本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車聲品質(zhì)評(píng)價(jià)分析與控制技術(shù)研究

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【摘要】：由于能源問(wèn)題的日益突出,“綠色”電動(dòng)汽車已成當(dāng)下汽車工業(yè)發(fā)展的潮流。消費(fèi)者選購(gòu)汽車的性能指標(biāo)除節(jié)能、安全、少污染之外,對(duì)乘坐舒適性的要求也越來(lái)越高。汽車車內(nèi)聲音品質(zhì)已成為最直觀反映汽車產(chǎn)品品質(zhì)以及影響用戶購(gòu)買心理的重要指標(biāo)。電動(dòng)汽車采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),沒(méi)有了發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲,盡管車內(nèi)噪聲聲壓級(jí)并不高,但是在安靜的車內(nèi)環(huán)境中高頻電磁噪聲卻更加刺耳,令人主觀感知煩躁,這是因?yàn)闆](méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)的掩蔽效應(yīng),令消費(fèi)者難以在已經(jīng)習(xí)慣傳統(tǒng)汽車聲音品質(zhì)基礎(chǔ)上來(lái)適應(yīng)電動(dòng)汽車這一特有的聲音特性,這不僅降低了車輛的乘坐舒適性,而且較差的聲品質(zhì)特性勢(shì)必會(huì)影響到用戶對(duì)品牌的認(rèn)可度及其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在國(guó)內(nèi),電動(dòng)汽車聲品質(zhì)的控制技術(shù)研究幾乎是空白的,過(guò)去若想改進(jìn)產(chǎn)品的聲音品質(zhì)通常需要耗費(fèi)十分漫長(zhǎng)的周期來(lái)開(kāi)展一系列的相關(guān)實(shí)驗(yàn),且通常都是在新產(chǎn)品產(chǎn)出之后,這不僅會(huì)很大程度上浪費(fèi)資源,而且也會(huì)延長(zhǎng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。因此,更需要立項(xiàng)設(shè)專題進(jìn)行全面的開(kāi)發(fā)與研究,從而達(dá)到以下目的;一、為國(guó)內(nèi)汽車制造廠商對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)品的相關(guān)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),如:新產(chǎn)品的聲學(xué)設(shè)計(jì)和聲學(xué)性能改進(jìn);二、調(diào)整并優(yōu)化我國(guó)電動(dòng)汽車的聲品質(zhì)控制能力以及聲學(xué)設(shè)計(jì)水準(zhǔn);三、提升在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上同產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)水平。本文以《一汽純電動(dòng)汽車聲品質(zhì)分析評(píng)價(jià)與控制技術(shù)研究》(吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào):20126007)為背景,研究人的主觀情感對(duì)聲音信號(hào)的評(píng)價(jià)機(jī)理,借助國(guó)外對(duì)汽車聲品質(zhì)主客觀評(píng)價(jià)方法的研究經(jīng)驗(yàn),針對(duì)我們本國(guó)人群對(duì)電動(dòng)汽車聲品質(zhì)主客觀評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)行研究,建立電動(dòng)汽車智能化主觀評(píng)價(jià)的客觀量化模型,找出對(duì)電動(dòng)汽車聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果影響較大的客觀評(píng)價(jià)參量,研究并預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車所特有的電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲,同時(shí)為了分析與研究電動(dòng)汽車噪聲源和傳遞路徑的聲學(xué)貢獻(xiàn)量,建立了電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)合成等效模型,找出影響車內(nèi)聲品質(zhì)的主要噪聲源及傳遞路徑。為符合用戶的實(shí)際需要,提升國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車聲學(xué)品質(zhì),制定相應(yīng)的改善措施來(lái)提升車內(nèi)聲學(xué)品質(zhì),本文采用聲品質(zhì)被動(dòng)控制技術(shù),有效的改善了國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車車內(nèi)聲音品質(zhì),使聲品質(zhì)品牌化。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)電動(dòng)汽車聲品質(zhì)主客觀評(píng)價(jià)。以國(guó)產(chǎn)品牌電動(dòng)汽車為研究對(duì)象,與國(guó)外同級(jí)別電動(dòng)汽車進(jìn)行對(duì)標(biāo)試驗(yàn),對(duì)這幾輛不同車型電動(dòng)汽車進(jìn)行噪聲測(cè)試采樣記錄。通過(guò)篩選,得到勻速工況下84個(gè)聲音樣本,對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行聲品質(zhì)客觀心理聲學(xué)參量評(píng)價(jià)。組織評(píng)審團(tuán)對(duì)車內(nèi)聲音樣本進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)。評(píng)價(jià)方法采用國(guó)際通用的等級(jí)評(píng)分法,通過(guò)各評(píng)價(jià)者的主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)檢驗(yàn),獲取每個(gè)樣品的主觀聲品質(zhì)評(píng)分值,能夠?yàn)橹饔^評(píng)價(jià)的客觀量化模型提供數(shù)據(jù)支持。