乘用车车内噪声与主观评价相关性分析

胡慧敏 桂贤勇

摘 要：文章选取了7辆车进行噪声舒适性主客观评价试验，客观评价指标为驾驶员耳边噪声值，主观评价指标为滚动噪声、边棱敏感性等5个，评车师根据试验情况对试验车各指标进行打分并给出总分值。比较了不同试验车速车辆前后排的噪声值，并对主、客观数值进行多元回归分析。

关键词：噪声舒适性;主观评价;客观评价;回归分析

中图分类号：U467  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）04-142-02

Correlation Analysis of Subjective and Objective Evaluation for Passenger Car Noise

Hu Huimin， Gui Xianyong

（ School of Automobile， Changan University， Shaanxi Xian 710064 ）

Abstract： This paper selects seven vehicles for noise comfort evaluation tests. The objective evaluation indicators are the driver's ear noise value， the subjective evaluation indicators are rolling noise， edge sensitivity， and so on. The car reviewer scores each indicator of the test vehicle according to the test situation and gives a total score. The noise values of the front and rear rows in vehicles with different test speeds were compared.And regression analysis of subjective and objective values.

Keywords： Noise comfort; Subjective evaluation; Objective evaluation; Regression analys

CLC NO.： U467  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）04-142-02

前言

車辆噪声舒适性与车辆技术条件、行驶环境、乘员的身体、心理素质等主、观因素相关，本文从主、客观方面对噪声舒适性进行评价，建立主客观评价之间的相关关系。

克莱斯勒公司的工程师^[1]在大量实验研究的基础上提出了关于主、客观评价指标转换的参考经验公式。Sung-Jong Kim等人^[2]选择加速工况对噪声评价进行研究，在试验数据的基础上建立神经网络模型，对噪声主客观评价进行分析。康润程等人^[3]利用多元回归方法分析了车内噪声心理声学参数与车速的关系。苏丽俐^[4]就车内声品质设计试验对试验车进行主客观评价，并运用神经网络、支持向量机等机器学习方法建立了主客观相关性模型。

1 噪声评价试验

1.1 试验准备

选取7辆乘用车进行噪声评价试验，编号分别为V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7。车辆条件、道路条件、试验场所等符合《GB/T18697 声学 汽车车内噪声测量方法》的要求。

噪声测量仪器为精密噪声声级计，可用来测量总声压级和各频带声级，用于测量驾驶员和同侧最后排乘员耳边的噪声值。

主观评分采取10分制的评分标准，评分越高即噪声舒适性越好。在10分制的基础上，评价人员可在整数分值间插入0.25分来对评分进行细化。

1.2 主、客观评价指标

主观评价选取边棱敏感性、轰鸣声、声振粗糙度等共计5个指标对噪声舒适性进行打分，（得分记为y₁、y₂、y₃、y₄、y₅）。边棱敏感性y₁：评价车辆驶过路边棱时，乘客感受到的噪声与正常行驶的差异。滚动噪声y₂：评价汽车正常行驶时车轮滚动发出的噪声，通过空气或车身传播给乘客应尽可能小。轰鸣声y₃：评价车辆行驶过程中是否有连续不断的噪声。转向异响y₄：评价在不良路面上行驶时，转向机构发出的异响声。声振粗糙度y₅：评价乘客感受到的低频振动，试验路面为带有细微颗粒的平坦路面。

客观测量参数根据GB/T18697来选取，本次数据采集点为驾驶员和驾驶员座后乘员耳边位置，测量这两点噪声值作为客观数据。

1.3 评价试验

噪声舒适性试验分为匀速行驶和全油门加速行驶。匀速行驶试验车速为40km/h、50km/h、……、90km/h共计6个车速，在每个车速下测量噪声值。全油门加速试验是当车速达到60km/h时，驾驶员急踩加速踏板（使油门全开），直至车速达到120km/h时，松开加速踏板。记录驾驶员猛踩油门和车速到达120km/h时的噪声值。

在试验完成后，驾驶员根据主观感受对主观评价各指标进行打分，并给出总得分，见表1。

2 试验结果分析

2.1 客观测量数据分析

将V2试验车匀速行驶试验的驾驶员耳边和驾驶员后方乘员耳边噪声值绘制在折线图中，如图1。

从图1中发现驾驶员耳边噪声和驾驶员座后乘员耳边噪声的差值很小，且前排噪声稍大;噪声值随着车速的升高缓慢增长，基本呈线性。

2.1 相关性分析

本文先选用散点法来观察变量之间的相关关系，之后进行回归分析，以判定相关模型。

回归分析方法根据变量的数量分为一元回归和多元回歸^[5]，两个变量可使用一元回归分析，两个以上的变量使用多元回归分析。

（1）一元线性回归模型：设有随机变量Y与x，假设：

Y=a+bx+ε，ε～N（0，σ²）                         （1）

式中，a，b，和σ都不依赖于x，且a，b，σ²均未知。

要判断线性回归方程是否有实用价值，还要进行显著性检验。

作线性假设：Ho：b=0，H₁：b≠0的显著性检验。H_o的拒绝域为：

如果拒绝Ho，认为回归效果是显著的;否则，则认为回归效果不显著。

2.2 主客观评价一元线性回归分析

选取匀速行驶试验时车速为60km/h的驾驶员耳边的噪声值作为自变量，各主观评价指标的得分作为因变量。绘制滚动噪声得分和驾驶员耳边噪声的散点图，如图2所示。

对主观评价各指标得分y_i和驾驶员耳边噪声值x进行一元线性回归分析，见表2。

3 结论

通过对7辆乘用车进行主客观评价试验并对试验结果进行分析发现，车内前排噪声值一般大于后排噪声值;客观测量数据和主观指标得分存在相关性，且都是负相关。

参考文献

[1] Shizuma Yamaguchi. Yuichi Kato. Knesei Oimatsu. A Psychological Evaluation Method for Fluctuating Random Noise Based on Fuzzy Set Theory， Applied Acoustics， 1995， 45（2）：139-154.

[2] Sung-Jong K， Sang K Lee， Dong-Chul P， et al. Objective evaluation for the passenger car during acceleration based on the sound metric and artificial neural network[J]SAE Technical Paper， No.2007- 01-2396

[3] 康润程，叶常景，李青林.汽车声品质主客观评价方法研究[J].汽车科技，2011（03）： 57-61.

[4] 苏丽俐.车内声品质主客观评价与控制方法研究[D].吉林大学， 2012.

[5] 祁洪全.综合评价的多元统计分析方法[D].湖南大学，2001.