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纯电动汽车主动发声系统声品质优化研究

纯电动汽车主动发声系统声品质优化研究

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作者：姜诚勇重庆理工大学

学位级别：硕士

纯电动汽车与传统燃油车相比,具有安静、无污染等诸多优点。在国家政策的支持下,我国新能源汽车的保有量逐年上升。纯电动汽车车内过于安静的环境易使某些驾驶员感到疲劳,失去了原有的驾驶乐趣,基于上述大环境,车内主动发声技术应运而... 详细信息

纯电动汽车与传统燃油车相比,具有安静、无污染等诸多优点。在国家政策的支持下,我国新能源汽车的保有量逐年上升。纯电动汽车车内过于安静的环境易使某些驾驶员感到疲劳,失去了原有的驾驶乐趣,基于上述大环境,车内主动发声技术应运而生。伴随着该技术的蓬勃发展,可以对车内的声音进行设计,满足对声音有不同需求的驾驶员群体,丰富主动发声系统的声源库;也可以对声品质进行设计和优化,提高驾乘舒适性,传递出悦耳的动力感声音。故本文对纯电动汽车主动发声系统的声品质优化进行研究。为实现主动发声系统的声品质优化,本文首先围绕发动机声音合成展开研究。分析发动机的噪声产生机理,基于某款听感逼真的赛车游戏,以某品牌4缸发动机跑车为例,在选定的3种基础工况下进行发动机声音采集与阶次分析等研究工作。通过对比分析声音合成方法的优劣,选取实现简单、听感较为真实的粒子合成算法作为本文的声音合成算法,根据各工况的行驶状态参数进行声音合成。最后制定声音的合成策略并进行仿真验证。其次,以增强动力感声品质为目标,对声音阶次进行设计。以加速工况声音为研究对象,增强或衰减某些阶次,制定不同的阶次组成方案,进行主客观评价试验。基于线性回归方程搭建声品质评价模型,建立主观评价分数和心理声学客观参数之间的联系。最后在符合国家标准的前提下,对怠速和减速工况的声音进行动力感阶次设计。最后,对主动发声系统动力感声品质的优化进行研究。基于声品质优化方法对算法滤波器的参数进行寻优,确定最优解。基于正交实验研究不同的阶次幅值对动力感声品质的贡献度,通过声品质评价模型计算各组合方式的动力感得分。以动力感声品质得分最高为优化目标,对声音阶次幅值进行优化,确定在基础工况下具有最强动力感声品质的阶次幅值组合。最后搭建主动发声系统的硬件平台进行实车测试,通过声品质评价模型和组织二次主观评价,对声品质的优化效果进行全面验证。

关键词：纯电动汽车主动发声系统动力感声品质声品质优化主客观评价

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