以國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車勻速50km工況下聲音樣本為例,對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的聲品質(zhì)分析。(2)電動(dòng)汽車智能化聲品質(zhì)評(píng)價(jià)模型。以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),通過(guò)遺傳算法(GA)和模擬退火法(SA)優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),建立基于SAGA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電動(dòng)汽車智能化主觀評(píng)價(jià)的客觀量化模型。此模型預(yù)測(cè)值與主觀評(píng)價(jià)值相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99594,相關(guān)性強(qiáng),這說(shuō)明聲品質(zhì)客觀心理聲學(xué)評(píng)價(jià)參量可以通過(guò)所建立的評(píng)價(jià)模型映射到主觀評(píng)價(jià)結(jié)果中。對(duì)比BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)模型以及多元線性回歸評(píng)價(jià)模型可以發(fā)現(xiàn),SAGA-BP模型能夠?qū)噧?nèi)聲品質(zhì)進(jìn)行有效地高精度預(yù)測(cè)評(píng)分,實(shí)際評(píng)分值與SAGA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)值的百分比誤差在5%的范圍之內(nèi),并且具備良好的泛化能力。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)權(quán)重分析可知,對(duì)聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果影響最大的參量為尖銳度,其次為響度、A聲級(jí)和粗糙度。通過(guò)模型重建,重組后的模型(輸入只含響度、尖銳度、A聲級(jí)和粗糙度)與原模型預(yù)測(cè)誤差很小,基本一致。此評(píng)價(jià)模型不僅可以對(duì)電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)評(píng)價(jià)打分,而且可作為電動(dòng)汽車聲學(xué)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)工具,實(shí)用性非常強(qiáng)。(3)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲模型的建立。建立了電機(jī)電磁力仿真模型,采用時(shí)步有限元法分析了電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電磁力特性。建立電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)三維有限元模型,計(jì)算了電機(jī)結(jié)構(gòu)的固有頻率和模態(tài)振型。通過(guò)電機(jī)電磁、結(jié)構(gòu)及聲學(xué)多元耦合數(shù)值分析方法,建立了驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲輻射模型。通過(guò)電磁振動(dòng)多元耦合仿真,通過(guò)與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了電機(jī)電磁振動(dòng)仿真結(jié)果的正確性。通過(guò)對(duì)電機(jī)電磁輻射噪聲進(jìn)行仿真,有效的計(jì)算出電機(jī)噪聲的主要頻率成分及幅值,并且對(duì)電機(jī)各板塊聲學(xué)貢獻(xiàn)量進(jìn)行分析,為今后預(yù)測(cè)和抑制電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲奠定了基礎(chǔ)。(4)電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)合成等效模型的建立。電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)合成等效模型是基于傳遞路徑合成技術(shù)來(lái)建立的,模型的噪聲源由空氣傳播噪聲源(驅(qū)動(dòng)電機(jī)和輪胎)和結(jié)構(gòu)傳播噪聲源(懸置系統(tǒng)和懸架系統(tǒng))所構(gòu)成。通過(guò)所建立的電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)等效模型,對(duì)各工況車內(nèi)噪聲進(jìn)行合成仿真,對(duì)比合成與實(shí)測(cè)車內(nèi)噪聲A聲級(jí)、尖銳度、響度和粗糙度,誤差都在7%以內(nèi),車內(nèi)合成噪聲與實(shí)測(cè)噪聲的聲品質(zhì)評(píng)價(jià)值相差都在0.1個(gè)等級(jí)內(nèi),誤差比較小。說(shuō)明電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)合成等效模型具備較高的預(yù)測(cè)精度,預(yù)測(cè)到的各客觀心理聲學(xué)評(píng)價(jià)參量與實(shí)測(cè)值基本一致,能真實(shí)的反映實(shí)際車內(nèi)噪聲的心理聲學(xué)物理特性,從而體現(xiàn)出它的正確性。通過(guò)對(duì)勻速50km/h工況下國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)貢獻(xiàn)量分析,分析結(jié)果表明,懸架系統(tǒng)對(duì)此電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)貢獻(xiàn)較大。(5)電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)控制方案。研究結(jié)果得出,國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車車內(nèi)聲音品質(zhì)主要是由輪胎激勵(lì)的懸架系統(tǒng)振動(dòng)引起車身板塊的結(jié)構(gòu)噪聲決定的,對(duì)懸架系統(tǒng)振動(dòng)激勵(lì)引起車身各板塊的振動(dòng),進(jìn)行傳遞路徑分析和板塊貢獻(xiàn)量分析可知,頂棚和車門板塊對(duì)車內(nèi)聲音的貢獻(xiàn)較大。用吸聲隔音阻振材料對(duì)車門內(nèi)以及頂棚貢獻(xiàn)較大的位置進(jìn)行聲學(xué)包裝,對(duì)車內(nèi)聲品質(zhì)客觀參量較大的特征頻率成分進(jìn)行改善。通過(guò)聲品質(zhì)被動(dòng)控制技術(shù),車內(nèi)聲音品質(zhì)得到明顯提高。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 聲品質(zhì) 電磁噪聲 主、客觀評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)模型 傳遞路徑分析 聲品質(zhì)控制
