王巖松，劉寧寧，郭輝，王孝蘭

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車內(nèi)噪聲綜合煩躁度模糊綜合評(píng)價(jià)

王巖松，劉寧寧，郭輝，王孝蘭

(上海工程技術(shù)大學(xué)汽車工程學(xué)院，上海 201620)

以車內(nèi)噪聲為研究對(duì)象，研究了聲品質(zhì)的主觀模糊綜合評(píng)價(jià)方法。根據(jù)汽車車內(nèi)噪聲測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)噪聲采集方案，對(duì)平穩(wěn)和非平穩(wěn)車內(nèi)噪聲進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集、信號(hào)預(yù)處理，建立噪聲樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。采用參考語(yǔ)義細(xì)分法對(duì)四款汽車車內(nèi)噪聲的綜合煩躁度進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)研究，基于主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果和模糊綜合算法，建立了綜合煩躁度模糊綜合評(píng)價(jià)模型，可以計(jì)算出整車噪聲綜合煩躁度總值。結(jié)果表明不同車型有其自身的聲品質(zhì)特征。所提出的方法可用于實(shí)施不同車輛的聲品質(zhì)比較和評(píng)判。

車內(nèi)噪聲；綜合煩躁度；參考語(yǔ)義細(xì)分法；模糊綜合評(píng)價(jià)

0 引言

車內(nèi)噪聲是影響駕駛員和乘客的舒適性、聽覺損害程度、語(yǔ)音清晰度以及對(duì)車外各種音響訊號(hào)識(shí)別能力的主要因素，因此車內(nèi)噪聲的聲品質(zhì)成為人們?cè)u(píng)價(jià)和選購(gòu)汽車的重要指標(biāo)之一。聲品質(zhì)的好壞程度需要經(jīng)過評(píng)價(jià)將其量化，評(píng)價(jià)方法主要有主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)。雖然近年來，基于聲品質(zhì)的客觀評(píng)價(jià)方法獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，評(píng)價(jià)的效率提高且成本降低，但聲品質(zhì)的客觀評(píng)價(jià)仍然不能替代主觀評(píng)價(jià)，主觀評(píng)價(jià)結(jié)果才是對(duì)聲品質(zhì)的真實(shí)反映[1]。國(guó)外經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的研究，運(yùn)用排序法、等級(jí)評(píng)分法、成對(duì)比較法、語(yǔ)義細(xì)分法[2-6]等眾多方法在車輛噪聲的主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中得到了較好的結(jié)果。我國(guó)多個(gè)院校的學(xué)者對(duì)這些方法也進(jìn)行了研究并提出了一些改進(jìn)的方法，例如分組成對(duì)比較法、參考語(yǔ)義細(xì)分法[7-11]。這些方法研究的都是對(duì)單個(gè)噪聲樣本的評(píng)價(jià)，但車內(nèi)整體的聲環(huán)境受到不同工況、不同類型和不同位置噪聲的影響，而不同條件下的噪聲對(duì)整車聲品質(zhì)的影響程度也不相同，所以，要對(duì)整車車內(nèi)噪聲的聲品質(zhì)做出評(píng)價(jià)，就必須把這諸多條件下的噪聲評(píng)價(jià)綜合起來加以考慮。

模糊綜合算法在聲品質(zhì)評(píng)價(jià)主客觀評(píng)價(jià)中也早有應(yīng)用[12,13]。但這種應(yīng)用在現(xiàn)有的評(píng)價(jià)方法之中，得到的結(jié)果同樣是單個(gè)噪聲樣本的評(píng)價(jià)值。本文基于參考語(yǔ)義細(xì)分法對(duì)4輛車車內(nèi)各種條件下的156個(gè)噪聲樣本進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)的結(jié)果，結(jié)合模糊綜合算法建立整車的綜合煩躁度綜合評(píng)價(jià)模型。模型在綜合不同工況的評(píng)價(jià)值得到不同位置的聲品質(zhì)綜合值的基礎(chǔ)上，再綜合不同位置的評(píng)價(jià)值得到整車的聲品質(zhì)評(píng)價(jià)總值。根據(jù)結(jié)果可以比較每輛車不同位置或者不同車輛之間的聲品質(zhì)優(yōu)劣。

