汽車(chē)噪聲聲音品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)及控制論文.doc

汽車(chē)噪聲聲音品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)及控制第一章 緒論1.1 論文研究的背景隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展以及對(duì)高質(zhì)量生活的不斷追求，人們對(duì)車(chē)輛乘坐的舒適性要求越來(lái)越高。車(chē)內(nèi)噪聲不僅降低了乘坐的舒適性，還增加了駕駛員的疲勞感，容易使人煩躁，甚至危及行車(chē)安全。除此之外，也影響到人們對(duì)汽車(chē)質(zhì)量的評(píng)價(jià)，進(jìn)一步影響到汽車(chē)的銷(xiāo)售。因此，如何控制和改善車(chē)內(nèi)噪聲就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的噪聲控制，只強(qiáng)調(diào)噪聲量級(jí)的大小，認(rèn)為噪聲級(jí)越低越好。為了得到舒適的車(chē)內(nèi)環(huán)境，以前主要采取降低車(chē)內(nèi)噪聲的聲壓級(jí)的辦法。隨著研究的不斷深入，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的聲壓級(jí)不足以描述汽車(chē)噪聲的全部特征，單純地降低聲壓級(jí)并不能改善汽車(chē)乘坐的舒適性。近年來(lái)人們提出了聲品質(zhì)(Sound Quality)：聲品質(zhì)是在特定的技術(shù)目標(biāo)或任務(wù)內(nèi)涵中聲音的適宜性。汽車(chē)聲品質(zhì)就是在滿(mǎn)足人和環(huán)境的要求下，尋求符合汽車(chē)特性的產(chǎn)品聲音。聲品質(zhì)的研究實(shí)際上提出了現(xiàn)代噪聲控制的理念，即噪聲控制不僅僅是消極被動(dòng)地降低噪聲的聲壓級(jí)，而是能夠根據(jù)顧客的主觀評(píng)價(jià)，通過(guò)合理有效的措施，使特定產(chǎn)品的噪聲聽(tīng)上去不僅僅安靜，而且盡可能的悅耳，甚至調(diào)節(jié)噪聲至理想狀態(tài)，并使不同的產(chǎn)品有各自獨(dú)特的聲音特性。除了頻率及強(qiáng)度兩大因素外，聲品質(zhì)的研究更強(qiáng)調(diào)心理聲學(xué)及非聲學(xué)因素等的直接影響。1.2 汽車(chē)NVH 研究汽車(chē)噪聲就要談到NVH技術(shù)，汽車(chē)NVH是指汽車(chē)的Noise(噪聲)、Vibration(振動(dòng))和Harshness(舒適性)，主要是研究汽車(chē)噪聲振動(dòng)對(duì)整車(chē)性能及舒適性的影響。Noise(噪聲)是指引起人煩躁而危害人體健康的聲音。汽車(chē)噪聲不但增加駕駛員和乘員的疲勞從而影響汽車(chē)的行駛安全，而且對(duì)環(huán)境造成噪聲污染。噪聲常用聲壓級(jí)評(píng)價(jià)，其頻率范圍在20Hz-20kHz。汽車(chē)噪聲主要包括結(jié)構(gòu)噪聲(車(chē)身壁板振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲)、輻射噪聲(如發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣系統(tǒng)、制動(dòng)器等輻射的噪聲)、空氣動(dòng)力噪聲(風(fēng)噪、空氣摩擦車(chē)身形成的噪聲)等。Vibration(振動(dòng))描述的是系統(tǒng)狀態(tài)的參量(如位移)在其基準(zhǔn)值上下交替變化的過(guò)程。汽車(chē)低頻振動(dòng)危害駕駛員和乘員的身體健康，同時(shí)不良的振動(dòng)會(huì)給汽車(chē)零部件帶來(lái)?yè)p壞，影響零部件的壽命。振動(dòng)是噪聲產(chǎn)生的原因，因此，振動(dòng)和噪聲的研究是密不可分的。Harshness(舒適性)指的是振動(dòng)和噪聲的品質(zhì)，它并不是一個(gè)與振動(dòng)、噪聲相并列的物理概念，而是描述人體對(duì)振動(dòng)和噪聲的主觀感覺(jué)，不能用客觀測(cè)量方法來(lái)直接度量。由于聲振粗糙度描述的是振動(dòng)和噪聲使人不舒服的感覺(jué)，因此有人稱(chēng)Harshness為不平順性。又因?yàn)槁暣植诙冉?jīng)常用來(lái)描述沖擊激勵(lì)產(chǎn)生的使人極不舒服的瞬態(tài)響應(yīng)，也有人稱(chēng)Harshness為沖擊特性?？偟恼f(shuō)來(lái)，舒適性描述的是振動(dòng)和噪聲共同作用而使人感到疲勞的程度在研究汽車(chē)噪聲與振動(dòng)時(shí)，通常采用 NVH 指標(biāo).1.3 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)聲品質(zhì)的研究與應(yīng)用己成為噪聲控制研究的熱點(diǎn)與發(fā)展方向，我們?cè)噲D在消費(fèi)者主觀感受、客觀評(píng)價(jià)與產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)間建立聯(lián)系，以便通過(guò)主觀感受及客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)出聲學(xué)特性讓人們滿(mǎn)意、甚至令人愉悅的產(chǎn)品。