重型商用车噪声测试及声品质客观评价分析_高印寒

文章编号：1006-1355(2013)02-0188-05

重型商用车噪声测试及声品质客观评价分析

高印寒1，钱堃2，梁杰1，卢炳武3，姜文君3

（1.吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130025；

2.吉林大学仪器科学与电气工程学院,长春130061；

3.一汽集团公司技术中心,长春130011）

摘要：在重型商用车减振降噪设计中，声品质已成为舒适性评价的重要指标之一。以Zwicker提出的对噪声进行主观评价的客观量化方法为基础，通过响度、尖锐度、粗糙度、抖动强度、音调度和语言清晰度6种噪声客观评价参量计算方法对某国产重型商用车加速工况车内噪声试验测试数据进行分析，得到车内副驾驶员各项心理声学参量的变化规律，可为商用车车内声品质研究提供参考依据，并对建立加速工况下商用车声音品质烦躁度的客观量化模型提供参数基础。

关键词：振动与波；心理声学；商用车；声品质；客观评价

中图分类号：U461.4；U467.4+92文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-1335.2013.02.042 Noise Test and Objective Sound-quality Evaluation of

a Heavy Commercial Vehicle

GAO Yin-han1,QIAN Kun2,LIANG Jie1,

LU Bing-wu3,JIANG Wen-jun3

(1.State Key Laboratory of Automobile Simulation and Control,Jilin University,Changchun130025, China;2.College of Instrumentation and Electrical Engineering,Jilin University,Changchun130061, China;3.FAW Group Corporation R&D Center,Changchun130022,China）

Abstract:In design of vibration and noise reduction of heavy commercial vehicles,sound quality has become an important index for comfort evaluation.In this paper,based on the theory of objective quantification methods by Zwicker for subjective evaluation of the noise,the experimental data of internal noise of a domestic heavy commercial vehicle in accelerating condition was analyzed based on six objective evaluation parameters of noise:loudness,sharpness,roughness, fluctuation strength,tonality and articulation index.The distribution regulations of various psychoacoustics parameters of the vehicle’s co-pilot were obtained in the accelerating condition.This work provides some reference basis for sound quality research of the commercial vehicles,and a parameter database for establishing objective and quantitative models for sound-quality annoyance analysis of commercial vehicles in the accelerating conditions.

Key words:vibration and wave;psychoacoustics;commercial vehicles;sound quality;objective evaluation

过去十年商用车市场保持了持续快速增长的局面，用户对商用车性能的要求不仅是在载质量、动力性或超载能力上，对整车NVH性能也越来越重

收稿日期：2012-06-12；修改日期：2012-07-18

项目基金：吉林省科技发展计划项目

（基金编号：20100361；20126007）

作者简介：高印寒（1951-），男，吉林省敦化人，教授，研究方向：车辆测试技术与仪器。

E-mail:gaoyinhan@ 视[1]。汽车声品质是汽车NVH性能研究的重要内容,直接影响着消费者的购买欲望和汽车厂商的竞争力。声品质可定义为人类对声音感受需求的满足程度，要求更准确反映人的主观感受，对声音进行人性化评价[2]。

加速行驶条件下，车内噪声信号特征随时间或转速的变化较大，导致人的主观感觉也随之变化[3]。目前常用的由人直接去听测的声品质主观评价方法由于其效率低、滞后性、多变性等局限和缺陷

已满足不了商用车减振降噪设计要求，因此寻求基于主观感觉的客观评价方法已成为商用车NVH研究中迫切需要解决的一个问题。

1声品质客观评价

声品质客观评价研究是建立声品质主观感知属性与物理声学、心理声学之间的联系，即从物理声学、心理声学的角度，将人们对声音品质的主观属性进行理解[4]。通过对声音信号的时间历程、频谱构成、物理声学参数、心理声学参数等多个角度的特征方面来进行分析。声品质客观评价的目的不是要用客观评价来完全替代主观评价，而是使客观评价成为一种既方便快捷又能够准确预测出主观评价值的声音质量评价手段。与对应的主观评价相比，客观评价的自动实现只需要很少的代价[5]。

通过多年的研究，国内外学者提出了各种评价指标和方法，期望得出与主观响应相对应的评价量及其计算方法。但是许多评价量是不通用的，而是针对某些特定的噪声问题，这些量可以是跟速度相关、阶次相关、也可能是与特定的频带相关，应用最广泛的是响度、抖动强度、粗糙度、尖锐度、语言清晰度、音调度、显著率等[6]。部分学者致力于提出新的声品质客观参量，或基于现有的声品质参数提出一个客观的综合评价参数，从而对汽车某方面的声品质给出自己的客观评价值。本试验选择了响度、尖锐度、糙度、抖动强度、音调度和语言清晰度6个主要客观心理声学参数进行评价研究。

2噪声测试准备及方法

2.1试验准备

1）试验样车准备:本实验以某国产重型商用车为样车，严格检查试验样车，确保整车各个零部件状况良好，处于标准工作状态。

2）试验仪器准备：

(1)BEQ数据采集分析系统一套；

(2)HEAD人工头一套；

(3)小野精密声级计一台；

(4)B&K声级校准器一台；(5)德国VGPS-2000雷达测速仪一台；

(6)气象测试仪器——风速仪、气压表、湿度表、温度表各一台；

(7)发动机转速测量装置一套。

以上试验仪器在使用检定期内，状况良好,试验仪器处于正常使用状态。

3）试验地点:某试车场。

2.2试验方法

人工头固定在副驾驶座位上，人工头（耳）垂直坐标是座椅表面中线与靠背表面中线交点以上0.7±0.05m处，如图1所示。加速行驶车内噪声试验依GB/T18697-2002《声学―汽车车内噪声测量方法》进行，试验时变速箱最高12档，急加速行驶40km/h 到90km/h，

测试分析加速行驶车内噪声水平。

图1人工头位置示意图

Fig.1Artificial head location sketch map

3噪声测试结果分析

采集到的信号通过软件Artemis进行结果分析处理。该软件不仅可以对噪声信号进行截取和等响处理还可以精确计算出各种心理声学参数值，为后续分析在准确度上提供了保证。

3.1加速工况下噪声特性分析

图2所示，随着转速的增加，车内噪声的声压级增大，总的来说车内噪声的线性度不是很好，噪声变化有波动。加速过程中，右耳平均声压级为78.9dB (A)，而左耳平均声压级为78.4dB(A)。本试验样车采用的是直列六缸发动机，根据六缸发动机的燃烧特性，并通过噪声信号阶次分析，如图3所示，

可以

图2车内噪声随转速变化曲线

Fig.2Interior noise versus rotating speed