車內噪聲品質分析評價及其自適應主動控制方法研究

《車內噪聲品質分析評價及其自適應主動控制方法研究》是依託吉林大學，由王登峰擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：車內噪聲品質分析評價及其自適應主動控制方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王登峰
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

車內聲品質是評價汽車產品質量和乘坐舒適性的重要指標之一，車內噪聲對人的影響不僅取決於車內噪聲環境的客觀物理聲學參數，還與人的心理、生理因素和主觀感受密切相關，本項目在對不同車型車內噪聲測試分析的基礎上，先對車內噪聲品質的進行客觀分析與評價，然後採用成對比較和等級評定相結合的方法，通過不同評價組對車內噪聲測試樣本的聲品質進行主觀評價和分析，得到車內噪聲品質主觀評價數據和結果，提出描述車內聲品質的客觀物理聲學參數評價指標，建立與主觀評價結果相一致的車內聲品質客觀評價模型；提出用選擇性主動消聲方法控制車內聲品質的新思路，研究車內聲品質自適應主動控制方法，攻克聲品質主動控制分頻段選擇性消聲和發聲方法，最佳化車內聲品質的自適應主動控制策略和控制算法，形成完整的控制模式；構建車內聲品質自適應主動控制系統，研究控制系統的匹配與標定方法，並在車內進行聲品質自適應主動控制試驗研究，實現車內聲品質的改善與提高。

結題摘要

用B&K4100D雙耳人工頭採集10輛不同車型轎車在多種穩態工況下、不同車內聲學環境中的182個車內噪聲樣本，初步建立了車內噪聲特性族譜；選取其中50個典型信號作為研究對象，利用B&K 7698 PULSE聲品質分析軟體計算了響度、尖銳度、粗糙度、抖動度和語言清晰度5個車內聲品質客觀評價參量，採用語義細分主觀評價方法對聲音樣本的“可接受的-不可接受的”聲品質特性進行了主觀評價，獲得了來自不同年齡、性別、聲學偏好、具有不同程度聲學經驗的24人評審團給出的主觀評價值。 提出了一種支持向量機的車內聲品質評價和預測方法，對比驗證了該方法與基於多元線性回歸、BP神經網路、廣義回歸神經網路3種車內聲品質主客觀評價模型的預測精度，結果表明基於支持向量機的聲品質評價模型具有最高的預測準確率，相對誤差在-9%～7%之間。 建立了符合我國國民語言特點的“車內聲品質主觀評價量表”，確定了以“強度”、“音調音色”、“穩定感”、“心理情感”及“指向性”為第一維度的12項主觀評價指標。解決了實際測試中難以對多台被試車在不同行駛工況下採集到的聲音樣本進行多屬性評價的擇優排序問題。 建立了國產轎車車內噪聲品質偏好性和煩躁度的客觀量化模型，指出汽車在穩態行駛工況下，響度和尖銳度對車內噪聲品質的影響更為顯著，在勻加速行駛工況下，響度更適宜作為描述車內噪聲品質優劣的指標。 提出了以選擇性主動消聲方法來調整和改善車內噪聲品質的新思路。建立了以NFSFLMS算法為核心的車內聲品質自適應主動控制模型，制定了車內噪聲選擇性控制策略，通過選擇性消減車內噪聲中對聲品質影響較大的噪聲成分，以滿足不同群體對車內噪聲品質的不同個性化要求。 設計開發出具有自主智慧財產權的車內噪聲選擇性自適應主動控制器、構建了車內聲品質自適應控制系統。通過試驗不斷最佳化控制算法、修正控制系統參數，完成了控制系統的實車匹配與標定。在汽車穩態和加速行駛工況下對車內後排座椅處乘員兩耳旁噪聲實施了選擇性的主動控制試驗，利用車內噪聲品質客觀物理參數模型對主動控制後的噪聲樣本進行分析，結果表明車內噪聲品質有14%以上的提高。 本項目共發表學術論文25篇，其中SCI檢索論文5篇，EI檢索論文12篇；獲國家發明專利1項、實用新型專利2項,申請國家發明專利1項已公開；培養博士研究生3名、碩士研究生1名，完滿完成了課題的研究任務、實現了研究目標。