听觉频带声能量对车内声品质客观评价影响研究

响度、尖锐度等心理声学客观参量常作为声学特征建立车辆噪声品质客观评价模型。考虑人耳听觉多频带滤波特性,研究听觉频带声能量对声品质客观评价的影响。建立基于频带声能量的汽车车内噪声品质客观量化模型,提高声品质识别的精度和稳定性。采集汽车匀速车内噪声并进行综合烦躁度主观评价试验,建立小波包耳蜗滤波器组提取听觉特征频带内声能量,利用支持向量机建立频带能量与主观评价结果之间的回归模型。交叉验证结果表明,相比于建立的基于心理声学客观参量综合烦躁度模型,建立的人耳听觉特征频带能量综合烦躁度客观评价模型预测的误差均值和误差方差更小,车内噪声品质评价的精度、稳定性均有提高。     

汽车驾驶室声固耦合系统的灵敏度分析

汽车车内声学灵敏度分析,是汽车NVH(Noise Vibration Harshness)特性研究的重要内容.文中利用有限元方法,建立汽车驾驶室三维声固耦合模型,在ANSYS中计算了驾驶室在20～200 Hz频率的声固耦合振动特性.利用ANSYS的灵敏度分析功能,计算了驾驶室内某点声压级对驾驶室各面板厚度的灵敏度,为有效降低车内某点噪声及进行结构修改,提供了方向性指导.     

基于心理声学的高速列车车内噪声预测及选材方法

为改善高速列车车内声场环境,优选出最佳的车体结构选材方案,以高速列车车顶结构为研究对象,将车顶隔声性能、客室内噪声以及心理声学三者联系起来,提出了基于心理声学的高速列车车内噪声预测及选材方法,并得出结论:基于心理声学客观参量的车内噪声评价方法相比于A声级能够更为合理地体现人耳的主观感受,并以此为基础确定出最佳的车顶结构选材方案;将车顶结构中的玻璃棉替换成岩棉后,结构计权隔声量提高1.3 d B,车内A计权声压级总值差异只有0.01 d BA,总响度和总噪度却发生恶化分别提高了1~1.5 sone和1~2 Noy;将5 mm隔音垫调至靠近车外一侧,结构计权隔声量提高1.4 d B,而车内A计权声压级总值车内A计权声压级总值差异0.1 d BA左右,而总响度、总噪度总值也发生恶化分别提高了3~5 sone和2~3 Noy。所提出的研究和评价方法对于高速列车车内噪声预测及车体结构的选材具有工程实用性和借鉴意义。     

车用柴油机噪声品质预测模型的建立

车用柴油机辐射噪声已成为环境污染噪声的重要组成部分,开展车用柴油机噪声品质的预测与评估研究具有重要的理论与实际意义。以Q型车用柴油机为例,研究其在变负荷及转速工况下表面辐射噪声品质情况,为进一步提高整机声品质,开展柴油机结构声学设计奠定了理论基础。研究国内外车用柴油机客观评价特征,选取物理声学特征峭度、冲击量特性以及心理声学特征响度、尖锐度、粗糙度和波动强度参量来描述辐射噪声的客观特征;针对柴油机噪声特点,采用分类对偶比较法开展以专业听审人群为目标的综合满意度评价研究;应用多层感知器神经网络算法建立起该车用柴油机声品质预测模型。研究表明,车用柴油机噪声品质预测模型能够准确地反映客观评价参量与主观满意度之间的非线性映射关系。     

基于GA-BP模型的消声器声品质预测与控制技术研究

采用成对比较法的主观评价方法对车辆稳态与非稳态排气噪声进行主观试验,基于排气噪声频谱分析出的响度、尖锐度、粗糙度等心里声学客观参量,用遗传算法优化神经网络模型建立了排气噪声客观参量与主观满意度之间的非线性映射关系,训练拟合R值达到0.994,验证样本误差在5%以内。并将所建立的GA-BP模型应用于消声器的声品质提高设计中,探寻影响消声器声品质结构参数并加以控制,排气声品质满意度提高了16%,所建立模型可以用于预测指导汽车排气声品质的改善,通过控制消声器参数可实现消声器设计阶段声品质可控的目的。     

某电动汽车NVH性能分析

电动汽车是未来汽车行业的发展趋势,而电动汽车声品质方面的研究对其NVH性能有着举足轻重的作用。本文针对国内某车型电动汽车进行了整车测试,采集了车内噪声,同时计算出心理声学客观参数,包括响度、粗糙度、尖锐度,最后进行了客观评价分析。     

基于最小二乘支持向量机的柴油机声品质预测

为研究柴油机排气噪声并准确评价排气噪声声品质,对某型号柴油机排气噪声进行研究,采集5种不同转速下6级载荷的排气噪声样本,使用参考语义细分法主观评价噪声样本;利用最小二乘支持向量机和多元线性回归分别建立两个排气噪声品质客观评价模型,以心理声学参数(响度、锐度、粗糙度、抖晃度、A声压级等)为模型输入,利用模型输出和主观评价结果对比。结果表明:最小二乘支持向量机可以用来作为声品质的预测模型,更接近主观评价结果,误差可以稳定控制在10%以内。     

