【正文】 常用的標(biāo)準(zhǔn)化方法就是百分制法，規(guī)定每一個(gè)評(píng)價(jià)者做出的評(píng)分的最大值為100%，最小值為0%，中間分值按照比例進(jìn)行轉(zhuǎn)換。另一種就是相似性成對(duì)比較法，用于聲信號(hào)相似性評(píng)判。因此，只有在人們想快速得到某些聲音的簡(jiǎn)單比較結(jié)果時(shí)才用到排序法。最后再進(jìn)行詞匯體系的統(tǒng)計(jì)分析，將形容詞被選擇的次數(shù)作為統(tǒng)計(jì)分析依據(jù)，對(duì)選擇次數(shù)較少的形容詞加以剔除。最后，樣本長(zhǎng)度的截取。理論上，主體個(gè)數(shù)可由測(cè)試結(jié)果的分布狀況及測(cè)量所需精度確定。因?yàn)閷＜覀兺ǔ?huì)注意到那些對(duì)于普通消費(fèi)者來說并不重要的因素。聲品質(zhì)的客觀評(píng)價(jià)方面的內(nèi)容十分廣泛，涉及到很多方面和領(lǐng)域的內(nèi)容。當(dāng)背景噪聲完全蓋過說話聲音時(shí)，說話聲音就聽不見了，這時(shí)的背景噪聲定義為上限噪聲，用符號(hào)UL (f)表示。mod 和特征頻帶包絡(luò)的最大與最小聲級(jí)差ΔL來計(jì)算，起伏度F可表示為： vacil （47）在Head Acoustics公司的ArtemiS軟件中，采用了Fastl方法。2)Aures提出的尖銳度模型為：acum (43)式中，g39。使用等響實(shí)驗(yàn)方法，可以得到一簇不同頻率、不同聲壓級(jí)的等響曲線。建立正確的聲品質(zhì)評(píng)價(jià)方法是汽車聲品質(zhì)研究的基礎(chǔ)和難點(diǎn)。圖315到達(dá)兩耳的聲程差除了到達(dá)兩耳的聲信號(hào)有物理上的差別外，人類聽覺系統(tǒng)對(duì)左右耳接收到的信號(hào)還要作復(fù)雜的處理，以確定聲音的方位。右耳對(duì)不同方向聲音的敏感度如圖313所示。再者，從這兩圖中可以明顯地看出，掩蔽聲在時(shí)間上越接近被掩蔽聲，掩蔽量越大，即掩蔽效應(yīng)越強(qiáng)。如測(cè)試音(被掩蔽聲)頻率為2kHz聲壓級(jí)小于等于40dB時(shí)，將被噪聲級(jí)LCB≥8OdB的掩蔽聲掩蔽掉。掩蔽分為頻域掩蔽和時(shí)域掩蔽。對(duì)不同頻率的純音作同樣的實(shí)驗(yàn)即得到圖36所示的絕對(duì)聽閉曲線。當(dāng)傳入聲波是低頻時(shí)，內(nèi)毛細(xì)胞的觸發(fā)可以鎖定聲信號(hào)的相位，因此，聲信號(hào)的相位信息可被聽覺神經(jīng)記錄和傳送。其中半規(guī)管和前庭是聽覺平衡器官，半規(guī)管有三個(gè)，呈相互垂直關(guān)系，每個(gè)半規(guī)管與前庭相連處各形成一個(gè)膨大的壺腹。聽覺器官通稱為耳，其結(jié)構(gòu)中有特殊分化的細(xì)胞，能感受聲波的機(jī)械振動(dòng)并把聲能轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動(dòng)。舒適與人環(huán)境交互作用的評(píng)價(jià)有關(guān)，被試人員全部表現(xiàn)出了對(duì)舒適的敏感程度。而傳統(tǒng)的汽車噪聲控制中，只強(qiáng)調(diào)噪聲量級(jí)的大小，認(rèn)為噪聲級(jí)越低越好，這樣的產(chǎn)品已無法滿足人們的消費(fèi)要求。通過CAE仿真，以將結(jié)構(gòu)實(shí)際的道路特性與子系統(tǒng)參數(shù)(如懸架剛度等)聯(lián)系起來，這樣就以根據(jù)整車的NVH性能目標(biāo)值來確定各個(gè)子系統(tǒng)的NVH目標(biāo)值。 汽車NVH試驗(yàn)技術(shù)汽車NVH(Noise、Vibration、Harshness)指的是噪聲、振動(dòng)與舒適性，其觀點(diǎn)是，汽車是一個(gè)由激勵(lì)源(發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等)、振動(dòng)傳遞器(由懸掛系統(tǒng)和邊接件組成)和噪聲發(fā)射器(車身)組成的系統(tǒng)。一般情況下，由于空氣層的存在提高了隔聲效果，雙層壁比單層勻質(zhì)壁隔聲量大510dBA；如果隔聲量相同，雙層壁的總重比單層壁減少213左右。