某特种车车内低频噪声分析与改进

针对某特种车车内噪声水平较高问题,建立车身结构与声固耦合有限元分析模型,并进行车身振动频响分析和车内声压响应分析;通过仿真结果与实车道路试验结果对比,验证车身结构和声固耦合有限元模型的有效性;利用耦合声学边界元法进行驾驶室内部声学特性研究,识别出不同工况的主要噪声频率;并对影响车内噪声的车身板件进行声学贡献分析,找到对车内声压贡献最大的板件;最后对声学贡献大的板件粘贴阻尼材料来对车内进行降噪,车内噪声得到较为明显改善。     

基于阶次和传递路径分析的电驱动总成对车内噪声影响

为了探究电驱动总成对车内噪声的影响,对某纯电动汽车进行急加速工况下的试验研究。基于阶次分析确定车内噪声与电驱动总成振动噪声之间的关联,并识别电驱动总成对车内噪声影响较大的激励;基于奇异值分解改进的工况传递路径分析（Operational Transfer Path Analysis,OTPA)方法,分析对车内噪声影响最大的激励通过结构路径和空气路径对车内噪声的贡献情况。结果表明由空间0阶径向电磁力引起的频率24阶激励和48阶激励对车内噪声影响较大,其中24阶激励影响最大。在低转速区间,24阶振动激励和24阶声学激励通过结构路径对车内噪声贡献和通过空气路径基本一致;在中高转速区间,24阶声学激励通过空气路径对车内噪声贡献较大;在高转速区间,24阶振动激励通过后悬置Z方向结构路径对车内噪声贡献较大。研究结果从激励源和传递路径两个方面为降低纯电动汽车车内噪声指明方向。     

OTPA结合声场分析在路噪开发中的应用

针对纯电动汽车低频路噪问题,提出将工况传递路径0TPA(Operational Transfer Path Analysis)与声场分析相结合的识别和控制方法。针对某款纯电动汽车25 Hz～32 Hz频带低频路噪问题,通过OTPA分析确定尾门是车内低频声的主要贡献路径;通过车内声场分析车内低频声分布的特点,确定尾门和上车体顶棚与车身的相对振动在车内产生低频驻波;对尾门的安装约束状态进行优化以降低尾门振动,降低噪声峰值6.5 dB(A),主观感受改善明显。该方法提供了OTPA与传统的试验分析方法相结合的思路,拓展了OTPA在路噪开发中的应用。     

基于阻尼层拓扑优化的车内噪声控制

针对某车型3 WOT工况下车内前排加速轰鸣噪声控制问题,首先运用声振耦合仿真分析手段,获得车内前排噪声异常峰值频率。接着对此频率的模态贡献量进行分析,确定贡献量最大的模态阶次及其振型。然后以该阶模态振型最大节点处的频率响应最小化为优化目标,对车身壁板的阻尼层布局进行拓扑优化,使得前排噪声异常峰值下降约13 dB(A)。最后,通过实车测试,证明阻尼层优化设计方案使前排轰鸣噪声性能得到明显改善。研究表明,该阻尼层优化方法是一种有效的车内轰鸣噪声控制手段。     

基于ATV、MATV技术的车内低频噪声分析

车内低频结构噪声是汽车NVH 特性研究的重要内容,判断低频噪声的主要来源和降低车内低频噪声水平对于控制车内噪声有着重要意义。运用声传递向量（ATV）技术,对车内低频噪声进行预测仿真,得到场点频响函数并针对该场点进行面板贡献度分析;运用模态声传递向量（MATV）技术,进行车身结构模态贡献量分析,提取贡献较大的模态结果,进而预测对场点声压影响较大的车身结构。经过车身结构改进后,车内低频噪声得到一定程度抑制。为改进车内噪声水平提供一定的参考依据。     

城市轨道车辆车内噪声特性研究

采用有限元法结合边界元法研究按额定速度行驶的城市轨道客车车内噪声特性。车辆行驶工况下车身所受到的结构激励力以车底架上的载荷谱描述,采用有限元计算该激励下车体表面的振动速度,并采用边界元法预报相应的车内声场。最后,分析车身表面不同位置对声场最大声压级点的贡献量及其随频率和空间分布的规律。     

