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基于双耳听觉模型的车内声品质分析与评价方法研究

梁杰  
【摘要】: 本文是结合吉林省科技发展计划重点项目《轿车车内风噪声和轰鸣声的分析与控制》展开研究的。论文建立了以心理声学客观参量描述车内声品质的数学模型,提出了基于DASYLAB数采分析系统开发的基于双耳听觉模型车内声品质分析与评价方法的研究,并利用该系统在某型轿车上进行了声品质分析与评价。论文的主要工作和研究结论有: 开发了可计算响度、尖锐度、粗糙度和抖动度四个心理声学参量的声品质客观评价软件,并验证了所编程序的计算可靠度和准确度。 提出双耳听觉模型,论述了两种不同的听觉外周的建模方法:基于听觉系统生理过程的功能模型和基于听觉系统的可观测特性的模型,心理声学的验证实验表明,这种模型能够较为准确地描述声信号的内在表征,预测绝对听阈和同时掩蔽的心理声学实验结果。然后在单声道听觉外周模型基础上,建立双耳总响度计算模型,进而对其它声学心理参数建模分析,提出了一种基于双耳听觉模型的客观评价方法。 以成对比较方法对采自4种不同类型国产轿车的16个稳态车内声音样本进行了主观评价试验,再以回归分析方法,建立了以心理声学客观参量响度和尖锐度描述的声品质评价指数数学模型。 提出了可实现车内声品质被动降噪控制方法,通过声品质数学模型SQ对被试轿车进行评价,判断各工况下车内声品质,找出影响响度和尖锐度的决定因素,得出两个参数与发动机的二阶谐振和发动机的燃烧噪声有关。 提出了用无功声强测量对车内强混响声场振动表面噪声源进行识别的方法,利用MATLAB语言自行开发了无功声强的计算和声源识别软件。用无功声强测量找到被试车型在车身密封与隔声上的薄弱环节,并通过选取合适的吸隔声材料,对被试车型采取吸隔声降噪措施。 对被试车实施降噪前后在不同工况下的车内噪声进行了声品质的分析与对比,结果表明,改进后车内噪声的响度与尖锐度有明显改善,车内噪声的声品质明显提高。用声品质评价指数模型SQ对车内声品质进行验证,结果车内声品质提高了15%以上,改进效果很令人满意,进一步证实了声品质客观评价模型SQ对指导车内声品质改善的有效性。


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