這類吸聲類似于暖水瓶的聲共振：當(dāng)聲波射入赫姆霍茲共振吸聲器時(shí)，容器內(nèi)口的空氣受到激勵(lì)，將產(chǎn)生振動(dòng)，容器內(nèi)的介質(zhì)將產(chǎn)生壓縮或膨脹變形，以此來消耗聲能。 汽車噪聲控制方法國(guó)內(nèi)外科研人員已經(jīng)對(duì)這方面進(jìn)行很多研究。齒輪噪聲主要是由輪齒嚙合強(qiáng)制振動(dòng)造成的，它由齒輪嚙合噪聲和齒輪固有振動(dòng)噪聲組成。管中的氣柱共振頻率由下式計(jì)算： （24）式中:c—聲速(m/s)l—總管長(zhǎng)（m）n=1,2,3……2. 排氣噪聲排氣噪聲是汽車主要噪聲源之一。車廂內(nèi)的噪聲實(shí)際上是直達(dá)聲與多次反射聲迭加的結(jié)果，因此在未加降噪措施的情況下，車廂內(nèi)的噪聲有可能比卸去車廂后相同位置的噪聲要大(指未采用任何吸聲材料的空車廂)。系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法建立是進(jìn)行汽車聲品質(zhì)改進(jìn)與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)汽車聲品質(zhì)工程的基礎(chǔ)。聲品質(zhì)的研究實(shí)際上提出了現(xiàn)代噪聲控制的理念，即噪聲控制不僅僅是消極被動(dòng)地降低噪聲的聲壓級(jí)，而是能夠根據(jù)顧客的主觀評(píng)價(jià)，通過合理有效的措施，使特定產(chǎn)品的噪聲聽上去不僅僅安靜，而且盡可能的悅耳，甚至調(diào)節(jié)噪聲至理想狀態(tài)，并使不同的產(chǎn)品有各自獨(dú)特的聲音特性。隨著研究的不斷深入，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的聲壓級(jí)不足以描述汽車噪聲的全部特征，單純地降低聲壓級(jí)并不能改善汽車乘坐的舒適性。總的說來，舒適性描述的是振動(dòng)和噪聲共同作用而使人感到疲勞的程度在研究汽車噪聲與振動(dòng)時(shí)，通常采用 NVH 指標(biāo). 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)聲品質(zhì)的研究與應(yīng)用己成為噪聲控制研究的熱點(diǎn)與發(fā)展方向，我們?cè)噲D在消費(fèi)者主觀感受、客觀評(píng)價(jià)與產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)間建立聯(lián)系，以便通過主觀感受及客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)出聲學(xué)特性讓人們滿意、甚至令人愉悅的產(chǎn)品。第二個(gè)途徑是—車廂外的聲源或振動(dòng)(源)動(dòng)，作用于車身壁板，激發(fā)壁板振,并向車廂內(nèi)輻射噪聲。其主要頻率范圍為50~5OOHz。當(dāng)傳動(dòng)系的固有頻率之一與干擾力矩頻率吻合時(shí)，便會(huì)發(fā)生扭振，而產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲。通常根據(jù)不同的條件，可采用簡(jiǎn)單排序法、等級(jí)評(píng)分法、成對(duì)比較法和語(yǔ)義區(qū)分法進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。在吸聲材料內(nèi)部有大量微小的連通的孔隙，聲波沿著這些材料孔隙可以深入材料內(nèi)部，與材料發(fā)生摩擦作用將聲能轉(zhuǎn)化成熱能。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單層壁的隔聲量與壁的單位面積質(zhì)量有密切關(guān)系。當(dāng)兩個(gè)聲波在疊加點(diǎn)處振動(dòng)的方向一致、頻率相同及相位差恒定時(shí)，它們會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，引起聲波能量在空間的重新分配，此時(shí)利用人為的聲源(次級(jí)聲源)，使其產(chǎn)生的聲場(chǎng)與原噪聲源(初級(jí)聲源)產(chǎn)生的聲場(chǎng)發(fā)生相干性疊加，產(chǎn)生“靜區(qū)”，從而達(dá)到降低噪聲的目的。