就現(xiàn)在噪聲控制的研究狀況而言，由于許多產(chǎn)品設(shè)計(jì)較為成熟，人們對(duì)噪聲影響的感受己經(jīng)由單一的對(duì)聲級(jí)大小的關(guān)注轉(zhuǎn)向?qū)β?tīng)覺(jué)舒適度的關(guān)注，產(chǎn)品輻射噪聲降低到一定程度再進(jìn)行降噪在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上比較困難；開(kāi)展這一新的研究，是新世紀(jì)人們追求高質(zhì)量生活的需要。因此，基于當(dāng)前迅速發(fā)展的汽車(chē)工業(yè)，確立汽車(chē)聲品質(zhì)的目標(biāo)，選取合適的汽車(chē)聲品質(zhì)評(píng)價(jià)的參數(shù)，結(jié)合人的生理特征和主觀感覺(jué)，建立系統(tǒng)的聲品質(zhì)評(píng)價(jià)方法是必須的。系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法建立是進(jìn)行汽車(chē)聲品質(zhì)改進(jìn)與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)聲品質(zhì)工程的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行汽車(chē)NVH改善與設(shè)計(jì)的重要一環(huán).因此論文的主要內(nèi)容是討論汽車(chē)噪聲聲品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法。論文結(jié)構(gòu)：第一章介紹聲品質(zhì)概念的提出，然后簡(jiǎn)單的介紹聲品質(zhì)在汽車(chē)實(shí)驗(yàn)技術(shù)上的應(yīng)用技術(shù)，汽車(chē)NVH實(shí)驗(yàn)技術(shù) 。第二章介紹了汽車(chē)噪聲的產(chǎn)生、傳播、控制的基礎(chǔ)知識(shí)。為進(jìn)一步討論汽車(chē)噪聲的主觀評(píng)價(jià)奠基。第三章總體上介紹聲音感知模型和噪聲主觀評(píng)價(jià)研究的內(nèi)容。第四章詳細(xì)介紹噪聲評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)步驟與評(píng)價(jià)方法，以及常用參量的計(jì)算。第五章主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)及總結(jié)。第二章 噪聲產(chǎn)生、傳播機(jī)理及控制技術(shù)2.1 汽車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲的形成汽車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲指的是行駛汽車(chē)車(chē)廂內(nèi)存在的各種噪聲。車(chē)內(nèi)噪聲極易使乘車(chē)人員感到疲勞對(duì)汽車(chē)的舒適性有著重要影響。從聲源來(lái)看車(chē)內(nèi)噪聲和車(chē)外噪聲的來(lái)源基本相同，即:發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲，進(jìn)排氣噪聲，底盤(pán)噪聲等。這些噪聲聲源的噪聲能經(jīng)由空氣和固體兩個(gè)途徑傳進(jìn)車(chē)內(nèi)，如圖2.1所示。進(jìn)排氣系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系空氣波動(dòng)車(chē)內(nèi)噪聲車(chē)身振動(dòng)風(fēng)扇氣流流動(dòng)輪胎路面固體空氣 圖2.1車(chē)內(nèi)噪聲的主要來(lái)源與傳播途徑前人研究的結(jié)果表明，車(chē)廂外的噪聲向車(chē)廂內(nèi)的傳播是按空氣傳播的規(guī)律進(jìn)行的，具體途徑有兩個(gè):第一個(gè)途徑是通過(guò)車(chē)廂壁板(包括地板、頂板和四周的壁板)，門(mén)窗上所有的孔、縫，直接傳入車(chē)廂內(nèi)。稱(chēng)之為空氣聲。第二個(gè)途徑是車(chē)廂外的聲源或振動(dòng)(源)動(dòng)，作用于車(chē)身壁板，激發(fā)壁板振,并向車(chē)廂內(nèi)輻射噪聲。稱(chēng)之為固體聲.傳播過(guò)程如下圖所示:聲源孔縫傳聲振動(dòng)源機(jī)體振動(dòng)壁板振動(dòng)室內(nèi)混響室內(nèi)噪聲圖2.2車(chē)廂內(nèi)部噪聲傳播示意圖振源產(chǎn)生的振動(dòng)，通過(guò)汽車(chē)的機(jī)體傳遞到車(chē)廂與機(jī)體的聯(lián)結(jié)處，激發(fā)車(chē)廂產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，并向車(chē)廂內(nèi)輻射強(qiáng)烈的噪聲。機(jī)體傳給車(chē)廂壁的振動(dòng)與車(chē)廂外聲波激發(fā)起的車(chē)廂壁的振動(dòng)是迭加在一起的，很難區(qū)分，但因它們的傳播途徑不同，頻率特性不盡相同，因而采取的降噪措施不同。車(chē)廂內(nèi)的噪聲實(shí)際上是直達(dá)聲與多次反射聲迭加的結(jié)果，因此在未加降噪措施的情況下，車(chē)廂內(nèi)的噪聲有可能比卸去車(chē)廂后相同位置的噪聲要大(指未采用任何吸聲材料的空車(chē)廂)。