车用柴油机声音品质主观评价的分析研究

论文摘要

随着柴油机技术的进步,应用范围的不断扩展,柴油车每年以飞快的速度增长,由于人们对能源、环境问题的重视,汽车的NVH(Noise、Vibration、Harshness)噪声、振动与舒适性,已成为评判汽车品质的重要因素,噪声作为NVH性能的一个重要组成部分,引起了人们的广泛关注。柴油发动机噪声是汽车噪声的主要来源之一,所以对柴油发动机进行声音品质分析及控制的研究具有重要意义。声音品质的改善目标是容易被人接受的、不令人厌烦的声音。根据国内外声学主观评价研究现状,本文开展了针对柴油发动机噪声的声音品质主观评价的研究工作。首先,对国内外主观评价研究工作的成果及方法进行了分析总结,简单介绍了主观评价研究的理论基础——心理声学中的基本概念和常用的心理声学参数,分析了主观评价实验研究中需要注意的问题及采用的实验方法。介绍了柴油发动机噪声的来源,以及各种噪声的分类及产生原因。详细叙述了柴油机九点声压法整机噪声测试实验,以我国三个不同生产厂家的柴油发动机为研究对象,每台发动机选取其中比较典型的三种工况噪声作为评审团测试的样本,得到论文分析数据。然后,采用成对比较法对柴油发动机噪声进行主观评价,考察并选取描述柴油发动机噪声声音品质的客观心理声学参数,通过回归分析得出主观满意度和客观心理声学参数间的关系。研究结果表明,响度是影响人们对车辆排气噪声主观感受的最主要因素,和满意度呈负相关。最后,使用多元线性回归与BP神经网络理论分别建立了柴油发动机噪声声音品质预测模型,并将两种模型的预测值与实测值进行了比较。结果显示,神经网络模型预测值与实测值更接近,误差在10%范围内,对于单一噪声样本满意度的预测精度高于多元线性回归模型,能够更好地反映客观参数和主观满意度间的非线性关系,可用于柴油发动机噪声声音品质的预测研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外声品质设计理论研究发展与现状
• 1.2 进行柴油发动机噪声主观评价研究的重要意义
• 1.3 本论文的工作
• 第二章 柴油机噪声主观评价理论与方法
• 2.1 心理声学理论研究
• 2.1.1 人耳的听觉特性
• 2.1.2 掩蔽效应
• 2.1.3 临界频带
• 2.1.4 响度与声压、频率
• 2.1.5 尖锐度
• 2.1.6 波动度
• 2.1.7 粗糙度
• 2.2 柴油发动机噪声产生原理
• 2.2.1 燃烧噪声
• 2.2.2 机械噪声
• 2.2.3 空气动力噪声
• 2.3 噪声主观评价方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 柴油发动机主观评价实验设计
• 3.1 发动机噪声实验
• 3.1.1 噪声测试系统
• 3.1.2 九点声压法柴油机噪声测试
• 3.1.3 测点的布置
• 3.1.4 测试环境
• 3.1.5 测试过程
• 3.2 柴油发动机噪声样本的选取
• 3.3 评审团测试
• 3.3.1 测试环境及设备
• 3.3.2 评价人员的选择
• 3.4 本章小结
• 第四章 柴油机噪声的主观评价数据统计与分析
• 4.1 可靠性分析
• 4.2 噪声样本的评分
• 4.3 主观评价结论
• 4.4 本章小结
• 第五章 柴油机噪声声音品质评价模型
• 5.1 心理声学参数与主观评价结果的相关性分析
• 5.2 柴油机噪声品质参数的多元线性回归分析模型
• 5.3 人工神经网络模型
• 5.3.1 单层神经元网络
• 5.3.2 BP神经网络
• 5.3.3 BP神经网络模型和多元线性回归模型预测结果比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文工作内容总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