汽車?yán)嚷曁匦栽囼灧治?/h1>
2013-10-29 03:01:04張志飛徐中明賀巖松
汽車工程學(xué)報 2013年6期
張志飛，袁 瓊，徐中明，賀巖松
（1.重慶大學(xué) 機械傳動國家重點試驗室，重慶 400030；2.重慶大學(xué) 機械工程學(xué)院，重慶 400030）
汽車?yán)仁瞧嚢踩到y(tǒng)中不可缺少的電器元件之一，其聲音對道路兩旁行人和前后車輛具有一定的提示與警醒的作用，但使用不當(dāng)或隨意使用就會對環(huán)境造成噪聲污染并嚴(yán)重影響人們的日常生活，因此人們對喇叭聲音的要求逐漸提高。國外對機動車?yán)嚷曇粜阅艿难芯恳呀?jīng)比較成熟，能夠嚴(yán)格控制喇叭發(fā)聲大小。我國也在積極開展相關(guān)研究，針對機動車?yán)嚷曇粜阅艿臉?biāo)準(zhǔn)[1]也正在向世界高水平標(biāo)準(zhǔn)靠攏。為了降低喇叭聲帶來的不良影響，各大汽車廠商、院校和研究所對喇叭聲音的特性及如何提高喇叭聲音特性進行著研究[2-5]，期待開發(fā)出在不失去其最基本功能的前提下，具有自己品牌效應(yīng)的DNA喇叭聲音。因此，對汽車?yán)嚷曇暨M行聲特性的試驗分析研究具有重要意義。
目前喇叭聲音主要是結(jié)合主客觀評價試驗進行聲品質(zhì)[6-9]研究，但是主觀評價耗時、費力且效率較低，因此本文從客觀方面對喇叭聲音進行分析。本文參考GB 15742—2006《機動車用喇叭的性能要求及試驗方法》[10]對12輛不同類型家用轎車?yán)嚷曇暨M行采樣，分析喇叭聲音的時域、頻譜、時頻特性。采用國家標(biāo)準(zhǔn)對喇叭聲音進行檢驗，并用客觀參量A、B計權(quán)聲壓級、雙耳響度、粗糙度、尖銳度對喇叭樣本進行客觀分析，了解汽車?yán)嚷曇舻奶匦?，分析不同喇叭聲音信號的差異，為后續(xù)有關(guān)喇叭聲音的研究提供指導(dǎo)。
1 試驗方法
本次試驗參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15742—2006《機動車用喇叭的性能要求及試驗方法》來進行。試驗采用B&K雙耳麥克風(fēng)4101，采集距離車輛中心縱向平面7 m的正前方和右前方30°的喇叭聲音信號（要求傳感器離地距離為0.5～1.5 m），采用LMS公司生產(chǎn)的16通道便攜式數(shù)據(jù)采集器。試驗場地為開闊空地，滿足背景噪聲和風(fēng)噪聲比被測喇叭的聲壓級至少低10 dB、天氣良好、試驗環(huán)境溫度為23 ℃±5 ℃。試驗時，除測試人員外，其他人員不得在喇叭和傳感器附近停留，且所有窗戶關(guān)閉、輔助裝置停止工作，以免對試驗準(zhǔn)確性產(chǎn)生干擾。為了保證試驗數(shù)據(jù)的有效性，要求試驗人員能夠熟練、正確佩戴雙耳麥克風(fēng)，能夠控制好按喇叭的力度，因此試驗前對2名雙耳麥克佩戴者和喇叭按動者進行專業(yè)培訓(xùn)，試驗時由他們統(tǒng)一操作。由于人耳可聽見的聲音頻率范圍為20～20 000 Hz，故本次試驗采樣頻率為40 960 Hz，采樣時間為11 s，各車型重復(fù)采樣3次。試驗流程及設(shè)備如圖1所示。
2 試驗結(jié)果分析
目前，對聲學(xué)特性的分析主要有主觀評價、客觀評價、主客觀相結(jié)合，由于主觀評價需耗費大量時間、人力，效率較低且成本較高、容易出錯，因此本文從客觀等方面對喇叭聲音樣本進行分析處理。
對同一車型的喇叭3個不同聲音樣本，選取滿意的復(fù)制到LMS Test.Lab9A的Time Data Selecting界面，通過重復(fù)試聽截取發(fā)聲效果較好且波形比較飽和，時間長度為1 s的樣本，保存作為后續(xù)處理數(shù)據(jù)。
2.1 喇叭聲音樣本基本分析
圖2為喇叭原始信號與截取信號，通過對樣本時域基本參量分析，得樣本的均值接近于0，表明喇叭發(fā)聲穩(wěn)定。結(jié)合樣本時域波形圖和時頻圖（圖3），進一步說明喇叭聲音是一個短時平穩(wěn)信號，且主要能量集中在中高頻段。