基于声传递向量法的路面激励引起车内噪声的仿真研究

为降低路面激励引起的车内噪声,通过构造路面,采用声传递向量法(Acoustic Transfer Vector,ATV)以及1/3倍频程滤波的方法,求解驾驶员耳旁20~250 Hz频段内各中心频率处的A级声压以及驾驶员感受到的总声压,以真实反映人耳对路面激励引起的车内噪声的感受。将沥青路面激励下某车型的悬架与车身之间的作用力作为激振力,应用动力学软件进行仿真;采用有限元法中的响应分析计算车身振动的速度响应;以车身振动速度响应作为边界条件,利用基于边界元的声传递向量法计算出车内声学响应。获得的路面激励与车内声响应之间的关系可为车内噪声的控制、悬架系统的优化提供参考。     

基于NTF、ODS、PFP分析确定车内噪声贡献面板方法的研究

首先建立客车结构噪声传递函数模型分析车内噪声峰值频率点。然后通过工作变形分析函数模型分析在这些噪声峰值频率点车身发生振动变形较大的位置。将这些振动变形较大的位置设置成噪声贡献面板,建立面板声学贡献量分析模型来确定这些面板对车内噪声水平贡献程度,确定板件对车内声压影响主次关系。该方法为车内噪声评估和车身面板优化提供有效理论指导。     

NTF、ODS、PFP确定车内噪声贡献面板方法

首先建立客车结构噪声传递函数模型分析车内噪声峰值频率点。然后通过工作变形分析函数模型分析在这些噪声峰值频率点车身发生振动变形较大的位置。将这些振动变形较大的位置设置成噪声贡献面板,建立面板声学贡献量分析模型来确定这些面板对车内噪声水平贡献程度,确定板件对车内声压影响主次关系。该方法为车内噪声评估和车身面板优化提供有效理论指导。     

燃料电池轿车驱动电机振动分析及其对室内噪声的影响

通过声振实验测量了燃料电池轿车不同匀速行驶工况下的车内噪声和主要零部件的振动状况,实验结果表明高速工况下驱动电机单元成为车内噪声的主要来源。并在ADAMS中建立了驱动电机与副车架刚柔耦合振动仿真模型,分析了柔性副车架对振动系统模态的影响。     

汽车内驾驶员语音增强评价研究

驾驶员语音增强质量的评价指标是保证语音增强算法性能的关键,而现有的语音增强质量评价方法不能准确地反映人对声音感知的主观性。针对上述问题,分析了言语可懂度指数对语音增强算法评价的适用性,并在某品牌汽车上进行实验。通过在汽车内建立均匀线性传声器阵列来对驾驶员语音进行信号采集,然后利用波束形成算法对阵列中不同传声器组合的语音信号进行增强,得到汽车在不同行驶速度时不同阵列组合的语音增强结果。使用信噪比和言语可懂度指数分别对实验得到的语音增强结果进行评价,结果表明言语可懂度指数更适合评价汽车内驾驶员的语音增强算法的性能。     

基于联合失真控制的子空间语音增强算法

为提高低信噪比环境下的语音可懂度,提出了一种基于联合失真控制的子空间语音增强算法。由于误差信号中的语音失真和残余噪声分量不能被同时最小化,同时,由语音估计器引起的语音放大失真超过6.02 d B时会严重损害语音可懂度。为此分别对语音失真和残余噪声进行最小化处理,最小化时把语音放大失真控制在6.02 d B以下作为约束条件,通过求解两个约束最优化问题得到两个不同的估计器,再对这两个估计器进行加权求和,得到一种基于联合失真控制的语音估计器。实验结果表明,相比于传统的子空间增强方法,在低信噪比环境下所提出的算法能更有效提高增强后语音的可懂度。     

采用双谱特征的语音可懂度评价算法

针对现有的语音可懂度评价方法不能有效地处理信号在多种类型的非线性失真下的变化,提出了一种基于双谱特征的语音可懂度评价(Bispectral Speech Intelligibility Metric,BSIM)算法,用三阶统计量从语音信号的谱图中提取特征。双谱可以检测语音信号中的非线性相位耦合,抑制非高斯信号中的高斯噪声,从而揭示更多隐含于信号内部的有用信息。将本方法与现有的语音可懂度指标进行了比较,结果表明,此方法可以成功地预测线性失真和非线性失真造成的语音可懂度下降,其评价结果与主观可懂度结果具有很高的相关度,对信号失真变化敏感。     