子系統(tǒng)一般括發(fā)動(dòng)機(jī)、懸架系統(tǒng)、動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)、車身、座椅和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。涉及到對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性的分析和改進(jìn)，使之對(duì)振動(dòng)噪聲具有明顯的衰減作用而不是放大。視覺和聽覺信息的激勵(lì)響應(yīng)相適性程度可以用作出反應(yīng)或決定的時(shí)間來判別。 聲品質(zhì)的心理聲學(xué)基礎(chǔ) 人類基本的聽覺系統(tǒng) 聲品質(zhì)研究是一個(gè)集聲品質(zhì)的感知、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)于一體的綜合的研究領(lǐng)域，其中聲品質(zhì)的感知是聲品質(zhì)評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。中耳的這種反射機(jī)制由低頻高強(qiáng)度的聲音觸發(fā)，一方面起著保護(hù)內(nèi)耳的作用，另一方面降低了高強(qiáng)度低頻聲音的“掩蔽向上擴(kuò)展”程度。人耳的內(nèi)毛細(xì)胞約有3500個(gè)，沿基膜縱向排列成一單列，每一內(nèi)毛細(xì)細(xì)胞相連約10個(gè)聽覺神經(jīng)纖維，這些神經(jīng)纖維有不同的閩值。對(duì)于特定頻率的純音信號(hào)將其強(qiáng)度從零漸次增大，直到聽者剛剛聽到，然后漸次降低，直至剛剛聽不到。為定量的研究掩蔽效應(yīng)，需要測(cè)定掩蔽閾。圖37不同譜密度級(jí)時(shí)白噪聲的掩蔽閾圖38所示帶寬為160Hz中心頻率為1Hkz的窄帶噪聲在不同聲壓級(jí)LCB時(shí)的掩蔽閾。圖310中虛線表示時(shí)間常數(shù)為1m0s的指數(shù)衰減，實(shí)線為后掩蔽曲線。對(duì)垂直方位的辨別率較低，可能在10176。總的來說，不同的頻率范圍、相位差、時(shí)間差和強(qiáng)度差可能對(duì)方位感起著不同的作用。 汽車聲品質(zhì)的研究基礎(chǔ)性研究改進(jìn)型研究基礎(chǔ)性研究設(shè)計(jì)性研究改進(jìn)型研究基礎(chǔ)性研究汽車的聲學(xué)特性汽車的結(jié)構(gòu)特性聽者的聽覺特性汽車的聲學(xué)特征聲音的評(píng)價(jià)方法汽車的聲學(xué)特征聲源診斷技術(shù)聲特性識(shí)別技術(shù)技術(shù)車的聲學(xué)特征聲品質(zhì)改進(jìn)技術(shù)汽車的聲學(xué)特征汽車的幾何模型聲學(xué)特征汽車的聲學(xué)模型虛擬駕駛技術(shù)汽車聲音樣品庫(kù)聲音分解與合成圖317汽車聲品質(zhì)的研究?jī)?nèi)容 ①汽車聲品質(zhì)的基礎(chǔ)性研究包括汽車的結(jié)構(gòu)及聲音特性、聽者的聽覺特性和聲音的評(píng)價(jià)方法等方面的研究。因?yàn)槿硕恼駝?dòng)系統(tǒng)、傳遞系統(tǒng)、換能系統(tǒng)等都與頻率有關(guān)因而主觀的強(qiáng)弱與客觀的強(qiáng)度有關(guān)，但也受頻率的影響。目前，尖銳度計(jì)算還沒有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，一般由臨界頻帶的特征響度的計(jì)權(quán)一階矩來計(jì)算。抖晃度用符號(hào)F來表示，單位為vacil，規(guī)定聲壓級(jí)為60dB調(diào)制比為1的1kHz幅值調(diào)制純音在調(diào)制頻率為4Hz時(shí)的起伏度為1vacil。其次，還與背景噪聲以及對(duì)話者之間的距離有關(guān)。汽車聲品質(zhì)評(píng)價(jià)包括客觀評(píng)價(jià)和主觀評(píng)價(jià)兩方面的內(nèi)容。1)評(píng)價(jià)主體選擇首先，評(píng)價(jià)主體的經(jīng)驗(yàn)水平既要能適應(yīng)當(dāng)前的評(píng)價(jià)任務(wù)，又要能代表目標(biāo)客戶群。因?yàn)椋M(fèi)者的評(píng)價(jià)結(jié)果比員工的評(píng)價(jià)結(jié)果的可變性更大，表現(xiàn)不佳人員所占的比例更高。