本次試驗車型所用喇叭均為電喇叭，結(jié)合樣本頻譜圖，可以看出部分頻譜具有諧波特性，提取每個車型喇叭聲音樣本的峰值頻率，見表1。根據(jù)QC/T30—2004《機動車用電喇叭技術(shù)條件》[11]，喇叭基頻范圍在240～650 Hz，有單音喇叭、雙音喇叭、三音喇叭。對于雙音喇叭，以低音基頻為基準(zhǔn)，基頻比為4∶5或者5∶6，對于三音喇叭基頻比為4∶5∶6，且允許誤差均為6%。結(jié)合表1可知本次試驗所用喇叭除11號樣本為單音喇叭外，其余11個樣本為雙音喇叭，其基頻比在0.793～0.861。對各樣本聲壓級頻譜圖分析（圖4），可得頻率在1 800～3 550 Hz頻帶內(nèi)的聲壓級均大于頻率超過3 550 Hz的每一分量的聲壓級。綜上所述，喇叭基頻、基頻比、頻帶聲壓級均滿足QC/T30—2004喇叭技術(shù)條件。
表1 喇叭基頻周期
本次試驗同時采集正前方和右前方30°兩測點的喇叭聲音信號，目的是為了研究喇叭聲音的指向性，因此分別計算兩測點位置左右麥克風(fēng)的A計權(quán)聲壓級，最終結(jié)果（表2）取各測點左右參數(shù)的算術(shù)平均值，分析可得以下結(jié)果。
（1）背景噪聲和風(fēng)噪聲比被測喇叭聲壓級最少低了21.15 dB，滿足開闊場地進行聲學(xué)試驗的要求。
（2）根據(jù)規(guī)定，對于M、N類安裝在車輛前部的喇叭，在距離喇叭2 m處的A計權(quán)聲壓級取值范圍為93～112 dB。參考“測量距離增加1倍，聲壓級降低6 dB”的準(zhǔn)則，將其轉(zhuǎn)換到正前方和右前方7 m，大概降低12 dB，結(jié)合本次試驗數(shù)據(jù)，可得12款車型喇叭聲壓都在規(guī)定范圍內(nèi)。
（3）理論上距離聲源相同距離處聲壓級是相等的，因此右前方的聲壓級應(yīng)小于正前方，背景噪聲充分驗證了理論的正確性。比較不同樣本正前方和右前方30°的聲壓級，得1、3、6、7、8樣本右前方30°的聲壓級大于正前方，說明汽車?yán)戎赶蛐圆幻鞔_，其在給前方車輛和行人發(fā)出警醒的同時，也給兩側(cè)的居民造成了干擾。
表2 測點位置A計權(quán)聲壓級
2.2 心理聲學(xué)客觀參數(shù)分析
心理聲學(xué)參數(shù)是描述不同聲音信號主觀感受差異程度的客觀物理量，采用心理聲學(xué)參數(shù)分析喇叭聲音樣本，能夠定量反映不同樣本之間的聽覺感受差別。心理聲學(xué)參數(shù)很多，結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并考慮喇叭聲音具有高頻、短時平穩(wěn)的特點，本文選取了雙耳響度、尖銳度、粗糙度3個主要參數(shù)進行分析。需要說明的是各參數(shù)的計算都是通過PULSE Sound Quality模塊進行的，其中雙耳響度是針對左右耳的參數(shù)，其余參數(shù)通過取左右通道的算術(shù)平均值完成。表3給出了12個樣本車型正前方3個心理聲學(xué)客觀參數(shù)（雙耳響度、粗糙度、尖銳度）、A計權(quán)聲壓級、B計權(quán)聲壓級的計算結(jié)果。
比較分析各心理聲學(xué)參數(shù)在不同測點的值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同測點的客觀參數(shù)有差異，部分表現(xiàn)為右前方30°的心理聲學(xué)參數(shù)值大于正前方，進一步表明喇叭聲音的指向性不明確，分析原因有可能是喇叭在汽車上的安裝位置和喇叭朝向所致。
表3 心理聲學(xué)客觀參數(shù)
表4 歸一化處理客觀參數(shù)
對比分析喇叭聲音心理聲學(xué)參數(shù)，可以看出，在同一測點，不同車型發(fā)出的喇叭聲音差異較大，即便是同一品牌或同等價位的車，喇叭聲音也各具特點。為了研究這些樣本之間的聯(lián)系與差異，對心理聲學(xué)客觀參數(shù)做相關(guān)性分析和差異性分析，尋找樣本之間的異同。由于表3的參數(shù)具有不同的量綱，且變化范圍與量度范圍各不相同，不便于參數(shù)間的分析、比較。因此本文采用數(shù)據(jù)無量綱歸一化處理，去除單位限制，將其轉(zhuǎn)換為無量綱純數(shù)，且各指標(biāo)都處于同一數(shù)量級，對不同單位、不同變化范圍的各指標(biāo)進行綜合比較、分析。本文所用歸一化處理通過各參量相對于其最大值的比例來實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化處理，結(jié)果見表4。
