车用柴油机噪声声品质的分析研究

论文摘要

随着人们对车辆NVH性能要求的不断提高,内燃机噪声作为车辆噪声的主要部分逐渐引起国内外研究部门的广泛关注。由于人们对噪声分析的要求开始从整体声音评价转化为与人的心理生理相结合的各方面标准的评价,传统的A声级评价指标逐渐不能满足人的要求,以声品质为基础的噪声分析为处理和评价柴油机噪声提供了一种新的途径。声品质评价方法考虑了人耳的听觉特性,能够反映不同噪声主观感受的差异,国内在这方面的研究仍处于起步阶段。本文详细介绍了听觉系统的生理特征,以此为基础采用MATLAB软件建立心理声学参数模型,并对一些基本的声音信号采用建立的模型分析,实现了参数准确性的验证,其优越性更在于将临界频带内的特征参数以图像的形式显示出来,使模型更为直观,有利于有选择性的降低噪声频率成分从而改善噪声质量。论文采用LMS测试分析系统对所要研究的两台柴油机进行九点标准测试法测试不同位置的声音信号,之后从中提取16个噪声信号作为声品质主观评价法的声音样本。对选用的噪声样本进行声品质主观评价实验,并对结果进行准确度分析,筛选出符合要求的评价结果。采用应用统计的方法对主观舒适性与心理声学参数进行相关性分析,分析结果显示心理声学参数中响度、尖锐度对人的主观感觉影响最大。以自变量为响度、尖锐度,因变量为听觉偏好性(反映了主观舒适性),建立多元线性回归方程,进行检验证明该方程能够较好的反映主观舒适性和响度、尖锐度之间的关系。将得出的结论用于实际应用,判别试验中两台柴油机噪声的好坏,分析说明测试柴油机随转速的增加响度增加,而尖锐度则呈抛物线性变化;对比A、B两台柴油机全负荷不同转速状态发现虽然其A声级差不多,但是从声品质的角度来看A型柴油机的响度、尖锐度明显比B型柴油机要高,因此B型柴油机的结构更适于提高人耳的舒适性。该工程实例初步采用了新的评价方法,为柴油机声质量评价和改进提供了新的策略。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• §1-1 课题研究背景和意义
• §1-2 声品质的提出与发展
• §1-3 主要研究内容及论文安排
• 第二章 听觉感知、传统评价度量与声品质
• §2-1 听觉感知特性
• 2-1-1 人耳的听觉机能
• 2-1-2 掩蔽效应
• 2-1-3 临界频带和bark 尺度
• §2-2 传统声质量的客观度量
• 2-2-1 声压和声压级
• 2-2-2 声功率与声强
• 2-2-3 A 计权声压级
• 2-2-4 倍频程
• §2-3 声品质的评价分析方法
• §2-4 本章小结
• 第三章 心理声学参数及其模型的建立
• §3-1 响度与响度级
• 3-1-1 等响曲线
• 3-1-2 响度模型的建立
• §3-2 尖锐度模型的建立
• §3-3 波动度与粗糙度
• §3-4 心理声学参数模型在MATLAB 中的实现与验证
• §3-5 心理声学参数计算实例
• 3-5-1 70dB 纯音的响度计算
• 3-5-2 等声压级不同频率噪声响度尖锐度的对比
• §3-6 心理声学参数评价存在的问题
• §3-7 本章小结
• 第四章 柴油机噪声及其测试
• §4-1 柴油机噪声的产生及分类
• §4-2 柴油机噪声实验
• 4-2-1 噪声测试系统
• 4-2-2 九点声压法柴油机噪声测试
• 4-2-3 测点的布置
• 4-2-4 测试环境
• 4-2-5 测试过程
• 4-2-6 测试结果及分析
• §4-3 本章小结
• 第五章 柴油机噪声样本的主客观评价及研究
• §5-1 噪声样本的主观评价
• 5-1-1 噪声样本的选取
• 5-1-2 评价主体
• 5-1-3 主体培训
• 5-1-4 评审过程
• 5-1-5 评审结果的筛选
• §5-2 心理声学参数与主观评价结果的相关性
• §5-3 柴油机噪声品质参数的多元线性回归分析
• §5-4 本章小结
• 第六章 测试柴油机声品质分析的应用
• §6-1 怠速情况
• §6-2 全负荷情况
• §6-3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• §7-1 全文工作内容总结
• §7-2 工作工程中的不足与展望
• 参考文献
• 致谢