2.2 汽車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲主要聲源機(jī)理分析2.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的發(fā)生機(jī)理，可用圖2.3來(lái)說(shuō)明。它的發(fā)生過(guò)程可分為內(nèi)部激振力，振動(dòng)傳遞系統(tǒng)和外部輻射源三個(gè)部分。內(nèi)部激振力有燃燒激振力和機(jī)械激力兩種:前者是氣缸的燃燒壓力，由此產(chǎn)生燃燒噪聲;后者主要是慣性力，活塞撞擊氣缸，齒輪因扭振而相互撞擊，進(jìn)排氣門(mén)落座等。由此產(chǎn)生機(jī)械噪聲。在發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于激振力多為沖擊力，故包含的頻率成分豐富，其頻率范圍主要分布在0.5k-10kHz。同時(shí)，被激振的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造也很復(fù)雜，多數(shù)零件用螺栓機(jī)械地聯(lián)接起來(lái)，分別具有無(wú)數(shù)個(gè)固有頻率，它們或獨(dú)立或復(fù)合起來(lái)，以各自的固有振型相互影響，引起復(fù)雜的振動(dòng)，再沿不同的途徑傳遞，最后由發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射出噪聲來(lái)。發(fā)動(dòng)機(jī)表面的聲輻射是由于結(jié)構(gòu)表面的振動(dòng)產(chǎn)生的，發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射的聲功率與發(fā)動(dòng)機(jī)表面的振動(dòng)功率成正比。與機(jī)體或缸蓋直接聯(lián)結(jié)的油底殼、齒輪室蓋、氣門(mén)罩蓋等，由于它們一般為薄殼零件，與機(jī)體、缸蓋相比，剛度小、振動(dòng)大，往往是噪聲的主要輻射源。燃燒噪聲源機(jī)械噪聲源力產(chǎn)生放熱氣缸壓力壓力脈沖慣性力扭矩變動(dòng)活塞撞擊正時(shí)齒輪撞擊氣門(mén)機(jī)構(gòu)撞擊振動(dòng)傳播汽缸蓋活塞正時(shí)齒輪箱連桿曲軸主軸承缸套噪聲輻射氣門(mén)罩蓋進(jìn)排氣歧管曲軸皮帶輪機(jī)體油底殼齒輪箱蓋圖2.3發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲產(chǎn)生過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)主要激力壓力(慣性力，扭振激力)的基頻及諧波為: (2-1)其中:n發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)沖程數(shù)，四沖程: =2，二沖程：=1m=整數(shù)，m=1，2，3當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，若壓力或慣性激力諧波 與直接或間接受激勵(lì)的零件固有頻率吻合時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生共振而輻射出很大的噪聲來(lái)。2.2.2 進(jìn)、排氣噪聲 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣噪聲是汽車(chē)的空氣動(dòng)力性噪聲源之一。 1.進(jìn)氣噪聲進(jìn)氣噪聲是由進(jìn)氣門(mén)的周期性開(kāi)閉，而產(chǎn)生的壓力起伏變化所形成的。其主要頻率范圍為505OOHz。進(jìn)氣噪聲的主要成分為: Hz (2-2)式中：n發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)i氣缸數(shù)沖程數(shù)，四沖程: =2一般來(lái)講，進(jìn)氣噪聲中，f、2f、3f的諧波成分較為明顯，更高次諧波，能量逐漸減弱。除了進(jìn)氣脈動(dòng)以外，還有渦流成分，它是由高速氣流經(jīng)過(guò)進(jìn)氣門(mén)時(shí)，產(chǎn)生大量渦流而形成，是寬帶、連續(xù)的高頻噪聲，渦流噪聲的峰值頻率為: Hz （2-3）式中：S1斯托羅哈數(shù)，一般取0.05 V進(jìn)氣門(mén)處，進(jìn)氣截面的氣流流速(m/s) d進(jìn)氣門(mén)桿直徑（m）當(dāng)周期性進(jìn)氣噪聲的主要頻率與進(jìn)氣管空氣柱的固有頻率一致時(shí)，空氣柱的共鳴聲也很突出。管中的氣柱共振頻率由下式計(jì)算： （2-4）式中:c聲速(m/s)l總管長(zhǎng)（m）n=1,2,32. 排氣噪聲排氣噪聲是汽車(chē)主要噪聲源之一。其主要頻率范圍是50一5000Hz。它主要由排氣脈動(dòng)噪聲、管道氣柱共振噪聲和廢氣噴注噪聲等組成，它的排氣脈動(dòng)計(jì)算式同式(2.3)，管道氣柱共振噪聲頻率同式(2.5)，當(dāng)排氣噪聲中的某頻率成分恰好等于氣柱共振頻率時(shí)，會(huì)激發(fā)管道氣柱共振噪聲。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中，排氣系統(tǒng)薄壁管道及殼體表面的振動(dòng)也將輻射出噪聲，排氣系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)的原因有兩個(gè):a. 