分析A計權(quán)聲壓級、B計權(quán)聲壓級、雙耳響度、粗糙度、尖銳度的相關(guān)性，得出以下結(jié)論：雙耳響度與A計權(quán)聲壓級、B計權(quán)聲壓級的相關(guān)系數(shù)分別為0.905、0.864，說明A計權(quán)聲壓級較B計權(quán)聲壓級更能反映人耳對噪聲響度的頻率響應(yīng)；尖銳度、粗糙度與雙耳響度之間存在較高的相關(guān)性，充分證明了兩者之間的聯(lián)系，即尖銳度、粗糙度都是以響度為基礎(chǔ)的計算參量。
為了研究不同喇叭聲音特點受哪些參數(shù)影響較大，運用統(tǒng)計學(xué)中使用較多的多變量差異比較法，對各參數(shù)做直觀清晰的分析，得到的結(jié)果如圖5所示。分析可知，響度、粗糙度、尖銳度3個心理聲學(xué)客觀參數(shù)差異較A、B計權(quán)聲壓級明顯，且粗糙度、尖銳度的影響最大，說明喇叭產(chǎn)生不同聲特性主要受粗糙度、尖銳度影響，其次為雙耳響度。
3 結(jié)論
（1）通過對12款不同類型家用轎車?yán)嚷曇粜盘柕姆治?，得出喇叭聲音是處于中高頻帶的短時、平穩(wěn)信號。目前車用電喇叭多是雙音喇叭，其指向性不明確，在給前方車輛和行人發(fā)出警醒的同時，也給道路兩旁居民造成干擾。
（2）分析雙耳響度、粗糙度、尖銳度、A計權(quán)聲壓級、B計權(quán)聲壓級之間的相關(guān)性，得出A計權(quán)聲壓級與各參數(shù)的相關(guān)性高于B計權(quán)聲壓級，說明A計權(quán)聲壓級更能反映人耳對噪聲響度的頻率響應(yīng)。同時，喇叭聲特性受粗糙度與尖銳的影響大于雙耳響度。
References)
[1]GB/T 14259—1993.聲學(xué)關(guān)于空氣噪聲的測量及其對人影響的評價的標(biāo)準(zhǔn)的指南[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1993.GB/T 14259—1993.Acoustic About Air Noise Measurement and Evaluation of the Impact of People's Standard Guidelines[S].Beijing：China Standards Press，1993.(in Chinese)
[2]黃麗雯，郭小渝.摩托車電喇叭聲音性能分析方法研究[J].機電工程，2009，26(2)：85-87.Huang Liwen，Guo Xiaoyu.Analysis of Motorcycle Electric Horn Sound Performance[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering，2009，26(2)：85-87.(in Chinese)
[3]任文堂，莊文雄，金紀(jì)民.機動車輛喇叭噪聲的研究[J].環(huán)境科學(xué)，1978(4)：52-55.Ren Wentang，Zhuang Wenxiong，Jin Jiming.The Noise Research of Motor Vehicle[J].Environmental Sciences，1978(4)：52-55.(in Chinese)
[4]LEMAITRE G.Model and Estimation Method for Predicting the Sound Radiated by a Horn Loudspeaker with Application to a Car Horn[J].Applied Acoustics，2008(69)：47-59.
