基于声掩蔽的客车车内声品质分析与控制方法研究

The vehicle interior sound quality is an important research topic of the vehicle interior environment. As a component of the vehicle comfort, it affects the feeling of driver and passengers. It also affects the driving behavior which is related with the automobile safety. And the sound masking effect is a significant psychoacoustic phenomenon. With rational utilization, an acoustic environment can be built consciously and actively to meet some special requirements on sound environment. In this project, the sound masking effect is proposed as a new bus interior sound quality analysis and control method. The sound quality characters of different acoustic functional divisions in a bus will be studied. The masking regularity of masking sounds on the vehicle interior noise will be revealed. And the improvement performance of this method on the vehicle interior sound quality will also be analyzed. Moreover, a bus interior masking sound genealogy will be summarized and a vehicle interior sound quality control system will be constructed to realize the sound quality control of different acoustic functional divisions. At last, a bus interior sound quality analysis and control method based on sound masking effect will be obtained..The aim of this research is to solve an important problem of vehicle sound environment construction. The results of it can be used in the vehicle interior sound environment comfort improvement and the interior sound environment personalized customization of vehicles with new energy. It assists to build appropriate emotional behaviors for both driver and passenger. And it is also helpful to the promotion of vehicle security and comfort.

车内声品质是车辆环境中一个重要的研究内容，它影响着人的感受，是汽车舒适性的组成部分；也影响着人对汽车的驾驶操作，关乎汽车安全性。声掩蔽效应则是一种重要的心理声学现象，对其合理利用可以有意识地、主动地构建声环境，满足人类对声环境的特定需求。本项目提出用声掩蔽方法改善客车车内声品质提高其驾乘舒适性的新思路，拟研究客车车内不同声功能分区噪声的声品质特性，揭示掩蔽声对车内噪声的掩蔽作用及对声品质改善的规律性，构建客车车内掩蔽声族谱和分区声品质控制系统，实现车内不同分区声品质的有效控制，建立基于声掩蔽的客车车内声品质分析与控制方法，为车内声品质分析与控制提供新的途径。.该研究是车内声环境综合构建的一项重要内容，既可用于目前传统车辆内声学环境提升改善，又有望用于新能源车辆个性化声学环境定制，用以帮助司机和乘客分别建立既具适度警觉又相对舒适的声情绪行为，提升车辆安全性和舒适性。

基于工程心理学的理论，掩蔽声可以在一定程度上掩蔽噪声环境中的分心和惊悚，在特定环境下可以起到警示作用。在此前提下，鉴于目前车内声品质研究存在多以乘用车为研究对象，对于公共交通客车涉及较少；各种已有的声品质优化控制方法，或者是对车内声场统一作用，或者是对车内空间声场点降噪，区域性降噪相关研究较为少见等现状，本项目针对基于声掩蔽的客车车内声品质分析与控制方法展开了较为系统的研究。.项目首先以城市公交等客车作为研究对象，分析了掩蔽声下车内不同分区的声环境特性，进行了掩蔽声设计研究。.其次，针对车内不同的声学功能分区，不断完善试验方案，先后进行了三轮车内声掩蔽主客观评价试验。.利用所获得的实验数据，展开了基于掩蔽效应的车内声品质的分析和控制问题研究，讨论不同掩蔽声下的车内声品质综合评价，以指导后续掩蔽声的优选。研究中，采用模糊综合评价方法，进行了第一轮乘客区基于掩蔽效应的模糊综合评价研究；在随后的第二轮乘客区研究中，利用灰色关联分析方法进行了基于掩蔽效应的动态声品质客观综合评价研究；其后，将效果较好的基于掩蔽效应的动态声品质客观综合评价应用到驾驶员区。.完成了掩蔽声声品质自适应控制装置硬件和控制软件设计，研究不同车内分区内，扬声器布放方式和指向对掩蔽声改善车内声品质的影响，构建掩蔽声声品质控制体系。在整车范围内，依托所构建的掩蔽声声品质控制体系，通过掩蔽声优选及声源布放优化实现车内不同分区声品质的有效控制方案。.最后，建立基于声掩蔽的客车车内声品质分析与控制方法，总结车辆内部基于声掩蔽效应的声品质控制和声环境构建流程，为车内声品质分析与控制提供了新的途径。.此外，在上述研究的基础上，项目组深入挖掘驾驶员驾驶车辆过程中的心理生理特点，展开了一系列的驾驶员注意与驾驶员疲劳驾驶预警探索性研究。