由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管傳來(lái)的振動(dòng);b. 由排氣壓力波在排氣管、消聲器內(nèi)部所激發(fā)的振動(dòng)。排氣系統(tǒng)的振動(dòng)噪聲有時(shí)會(huì)成為汽車(chē)的主要噪聲源。2.2.3 風(fēng)扇噪聲風(fēng)扇噪聲是空氣動(dòng)力性噪聲。主要由旋轉(zhuǎn)噪聲(葉片噪聲)和渦流噪聲組成。主要頻率范圍為200-2000Hz。旋轉(zhuǎn)噪聲是由風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)葉片周期性的拍擊空氣，引起空氣壓力脈動(dòng)而激發(fā)出的噪聲，它的基頻計(jì)算式為:= （2-5）式中:n1風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(r/min)z風(fēng)扇葉片數(shù)i1曲軸的傳動(dòng)比n發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)除了基頻外，它的高頻成分2f、3f有時(shí)也很重要。渦流噪聲是由于風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片周?chē)a(chǎn)生的空氣渦流而形成的。渦流噪聲的頻率由下式計(jì)算: （2-6）式中:St斯脫羅哈數(shù)St =0.14-0.20V氣體與葉片的相對(duì)速度D葉片的正面寬度在垂于速度平面的投影K諧波次數(shù)K=1，2，3.渦流噪聲的頻率取決于葉片與氣體的相對(duì)速度，而葉片的圓周速度則隨著與圓心距離線性變化，所以噪聲頻率也是連續(xù)的。2.2.4 傳動(dòng)系的振動(dòng)與噪聲 汽車(chē)傳動(dòng)系包括發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪之間的一系列旋轉(zhuǎn)部件，傳動(dòng)系是多質(zhì)量的彈性系統(tǒng)。當(dāng)傳動(dòng)系的固有頻率之一與干擾力矩頻率吻合時(shí)，便會(huì)發(fā)生扭振，而產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲。傳動(dòng)系的彎曲振動(dòng)，通過(guò)支承傳給車(chē)身，引起車(chē)身部件的振動(dòng)與噪聲。傳動(dòng)系(尤其變速器)，齒輪系噪聲也較為明顯。齒輪噪聲主要是由輪齒嚙合強(qiáng)制振動(dòng)造成的，它由齒輪嚙合噪聲和齒輪固有振動(dòng)噪聲組成。1. 齒輪嚙合噪聲 這種噪聲是指齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒與齒之間因撞擊所產(chǎn)生的噪聲，它的頻率計(jì)算式如下: Hz (2-7)式中: n齒輪轉(zhuǎn)速(r/min)z齒數(shù)K諧波次數(shù)K=1，2，3.2. 齒輪的固有振動(dòng)噪聲齒輪嚙合時(shí)，由于外激力的作用，齒輪本身也會(huì)產(chǎn)生一些固有振動(dòng)，在負(fù)荷較大或者低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此噪聲一般較為突出。如果齒輪的嚙合頻率與固有振動(dòng)頻率接近時(shí)，往往會(huì)發(fā)生共振而產(chǎn)生大的噪聲。此外，齒輪箱壁的振動(dòng)噪聲一般也很大，尤其應(yīng)避免齒輪的嚙合頻率與箱壁的固有自振頻率相吻合，應(yīng)有足夠的壁厚;為了提高箱壁的固有自振頻率，可適當(dāng)加筋。2.2.5 輪胎噪聲輪胎噪聲主要包括輪胎花紋噪聲和彈性振動(dòng)噪聲。1. 輪胎花紋噪聲當(dāng)輪胎在地面滾動(dòng)時(shí)，輪胎胎面花紋凹部所包含的氣體，在離開(kāi)所接觸的地面時(shí)，因受擠壓作用，使空氣向后方排出，引起周?chē)諝鈮毫ψ兓a(chǎn)生，等距花紋噪聲頻率為: Hz (2-8)式中:Va車(chē)速(Km/h)S輪胎花紋節(jié)距數(shù)R輪胎的滾動(dòng)半徑(m)它的諧頻為2f、f.2. 彈性振動(dòng)噪聲車(chē)輪行駛過(guò)程中，由于輪胎彈性變化和路面凸凹不平等原因，激發(fā)輪胎本身振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。它的頻率一般小于200Hz。2.3 噪聲控制要求及評(píng)價(jià)指標(biāo)2.3.1 噪聲控制要求近些年來(lái)，世界各國(guó)普遍提高了對(duì)汽車(chē)噪聲的控制標(biāo)準(zhǔn)，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)汽車(chē)噪聲非常重視。歐共體、日本、美國(guó)等從七十年代起，每六年左右就修訂一次相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，使汽車(chē)噪聲限值有了大幅度降低。雖然我國(guó)汽車(chē)噪聲控制工作從1979年就開(kāi)始，當(dāng)時(shí)發(fā)布了兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，GB1495-79機(jī)動(dòng)車(chē)輛允許噪聲和GB1496-79機(jī)動(dòng)車(chē)輛噪聲測(cè)量方法，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大差距，直到2002年我國(guó)才又頒布了新的汽車(chē)及發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲法規(guī)GBl495-2002汽車(chē)加速行駛車(chē)外噪聲眼值及測(cè)量方法，并作為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)加以實(shí)施。 