汽车关门声品质评价与声振特性研究

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随着现代社会汽车工业的快速发展,人们对汽车NVH性能的要求越来越高,而作为NVH研究的重要内容的汽车声品质也成为了人们对汽车的关注和研究的主要焦点之一。对汽车声品质的关注意味着传统汽车声学所关注的声压级的降低已经不满足人们对汽车声学舒适性的要求,汽车声品质以声音的客观性为基础,涉及到人的心理主观因素,因而它能够综合反映汽车声学对人们的满足程度。然而目前国际上对声品质的研究在设计与制造领域的应用仍然不够成熟,而且其研究的成果还因民族习惯的差异不能完全应用于我国,因此,为了提高我国汽车声品质的研究水平,需要越来越多的专业人士投入到汽车声品质研究的课题中来,为提高我国汽车声品质对于人们舒适性的要求做出贡献。20世纪80年代以来,汽车车门关闭振动与噪声问题日益受到重视。这是因为汽车关门的声品质已经成为影响汽车声品质的最重要方面之一,车门关闭声音能够向顾客传递如安全、舒适、豪华、可靠和信心等一系列复杂的信息,用户常常可从车门关闭声音的主观评价来“推断”汽车的档次和质量层次,甚至决定其购买取向。本文是结合吉林大学汽车工程学院与某企业的合作项目中的“汽车关门声品质与声振特性”子项目来展开研究的。论文通过结合汽车关门实例,探讨汽车关门声品质的评价和汽车关门声振特性的研究,研究声品质的主观评价和客观评价在汽车关门声中的应用,并通过车门关闭声振特性试验,对车门噪声成分进行深入研究并找出车门噪声的声源位置,为最终实现汽车关门声品质的改善,满足人们对汽车关门声品质悦耳性的主观需要作好准备。首先,介绍了声品质中的一些基本概念,着重介绍了在声品质中应用较多的四个心理声学评价参数:响度和尖锐度、粗糙度和抖动度。针对本课题研究的汽车,对其关门声进行了声品质的客观评价和主观评价。在客观评价中,运用了LMS公司中的Test. Lab计算出了汽车关门时的响度和尖锐度。在主观评价中,将本课题研究的汽车关门声与另一辆汽车的关门声进行现场的主观评价对比打分并描述了两个汽车关门声的主要特点。其次,介绍了噪声源识别的相关理论与方法,重点是介绍本论文所运用的小波分析法。汽车关门振动与噪声信号属于典型的非稳态瞬时脉冲信号,只有根据小波分析法进行分析。小波分析法中的小波分解与小波包分解理论建立在对信号进行多分辨率分析的基础上,可以将信号分解到不同的频率区间进行分析。而声振信号的相关分析可以根据基于小波包分析的特征向量与相关系数进行分析,从而识别出非稳态信号的噪声源。最后,通过试验和运用短时傅里叶变换和小波变换两方面综合研究汽车关门声振特性,分析汽车关门噪声与振动的时域特性和时频特性,并运用基于小波包分解方法得到影响汽车关门声的主要声源,为最终实现汽车关门声品质的优化提供了基础。
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