結構-空腔聲固耦合聲品質基礎理論研究.pdf

1、空腔內部噪聲問題是一個具有極強實際意義的問題，其應用對象包括汽車駕駛室、飛機和艦船的船艙。雖然隨著技術的發(fā)展，空腔內部的噪聲水平已有了很大的改善，但依然有很多負面評價，這種反映就涉及到空腔聲品質問題。聲品質是用戶(乘客)對封閉空腔系統(tǒng)內聲場噪聲接受度的心理感覺反映。它包括響度、粗糙度、波動度等一系列參數(shù)，并以不同的感受影響著人類的聽覺心理。空腔聲品質設計研究對低噪聲空腔設計具有重要的理論意義和使用價值，對解決其他工程問題也有廣闊的應用前

2、景。
　　 本文運用以解析為主、結合數(shù)值計算的方法，對簡諧力激勵下多彈性板邊界耦合的結構-聲學空腔內部聲場及聲品質特性進行了研究?；谧杩?導納逼近理論，建立了邊界條件均為簡支的力激勵時的結構-聲學耦合空腔內的聲場模型；結合Zwicker響度模型，建立了結構-聲學耦合系統(tǒng)內聲場響度預測模型，利用數(shù)值計算的結果分析了空腔中三個不同位置點的響度分布規(guī)律，通過計入人類聽覺對頻率的選擇性接收特性，分析了空間位置對聲強級、聲強密度以及特征

3、頻帶聲強級的影響，為聲固耦合空腔內聲響度預測和設計提供了解析模型；并推導了空腔中含有吸聲材料的聲學邊界條件聲場模型。
　　 對于空腔內聲場內的聲音，用0～20Hz調制音對其調制時，會產生獨立處理的聲品質參數(shù)：波動度。運用Green函數(shù)法建立了多激勵力多彈性面響應的聲場模型，并利用修正的聲波動度模型，建立了結構-聲學耦合系統(tǒng)的波動度的解析計算模型，并揭示了調制頻率、阻尼率以及耦合板模態(tài)密度等對聲波動度的影響規(guī)律，為耦合空腔內聲波動

4、度設計提供了預測方法。
　　 當調制音頻率增大到20～300Hz時，會產生另外一個可獨立處理的聲品質參數(shù)：粗糙度。利用有限元法和修正后的聲粗糙度模型，給出了復雜形狀腔體結構-聲學耦合系統(tǒng)內聲場的粗糙度模型。揭示了調制音頻率、調制音聲壓級以及耦合板剛度對聲粗糙度的影響規(guī)律，為復雜形狀結構-聲學耦合系統(tǒng)內聲場的粗糙度的預測和控制提供了方法。
　　 本文還對聲品質主觀評價方法進行了研究。針對評價者在使用語義細分法評價時，對其評

5、價結果優(yōu)劣的判斷需要憑經驗的問題，將灰色區(qū)間的概念引入語義細分法，提出了自己的判斷準則。針對成對比較法耗時耗力，并容易導致評價者疲勞而使評價失效的情況，提出了一種新的關于聲品質多維度屬性的主觀評價方法——與標準比較法。組織10人評價組對某9個聲樣本進行了評價試驗，利用多元線性回歸分析，建立用以心理聲學客觀參數(shù)量化描述主觀評價結果的聲品質數(shù)學模型，并進行了檢驗。
　　 利用一個矩形結構-聲學耦合系統(tǒng)，通過試驗對耦合腔體內的響度預測