依據及相關經驗。
展開 純電動汽車電機嘯叫噪聲優化
作者：李彬，鄧建交丨中國第一汽車股份有限公司
摘 要：
純電動汽車在整車NVH性能開發過程中，驅動電機存在8階嘯叫噪聲，嚴重影響整車NVH性能品質。通過整車試驗、主觀評價及CAE仿真分析手段，驗證出空氣傳播為車內8階嘯叫噪聲大的主要路徑，鎖定驅動電機逆變器殼體共振及電機懸置支架振動是造成8階嘯叫噪聲大的關鍵因素。
本文作者基于某純電動汽車電機嘯叫噪聲表現，通過整車測試評價及電機本體CAE仿真分析的手段提出結構改進方案，優化后電機嘯叫噪聲降低明顯，對純電動汽車電機嘯叫噪聲優化提供了一定的依據及相關經驗。
1 電機8階嘯叫問題
1.1 整車電機8階嘯叫噪聲
根據整車測試數據，加速工況車內電機8階嘯叫噪聲凸顯，測試結果如圖1所示。對應主觀評價結果為車速在60km/h～80km/h范圍，車內存在明顯電機嘯叫噪聲，主觀評分6分。
展開 助聽器嘯叫抑制簡介
作者：徐晨陽
一、助聽器嘯叫介紹以及產生原因
相信很多小伙伴都有這樣的經歷，線上開會的時候、上課的時候或者是在某個大會的時候，演講者將麥克風打開了之后聽到一陣尖銳的聲音，與吹哨子的聲音一樣，但是更加尖銳更加刺耳，這樣的現象就叫做嘯叫，由揚聲器和麥克風之間的聲耦合造成，屬于一種正反饋。在助聽器中嘯叫抑制是影響助聽器增益的關鍵因素。下圖就是一個嘯叫的例子：
第一張圖顯示了一段十秒鐘的音樂，第二張圖模擬了該語音在助聽器環路中嘯叫的情況，聽起來是什么樣的呢？讓如下兩個音頻告訴你：
可以聽到很多類似于口哨聲的雜音，并且比原聲音更響亮，這還只是比較輕微的嘯叫，如果助聽器增益再增大，會導致嘯叫聲充滿整個時間線，原始的聲音信息被完全淹沒，這種聲音是極其刺耳的。嘯叫會嚴重破壞語音質量和語音可懂度。助聽器的嘯叫要從它的結構分析，典型的助聽器結構如下圖：
為了舒適性，助聽器一般會有一個通道[1]，但這會帶來聲反饋，外界聲音被麥克風接收后經揚聲器放大，放大后的聲音不僅會傳到人們耳中，還會傳到麥克風處，進入下一輪放大，這樣就有可能產生嘯叫。
展開 純電動汽車電機嘯叫噪聲優化
作者：李彬，鄧建交丨中國第一汽車股份有限公司
摘 要：
純電動汽車在整車NVH性能開發過程中，驅動電機存在8階嘯叫噪聲，嚴重影響整車NVH性能品質。通過整車試驗、主觀評價及CAE仿真分析手段，驗證出空氣傳播為車內8階嘯叫噪聲大的主要路徑，鎖定驅動電機逆變器殼體共振及電機懸置支架振動是造成8階嘯叫噪聲大的關鍵因素。
本文作者基于某純電動汽車電機嘯叫噪聲表現，通過整車測試評價及電機本體CAE仿真分析的手段提出結構改進方案，優化后電機嘯叫噪聲降低明顯，對純電動汽車電機嘯叫噪聲優化提供了一定的依據及相關經驗。
1 電機8階嘯叫問題
1.1 整車電機8階嘯叫噪聲
根據整車測試數據，加速工況車內電機8階嘯叫噪聲凸顯，測試結果如圖1所示。對應主觀評價結果為車速在60km/h～80km/h范圍，車內存在明顯電機嘯叫噪聲，主觀評分6分。
展開 干貨 | MLCC為什么會嘯叫？
所有MLCC都會嘯叫嗎？
MLCC設計制造陶瓷介質材料主要有順電介質和鐵電介質兩大類。
順電介質又稱I類介質，主要有SrZrO3、MgTiO3等。順電介質電致伸縮形變很小，在工作電壓下，不足以產生噪聲。
所以，順電介質(I類介質)材料做的MLCC，如NPO（COG）等溫度穩定性產品，就不會產生噪聲嘯叫。
鐵電介質又稱II類介質，主要BaTiO3、BaSrTiO3等。鐵電介質具有強烈的電致伸縮特性—壓電效應。
因此，鐵電介質（II類介質）做的MLCC，如X7R/X5R特性產品，在較大的交流電場強度作用下會產生明顯的噪聲嘯叫。
如上所示，X7R-MLCC兩端加上大幅度變化電壓后，BaTiO3陶瓷產生逆壓電效應，MLCC形變振動并傳遞到PCB板上發生共振。
當電壓信號的頻率在20Hz~20kHz人耳聽覺范圍內，則能聽到電容在嘯叫。
哪些場合MLCC嘯叫明顯？較大的交變電壓，頻率在20Hz到20kHz之間，使用X7R/X5R類中高容量MLCC，會產生明顯的嘯叫，如開關電源、高頻電源等場合。
嘯叫的危害許多移動電子設備靠近人耳，如：筆記本電腦、平板電腦、智能手機等，如電子電路中有可聽噪聲會影響使用感受。
劇烈的嘯叫除了令人生厭外，還可能存在著可靠性設計不足的隱患。劇烈的嘯叫源于劇烈的振動，振動幅度由壓電效應程度決定。