許多研究表明，響度差異對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響很大，其相關(guān)性達(dá)到90%左右。參量聽音法是采用模擬聲品質(zhì)某一特征的明顯變化，讓被調(diào)查者根據(jù)這些變化來決定漢語(yǔ)中反映這些變化的形容詞。評(píng)價(jià)過程中，評(píng)價(jià)者可以根據(jù)自身需要對(duì)某個(gè)聲音樣本進(jìn)行多次重放。這就意味著假如有大量的樣本，那么評(píng)價(jià)勢(shì)必會(huì)相當(dāng)冗長(zhǎng)，容易引起評(píng)價(jià)者的疲勞。Bodden等在針對(duì)齒輪箱Rattle噪聲的評(píng)價(jià)時(shí)，提出了一種區(qū)分細(xì)微差別的高效評(píng)價(jià)方法，即個(gè)性化評(píng)價(jià)法。即對(duì)評(píng)價(jià)主體的重復(fù)性和一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)判據(jù)為計(jì)權(quán)一致性系數(shù)。評(píng)價(jià)等級(jí)可以分為5級(jí)、7級(jí)或者9級(jí)。評(píng)價(jià)中聲音樣本順序播放，且不能重放。常用的汽車聲品質(zhì)屬性評(píng)價(jià)參量主要有：愉悅度、活躍度、明亮度、力度、響度、粗糙度、音調(diào)度、煩惱度、尖銳度、轟隆聲、敲擊聲、嗡鳴聲、脈沖度、平穩(wěn)度、聲源方位感等?？梢酝ㄟ^重復(fù)播放，來研究聲信號(hào)間的細(xì)微差別。1999年Hempel和Chouard也進(jìn)行過類似的研究，對(duì)選取54名主體的評(píng)價(jià)結(jié)果和選取20名主體的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行了分析，兩者得到的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差幾乎一致。但當(dāng)需要評(píng)價(jià)某些特殊屬性時(shí)，應(yīng)當(dāng)用真正的消費(fèi)者來進(jìn)行聽音測(cè)試。部分學(xué)者致力于提出新的聲品質(zhì)客觀量，或基于現(xiàn)有的聲品質(zhì)參數(shù)提出一個(gè)客觀的綜合評(píng)價(jià)參數(shù)，從而對(duì)汽車某方面的聲品質(zhì)給出自己的評(píng)價(jià)客觀值。表41每個(gè)頻率(按1/3倍頻程中心頻率)的上限噪聲值和計(jì)權(quán)系數(shù)頻率/Hz上限噪聲/dB計(jì)權(quán)系數(shù)頻率/Hz上限噪聲/dB計(jì)權(quán)系數(shù)2006411250722506921600703157120006711400732500655007531506396307540006080075500056100074630051 在表41中列出了各個(gè)頻率下的上限噪聲值和計(jì)權(quán)系數(shù)W(f)。相對(duì)音調(diào)度與臨界頻帶率的分布帶寬有關(guān)，隨著臨界頻帶率的分布帶寬的增大而降低。其余符號(hào)含義也與Zwicker模型相同。由圖中可看出，人耳對(duì)2kHz～5kHz的聲音比較敏感對(duì)低頻低聲壓級(jí)聲音不敏感；人耳對(duì)中低聲壓級(jí)聲音的頻率敏感，對(duì)高聲壓級(jí)聲音的頻率不敏感。 ③汽車聲品質(zhì)的設(shè)計(jì)性研究是在基礎(chǔ)性研究和改進(jìn)性研究的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、測(cè)試技術(shù)和聲學(xué)技術(shù)等，設(shè)計(jì)出符合用戶聲品質(zhì)要求的汽車。在知覺認(rèn)識(shí)階段，人們須對(duì)聲音做出描述、建立聲品質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)并做出對(duì)聲音的喜好、價(jià)值和情感的判斷等，也就是對(duì)聲品質(zhì)做出主觀評(píng)價(jià)。附近為最敏感的方向。由于當(dāng)被掩蔽聲的頻率低于500Hz的時(shí)候，其掩蔽曲線為一水平的直線，所以在這一頻段內(nèi)，臨界帶寬均為100Hz:當(dāng)被掩蔽聲的頻率高于500Hz的時(shí)候，臨界帶寬約為中心頻率的20%。