1 主觀評(píng)價(jià)方法

評(píng)價(jià)方法的設(shè)置決定了評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性。車內(nèi)噪聲的主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)采用參考語(yǔ)義細(xì)分法。語(yǔ)義細(xì)分是提供一些極性化形容詞描述噪聲樣本讓評(píng)價(jià)者選擇，這些形容詞意義相反，比如，愉悅—煩惱，平滑—粗糙，低沉—響亮等，再在這些形容詞之間設(shè)置5個(gè)、7個(gè)或者更多的均勻的等級(jí)區(qū)間，使評(píng)價(jià)結(jié)果參考價(jià)值更大。為使試驗(yàn)對(duì)于評(píng)價(jià)者更容易進(jìn)行和結(jié)果一致性更好，加入一個(gè)參考樣本作為已知的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在試驗(yàn)中采用參考樣本與每個(gè)待評(píng)價(jià)的樣本組合成評(píng)價(jià)對(duì)，先后播放這兩個(gè)樣本，評(píng)價(jià)者根據(jù)需要評(píng)價(jià)的聲樣本相對(duì)于參考樣本的區(qū)別，做出主觀評(píng)價(jià)判斷。這種方式稱作參考語(yǔ)義細(xì)分法[14]。描述噪聲樣本的形容詞設(shè)計(jì)上并不和上述相同，而是選擇了一些描述綜合煩躁度遞增程度的形容詞，如表1所示。主觀評(píng)價(jià)后根據(jù)形容詞的賦值替代，統(tǒng)計(jì)分析即可得到數(shù)值結(jié)果用于客觀分析。

表1 參考語(yǔ)義細(xì)分法綜合煩躁度評(píng)價(jià)詞匯及賦值

聲品質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)量有綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)，例如煩惱度、偏好性、低沉度等，還有單一的評(píng)價(jià)量，例如響度、尖銳度、粗糙度等。本文的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)定義為綜合煩躁度，是由一些基本聽覺感受量如聲壓級(jí)、響度、尖銳度、粗糙度、抖動(dòng)度等共同影響的結(jié)果，是評(píng)價(jià)產(chǎn)品噪聲聲品質(zhì)特征的指標(biāo)。

2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊評(píng)價(jià)法是以美國(guó)控制論學(xué)者扎德創(chuàng)建的模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊分析的方法，按照給定的條件對(duì)受到多個(gè)因素影響的研究對(duì)象的優(yōu)劣進(jìn)行全面評(píng)比、判定的一種多因素決策方法[15]。其中的模糊邏輯是通過使用模糊集合來工作的，這是一種精確解決不精確、不完全信息的方法，用這種方法最大的好處就是可以比較自然地處理人類思維的主動(dòng)性和模糊性。而綜合評(píng)價(jià)是對(duì)多種屬性的事物，或者說其總體優(yōu)劣受多種因素影響的事物做出一個(gè)能合理地綜合這些屬性或因素的總體評(píng)判。因此，只有對(duì)這諸多因素的影響進(jìn)行綜合，才能對(duì)研究對(duì)象做出合理的評(píng)價(jià)，但通常情況下評(píng)判都會(huì)涉及模糊因素，所以應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行評(píng)判是一種可行的也是一種很好的方式[16]。

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)確定

噪聲主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)得出每個(gè)噪聲樣本的評(píng)價(jià)值，利用模糊綜合評(píng)價(jià)法得到該位置或整車的聲品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值。因此，模糊綜合的評(píng)價(jià)指標(biāo)是指各位置和各工況。汽車車內(nèi)噪聲采集實(shí)驗(yàn)中，噪聲采集設(shè)在3個(gè)位置：駕駛員位、副駕駛員位、后排左乘客位，工況設(shè)置平穩(wěn)信號(hào)有8個(gè)勻速；非平穩(wěn)信號(hào)有50~120 km/h全油門加速、60 km/h制動(dòng)、80 km/h制動(dòng)、怠速(在本文中設(shè)置為非平穩(wěn)信號(hào))。主觀評(píng)價(jià)時(shí)50~120 km/h全油門加速噪聲信號(hào)分別從開始部分和結(jié)束部分截取了兩段噪聲樣本。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的設(shè)置，可以把模糊綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)定義如表2所示。

表2 車內(nèi)噪聲模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系定義

2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)流程

(1) 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)集

根據(jù)表2可確立：主觀評(píng)價(jià)總值；3個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)；6個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)；39個(gè)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和。其中，=1, 2, 3；=1, 2；=1, 2, …, 8；=1, 2, …, 5。

(2) 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)值

車內(nèi)噪聲的綜合煩躁度主觀評(píng)價(jià)雖然是定性的，但是可由聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)參考語(yǔ)義細(xì)分法得到噪聲樣本的主觀評(píng)價(jià)定值，即第三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值。