噪声谱估计算法对语音可懂度的影响

噪声谱估计是单通道语音增强算法的关键步骤,当前大部分语音增强算法旨在提高语音质量,提高语音可懂度的算法却很少。在传统的单通道语音增强算法中,语音质量的提高往往是以牺牲语音的可懂度为代价的。对目前主流的几种噪声谱估计算法对语音可懂度影响进行分析。在不同噪声背景、不同信噪比情况下进行噪声谱估计,并采用谱减法对含噪语音信号作去噪处理,对比分析不同噪声、不同信噪比下增强前后语音的短时客观可懂度(Short-Time Objective Intelligibility,STOI)值,最后根据信噪比,对比分析了不同噪声环境下,语音增强前后语音能量高于噪声能量的时频块所占比例。实验表明,相比其他噪声估计算法,最小统计(Minima Statistics,MS)算法由于保留了更多的以语音能量为主的时频块,使得去噪后的语音有较高的可懂度。     

语音传输指数STI的测量

语音传输指数（Speech Transmission Index，STI）是被广泛使用的言语可懂度客观评价参量。尽管国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）标准致力于提供一个确定的STI技术规范，但经过近年的使用发现，在自然声房间和厅堂的STI测量中，仍有一些可能带来较大误差的影响因素没有考虑。这使得按当前标准测得的不同房间的数据之间缺少可比性。结合近年的研究进展，对这些可能的影响因素做出分析并给出了解决方案，以促进STI方法在建筑声学领域的应用与推广。     

三种干扰噪声对汉语语言清晰度的影响

在不同室内声学特性、不同信噪比条件下探讨三种干扰噪声对汉语语言清晰度的影响。汉语语言清晰度测试信号与干扰噪声信号按照一定的信噪比混合,由听音人进行汉语语言清晰度主观评价。结果表明:当存在干扰噪声时,听音位置的声场特性和信噪比对汉语语言清晰度有显著影响,并且清晰度随听音位置的声场特性的改善和信噪比的提高而提高。听音位置的声场特性和信噪比哪个因素对清晰度的影响更为显著与干扰噪声的频谱分布有关;干扰噪声的频谱分布范围越宽,在相同听音条件(听音位置的声场特性和信噪比)下它对汉语语言清晰度的影响越大。     

带通滤波后语音可懂度的实验研究

语音信号在空气中远距离传播时,由于大气的低通滤波效应,高频分量衰减严重,能够到达远端的量很少．其占据的信号源部分能量不能有效利用,从而使语音传播距离受到很大限制。在某些要求距离的场合,需要牺牲部分语音清晰度,传播时保留最低限度的可懂度以提升语音传播距离。语音信号中所含频率成分丰富,但对语音可懂起决定作用的只是其中有限范围的频段。以数字滤波和主观评价的方法对采样频率为44．1kHz的汉语语音可懂的极限频率进行了研究。结果表明,在满足语音内容完全可懂的要求时,汉语语音频率的最低上限应取在1kHz,最高下限应处于300Hz。该结论可以为调制信号源频率以提高能量利用效率,提升语音传播距离提供重要依据。     

吸声材料布置对报告厅声场的影响

目前我国有大量报告厅面临声学改造,而吸声材料的不同布置位置会对室内音质造成较大影响。文章以重庆大学建卒厅为例,对5个声学改造阶段的室内混响时间、声压级、语言传输指数进行了模拟与实测,研究了吸声材料的布放位置对报告厅内声场分布特征及大厅典型声学参数的影响。在该报告厅内,相同吸声材料布放在吊顶的不同区域,模拟的中频混响时间下降值可相差13.8%。在侧墙安装吸声材料后,各接收点声压级衰减的最大差值可达3.2 dB(A),且语言清晰度受混响时间与早期反射声的影响较大。未来报告厅的声学设计应优化吸声材料的布放位置,合理控制声场不均匀度。     

WDRC释放时间对普通话言语理解度的影响研究

宽动态范围压缩算法作为助听器非线性听力补偿的核心算法,其释放时间常数的设定可影响言语理解度。根据普通话的语音特点,将宽动态范围压缩算法按频率范围划分为低频区间(     

车内噪声预测与面板声学贡献度分析

面板声学贡献度分析是汽车NVH特性研究的重要内容，识别各面板对车内场点的贡献度对于控制车内噪声有着重要意义。利用有限元结合边界元的方法，建立三维车辆乘坐室声固耦合模型，使用ANSYS软件计算出乘坐室在20-200Hz频率的声固耦合振动特性后，采用LMS Virtual．lab软件预测了驾驶员左、右耳的声压响应。并通过各壁板对驾驶员右耳声压的面板贡献度分析，得出了各壁板对驾驶员右耳总声压的贡献度，为降低车内某点噪声进行结构修改提供理论依据。通过对结构修改，有效降低了车内某点噪声。