圖38 窄帶噪聲的掩蔽閾從圖37和圖38可以看出頻域掩蔽主要有以下規(guī)律:，掩蔽量越大，頻率相近的純音掩蔽效果顯著，最大掩蔽出現(xiàn)在掩蔽頻率附近。根據(jù)掩蔽聲和被掩蔽聲的不同，可以將掩蔽效應(yīng)大致分為寬帶噪聲對(duì)純音的掩蔽和窄帶噪聲對(duì)純音的掩蔽。對(duì)于每一個(gè)內(nèi)毛細(xì)胞，有34個(gè)外毛細(xì)胞與之相對(duì)應(yīng)，所示，因此人耳有約12000個(gè)沿基膜長(zhǎng)度方向分布的外毛細(xì)胞。耳蝸管被前庭膜和基膜分別與前庭階和鼓階隔開，形成一個(gè)三腔的管道，耳蝸管內(nèi)部充滿內(nèi)淋巴液，前庭階和鼓階管腔內(nèi)部充滿外淋巴液，內(nèi)、外淋巴液互不相通，內(nèi)、外淋巴液有營(yíng)養(yǎng)內(nèi)耳和傳遞聲波的作用。 人類基本的聽覺系統(tǒng)由耳、各級(jí)聽覺中樞及其聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)組成。同時(shí)與功能、有用和生活的質(zhì)量之間有密切的關(guān)系。后續(xù)的研究更多地考慮聲音信號(hào)的時(shí)間歷程、頻譜構(gòu)成等。第二，進(jìn)各個(gè)子系統(tǒng)元件的可靠性設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善汽車的NVH特性，以保結(jié)構(gòu)元件的設(shè)計(jì)方案為最佳。其主要的研究方法是，根據(jù)設(shè)定的汽車NVH目標(biāo)值，建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行整車仿真分析。汽車駕駛室和客車車廂也都屬于隔聲室類的隔聲裝置：在高速公路兩旁采用聲屏障來抑制交通噪聲對(duì)兩旁居民的干擾，也是采用了這種原理。吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)在汽車上主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)和車內(nèi)降噪。1. 聲源降噪 識(shí)別并降低聲源噪聲是噪聲控制中最根本、最有效、最直接的途徑。此外，齒輪箱壁的振動(dòng)噪聲一般也很大，尤其應(yīng)避免齒輪的嚙合頻率與箱壁的固有自振頻率相吻合，應(yīng)有足夠的壁厚。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中，排氣系統(tǒng)薄壁管道及殼體表面的振動(dòng)也將輻射出噪聲，排氣系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)的原因有兩個(gè):a. 由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管傳來的振動(dòng)。內(nèi)部激振力有燃燒激振力和機(jī)械激力兩種:前者是氣缸的燃燒壓力，由此產(chǎn)生燃燒噪聲。為進(jìn)一步討論汽車噪聲的主觀評(píng)價(jià)奠基。Noise(噪聲)是指引起人煩躁而危害人體健康的聲音。因此，如何控制和改善車內(nèi)噪聲就顯得尤為重要。Harshness(舒適性)指的是振動(dòng)和噪聲的品質(zhì)，它并不是一個(gè)與振動(dòng)、噪聲相并列的物理概念，而是描述人體對(duì)振動(dòng)和噪聲的主觀感覺，不能用客觀測(cè)量方法來直接度量。這些噪聲聲源的噪聲能經(jīng)由空氣和固體兩個(gè)途徑傳進(jìn)車內(nèi)。燃燒噪聲源機(jī)械噪聲源力產(chǎn)生放熱氣缸壓力壓力脈沖慣性力扭矩變動(dòng)活塞撞擊正時(shí)齒輪撞擊氣門機(jī)構(gòu)撞擊振動(dòng)傳播汽缸蓋活塞正時(shí)齒輪箱連桿曲軸主軸承缸套噪聲輻射氣門罩蓋進(jìn)排氣歧管曲軸皮帶輪機(jī)體油底殼齒輪箱蓋發(fā)動(dòng)機(jī)主要激力壓力(慣性力，扭振激力)的基頻及諧波為: (21)其中:n—發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)τ—沖程數(shù)，四沖程: τ=2，二沖程：τ=1m=整數(shù)，m=1，2，3……當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，若壓力或慣性激力諧波 與直接