(3) 建立權(quán)重集

權(quán)重值采用層次分析法確定。這是一種常用的多屬性決策方法，能夠?qū)⒍ㄐ詥栴}定量化，統(tǒng)一處理決策中的定性、定量因素[17]。根據(jù)車內(nèi)噪聲模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的定義，一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重集為。二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重集為。二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)均有相同的兩種三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，權(quán)重集為和。

層次分析法中，引入了1~9比率標(biāo)度法如表3所示，綜合判斷各指標(biāo)相對(duì)于總目標(biāo)重要程度的總排名和兩兩比較每一級(jí)中各指標(biāo)相對(duì)于上一級(jí)的重要程度，構(gòu)造出判斷矩陣，根據(jù)判斷矩陣計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重。在進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)試驗(yàn)時(shí)，邀請(qǐng)具有一定聲學(xué)知識(shí)的主觀評(píng)價(jià)人員按照自身經(jīng)驗(yàn)、感受和主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)做調(diào)查問卷，根據(jù)問卷結(jié)果構(gòu)造判斷矩陣。

表3 判斷矩陣標(biāo)度及其含義

為使權(quán)重值能準(zhǔn)確反映客觀實(shí)際，需進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，將偏差控制在允許范圍之內(nèi)。表4為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)與矩陣階數(shù)之間的關(guān)系。

表4 平均隨機(jī)一致性RI表

分別利用式(1)、(2)計(jì)算一致性指標(biāo)以及一致性比例，即

(2)

(4) 綜合值計(jì)算

基于三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的主觀評(píng)價(jià)值和權(quán)重計(jì)算出二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值。

(4)

同理，計(jì)算出一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值和總值：

(6)

式(3)至式(6)中=1, 2, 3；=1,2；=1, 2, …, 8；=1, 2, …, 5。

總值代表整車噪聲主觀評(píng)價(jià)的綜合值。對(duì)不同車輛分別采用上述評(píng)價(jià)方法，可以得到各自的噪聲主觀評(píng)價(jià)綜合值并進(jìn)行比較分析，進(jìn)而評(píng)判不同車的聲品質(zhì)。

3 模糊綜合評(píng)價(jià)實(shí)例

3.1 車內(nèi)噪聲測(cè)量

高質(zhì)量的噪聲樣本能真實(shí)地反應(yīng)汽車內(nèi)部的聲學(xué)特征，能夠保證試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，是主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)。噪聲測(cè)量實(shí)驗(yàn)的目的是獲得車內(nèi)不同條件下的噪聲樣本，實(shí)驗(yàn)方案參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18697—2002(聲學(xué)-汽車車內(nèi)噪聲測(cè)量方法)[18]進(jìn)行設(shè)計(jì)。測(cè)量的汽車工況包括：怠速工況、勻速工況、勻加速工況和制動(dòng)工況。其中，勻速工況是在30~100 km/h的區(qū)間內(nèi)每隔10 km/h選擇一個(gè)；勻加速工況是車輛在50~120 km/h的區(qū)間內(nèi)進(jìn)行全油門加速行駛；制動(dòng)工況是汽車以60 km/h和80 km/h勻速行駛時(shí)緊急制動(dòng)。車內(nèi)分別在駕駛員位、副駕駛員位和后排左乘客位三個(gè)位置測(cè)量噪聲信號(hào)。測(cè)量的車輛包括4輛不同類型的國(guó)產(chǎn)轎車，分別標(biāo)記為L(zhǎng)車、K車、G車和H車。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備選用丹麥Brüel&Kj?r公司生產(chǎn)的型號(hào)為3560-B的PULSE多通道測(cè)試系統(tǒng)，配有兩只1/2英寸類型4189-A-21的麥克風(fēng)。另有日本RION公司的NA-28類型的聲級(jí)計(jì)和美國(guó)NK公司Kestrel 4500便攜風(fēng)速氣象測(cè)定儀。圖1為實(shí)際噪聲測(cè)量過程中的設(shè)備設(shè)置。

