柴油機(jī)齒輪噪聲的感知研究

柴油機(jī)齒輪噪聲的感知研究

噪聲控制策略的提高改善了柴油機(jī)的整體噪聲水平。發(fā)動(dòng)機(jī)整體噪聲的降低使得其它組件產(chǎn)生的噪聲問(wèn)題變得突顯。在某些情況下，這些組件噪聲對(duì)駕駛員或乘員的影響和發(fā)動(dòng)機(jī)整體噪聲的影響一樣，甚至更為嚴(yán)重。發(fā)動(dòng)機(jī)前齒輪系驅(qū)動(dòng)齒輪差速傳動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生重復(fù)的“嘎嘎”聲，這是由齒輪沖擊引起的，這種噪聲便是上述組件噪聲的一種，將其稱(chēng)為齒輪噪聲。對(duì)這種齒輪噪聲制定了評(píng)價(jià)指標(biāo)，以反映不同齒輪噪聲水平對(duì)人煩惱程度的影響。

對(duì)柴油機(jī)聲品質(zhì)的研究一般主要針對(duì)柴油機(jī)整體聲品質(zhì)進(jìn)行，沒(méi)有側(cè)重對(duì)齒輪噪聲感知的研究。基于角加速度的測(cè)量可以將齒輪的振動(dòng)水平進(jìn)行量化，但這些測(cè)量難以進(jìn)行，且這些客觀指標(biāo)往往不與人的主觀感受連接在一起。因此，采用基于齒輪噪聲的主觀測(cè)試來(lái)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)和閾值。首先，對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行了噪聲測(cè)量試驗(yàn)，依據(jù)SAE J1074標(biāo)準(zhǔn)，將4個(gè)聲音采集器分別安裝在距離發(fā)動(dòng)機(jī)1m的前后左右4個(gè)位置。為消除混響對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，測(cè)試在半消聲環(huán)境下進(jìn)行。為確保在整個(gè)發(fā)聲頻率范圍內(nèi)的噪聲均被捕獲，將采樣頻率設(shè)定為51.2kHz。然后，利用數(shù)字濾波器將采集的噪聲信號(hào)中的齒輪噪聲提取出來(lái)，對(duì)其進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪噪聲增加和衰減的操作。最后，進(jìn)行主觀測(cè)試，測(cè)試在雙壁回聲系統(tǒng)中進(jìn)行。受試者共39人，其中13人有使用柴油機(jī)的經(jīng)驗(yàn)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)，制定8個(gè)齒輪噪聲模擬信號(hào)，每間隔0.5s隨機(jī)播放其中一段齒輪噪聲4s，受試者根據(jù)自己的煩惱程度對(duì)制定好的選項(xiàng)做出選擇。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果制定了基于人感知的齒輪噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)。閾值試驗(yàn)時(shí)，共制定3個(gè)噪聲信號(hào)、1個(gè)齒輪噪聲信號(hào)、2個(gè)參考信號(hào)，先將參考信號(hào)的背景噪聲分別設(shè)定為70dB和75dB，之后對(duì)齒輪噪聲每次增加3dB進(jìn)行測(cè)試，尋找齒輪噪聲的閾值。試驗(yàn)表明，有使用柴油機(jī)經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)齒輪噪聲更為敏感，并且齒輪噪聲對(duì)他們產(chǎn)生的影響也較大，尤其是在齒輪噪聲較大時(shí)。

Brandon Sobecki et al.SAE

2015-01-2333.

編譯：王維