柴油机齿轮噪声的感知研究

柴油机齿轮噪声的感知研究

噪声控制策略的提高改善了柴油机的整体噪声水平。发动机整体噪声的降低使得其它组件产生的噪声问题变得突显。在某些情况下，这些组件噪声对驾驶员或乘员的影响和发动机整体噪声的影响一样，甚至更为严重。发动机前齿轮系驱动齿轮差速传动时会产生重复的“嘎嘎”声，这是由齿轮冲击引起的，这种噪声便是上述组件噪声的一种，将其称为齿轮噪声。对这种齿轮噪声制定了评价指标，以反映不同齿轮噪声水平对人烦恼程度的影响。

对柴油机声品质的研究一般主要针对柴油机整体声品质进行，没有侧重对齿轮噪声感知的研究。基于角加速度的测量可以将齿轮的振动水平进行量化，但这些测量难以进行，且这些客观指标往往不与人的主观感受连接在一起。因此，采用基于齿轮噪声的主观测试来确定评价指标和阈值。首先，对柴油机进行了噪声测量试验，依据SAE J1074标准，将4个声音采集器分别安装在距离发动机1m的前后左右4个位置。为消除混响对测量结果的影响，测试在半消声环境下进行。为确保在整个发声频率范围内的噪声均被捕获，将采样频率设定为51.2kHz。然后，利用数字滤波器将采集的噪声信号中的齿轮噪声提取出来，对其进行仿真实现对齿轮噪声增加和衰减的操作。最后，进行主观测试，测试在双壁回声系统中进行。受试者共39人，其中13人有使用柴油机的经验。评价标准试验时，制定8个齿轮噪声模拟信号，每间隔0.5s随机播放其中一段齿轮噪声4s，受试者根据自己的烦恼程度对制定好的选项做出选择。根据试验结果制定了基于人感知的齿轮噪声评价指标。阈值试验时，共制定3个噪声信号、1个齿轮噪声信号、2个参考信号，先将参考信号的背景噪声分别设定为70dB和75dB，之后对齿轮噪声每次增加3dB进行测试，寻找齿轮噪声的阈值。试验表明，有使用柴油机经验的人对齿轮噪声更为敏感，并且齿轮噪声对他们产生的影响也较大，尤其是在齿轮噪声较大时。

Brandon Sobecki et al.SAE

2015-01-2333.

编译：王维