(a) 駕駛員位 (b) 副駕駛員位

(c) 后排乘客座 (d) 氣象儀

圖1 車內(nèi)噪聲測(cè)量中設(shè)備的設(shè)置

Fig.1 The setting of interior noise acquisition in measurement

將所有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的噪聲信號(hào)經(jīng)實(shí)驗(yàn)室回放、分析客觀參量隨時(shí)間的變化情況，選擇每種條件下運(yùn)行工況穩(wěn)定且受其他因素影響小的最佳信號(hào)?？紤]到人耳聽覺中主觀感知的形成過程，從選出的信號(hào)中剪輯出時(shí)間長(zhǎng)度為5 s的信號(hào)作為一個(gè)噪聲樣本[2]。制動(dòng)噪聲信號(hào)長(zhǎng)度沒有5 s，根據(jù)實(shí)際的長(zhǎng)度適當(dāng)截??；加速的噪聲信號(hào)長(zhǎng)度都在10 s以上且非平穩(wěn)信號(hào)的特征隨著時(shí)間會(huì)變化，因此在加速信號(hào)的前半部分和后半部分各截取一段5 s的噪聲樣本。每輛車可截取得到39個(gè)噪聲樣本，對(duì)噪聲樣本編碼建立噪聲樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。編碼字母代表含義如表5所示。例如LDE60代表L車駕駛員位勻速60 km/h的噪聲樣本。

表5 噪聲樣本編碼中字母代表含義

3.2 主客觀評(píng)價(jià)

客觀參數(shù)值的計(jì)算利用B&K公司的Sound Quality軟件，包括響度、尖銳度、粗糙度、抖動(dòng)度、語(yǔ)音清晰度和A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)。噪聲信號(hào)的測(cè)量采用雙通道，需要將兩個(gè)客觀參數(shù)值合在一起。響度的合成過程中要考慮屏蔽效應(yīng)的影響，因此，采用了式(7)計(jì)算響度合成值。式(7)是由日本HONDA公司經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)和測(cè)算總結(jié)出來的[19]。

式中：N為雙耳響度；N為左耳響度；N為右耳響度。其他參數(shù)的合成值取其兩個(gè)值的平均值。

進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)前，首先綜合考慮各噪聲樣本的屬性及客觀參數(shù)值，選出樣本LDE60為參考樣本。然后使用Adobe Audition軟件將參考樣本和每個(gè)噪聲樣本組合在一起形成樣本對(duì)。兩個(gè)樣本之間有1 s的靜音，可以讓評(píng)價(jià)者識(shí)別下一個(gè)樣本的開始和避免后掩蔽效應(yīng)。每輛車有39個(gè)噪聲樣本，4輛車共有156個(gè)噪聲樣本，一次主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)，工作量大，超出了合適的主觀評(píng)價(jià)時(shí)間。因此，借鑒分組成對(duì)比較法的原理，將樣本按照車型分成4組即每輛車的噪聲樣本為一組，然后每組分別進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)[7]。考慮到評(píng)價(jià)試驗(yàn)的整體性，在每組之間設(shè)立LDE80為關(guān)聯(lián)樣本。在得到所有組噪聲樣本的評(píng)價(jià)值后，可根據(jù)關(guān)聯(lián)樣本對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，從而得到具有可比性的全部樣本的評(píng)價(jià)值。分組評(píng)價(jià)的原理和過程如圖2所示。

式中：表示樣本的組號(hào)；表示樣本在組內(nèi)的編號(hào)；表示樣本在組內(nèi)的原始評(píng)價(jià)值；表示關(guān)聯(lián)樣本在各組內(nèi)的原始評(píng)價(jià)值；為比例系數(shù)，用于調(diào)整評(píng)價(jià)結(jié)果的賦值大小。在得到每組各樣本的評(píng)價(jià)值后，根據(jù)式(8)計(jì)算得到最終值，全部樣本的主觀評(píng)價(jià)便可由做相應(yīng)的分析。主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)，找了25位身體健康、聽力正常的評(píng)價(jià)者以綜合煩躁度為評(píng)價(jià)指標(biāo)參與主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其中男女比例約2:1，平均年齡約28歲，大部分人有實(shí)車駕駛經(jīng)驗(yàn)。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果處理分析

根據(jù)表1對(duì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果的形容詞進(jìn)行數(shù)值替代，統(tǒng)計(jì)25名評(píng)價(jià)者對(duì)每個(gè)噪聲樣本賦分值的平均值，利用SPSS軟件計(jì)算每名評(píng)價(jià)者的結(jié)果與平均值之間的Kendall相關(guān)系數(shù)，去除相關(guān)系數(shù)低的3名評(píng)價(jià)者的結(jié)果。剩余22名評(píng)價(jià)者結(jié)果的平均值即為噪聲樣本的綜合煩躁度程度值，再根據(jù)式(8)將4組數(shù)據(jù)重建反演成具有可比性的一組數(shù)據(jù)，最終的綜合煩躁度值如表6所示(在此只列出了部分值)。