基于噪声主动控制方法的非稳态车内声品质优化研究

首先对16辆各种型号的轿车进行了加速条件下车内噪声样本的采集,通过噪声信号的主客观分析研究,得出主观评价结果与客观物理参量之间的相关性,明确了加速状态下响度、尖锐度及粗糙度是影响车内声品质的主要因素。而后,对声品质最差的7号车运用噪声主动控制方法进行车内噪声优化实验,通过对比发现,车内噪声的响度、尖锐度及粗糙度都有明显的减少。将数据代入声品质客观计算模型,同时进行主观评价实验,结果表明其评分等级从16级降至12级,从而证明了噪声主动控制方法能有效提高加速条件下车内噪声的声品质。     

汽车声品质的GA-BP网络预测与权重分析

为了高效而准确地评价与控制车内噪声品质,以B级车稳态工况下副驾位置的车内噪声为研究对象,采用等级评分法对采集到的声音样本进行了主观评价试验,同时计算了7个客观参数。以客观参量为输入,声品质主观结果为输出,引入基于遗传算法的BP神经网络建立了声品质预测模型。实验显示该模型输出结果与实际评分的相关系数达到0.928,检验组的预测最大误差为±8%。以所建模型的连接权值,分析了客观参数对主观评价结果的贡献度,并以影响系数较大的参数为输入重新构建了预测模型。研究结果表明：稳态工况下,车内声品质主要受响度、粗糙度和尖锐度的影响,其预测模型可由这3个参数来描述。     

基于支持向量机的车内噪声声品质预测

提出了采用支持向量机的车内噪声声品质预测方法,对采集的车内噪声样本采用基于小样本理论的支持向量机回归方法,建立车内噪声声品质客观评价参量与主观评价结果的关系模型对车内噪声声品质进行预测.实例分析表明,选取适当的车内噪声声品质客观评价参量,利用支持向量机回归方法建立的车内噪声声品质预测模型的预测精度较高.     

基于板件贡献分析的装载机驾驶室低噪声设计

分别建立某装载机驾驶室及室内声腔有限元模型,通过单点输入多点输出(single input and multiple output,简称SIMO)法模态试验验证了声振耦合模型的准确性,测取悬置点激励进行频率响应分析及室内噪声预测。对驾驶室进行声学灵敏度分析,采用声传递向量法对驾驶室进行声学板件贡献度分析并对关键板件进行形貌优化,同时添加橡胶阻尼材料抑制壁板振动,进行二次声压虚拟预测。结果表明,声学灵敏度分析可得到多阶关键声振耦合频率,声传递向量法板件贡献度分析能准确定位产生噪声峰值的关键板件,形貌优化及添加阻尼材料的方案降噪效果显著,室内总声压级降低了4.43dB。此方案系统地为低噪声车身设计提供了技术路线,减少了传统方案的主观性和重复性,缩短了研发周期,降低了研发成本。     

Simulation on a car interior aerodynamic noise control based on statistical energy analysis

How to simulate interior aerodynamic noise accurately is an important question of a car interior noise reduction. The unsteady aerodynamic pressure on body surfaces is proved to be the key effect factor of car interior aerodynamic noise control in high frequency on high speed. In this paper, a detail statistical energy analysis (SEA) model is built. And the vibra-acoustic power inputs are loaded on the model for the valid result of car interior noise analysis. The model is the solid foundation for further optimization on car interior noise control. After the most sensitive subsystems for the power contribution to car interior noise are pointed by SEA comprehensive analysis, the sound pressure level of car interior aerodynamic noise can be reduced by improving their sound and damping characteristics. The further vehicle testing results show that it is available to improve the interior acoustic performance by using detailed SEA model, which comprised by more than 80 subsystems, with the unsteady aerodynamic pressure calculation on body surfaces and the materials improvement of sound/damping properties. It is able to acquire more than 2 dB reduction on the central frequency in the spectrum over 800 Hz. The proposed optimization method can be looked as a reference of car interior aerodynamic noise control by the detail SEA model integrated unsteady computational fluid dynamics (CFD) and sensitivity analysis of acoustic contribution.     