[5]LEMAITRE G.The Sound Quality of Car Horns：Designing New Representative Sounds [J].Acta Acustica United with Acoustica，2009(95)：356-372.
[6]徐中明，張芳，賀巖松.基于主觀試驗的汽車?yán)嚷曁匦苑治鯷J].汽車工程學(xué)報，2012，2(7)：249-255.Xu Zhongming，Zhang Fang，He Yansong.Analysis of Sound Quality of Car Horn Based on Subjective Tests[J].Chinese Journal of Automotive Engineering，2012，2(7)：249-255.(in Chinese)
[7]徐中明，張芳，周小林.汽車?yán)嚷暺焚|(zhì)主觀評價與分析[J].汽車工程，2013，35(2)：188-192.Xu Zhongming，Zhang Fang，Zhou Xiaolin.An Analysis on the Sound Quality of Car Horns[J].Automotive Engineering，2013，35(2)：188-192.(in Chinese)
[8]LEMAITRE G，SUSINI P，WINSBERG S，et al. The Sound Quality of Car Horns：A Psychoacoustical Study of Timbre[J].Acta Acustica United with Acustica，2009(93)：447-468.
[9]王登峰，劉宗魏，梁杰，等.車內(nèi)噪聲品質(zhì)的主觀評價試驗與客觀量化描述[J].吉林大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版)，2006，36(S2)：41-45.Wang Dengfeng，Liu Zongwei，Liang Jie，et al.Subjective Evaluation Test and Objective Quantificational Description of Vehicle Interior Noise Quality[J].Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition)，2006，36(S2)：41-45.(in Chinese)
[10]GB 15742—2006.機動車用喇叭的性能要求及試驗方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.GB 15742—2006.Performance Requirements and Test Methods of Horn for Motor Vehicles[S].Beijing：China Standards Press，2006.(in Chinese)
[11]QC/T 30—2004.機動車用電喇叭技術(shù)條件[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.QC/T 30—2004.Technical Specification of Electric Horn for Motor Vehicle[S].Beijing：China Standards Press，2004.(in Chinese)
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張志飛，袁 瓊，徐中明，賀巖松
（1.重慶大學(xué) 機械傳動國家重點試驗室，重慶 400030；2.重慶大學(xué) 機械工程學(xué)院，重慶 400030）
汽車?yán)仁瞧嚢踩到y(tǒng)中不可缺少的電器元件之一，其聲音對道路兩旁行人和前后車輛具有一定的提示與警醒的作用，但使用不當(dāng)或隨意使用就會對環(huán)境造成噪聲污染并嚴(yán)重影響人們的日常生活，因此人們對喇叭聲音的要求逐漸提高。國外對機動車?yán)嚷曇粜阅艿难芯恳呀?jīng)比較成熟，能夠嚴(yán)格控制喇叭發(fā)聲大小。我國也在積極開展相關(guān)研究，針對機動車?yán)嚷曇粜阅艿臉?biāo)準(zhǔn)[1]也正在向世界高水平標(biāo)準(zhǔn)靠攏。為了降低喇叭聲帶來的不良影響，各大汽車廠商、院校和研究所對喇叭聲音的特性及如何提高喇叭聲音特性進行著研究[2-5]，期待開發(fā)出在不失去其最基本功能的前提下，具有自己品牌效應(yīng)的DNA喇叭聲音。因此，對汽車?yán)嚷曇暨M行聲特性的試驗分析研究具有重要意義。