表6 四輛車主觀綜合煩躁度評(píng)價(jià)值

利用SPSS軟件計(jì)算主觀綜合煩躁度值與6個(gè)客觀參數(shù)值的Pearson相關(guān)系數(shù)如表7所示，有三個(gè)目標(biāo)參數(shù)(響度、語(yǔ)音清晰度和A計(jì)權(quán)聲壓級(jí))與主觀值的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值在0.7430以上，響度與主觀值的相關(guān)系數(shù)最大為0.9401，這在一定程度上證明了主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和有效性。

表7 主、客觀評(píng)價(jià)相關(guān)性分析

將主觀綜合煩躁度評(píng)價(jià)值按不同位置不同車輛分別作圖3、圖4和圖5。從三幅圖中可以看出，不同位置、不同車輛在各工況下的綜合煩躁度值的趨勢(shì)是類似的，加速和怠速工況下的噪聲綜合煩躁度較高，勻速工況下隨著車速的增加綜合煩躁度呈遞增的趨勢(shì)。不同車輛之間相互比較，看不出明顯的趨勢(shì)，L車的綜合煩躁度在多數(shù)工況下較低，H車的在多數(shù)工況下較高，G車和K車依次位于中間位置。圖6是L車不同位置、各工況下的的綜合煩躁度值，不同工況下各位置的綜合煩躁度沒有明顯的趨勢(shì)可言，一個(gè)位置有的工況下高，有的工況下低。

綜合分析，不同車輛之間或單個(gè)車輛內(nèi)不同位置各工況下的綜合煩躁度值在某些方面存在一定的趨勢(shì)，在另一些方面得不出確切結(jié)論。因此，為了使相互之間能有更好的數(shù)值可以比較分析，得出比較準(zhǔn)確的對(duì)比結(jié)果，將模糊綜合評(píng)價(jià)方法應(yīng)用到數(shù)據(jù)處理上，建立綜合評(píng)價(jià)模型。

3.4 模糊綜合評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用

(1) 各級(jí)指標(biāo)權(quán)重的確定

權(quán)重表明此指標(biāo)相對(duì)于上一級(jí)指標(biāo)的貢獻(xiàn)度或者說是重要程度。首先邀請(qǐng)主觀評(píng)價(jià)人員進(jìn)行了一次問卷調(diào)查。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：100%的調(diào)查者認(rèn)為駕駛員位最重要，76%的人認(rèn)為副駕駛員位較后排左乘客位重要。然后咨詢具有車輛噪聲聲品質(zhì)研究經(jīng)驗(yàn)的專家，結(jié)合調(diào)查結(jié)果構(gòu)造一級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣，計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重，利用式(2)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)所得的遠(yuǎn)小于0.1，結(jié)果如表8所示。同理可得到二級(jí)指標(biāo)和三級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣及權(quán)重和檢驗(yàn)結(jié)果，如表9和10所示。

表8 一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣及權(quán)重

表9 二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣及權(quán)重

表10 三級(jí)指標(biāo)判斷矩陣及權(quán)重

綜上：={0.4600, 0.3189, 0.2211}；= {0.6000， 0.4000}；={0.24443，0.17489, 0.12374, 0.12374，0.3320}。二級(jí)指標(biāo)“平穩(wěn)信號(hào)”下的三級(jí)指標(biāo)，30~100 km/h一共8個(gè)勻速工況，調(diào)查結(jié)果表明超過80%的人認(rèn)為它們對(duì)于整體的綜合煩躁度是同等重要的，在此設(shè)置權(quán)重相同為0.125，即={0.125, 0.125, 0.125, 0.125, 0.125, 0.125, 0.125, 0.125}。

(2) 綜合值計(jì)算分析

根據(jù)式(3)和式(4)計(jì)算二級(jí)指標(biāo)值，結(jié)果如表11所示。同理，根據(jù)式(5)和式(6)可計(jì)算出一級(jí)指標(biāo)值和整車主觀綜合值，如表12和表13所示。