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U467.493;U469.72
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-17
• 第1章 緒論17-29
• 1.1 研究的背景及意義17-19
• 1.2 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車聲品質(zhì)評(píng)價(jià)分析研究進(jìn)展19-22
• 1.2.1 國(guó)外電動(dòng)汽車聲品質(zhì)評(píng)價(jià)分析研究進(jìn)展19-20
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車聲品質(zhì)評(píng)價(jià)分析研究進(jìn)展20-22
• 1.3 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車聲品質(zhì)控制技術(shù)研究進(jìn)展22-26
• 1.3.1 國(guó)外電動(dòng)汽車聲品質(zhì)控制技術(shù)研究進(jìn)展22-24
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車聲品質(zhì)控制技術(shù)研究進(jìn)展24-26
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容和論文框架26-29
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容26-27
• 1.4.2 全文章節(jié)安排27-29
• 第2章 電動(dòng)汽車聲品質(zhì)主客觀評(píng)價(jià)29-59
• 2.1 引言29
• 2.2 聽(tīng)覺(jué)感知特性29-36
• 2.2.1 聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)30-32
• 2.2.2 聽(tīng)閾和痛閾32-33
• 2.2.3 聽(tīng)覺(jué)掩蔽效應(yīng)33-34
• 2.2.4 聽(tīng)覺(jué)特征頻帶34-36
• 2.3 聲品質(zhì)客觀心理聲學(xué)參量評(píng)價(jià)36-41
• 2.3.1 A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)36-37
• 2.3.2 響度與脈沖度37-39
• 2.3.3 尖銳度與音調(diào)度39-40
• 2.3.4 粗糙度與抖動(dòng)度40-41
• 2.3.5 語(yǔ)言清晰度41
• 2.4 聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)41-45
• 2.4.1 主觀評(píng)價(jià)流程42-43
• 2.4.2 主觀評(píng)價(jià)方法43-45
• 2.5 電動(dòng)汽車聲品質(zhì)主客觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)45-58
• 2.5.1 聲音樣本采集及處理45-49
• 2.5.2 電動(dòng)汽車聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)49-51
• 2.5.3 主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)51-53
• 2.5.4 主客觀評(píng)價(jià)結(jié)果分析53-58
• 2.6 小結(jié)58-59
• 第3章 電動(dòng)汽車智能化聲品質(zhì)評(píng)價(jià)模型59-89
• 3.1 引言59
• 3.2 多元線性回歸分析的聲品質(zhì)評(píng)價(jià)模型59-66
• 3.2.1 相關(guān)分析59-61
• 3.2.2 多元線性回歸的基本理論61-63
• 3.2.3 電動(dòng)汽車聲品質(zhì)多元線性回歸評(píng)價(jià)模型的建立63-66
• 3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)66-71
• 3.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征66-68
• 3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法68-70
• 3.3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能70-71
• 3.4 SAGA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)71-79
• 3.4.1 模擬退火算法（SA）71-74
• 3.4.2 遺傳算法（GA）74-76
• 3.4.3 SAGA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立76-79
• 3.5 基于SAGA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電動(dòng)汽車聲品質(zhì)評(píng)價(jià)模型79-87
• 3.5.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立79-80
• 3.5.2 樣本訓(xùn)練及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定80-81
• 3.5.3 模型訓(xùn)練結(jié)果與檢驗(yàn)81-85
• 3.5.4 聲品質(zhì)客觀心理聲學(xué)評(píng)價(jià)參量權(quán)重分析85-87