目前喇叭聲音主要是結(jié)合主客觀評價試驗進行聲品質(zhì)[6-9]研究，但是主觀評價耗時、費力且效率較低，因此本文從客觀方面對喇叭聲音進行分析。本文參考GB 15742—2006《機動車用喇叭的性能要求及試驗方法》[10]對12輛不同類型家用轎車?yán)嚷曇暨M行采樣，分析喇叭聲音的時域、頻譜、時頻特性。采用國家標(biāo)準(zhǔn)對喇叭聲音進行檢驗，并用客觀參量A、B計權(quán)聲壓級、雙耳響度、粗糙度、尖銳度對喇叭樣本進行客觀分析，了解汽車?yán)嚷曇舻奶匦?，分析不同喇叭聲音信號的差異，為后續(xù)有關(guān)喇叭聲音的研究提供指導(dǎo)。
1 試驗方法
本次試驗參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15742—2006《機動車用喇叭的性能要求及試驗方法》來進行。試驗采用B&K雙耳麥克風(fēng)4101，采集距離車輛中心縱向平面7 m的正前方和右前方30°的喇叭聲音信號（要求傳感器離地距離為0.5～1.5 m），采用LMS公司生產(chǎn)的16通道便攜式數(shù)據(jù)采集器。試驗場地為開闊空地，滿足背景噪聲和風(fēng)噪聲比被測喇叭的聲壓級至少低10 dB、天氣良好、試驗環(huán)境溫度為23 ℃±5 ℃。試驗時，除測試人員外，其他人員不得在喇叭和傳感器附近停留，且所有窗戶關(guān)閉、輔助裝置停止工作，以免對試驗準(zhǔn)確性產(chǎn)生干擾。為了保證試驗數(shù)據(jù)的有效性，要求試驗人員能夠熟練、正確佩戴雙耳麥克風(fēng)，能夠控制好按喇叭的力度，因此試驗前對2名雙耳麥克佩戴者和喇叭按動者進行專業(yè)培訓(xùn)，試驗時由他們統(tǒng)一操作。由于人耳可聽見的聲音頻率范圍為20～20 000 Hz，故本次試驗采樣頻率為40 960 Hz，采樣時間為11 s，各車型重復(fù)采樣3次。試驗流程及設(shè)備如圖1所示。
2 試驗結(jié)果分析
目前，對聲學(xué)特性的分析主要有主觀評價、客觀評價、主客觀相結(jié)合，由于主觀評價需耗費大量時間、人力，效率較低且成本較高、容易出錯，因此本文從客觀等方面對喇叭聲音樣本進行分析處理。
對同一車型的喇叭3個不同聲音樣本，選取滿意的復(fù)制到LMS Test.Lab9A的Time Data Selecting界面，通過重復(fù)試聽截取發(fā)聲效果較好且波形比較飽和，時間長度為1 s的樣本，保存作為后續(xù)處理數(shù)據(jù)。
2.1 喇叭聲音樣本基本分析
圖2為喇叭原始信號與截取信號，通過對樣本時域基本參量分析，得樣本的均值接近于0，表明喇叭發(fā)聲穩(wěn)定。結(jié)合樣本時域波形圖和時頻圖（圖3），進一步說明喇叭聲音是一個短時平穩(wěn)信號，且主要能量集中在中高頻段。
本次試驗車型所用喇叭均為電喇叭，結(jié)合樣本頻譜圖，可以看出部分頻譜具有諧波特性，提取每個車型喇叭聲音樣本的峰值頻率，見表1。根據(jù)QC/T30—2004《機動車用電喇叭技術(shù)條件》[11]，喇叭基頻范圍在240～650 Hz，有單音喇叭、雙音喇叭、三音喇叭。對于雙音喇叭，以低音基頻為基準(zhǔn)，基頻比為4∶5或者5∶6，對于三音喇叭基頻比為4∶5∶6，且允許誤差均為6%。結(jié)合表1可知本次試驗所用喇叭除11號樣本為單音喇叭外，其余11個樣本為雙音喇叭，其基頻比在0.793～0.861。對各樣本聲壓級頻譜圖分析（圖4），可得頻率在1 800～3 550 Hz頻帶內(nèi)的聲壓級均大于頻率超過3 550 Hz的每一分量的聲壓級。綜上所述，喇叭基頻、基頻比、頻帶聲壓級均滿足QC/T30—2004喇叭技術(shù)條件。
表1 喇叭基頻周期
本次試驗同時采集正前方和右前方30°兩測點的喇叭聲音信號，目的是為了研究喇叭聲音的指向性，因此分別計算兩測點位置左右麥克風(fēng)的A計權(quán)聲壓級，最終結(jié)果（表2）取各測點左右參數(shù)的算術(shù)平均值，分析可得以下結(jié)果。
（1）背景噪聲和風(fēng)噪聲比被測喇叭聲壓級最少低了21.15 dB，滿足開闊場地進行聲學(xué)試驗的要求。
（2）根據(jù)規(guī)定，對于M、N類安裝在車輛前部的喇叭，在距離喇叭2 m處的A計權(quán)聲壓級取值范圍為93～112 dB。參考“測量距離增加1倍，聲壓級降低6 dB”的準(zhǔn)則，將其轉(zhuǎn)換到正前方和右前方7 m，大概降低12 dB，結(jié)合本次試驗數(shù)據(jù)，可得12款車型喇叭聲壓都在規(guī)定范圍內(nèi)。
（3）理論上距離聲源相同距離處聲壓級是相等的，因此右前方的聲壓級應(yīng)小于正前方，背景噪聲充分驗證了理論的正確性。比較不同樣本正前方和右前方30°的聲壓級，得1、3、6、7、8樣本右前方30°的聲壓級大于正前方，說明汽車?yán)戎赶蛐圆幻鞔_，其在給前方車輛和行人發(fā)出警醒的同時，也給兩側(cè)的居民造成了干擾。
表2 測點位置A計權(quán)聲壓級