表11 二級(jí)指標(biāo)主觀綜合值

注：“平”代表平穩(wěn)信號(hào)，“非”代表非平穩(wěn)信號(hào)。

表12 一級(jí)指標(biāo)主觀綜合值

Table 13 Subjective comprehensive value of first index

Table 13 Subjective comprehensive value of vehicle

根據(jù)表12中一級(jí)指標(biāo)值，可以得出：若只考慮L車內(nèi)的三個(gè)位置，則副駕駛位置綜合煩躁度值最低表明聲音品質(zhì)最好，后排左乘客位置次之，駕駛員位置較差，其余三輛車的綜合煩躁度各位置排序和此有差異；四輛車三個(gè)位置綜合煩躁度最高的分別是駕駛員位置、后排左乘客位置、后排左乘客位置、副駕駛員位置。由此可見，每輛車的聲品質(zhì)都有其自身的特點(diǎn)。

圖7是根據(jù)表12中一級(jí)指標(biāo)值繪制的，表示四輛車不同位置的綜合煩躁度值，可以得出：綜合煩躁度從低到高在駕駛員位置是L車、K車、G車、H車；在副駕駛員位置是K車、L車G車、H車；在后排左乘客位是L車、K車、H車、G車。綜合考慮四輛車的以綜合煩躁度為評(píng)價(jià)指標(biāo)的聲品質(zhì)，L車最好，K車第二，G車第三，H車最差，此結(jié)果從表13模糊綜合評(píng)價(jià)方法應(yīng)用最終得到的整車主觀綜合值中可以明顯得出。

4 結(jié)論

模糊綜合評(píng)價(jià)方法應(yīng)用在車內(nèi)噪聲聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)處理上建立了綜合評(píng)價(jià)模型，可以根據(jù)不同條件下的噪聲主觀評(píng)價(jià)值模糊綜合得到一個(gè)對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的主觀評(píng)價(jià)總值。根據(jù)多個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的總值，可以清晰地比較每款車輛不同位置之間或者不同車輛之間的聲品質(zhì)評(píng)價(jià)的好壞。這種方法相對(duì)于直接的人工測(cè)評(píng)法多了一部分評(píng)價(jià)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理，但得出的綜合值能明確比較和評(píng)判車輛的聲品質(zhì)。本文以4輛汽車為研究對(duì)象，進(jìn)行了車內(nèi)噪聲的采集和預(yù)處理，建立噪聲樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，組織評(píng)價(jià)人員按照參考語(yǔ)義細(xì)分法以綜合煩躁度為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)噪聲樣本進(jìn)行了主觀評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)結(jié)果處理中利用了模糊綜合評(píng)價(jià)方法，得到了不同位置以及整車的綜合煩躁度評(píng)價(jià)總值，為改善汽車聲品質(zhì)提供了參考。就本文選取的每輛車而言不同位置聲品質(zhì)好壞不一樣，說明不同的車型聲品質(zhì)有其自身的特征；就這四輛車而言L車的聲品質(zhì)最好。

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Fuzzy comprehensive evaluation for comprehensive annoyance of vehicle interior noise

WANG Yan-song, LIU Ning-ning, GUO Hui, WANG Xiao-lan

(School of Automotive Engineering, Shanghai University of Engineering and Science, Shanghai, 201620, China)

Aiming at the vehicle interior noise, a fuzzy comprehensive method for subjective sound quality evaluation is investigated. According to the measurement standards of vehicle interior noise, a noise acquisition scheme is designed for measuring both the stationary and nonstationary interior noises of sample vehicles. The measured and pre-processed noise signals are saved in a vehicle noise database. The anchored semantic differential method is used to subjectively evaluate the interior noise annoyances of four types of vehicles. Furthermore, based on the evaluated results and the fuzzy comprehensive algorithm, a fuzzy comprehensive annoyance evaluation model is established, which can directly provide a total value of annoyance of a whole vehicle. The results show that different types of vehicles are working in different sound quality characteristics. The proposed method is a reference for synthetical judgment and comparison of vehicle sound qualities.

vehicle interior noise; comprehensive annoyance; anchored semantic differential method; fuzzy comprehensive evaluation

TB533.2

A

1000-3630(2015)-05-0437-07

10.16300/j.cnki.1000-3630.2015.05.011

2015-02-09;

2015-04-23

國(guó)家自然科學(xué)基金(51175320)、上海市自然科學(xué)基金(14ZR1418600)資助項(xiàng)目、上海高校東方學(xué)者項(xiàng)目

王巖松(1971－), 男, 遼寧錦州人, 教授, 研究方向?yàn)檐囕vNVH測(cè)控技術(shù)。

劉寧寧, E-mail: liuningn@163.com