车用驱动电机声学舒适性的评价方法

1、车用驱动电机声学舒适性的评价方法车用驱动电机声学舒适性的评价方法电动汽车以驱动电机替代或局部替代燃油发动机作为动力源，其车内噪声的主要来源也势必追溯到驱动电机。较之一般工业用电机，车用驱动电机具有大电流、高磁密、调速范围宽、工况复杂和采用变频调速等技术特点，从而使其存在较大噪声的可能性增加1-3。在车用驱动电机的噪声组成中，电磁噪声往往占据主导，一般具有特定的谐次，并主要由单频或较少频率成分构成，其主观感受是一种刺耳的啸叫声，即使是在声压级较低的情况下也会造成车内乘员较为强烈的不适感。因此，对驱动电机的噪声治理已成为电动汽车研发中必须面对的关键问题之一，其目的定位于改善车内声学环境，使乘员获得

2、较为满意的舒适感。而对驱动电机声学舒适性的科学、正确的评价那么是解决问题的根底和前提。本质上，这种评价当属声音品质评价的范畴，评价的主体是人，即意味着需要综合考虑人体心理反响机制和噪声感知特性。显然，没有任何测试仪器能替代人体自身对论文联盟 :/声学舒适性或不舒适性的感受与反映。在现阶段的研究与理论中，也往往以评审团评分为根底进展声音品质的主观评价4，并借助心理声学的假设干客观指标参数如响度、锋利度、粗糙度和抖动度等实现声音品质的客观描绘5。事实上，此类评价方法业已成功应用于一些特定领域的声音品质评价4-7，其关键在于评价方法的正确建立。一般而言，不同领域所面向的评价对象各有不同，其评价方法也

3、具有各自的特点，因此必须详细问题详细分析，各自进展专门研究。这里即以纯电动汽车的驱动电机噪声为评价对象，立足人体舒适性/不舒适性的主观感受，研究并确立与其相应的声学舒适性评价方法。1噪声信号采集与测试样本生成选取某型纯电动公交客车为对象车型，其长度12，座位数33个，采用交流感应驱动电机yvf250l-4中置后驱。使用比利时ls公司sadasbile多通道数据采集前端，配用丹麦gras公司ip型声压传感器频响范围3.1520khz，在车辆030k/h急加速，并保持30k/h匀速行驶，最后减速至停车的工况下，同步采集驱动电机前、后两侧各自相距约150处的噪声信号，时长25s，如图1所示。可见前、

4、后两侧信号规律根本一致前侧偏强，总体上由2000hz的倍频分布主导。其中，在急加速阶段出现了明确的电磁噪声形态；进入匀速阶段后电磁噪声成分大大衰减；此后进入减速阶段，在噪声总体程度降低的趋势下，低频成分衰减相对缓慢。上述噪声信号的采集位置紧邻电机本身，而实际作用于人体的只能是传递至车内的噪声信号。噪声在传递中被车体衰减，车内噪声控制在很大程度上就在于合理设计车体构造及其材质以获得理想的噪声衰减才能。假设这种衰减对于各个频率成分是一致的实际情况并非如此简单，根据人耳对声压级的辨识才能分析，这里使用信号处理软件按照3db的级差逐级衰减前、后侧噪声信号的声压级，包括原始信号在内，生成一组具有21个信

5、号元素的噪声样本序列用于人体主观感受的声学舒适性/不舒适性测试，如图2所示。其中，原始信号的样本序号为0，样本声压级随序号的增长而降低。2声学舒适性/不舒适性的主观感受测试使用音频编辑软件将同一序号下的前、后两侧噪声信号合成为立体声，以此来模拟人耳的听觉感受。为保证真实地回放噪声信号，使用了ls提供的高保真声卡和监听耳机。并为排除外界因素干扰，主观感受测试在安静的听音室内进展。2.1主观感受的表达与量化主观感受因人而异，即带有浓重的个性化色彩这正是个性化设计的出发点，表达了nvhnise，vibratinharshness技术的独特魅力。这里，对主观感受的正确表达成为首先需要解决的问题。语言是

6、人类表达内心感受的重要工具，文字是记录语言的符号。对于声学舒适性与不舒适性也不例外，最直接、最有效的表达方式仍然是使用语言文字来表达。为尽量减少语言文字使用中的随意性、分散性以防止理解上的歧义，在充分调研、论证的根底上，整理出一系列描绘符用以增强对主观感受描绘的标准性，如表1所示。另一方面，为可以施行定量分析，这里采用百分制评分方式将声学舒适性/不舒适性的主观感受加以量化。并为在不同应试人员的评分之间形成一定可比性，舒适性的0分标准以及不舒适性的100分标准均定位于样本序号为0的原始信号。2.2测试过程应试人员20名，由西南交通大学汽车工程研究所的研究生中选取，年龄在2030周岁之间，均为男性

7、。测试时，每位应试人员单独进入听音室，并规定互相之间不得进展交流。测试过程如下：1向应试人员说明对象车型技术特征及噪声信号采集过程结合测试现场录像； :/2舒适性评价播放样本0，听音、描绘、评分为0；3舒适性评价先播放样本0，再播放样本nn=1，2，3，20，成比照拟听音，并对样本n进展描绘、评分，依次完成全部样本的处理；4舒适性评价必要时，选择播放样本n听音，对其描绘与评分结果再做调整；5不舒适性评价播放样本0，听音、描绘、评分为100；6不舒适性评价先播放样本0，再播放样本nn=1，2，3，20，成比照拟听音，并对样本n进展描绘、评分，依次完成全部样本的处理；7不舒适性评价必要时，选择播放

8、样本n听音，对其描绘与评分结果再做调整；上述过程中的每一步骤均允许反复执行，直至应试人员确认为止。2.3测试结果及分析测试完毕后，对每位应试人员的描绘、评分结果加以汇总，如表2所示。表中，评分为10名应试人员各自评分的算术平均值。描绘所列出的那么是出现频次排名前3位的描绘符，如出现排名缺乏那么以标示缺乏位意味着主观感受相对集中，如至前4位的频次仍然一样，那么以标示前3位意味着主观感受较为分散事实上未出现这种情况。分别以不舒适性、舒适性为纵、横轴建立坐标系，以上述声学舒适性/不舒适性的评分为坐标值，标出各个噪声样本的位置，如图3所示。总体上，随着不舒适性的增加，舒适性将会降低。而随着不舒适性的降

9、低，人体或可感知到舒适性的存在。但必须注意到，较低的不舒适性不一定意味着较高的舒适性，反之亦然。可见，人体主观感受的声学舒适性与不舒适性之间既非完全独立，也非简单的线性关系，这与lijianzhang等人针对人体坐姿舒适性与不舒适性关系的研究结果有着一定的相似但又不完全一致8。3评价方法确实立相应于舒适的感受，由表2和图3出发，可提取出舒适性评分较高且不舒适性评分相对较低的噪声样本，它们的声压级不一定很低，但要求对其主观感受的描绘必须是积极的和非负面的，并要求尽量相对集中。据此要求并为直观起见，这里以舒适性评分80且不舒适性评分20为准那么，在图3中划定出一个舒适区，进而将其复原成信号曲线形态列于图4中。再根据图2中噪声样本分布区域的声压级大小以及对其舒适性与不舒适性的主观感受描绘，进一步在图4中标示出吵闹区。由此，图4最终即成为一种车用驱动电机声学舒适性的评价方法。4结论1人体主观感受的声学舒适性与不舒适性之间既非完全独立，也非简单的线性关系。较低的不舒适性不一定意味着较高的舒适性，反之亦然。2基于声学舒适性与不舒适性之间的互相关系