壓電效應與電場強度成正比，外加電壓不變，介質越薄，壓電效應越強，嘯叫聲音越大。
展開 后橋總成嘯叫噪聲問題分析及結構優化
齒輪在嚙合傳動中所受的不平穩的激振力和嚙合過程的傳動誤差會引起一種中高頻噪聲，稱為齒輪嘯叫。齒輪嘯叫不僅影響傳動的穩定性，同時產生的噪聲嚴重影響駕駛者的行車體驗。為了解決齒輪嘯叫噪聲問題，部分學者和工程技術人員在此方面開展研究。湯海川和郭楓通過分析不同修形參數對齒輪嚙合傳動的影響，利用MASTA 軟件對齒形和齒向修形進行仿真，得到了修形參數對齒輪傳動誤差和接觸應力的影響規律，成功降低汽車變速器上齒輪的嘯叫噪聲。何暢然和賀敬良通過對變速箱5 檔齒輪的齒頂厚、配對齒頂間隙、齒根間隙、齒向和齒廓等參數進行優化，減小了齒輪傳遞誤差，使嘯叫現象得到改善。徐忠四和承忠平等采用齒形和齒向相結合的齒面修形法，建立一種齒輪傳遞誤差和齒面接觸應力雙目標參數優化控制模型，降低了電動汽車減速器的嘯叫噪聲。
汽車后橋總成是汽車底盤的關鍵零部件，后橋總成中齒輪傳遞的不平穩性是后橋主減速器產生嘯叫噪聲的根本原因。目前國內汽車企業解決后橋總成齒輪嘯叫噪聲的方法主要是通過人工依靠經驗進行齒輪修形，并結合實車測試反復調整齒輪參數達到降低齒輪噪聲的目的。這種人工經驗修形的方法由于缺少理論依據，耗時長，效率低。
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純電動汽車電機嘯叫噪聲優化
1.電機8階嘯叫問題
1.1整車電機8階嘯叫噪聲
根據整車測試數據，加速工況車內電機8階嘯叫噪聲凸顯，測試結果如圖1所示。對應主觀評價結果為車速在60km/h～80km/h范圍，車內存在明顯電機嘯叫噪聲，主觀評分6分。提取電機8階噪聲階次聲壓級曲線，峰值噪聲聲壓級在55dB（A）左右，對應問題轉速段為3000rpm～5000rpm。
圖1 車內前排噪聲結果
1.2電機8階激勵源分析
此車型選用的驅動電機為轉子磁極數為8極，定子槽數為48槽的永磁同步電機，電機8階嘯叫噪聲來源主要為電機轉子不平衡量激勵導致的機械噪聲。
電機臺架測試結果如圖2所示。從測試結果中看，臺架近場1m噪聲colormap中，電機8階噪聲凸顯，特別是在電機高轉速段，這表明電機殼體向外輻射8階噪聲明顯；臺架殼體振動colormap中，電機8階振動全轉速段均很凸顯，存在電機8階振動通過結構傳遞的方式導致車內8階噪聲大的可能性。
圖2 電機臺架測試結果
2.電機8階噪聲傳遞路徑分析
電機8階嘯叫噪聲傳遞路徑主要為以電驅總成懸置隔振為主的結構傳遞和穿透車身前圍隔吸聲措施的空氣傳遞兩種路徑，電機8階嘯叫噪聲傳遞過程如圖3所示:
圖3 電機8階嘯叫噪聲傳遞路徑圖
2.1電驅系統懸置隔振分析
通過整車測試，對電驅系統懸置隔振特性進行分析，包括左、右、后懸置對電驅系統8階激勵的隔振性能，如圖4所示。在3000rpm～5000rpm問題轉速段，電驅系統三個懸置對電機8階振動激勵隔振效果較好，隔振率均在20dB左右。
展開 純電動汽車電機嘯叫噪聲優化
作者：李彬，鄧建交丨中國一汽
本文基于某純電動汽車電機嘯叫噪聲表現，通過整車測試評價及電機本體CAE仿真分析的手段提出結構改進方案，優化后電機嘯叫噪聲降低明顯，對純電動汽車電機嘯叫噪聲優化提供了一定的依據及相關經驗。
1 電機8階嘯叫問題
1.1 整車電機8階嘯叫噪聲
根據整車測試數據，加速工況車內電機8階嘯叫噪聲凸顯，測試結果如圖1所示。對應主觀評價結果為車速在60km/h～80km/h范圍，車內存在明顯電機嘯叫噪聲，主觀評分6分。
基于齒輪修型的減速器嘯叫優化
由于失去了發動機的屏蔽效應，電動車的風噪、路噪、電子附件噪聲被凸顯出來，特別是減速器的嘯叫聲。減速器嘯叫聲雖然在聲壓級數值上比較低，但它屬于高頻噪聲，其頻率范圍一般分布在700～4000Hz。高頻嘯叫噪聲會讓人感到煩躁而難以接受，人耳對其非常敏感，嚴重的影響車內成員的舒適性和形勢品質，所以必須對其進行優化，提高車內NVH水平。
基于齒輪修型的減速器嘯叫優化
由于失去了發動機的屏蔽效應，電動車的風噪、路噪、電子附件噪聲被凸顯出來，特別是減速器的嘯叫聲。減速器嘯叫聲雖然在聲壓級數值上比較低，但它屬于高頻噪聲，其頻率范圍一般分布在700～4000Hz。高頻嘯叫噪聲會讓人感到煩躁而難以接受，人耳對其非常敏感，嚴重的影響車內成員的舒適性和形勢品質，所以必須對其進行優化，提高車內NVH水平。