2.2 心理聲學(xué)客觀參數(shù)分析
心理聲學(xué)參數(shù)是描述不同聲音信號主觀感受差異程度的客觀物理量，采用心理聲學(xué)參數(shù)分析喇叭聲音樣本，能夠定量反映不同樣本之間的聽覺感受差別。心理聲學(xué)參數(shù)很多，結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并考慮喇叭聲音具有高頻、短時平穩(wěn)的特點，本文選取了雙耳響度、尖銳度、粗糙度3個主要參數(shù)進行分析。需要說明的是各參數(shù)的計算都是通過PULSE Sound Quality模塊進行的，其中雙耳響度是針對左右耳的參數(shù)，其余參數(shù)通過取左右通道的算術(shù)平均值完成。表3給出了12個樣本車型正前方3個心理聲學(xué)客觀參數(shù)（雙耳響度、粗糙度、尖銳度）、A計權(quán)聲壓級、B計權(quán)聲壓級的計算結(jié)果。
比較分析各心理聲學(xué)參數(shù)在不同測點的值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同測點的客觀參數(shù)有差異，部分表現(xiàn)為右前方30°的心理聲學(xué)參數(shù)值大于正前方，進一步表明喇叭聲音的指向性不明確，分析原因有可能是喇叭在汽車上的安裝位置和喇叭朝向所致。
表3 心理聲學(xué)客觀參數(shù)
表4 歸一化處理客觀參數(shù)
對比分析喇叭聲音心理聲學(xué)參數(shù)，可以看出，在同一測點，不同車型發(fā)出的喇叭聲音差異較大，即便是同一品牌或同等價位的車，喇叭聲音也各具特點。為了研究這些樣本之間的聯(lián)系與差異，對心理聲學(xué)客觀參數(shù)做相關(guān)性分析和差異性分析，尋找樣本之間的異同。由于表3的參數(shù)具有不同的量綱，且變化范圍與量度范圍各不相同，不便于參數(shù)間的分析、比較。因此本文采用數(shù)據(jù)無量綱歸一化處理，去除單位限制，將其轉(zhuǎn)換為無量綱純數(shù)，且各指標(biāo)都處于同一數(shù)量級，對不同單位、不同變化范圍的各指標(biāo)進行綜合比較、分析。本文所用歸一化處理通過各參量相對于其最大值的比例來實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化處理，結(jié)果見表4。
分析A計權(quán)聲壓級、B計權(quán)聲壓級、雙耳響度、粗糙度、尖銳度的相關(guān)性，得出以下結(jié)論：雙耳響度與A計權(quán)聲壓級、B計權(quán)聲壓級的相關(guān)系數(shù)分別為0.905、0.864，說明A計權(quán)聲壓級較B計權(quán)聲壓級更能反映人耳對噪聲響度的頻率響應(yīng)；尖銳度、粗糙度與雙耳響度之間存在較高的相關(guān)性，充分證明了兩者之間的聯(lián)系，即尖銳度、粗糙度都是以響度為基礎(chǔ)的計算參量。
為了研究不同喇叭聲音特點受哪些參數(shù)影響較大，運用統(tǒng)計學(xué)中使用較多的多變量差異比較法，對各參數(shù)做直觀清晰的分析，得到的結(jié)果如圖5所示。分析可知，響度、粗糙度、尖銳度3個心理聲學(xué)客觀參數(shù)差異較A、B計權(quán)聲壓級明顯，且粗糙度、尖銳度的影響最大，說明喇叭產(chǎn)生不同聲特性主要受粗糙度、尖銳度影響，其次為雙耳響度。
3 結(jié)論
（1）通過對12款不同類型家用轎車?yán)嚷曇粜盘柕姆治?，得出喇叭聲音是處于中高頻帶的短時、平穩(wěn)信號。目前車用電喇叭多是雙音喇叭，其指向性不明確，在給前方車輛和行人發(fā)出警醒的同時，也給道路兩旁居民造成干擾。
（2）分析雙耳響度、粗糙度、尖銳度、A計權(quán)聲壓級、B計權(quán)聲壓級之間的相關(guān)性，得出A計權(quán)聲壓級與各參數(shù)的相關(guān)性高于B計權(quán)聲壓級，說明A計權(quán)聲壓級更能反映人耳對噪聲響度的頻率響應(yīng)。同時，喇叭聲特性受粗糙度與尖銳的影響大于雙耳響度。
References)
[1]GB/T 14259—1993.聲學(xué)關(guān)于空氣噪聲的測量及其對人影響的評價的標(biāo)準(zhǔn)的指南[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1993.GB/T 14259—1993.Acoustic About Air Noise Measurement and Evaluation of the Impact of People's Standard Guidelines[S].Beijing：China Standards Press，1993.(in Chinese)