全地域机动车驾驶室声学特性分析

以某全地域机动车驾驶室为研究对象,建立驾驶室的有限元模型,验证了有限元模型的有效性。以此有限元模型为基础构建驾驶室谐响应模型,进行谐响应分析,发现驾驶室后壁板的振动是引起驾驶室内部噪声的主要原因。研究驾驶室内部噪声特性,分别进行了声学空腔模态分析和声固耦合模态分析,发现声固耦合系统声压分布比较均匀,大部分呈现局部模态,主要原因可能是驾驶室后壁板的振动。通过驾驶员耳旁声压分析发现增加驾驶室后壁板的厚度,可以在一定程度内降低驾驶室内部噪声对驾驶员的影响,为同类驾驶室通过依靠结构改进来改善声场环境提供了案例依据。     

挖掘机驾驶室低频噪声分析与控制

以某挖掘机驾驶室为例,建立结构有限元与声学边界元模型,基于频域逆矩阵方法求解工况下的激励载荷,利用基于模态的强迫响应法求得该激励下驾驶室振动速度响应。以此速度响应为边界条件,将声学传递向量（ATV）法与边界元法相结合计算驾驶员右耳处的声压,并进行了试验验证。对峰值频率处驾驶室面板声学贡献量进行计算,确认贡献显著的板件,对相应板件进行形貌优化和添加阻尼处理,结果表明,驾驶室内声压在对应峰值位置有较明显的下降。     

车身结构修改对车内低频噪声的影响

建立白车身有限元模型,利用实验模态验证模型的正确性.声腔模型和结构模型进行耦合,计算车内测点声压,在此基础上对车室壁板厚度,车身扭转刚度及吸声材料布置形式研究,以控制车内噪声为目标,得出改善车内噪声的参考方法.     

齿轮箱声固耦合系统面板贡献度分析

针对某型齿轮箱,提出一种基于声学贡献度分析的减振降噪设计方法.建立了齿轮箱有限元模型,计算其结构模态.将齿轮箱有限元网格作为结构网格和声学边界网格,在LMS Virtual.Lab下用边界元法求解真实工况激励下的辐射声场.利用声学贡献度分析,找到贡献度最大的面板,修改其设计参数.修改结构后,声场中某点噪声峰值降低8.2...     

Sound quality change of the automotive engine noise by variation of engine oil condition

Sometimes, engine oil is referred to as a factor that affects engine sound and driving feeling. To investigate the difference of engine noise according to the engine oil conditions in the viewpoint of sound quality, the interior and exterior sound of middle-class sedan with gasoline engine was compared under the different oil conditions. Objective analysis was conducted to find the existence of any appreciable change in psychoacoustic attributes. Loudness, sharpness, and roughness are observed as the important sound quality metrics. It was observed that the noise differences were induced by the oil property, temperature and used time. Basically, the dramatic difference is rarely observed with the difference of initial property of oil. According to change of temperature, lower loudness is observed at the high temperature condition. Comparing new and used oils, the relatively high loudness was observed at idle condition after replacing oil, especially in the low frequency range.

     

利用阻尼材料改善驾驶室声学特性的研究

为改善某款商用车驾驶室声学特性,建立该驾驶室的声固耦合有限元模型,通过频率响应分析,得到车内的声学响应。对81 Hz处声压峰值进行声学结构模态参与因子分析和板件贡献分析。对贡献最大的板件进行自由阻尼处理。为减少阻尼材料使用量,将阻尼材料体积作为约束条件,阻尼材料单元相对密度作为设计变量,以贡献最大的结构模态所对应的模态阻尼比最大化为优化目标,基于优化准则算法用MSC.Nastran的直接矩阵提取程序(Direct matrix abstraction program,DMAP)语言编制拓扑优化程序,对阻尼材料在驾驶室上的分布进行优化。优化后阻尼材料的体积减小40%,目标模态的模态阻尼比降低5.2%。根据优化结果粘贴阻尼材料,使驾驶员右耳处声压和乘员右耳处声压在81 Hz附近分别降低11.2 dBA和10.7 dBA,其他峰值处声压变化不大。     

驾驶室结构振动及其声固耦合噪声响应分析

利用有限元分析软件ANSYS和声学分析软件SYSNO ISE对卡车驾驶室的振动与内部声场耦合做了数值计算分析研究。介绍了振动频响分析方法,动力学计算与声学边界元模型耦合的具体步骤。通过计算分析,分别研究了驾驶室结构的声固耦合模型与非耦合模型对室内声场的影响,从而找出在不同的壁板厚度条件下,声固耦合作用对室内噪声的影响,以及驾驶室内声场的变化规律。     

基于声固耦合模型的车内低频结构噪声响应分析

根据模态相似原则建立某重型商用车简化的驾驶室有限元模型。在此基础之上建立驾驶室的声固耦合模型,并利用声学模态试验验证了模型的正确性。通过实车道路试验测量怠速工况和匀速行驶工况下驾驶室悬置点的激励信号和车内振动噪声响应信号。将测量的激励信号施加于声固耦合模型进行频率响应分析,计算20～200 Hz范围的车内结构噪声。将得到的振动噪声响应仿真结果与试验结果进行对比分析。分析表明,仿真响应频谱能够反映出激励谱和模态的影响,与试验结果相符。利用此模型预测车内振动噪声水平,也具有较高精度。