表1-1國(guó)內(nèi)外車(chē)輛行駛噪聲限值標(biāo)準(zhǔn)的比較(單位：dBA)汽車(chē)分類(lèi)國(guó)內(nèi)79年標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)02年標(biāo)準(zhǔn)歐盟標(biāo)準(zhǔn)85年前產(chǎn)85年后產(chǎn)05年前產(chǎn)05年后產(chǎn)90年R51/0196年R51/02轎車(chē)848277747774載重汽車(chē)8t載重量15t9289858383783.5t載重量8t908682808080載重量3.5t898479777977公共汽車(chē)4t載重量11t898685838380載重量4t888378767876輕型越野車(chē)898479772.3.2 噪聲評(píng)價(jià)噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是指車(chē)內(nèi)、外的噪聲值和振動(dòng)適應(yīng)性，評(píng)價(jià)方法可分為主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)。主觀評(píng)價(jià)是顧客對(duì)車(chē)內(nèi)外噪聲振動(dòng)的直觀感覺(jué)，是聲品質(zhì)的真實(shí)反映。通常根據(jù)不同的條件，可采用簡(jiǎn)單排序法、等級(jí)評(píng)分法、成對(duì)比較法和語(yǔ)義區(qū)分法進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)?？陀^評(píng)價(jià)是使用通過(guò)分析和測(cè)量的方法得到噪聲和振動(dòng)的參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)其大小和好壞。第四章將會(huì)詳細(xì)介紹。2.4 汽車(chē)噪聲控制方法國(guó)內(nèi)外科研人員已經(jīng)對(duì)這方面進(jìn)行很多研究。到目前為止，有關(guān)車(chē)內(nèi)噪聲控制的研究，綜合起來(lái)可大致分為被動(dòng)控制、主動(dòng)控制和NVH性能試驗(yàn)。2.4.1 傳統(tǒng)的噪聲控制方法 早期的車(chē)內(nèi)噪聲控制途徑主要有減弱聲源強(qiáng)度、隔絕傳播途徑和吸聲處理三個(gè)方面。1. 聲源降噪 識(shí)別并降低聲源噪聲是噪聲控制中最根本、最有效、最直接的途徑。降低汽車(chē)上任何聲源的噪聲能量都有利于控制車(chē)內(nèi)外噪聲。尤其是降低汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系等主要噪聲源的噪聲更具重要意義。為了降低聲源噪聲，首先必須識(shí)別出噪聲源，弄清聲源產(chǎn)生噪聲的機(jī)理和規(guī)律，然后改進(jìn)設(shè)計(jì)，降低產(chǎn)生噪聲的激振力，降低發(fā)聲部件對(duì)激振力的響應(yīng)，從而達(dá)到根治噪聲的目的。隔斷傳播途徑降噪 當(dāng)對(duì)噪聲源難以進(jìn)行控制時(shí)，我們就需要在噪聲的傳播途徑中采取措施，例如吸聲、隔聲、消聲、減振及隔振等措施。又稱(chēng)無(wú)源噪聲控制。2. 吸聲降噪 在噪聲源周?chē)挠邢蘅臻g內(nèi)布置一些具有吸聲作用的材料，就會(huì)減少噪聲能量的反射，使混響聲部分大大降低，從而達(dá)到降噪的目的。這種方法叫做吸聲法。工程上具有吸聲作用并有工程應(yīng)用價(jià)值的材料大多為多孔性吸聲材料，而穿孔板等具有吸聲作用的材料，通常被歸為吸聲結(jié)構(gòu)。多孔吸聲材料種類(lèi)很多，按成型形狀可分為制品類(lèi)和砂漿類(lèi)；按照材料可以分為玻璃棉、巖棉、礦棉等：按多孔性形成機(jī)理及結(jié)構(gòu)狀況又可分為三種：纖維狀、顆粒狀和泡沫塑料等。在吸聲材料內(nèi)部有大量微小的連通的孔隙，聲波沿著這些材料孔隙可以深入材料內(nèi)部，與材料發(fā)生摩擦作用將聲能轉(zhuǎn)化成熱能。吸聲結(jié)構(gòu)的作用原理。多是利用赫姆霍茲共振原理。這類(lèi)吸聲類(lèi)似于暖水瓶的聲共振：當(dāng)聲波射入赫姆霍茲共振吸聲器時(shí)，容器內(nèi)口的空氣受到激勵(lì)，將產(chǎn)生振動(dòng)，容器內(nèi)的介質(zhì)將產(chǎn)生壓縮或膨脹變形，以此來(lái)消耗聲能。當(dāng)赫姆霍茲共振吸聲器達(dá)到共振時(shí)，振動(dòng)速度達(dá)到最大，對(duì)噪聲的吸收也達(dá)到最大。工程中常用的吸聲結(jié)構(gòu)有空氣層吸聲結(jié)構(gòu)、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)和薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)、穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)、微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)、吸聲尖劈等，其中最簡(jiǎn)單的吸聲結(jié)構(gòu)就是吸聲材料后留空氣層的吸聲結(jié)構(gòu)。吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)在汽車(chē)上主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)內(nèi)降噪。在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上，我們通常使用吸聲材料來(lái)吸收和降低聲輻射。一般是以玻璃纖維、泡沫、毛氈類(lèi)為基體的材料，用非織物進(jìn)行表面處理，背后設(shè)計(jì)成空氣層結(jié)構(gòu)。而在汽車(chē)室內(nèi)，全部?jī)?nèi)飾都裝有吸聲材料，這樣的設(shè)計(jì)有效的降低了車(chē)內(nèi)噪聲，例如在汽車(chē)頂棚采用吸聲處理?？稍诔藛T耳朵的位置處降低2 dB以上的噪聲。3. 隔聲降噪 隔聲降噪的原理是：當(dāng)聲波在傳播途徑中，遇到勻質(zhì)屏障物(如木版、金屬板、墻體等)時(shí)，部分聲能被屏障物反射回去，一部分被屏障物吸收，只有一部分聲能可以透過(guò)屏障物輻射到另一空間去，透射聲能僅是入射聲能的一部分。反射與吸收降低了噪聲的傳播。隔聲構(gòu)件隔聲量的大小與其材料、結(jié)構(gòu)和聲波的頻率有關(guān)。常見(jiàn)的隔聲結(jié)構(gòu)有單層壁和雙層壁兩種。最簡(jiǎn)單的隔聲結(jié)構(gòu)是單層均勻密實(shí)壁，如鋼板、鉛板、磚墻、鋼筋混凝土墻等。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單層壁的隔聲量與壁的單位面積質(zhì)量有密切關(guān)系。單位面積質(zhì)量越大，其隔聲量越高，同樣厚度的鋼板比鋁板隔聲效果好，同樣材料的厚度大的隔聲效果好，這個(gè)規(guī)律稱(chēng)為隔聲的質(zhì)量定律。雙層壁就是在雙列平行的單層壁之間留有一定尺寸的空氣層。一般情況下，由于空氣層的存在提高了隔聲效果，雙層壁比單層勻質(zhì)壁隔聲量大5-10dBA；如果隔聲量相同，雙層壁的總重比單層壁減少213左右。在汽車(chē)上，隔聲降噪主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)罩就是一種典型的隔聲罩，它將噪聲輻射強(qiáng)烈的發(fā)動(dòng)機(jī)遮蔽起來(lái)，減少噪聲的透射。汽車(chē)駕駛室和客車(chē)車(chē)廂也都屬于隔聲室類(lèi)的隔聲裝置：在高速公路兩旁采用聲屏障來(lái)抑制交通噪聲對(duì)兩旁居民的干擾，也是采用了這種原理。阻尼降噪 汽車(chē)的殼體及機(jī)器的護(hù)壁、外罩、通風(fēng)管道等都是金屬薄板制成的，當(dāng)汽車(chē)行駛或機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，這些金屬薄板受激勵(lì)而振動(dòng)時(shí)，往往輻射噪聲，是很?chē)?yán)重的噪聲源。對(duì)于這類(lèi)金屬薄板振動(dòng)輻射的噪聲，我們常采用阻尼降噪技術(shù)。在機(jī)械物理學(xué)中，阻尼是指系統(tǒng)耗散能量的能力。從減振的角度看，就是將機(jī)械振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)變成熱能或其他可以消耗的能量，從而達(dá)到減振的目的。阻尼降噪技術(shù)就是充分運(yùn)用阻尼耗能的一般規(guī)律，從材料、工藝、設(shè)計(jì)等各項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮阻尼在減振方面的潛力，以提高機(jī)械結(jié)構(gòu)的抗振性、降低機(jī)械產(chǎn)品的振動(dòng)、減少因機(jī)械振動(dòng)所產(chǎn)生的聲輻射，降低機(jī)械噪聲。噪聲控制中多采用的阻尼材料為泡沫多孔材料和減振降噪的復(fù)合型材料。2.4.2 噪聲主動(dòng)控制噪聲主動(dòng)控制是近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種全新的噪聲控制方法。與傳統(tǒng)降噪措施相比，其突出優(yōu)勢(shì)在于低頻噪聲控制效果好，此外，它還具有對(duì)原系統(tǒng)的附加質(zhì)量小和占用空間小等特點(diǎn)。主動(dòng)噪聲控制通常是利用聲波干涉的原理進(jìn)行以聲消聲的控制。當(dāng)兩個(gè)聲波在疊加點(diǎn)處振動(dòng)的方向一致、頻率相同及相位差恒定時(shí)，它們會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，引起聲波能量在空間的重新分配，此時(shí)利用人為的聲源(次級(jí)聲源)，使其產(chǎn)生的聲場(chǎng)與原噪聲源(初級(jí)聲源)產(chǎn)生的聲場(chǎng)發(fā)生相干性疊加，產(chǎn)生“靜區(qū)”，從而達(dá)到降低噪聲的目的。還有一些學(xué)者嘗試采用主動(dòng)減振來(lái)降低板件聲輻射達(dá)到消聲目的。曾經(jīng)有人提出采用激振器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)支承處振動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)控制來(lái)降低車(chē)內(nèi)噪聲，但這種方法需要消耗較多的能量，且作動(dòng)器布置困難，因而沒(méi)有得到足夠的重視。