[2]黃麗雯，郭小渝.摩托車電喇叭聲音性能分析方法研究[J].機電工程，2009，26(2)：85-87.Huang Liwen，Guo Xiaoyu.Analysis of Motorcycle Electric Horn Sound Performance[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering，2009，26(2)：85-87.(in Chinese)
[3]任文堂，莊文雄，金紀(jì)民.機動車輛喇叭噪聲的研究[J].環(huán)境科學(xué)，1978(4)：52-55.Ren Wentang，Zhuang Wenxiong，Jin Jiming.The Noise Research of Motor Vehicle[J].Environmental Sciences，1978(4)：52-55.(in Chinese)
[4]LEMAITRE G.Model and Estimation Method for Predicting the Sound Radiated by a Horn Loudspeaker with Application to a Car Horn[J].Applied Acoustics，2008(69)：47-59.
[5]LEMAITRE G.The Sound Quality of Car Horns：Designing New Representative Sounds [J].Acta Acustica United with Acoustica，2009(95)：356-372.
[6]徐中明，張芳，賀巖松.基于主觀試驗的汽車?yán)嚷曁匦苑治鯷J].汽車工程學(xué)報，2012，2(7)：249-255.Xu Zhongming，Zhang Fang，He Yansong.Analysis of Sound Quality of Car Horn Based on Subjective Tests[J].Chinese Journal of Automotive Engineering，2012，2(7)：249-255.(in Chinese)
[7]徐中明，張芳，周小林.汽車?yán)嚷暺焚|(zhì)主觀評價與分析[J].汽車工程，2013，35(2)：188-192.Xu Zhongming，Zhang Fang，Zhou Xiaolin.An Analysis on the Sound Quality of Car Horns[J].Automotive Engineering，2013，35(2)：188-192.(in Chinese)
[8]LEMAITRE G，SUSINI P，WINSBERG S，et al. The Sound Quality of Car Horns：A Psychoacoustical Study of Timbre[J].Acta Acustica United with Acustica，2009(93)：447-468.
[9]王登峰，劉宗魏，梁杰，等.車內(nèi)噪聲品質(zhì)的主觀評價試驗與客觀量化描述[J].吉林大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版)，2006，36(S2)：41-45.Wang Dengfeng，Liu Zongwei，Liang Jie，et al.Subjective Evaluation Test and Objective Quantificational Description of Vehicle Interior Noise Quality[J].Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition)，2006，36(S2)：41-45.(in Chinese)
[10]GB 15742—2006.機動車用喇叭的性能要求及試驗方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.GB 15742—2006.Performance Requirements and Test Methods of Horn for Motor Vehicles[S].Beijing：China Standards Press，2006.(in Chinese)
[11]QC/T 30—2004.機動車用電喇叭技術(shù)條件[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.QC/T 30—2004.Technical Specification of Electric Horn for Motor Vehicle[S].Beijing：China Standards Press，2004.(in Chinese)
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