• 3.6 小結(jié)87-89
• 第4章 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲模型的建立89-109
• 4.1 引言89-90
• 4.2 電機(jī)電磁力分析90-95
• 4.2.1 電磁力計(jì)算方法90-92
• 4.2.2 電機(jī)電磁力仿真模型92-95
• 4.3 電機(jī)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析95-100
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析理論95-96
• 4.3.2 電機(jī)三維有限元結(jié)構(gòu)模型96-98
• 4.3.3 電機(jī)模態(tài)參數(shù)結(jié)果分析98-100
• 4.4 電機(jī)電磁振動(dòng)響應(yīng)分析100-104
• 4.4.1 電磁振動(dòng)計(jì)算模型100-102
• 4.4.2 電磁振動(dòng)多元耦合仿真102-104
• 4.5 電機(jī)電磁噪聲分析104-108
• 4.5.1 聲學(xué)邊界元方法104-105
• 4.5.2 電機(jī)電磁輻射噪聲仿真105-108
• 4.6 小結(jié)108-109
• 第5章 電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)合成等效模型109-151
• 5.1 引言109
• 5.2 電動(dòng)汽車聲品質(zhì)合成模型原理109-111
• 5.3 傳遞函數(shù)測(cè)量111-123
• 5.3.1 空氣噪聲傳遞函數(shù)測(cè)量113-118
• 5.3.2 結(jié)構(gòu)噪聲傳遞函數(shù)測(cè)量118-123
• 5.4 噪聲源工作激勵(lì)的測(cè)量123-136
• 5.4.1 空氣噪聲源激勵(lì)的測(cè)量125-128
• 5.4.2 結(jié)構(gòu)噪聲源激勵(lì)的測(cè)量128-133
• 5.4.3 虛擬相關(guān)分析133-136
• 5.5 電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)的預(yù)測(cè)136-141
• 5.6 電動(dòng)汽車聲品質(zhì)貢獻(xiàn)量分析141-151
• 5.6.1 A聲級(jí)貢獻(xiàn)量分析141-143
• 5.6.2 響度貢獻(xiàn)量分析143-145
• 5.6.3 尖銳度貢獻(xiàn)量分析145-146
• 5.6.4 粗糙度貢獻(xiàn)量分析146-147
• 5.6.5 聲品質(zhì)評(píng)價(jià)值貢獻(xiàn)量分析147-148
• 5.6.6 小結(jié)148-151
• 第6章 電動(dòng)汽車車內(nèi)聲品質(zhì)控制方案151-181
• 6.1 引言151
• 6.2 車身減振降噪控制技術(shù)151-157
• 6.2.1 阻振技術(shù)152-154
• 6.2.2 隔聲技術(shù)154-155
• 6.2.3 吸聲技術(shù)155-157
• 6.3 車內(nèi)聲品質(zhì)控制方案設(shè)計(jì)157-165
• 6.3.1 車身板塊傳遞路徑分析157-162
• 6.3.2 車內(nèi)降噪減振材料設(shè)計(jì)162-165
• 6.4 車內(nèi)聲品質(zhì)改善效果驗(yàn)證165-181
• 6.4.1 激勵(lì)加速度改善效果165-166
• 6.4.2 車身板塊傳遞函數(shù)改善效果166-167
• 6.4.3 懸架系統(tǒng)在車內(nèi)合成的噪聲品質(zhì)改善效果167-169
• 6.4.4 轉(zhuǎn)轂勻速 50km/h工況下車內(nèi)聲品質(zhì)改善效果169-172
• 6.4.5 轉(zhuǎn)轂勻速 80km/h工況下車內(nèi)聲品質(zhì)改善效果172-176
• 6.4.6 路試勻速 50km/h工況下車內(nèi)聲品質(zhì)改善效果176-180
• 6.4.7 小結(jié)180-181
• 第7章 總結(jié)和展望181-187
• 7.1 主要研究成果和結(jié)論181-183
• 7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)183-184
• 7.3 研究展望184-187
• 參考文獻(xiàn)187-195
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果195-197
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文195-196
• 授權(quán)的專利196
• 參與的科研項(xiàng)目196-197
• 致謝197

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5 申秀敏;左曙光;王勇;李彬;;轎車聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)研究[J];噪聲與振動(dòng)控制;2013年01期

6 毛東興;;聲品質(zhì)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J];聲學(xué)技術(shù);2007年01期

7 范瑋;孟子厚;;汽車車門聲品質(zhì)調(diào)查[J];聲學(xué)技術(shù);2007年04期

8 鐘秤平;陳劍;汪念平;;工業(yè)產(chǎn)品聲品質(zhì)的評(píng)價(jià)與分析方法研究[J];噪聲與振動(dòng)控制;2008年01期

9 陳劍;楊雯;李偉毅;;汽車聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法探究[J];汽車工程;2009年04期

10 宋恩棟;陳劍;;基于某車的主客觀聲品質(zhì)評(píng)價(jià)[J];噪聲與振動(dòng)控制;2009年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 毛東興;;聲品質(zhì)研究與應(yīng)用進(jìn)展[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2005年青年學(xué)術(shù)會(huì)議[CYCA'05]論文集[C];2005年

2 范瑋;孟子厚;;汽車車門的聲品質(zhì)對(duì)汽車消費(fèi)心理的影響[A];2006年聲頻工程學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

3 李R，

本文編號(hào)：579654