汽车声品质研究现状概述

唐鹏

摘 要：汽车雨刮器是保证汽车行驶安全的必备部件之一，主要用于清除挡风玻璃上的雨雪、尘土等污物。随着全球汽车工业的迅速发展，雨刮器的重要性不断提高，以往被人们忽视的雨刷器工作噪声日益受到重视。为了进一步研究雨刮器噪声对驾驶人员的影响，本文从声品质方面，结合现阶段国内外对汽车声品质的研究现状做分析总结。

关键词：声品质;定义;研究现状

1.声品质的定义

声品质是在十九世纪末由stumpf提出来的。它反映了声音的物理特性，描述了人体对具有相同或相近声压级的声音的主观感受。声品质起初并未应用于噪声控制领域，而主要应用在语音等概念领域。1994年，blauert给出了声品质的明确定义[1]：声品质是在特定的技术目标或任务内涵中声音的适宜性。通过声品质的研究，找到既能满足不同的产品拥有它们不同的声音特性，又能使其噪声声压级降低，噪声听上去悦耳。

2.国内外声品质研究现状

汽车产品是最先运用声品质研究结果的产品之一。目前，国内外在汽车行业中的声品质研究有了一些新的进展，已经由原先对汽车整车、发动机等主要部件的研究，进入到对各个部件、零件的研究。

2.1 国外汽车声品质的研究现状

汽车声品质研究最早始于国外。1985年，日本丰田汽车公司的工程师在美国汽车工程师协会（SAE）会议上发表的一篇论文拉开了汽车声品质研究的序幕。他们提出了10余种主观感觉作为声品质评价属性，并根据不同国家人群对于车辆噪声的主观感受将其归纳为两种：运动感和豪华感。1995和1997年Bisping 结合前人对于声品质多维度特性的研究和自己的实验结果得出，在车内声品质感知中愉悦度和劲度这两个因素最为重要，占总变量的60～70%。德国奥登堡大学和波鸿大学将语义细分法引入汽车车内噪声声品质主观评价的研究中，并采用了不同的语义细分法研究流程，以研究评价的适应性。还有学者采用植入技术这一新概念对汽车声品质进行主观评价，并通过传函实现将单个麦克风信号合成双耳信号。90年代后期，奥地利的AVL LIST公司开发出一种可直接在电脑上进行声品质绘图，并给出声品质评价结果的软件系统。2000年，Hashimoto等人提出了轰鸣感和轰鸣级（Booming Level）的定义，并用轰鸣指数（Booming Index）来评价汽车加速工况下的轰鸣感[2-4]。

国外研究人员不仅对汽车整车、发动机等主要部件进行了广泛的研究，而且还不断深入到汽车零部件的声品质研究。20世纪末，scot和Jeef对汽车的结构噪声进行了主观评价试验，提出了主观评价和客观参量之间的联系。1999年，David Hamilton利用三维绘图对汽车关门声的声品质进行了分析，给出了使关门声感觉愉悦的三个影响因素：持续时间、幅度、频率组成的参考值[5]。2005年，Chadwyck T.Musser利用瞬时SEA法建立了汽车关门声的声品质模型，并用该模型对不同刚度、阻尼、吸声系数的车门声声品质进行了预测[6]。2001年，Teik C.Lim对轿车电动车窗打开时的噪声信号的烦躁度进行了主观评价，得出烦躁度与车窗的斜度、密度、瞬时效果和噪声信号的时变特性有关，并将烦躁度的影响分成四类：响度、脉冲、尖锐度、时域变化。 2007年，Garry Dunne采用交互式评价方法对汽车传动系的声品质进行了研究。

2.1 国内汽车声品质的研究现状

国内对于汽车声品质的研究直到本世纪初才开始，研究机构也主要集中于高校。2003年，上海同济大学毛东兴通过研究匀速行驶的乘用车车内噪声，首次建立了国内汉语环境下声品质主观评价的研究。2005年，他提出了三角循环误判次数的准确计算方法，并将其应用于车内噪声的声品质成对比较评价数据的分析中。2006年他又建立了以1/3倍频程声压级、锐度、粗糙度为变量的车内低频噪声的主观评价参量低沉度的数学模型。2005年中科院声学研究所焦风雷以等响处理后双耳纪录的车内噪声为例，提出车内噪声的偏好性可以作为主观感知相似性主要子维度的表示。2006年，吉林大学刘宗巍阐述了能够实现选择性降噪的噪声主动控制系统在改善汽车声品质方面的显著作用和巨大潜力，并对该领域研究的发展趋势进行了预测。2007年，吉林大学梁杰提出了基于双耳听觉模型的车内声品质分析与评价方法，并进行了实验验证。2010年，吉林大学的高印寒开发了一种专门用于评价非稳态工况下汽车车内噪声品质的软件系统，建立了以响度、粗糙度为变量的声品质的数学模型。2010年，同济大学的申秀敏采用支持向量机的预测方法建立了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，取得了良好的预测效果。[7-8]

3. 声品质研究方法

基于以上目前国内外对声品质的研究可明确，目前声品质的主要研究方法分为主观评价和客观评价。主观评价方法主要有排序法、语义细分法、等级评分法、成对比较法、多维尺度分析法，客观评价主要通过物理参量声压、声强、声功率、语义清晰度、噪声评价曲线、响度、粗糙度、尖锐度等量评估。

参考文献：

[1]J.Blauert.Product-sound assessments：An enigmatic issue from the point of view of Engineering[A]. Proeeedings of Inier Noise94[C].Yokohama，Japan，1994，（2）：857-862.

[2]Kazuhiro Tsuge，Kunio Kanamaru，etc.A Study of Noise in Vehicle Passenger Compartmentdur- ing Acceleration[R].Proceeding of the 1985 SAE Noise and Vibration Conference，SAE850965.

[3]R.Bisping.Emotional effect of car interior sounds：pleasantness And powerand their relation to acoustic key features.SAE paper 951284，1995： 1203-1209.

[4]Hamilton D.Sound quality of impulsive noises：an applied study of automotive door closing sounds[C].Traverse City：SAE Noise and Vibration Conference and Exhibition，1999-01-1684.

[5]Musser C T，Young S.Application of transient SEA for vehicle door closure sound quality[C].Traverse City：SAE Noise and Vibration Conference and Exhibition，2005-01-2433.

[6]毛東兴.车内声品质主观评价与分析方法的研究（博士学位论文）.同济大学，2003.

[7]高印寒，孙强，梁杰，等.加速行驶时车内噪声品质的评价方法及数学模型构建[J].吉林大学学报，2010，40（6）：1502-1506.

基金项目：重庆工业职业技术学院校级科研项目（GZY201808-YA）