2.4.3 汽車(chē)NVH試驗(yàn)技術(shù)汽車(chē)NVH(Noise、Vibration、Harshness)指的是噪聲、振動(dòng)與舒適性，其觀點(diǎn)是，汽車(chē)是一個(gè)由激勵(lì)源(發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等)、振動(dòng)傳遞器(由懸掛系統(tǒng)和邊接件組成)和噪聲發(fā)射器(車(chē)身)組成的系統(tǒng)。NVH試驗(yàn)技術(shù)是以整車(chē)作為研究對(duì)象，從噪聲、振動(dòng)與舒適性的角度分析車(chē)內(nèi)外噪聲的產(chǎn)生機(jī)理，通過(guò)駕駛員或成員的感受來(lái)尋找噪聲振動(dòng)的激勵(lì)源，再對(duì)激勵(lì)源產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)的機(jī)理和傳播途徑進(jìn)行分析研究，找到降噪減振的方法，來(lái)達(dá)到降低車(chē)內(nèi)外噪聲、提高汽車(chē)乘坐舒適性的目的。NVH試驗(yàn)技術(shù)對(duì)新車(chē)型的開(kāi)發(fā)和現(xiàn)有車(chē)型的性能改善都起著重要的作用。其主要的研究方法是，根據(jù)設(shè)定的汽車(chē)NVH目標(biāo)值，建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行整車(chē)仿真分析。但由于汽車(chē)系統(tǒng)極為復(fù)雜。因此我們常將整車(chē)分解成多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行研究，如底盤(pán)子系統(tǒng)、車(chē)身子系統(tǒng)等；也可以研究某個(gè)激勵(lì)源產(chǎn)生的或某種工況下的NVH特性。通過(guò)曲線、圖表的形式，或者借助于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，我們可以向有關(guān)技術(shù)人員、專(zhuān)家及最終用戶(hù)提供身臨其境般的聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)及視覺(jué)感受，來(lái)提供分析結(jié)果，從而針對(duì)某種車(chē)型進(jìn)行主觀、客觀評(píng)價(jià)和改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。 汽車(chē)NVH試驗(yàn)研究對(duì)于新車(chē)型開(kāi)發(fā)和現(xiàn)有車(chē)型的性能改善都起著重要的作用。對(duì)汽車(chē)NVH特性的研究既貫穿于新車(chē)型的研發(fā)過(guò)程，也可以體現(xiàn)在現(xiàn)有車(chē)型的改進(jìn)設(shè)計(jì)中。1、在新車(chē)型開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用在新車(chē)型的研發(fā)中，汽車(chē)NVH特性研究可以看作是建立在計(jì)算機(jī)仿真分析基礎(chǔ)之上的以汽車(chē)NVH特性為設(shè)計(jì)目標(biāo)的一種設(shè)計(jì)方法。在整車(chē)研發(fā)過(guò)程中，NVH性能研究可以分為以下4個(gè)階段:(1)調(diào)研并確定整車(chē)目標(biāo)通過(guò)對(duì)政府法規(guī)的要求、消費(fèi)者的要求和競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型的NVH性能水平的調(diào)研，制定新開(kāi)發(fā)車(chē)型的NVH標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)階段一般通過(guò)對(duì)政府法規(guī)要求的查閱，新型消費(fèi)者市場(chǎng)問(wèn)卷調(diào)研，同時(shí)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型進(jìn)行NVH性能目標(biāo)值測(cè)試等手段，獲得所要設(shè)計(jì)的新車(chē)型的NVH性能的目標(biāo)數(shù)據(jù)，從而根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)制定新型的NVH目標(biāo)值。(2)整車(chē)仿真分析并匹配子系統(tǒng)目標(biāo)根據(jù)整車(chē)NVH性能目標(biāo)值來(lái)確定各個(gè)子系統(tǒng)的性能目標(biāo)值。子系統(tǒng)一般括發(fā)動(dòng)機(jī)、懸架系統(tǒng)、動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)、車(chē)身、座椅和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。例如車(chē)輛與路面之間產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)懸架系統(tǒng)傳遞到車(chē)身壁板，使壁板產(chǎn)生振動(dòng)而形成車(chē)內(nèi)部噪聲。