齒輪噪聲解調(diào)分析新方法及其音質(zhì)主觀評價(jià)體系的研究.pdf

1、噪聲污染問題是當(dāng)今社會(huì)特別關(guān)注的重大環(huán)境問題。有關(guān)噪聲的分析與控制關(guān)系到環(huán)境保護(hù)，關(guān)系到生活質(zhì)量與身心健康，關(guān)系到工業(yè)產(chǎn)品的競爭力，關(guān)系到國防與尖端產(chǎn)品的質(zhì)量、壽命、可靠性與精度，以至關(guān)系到對人類心理生理奧秘的探索，因此，各國都投入了大量的人力、物力和財(cái)力來進(jìn)行研究。我們知道，解決噪聲和振動(dòng)問題的根本在于對聲源的研究，所以關(guān)鍵問題在于研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)聲機(jī)理，診斷出設(shè)備中主要的易于解決的聲源，然后進(jìn)行控制。目前雖然關(guān)于噪聲問題的研究者眾

2、多，也已取得大量研究成果，但大家都是從降低噪聲分貝數(shù)的角度考慮的，主要反映的是對人耳聽力的損傷以及對正常聽聞的影響，而未能準(zhǔn)確反映噪聲對人的心理、生理產(chǎn)生何種程度的影響。但在目前越來越強(qiáng)調(diào)生活質(zhì)量的社會(huì)里，人們對聲質(zhì)量的要求越來越高，在許多場合聲音質(zhì)量比聲音的強(qiáng)弱更為重要，這就要求我們要找到一種基于人耳聽覺特性的反映聲質(zhì)量的所謂主觀評價(jià)指標(biāo)和體系，以便為最終的聲質(zhì)量控制提供更具體的評判依據(jù)。 本項(xiàng)研究由國家教育部重點(diǎn)研究項(xiàng)目：“

3、噪聲全息可視化測量分析系統(tǒng)的研究”，重慶市教委科技項(xiàng)目：“變速箱噪聲和諧化測控新方法的研究”的支持。作者作了大量的理論研究和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究工作。研究的對象是齒輪噪聲。研究路線是：齒輪噪聲產(chǎn)生機(jī)理及特性→故障診斷(識(shí)別主聲源)→降噪→人耳聽覺特性→聲質(zhì)量評價(jià)模型。 本文的主要研究內(nèi)容如下：(1)分析齒輪噪聲的產(chǎn)生機(jī)理及其特有的調(diào)制特性，為后面的故障診斷和主觀評價(jià)打下基礎(chǔ)。 (2)對現(xiàn)有解調(diào)分析的局限性進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的

4、解決或優(yōu)化方法。 (3)在對解調(diào)分析的局限性進(jìn)行充分研究分析后，首次提出了一種新的優(yōu)化解調(diào)算法模型——能量算子優(yōu)化解調(diào)算法。通過實(shí)驗(yàn)與已有的經(jīng)典算法——希爾伯特解調(diào)技術(shù)從精度、靈敏度、抗干擾度、復(fù)雜度等多方面進(jìn)行了對比研究。 (4)在分析音樂和諧機(jī)理——“兩音的頻率比愈是簡單的整數(shù)關(guān)系則兩音愈具有和諧的關(guān)系”的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出了“多級齒輪傳動(dòng)盡量平均分配傳動(dòng)比”的和諧化觀點(diǎn)；同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)提出了齒輪傳動(dòng)中應(yīng)盡量避免齒輪

5、軸轉(zhuǎn)頻4Hz的和諧化觀點(diǎn)，為齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)性的參考。 (5)從生理聲學(xué)和心理聲學(xué)的角度研究了人耳對聲音的傳遞機(jī)理和感覺機(jī)理，首次提出了基于人耳感覺特性的聲音質(zhì)量主觀評價(jià)模型：尖銳度指標(biāo)——基于1/3倍頻程的能量重心法，并通過主觀評價(jià)實(shí)驗(yàn)——“成對比較法”對模型進(jìn)行了驗(yàn)證。為聲音評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)從客觀標(biāo)度轉(zhuǎn)變到主觀感覺作出了探索性的研究，為以后的產(chǎn)品聲質(zhì)量設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 (6)研制了多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)，開發(fā)了信號分析軟件，用新