在這個(gè)過(guò)程中，車(chē)身結(jié)構(gòu)和車(chē)室內(nèi)空腔可以通過(guò)數(shù)學(xué)模來(lái)描述，即可以通過(guò)建立整車(chē)的CAE模型來(lái)進(jìn)行仿真研究。通過(guò)CAE仿真，以將結(jié)構(gòu)實(shí)際的道路特性與子系統(tǒng)參數(shù)(如懸架剛度等)聯(lián)系起來(lái)，這樣就以根據(jù)整車(chē)的NVH性能目標(biāo)值來(lái)確定各個(gè)子系統(tǒng)的NVH目標(biāo)值。但要注意，個(gè)子系統(tǒng)目標(biāo)值的確定要符合試驗(yàn)設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)的要求。(3)通過(guò)元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)和整車(chē)的性能目標(biāo)在此須完成以下工作:第一，確定每個(gè)元件的詳細(xì)特征，這些特征可能以前的建模分析中沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)，如連接孔、工藝、焊點(diǎn)位置等。第二，進(jìn)各個(gè)子系統(tǒng)元件的可靠性設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善汽車(chē)的NVH特性，以保結(jié)構(gòu)元件的設(shè)計(jì)方案為最佳。第三，必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)模型條件(如極限尺寸等，進(jìn)行極限工況的校核(如懸架撞擊)。(4)樣車(chē)的試驗(yàn)與調(diào)整生產(chǎn)出樣車(chē)后，就可以進(jìn)行實(shí)車(chē)試驗(yàn)，試驗(yàn)一般在試驗(yàn)室中或者道路上行，通過(guò)加速度傳感器、傳聲器等對(duì)整車(chē)的NVH目標(biāo)值進(jìn)行檢驗(yàn)，從而根據(jù)試產(chǎn)品的性能與設(shè)計(jì)目標(biāo)之間的差異，進(jìn)行必要的調(diào)整與修改。2、在現(xiàn)有車(chē)型NVH性能改善過(guò)程中的應(yīng)用(1)對(duì)于用戶(hù)提出的車(chē)輛存在的不明的、異常的噪聲振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，給定的主客觀評(píng)價(jià)結(jié)果。這些工作要求對(duì)測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器的掌握和正確運(yùn)用。(2)根據(jù)步驟(1)的測(cè)試結(jié)果，對(duì)存在的噪聲振動(dòng)問(wèn)題有了初步的了解后，進(jìn)行噪聲振動(dòng)源識(shí)別、噪聲振動(dòng)源傳遞路徑分析等試驗(yàn)方案的制定，進(jìn)行試驗(yàn)分析，分析的試驗(yàn)結(jié)果可以與CAE仿真計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，使得故障診斷和噪聲振動(dòng)源的識(shí)別更加準(zhǔn)確。(3)根據(jù)測(cè)試分析的結(jié)果進(jìn)行有效的工程治理，實(shí)施降噪減振，達(dá)到客戶(hù)的要求。實(shí)現(xiàn)降噪減振的基本方法:A、消除振動(dòng)噪聲產(chǎn)生的根源。這涉及到修改產(chǎn)生振動(dòng)噪聲的零部件結(jié)構(gòu)，例如改善其振動(dòng)特性，避免共振;B、切斷振動(dòng)噪聲傳遞的路徑。涉及到對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性的分析和改進(jìn)，使之對(duì)振動(dòng)噪聲具有明顯的衰減作用而不是放大。第三章 汽車(chē)聲品質(zhì)與心理聲學(xué)隨著汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，越來(lái)越多的人加入有車(chē)一族，汽車(chē)已經(jīng)不再單純的是一種交通工具，也是人們追求高質(zhì)量生活的一個(gè)象征。人們不僅要求汽車(chē)“安靜”，還關(guān)心它的頻率組成成分，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系等因素，即考慮聲音的質(zhì)量。而傳統(tǒng)的汽車(chē)噪聲控制中，只強(qiáng)調(diào)噪聲量級(jí)的大小，認(rèn)為噪聲級(jí)越低越好，這樣的產(chǎn)品已無(wú)法滿(mǎn)足人們的消費(fèi)要求。因此，在汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，聲品質(zhì)越來(lái)越重要，甚至影響到汽車(chē)的品牌。3.1 聲品質(zhì)概念的提出國(guó)際上對(duì)于聲品質(zhì)的認(rèn)識(shí)首先開(kāi)始于20世紀(jì)80年代中期歐美的汽車(chē)工業(yè)，最初是想搞清楚為什么有的車(chē)即使A計(jì)權(quán)聲級(jí)比較高但聽(tīng)起來(lái)卻舒服一些。后續(xù)的研究更多地考慮聲音信號(hào)的時(shí)間歷程、頻譜構(gòu)成等。就在那個(gè)時(shí)候創(chuàng)造了“聲品質(zhì)”的概念，即認(rèn)識(shí)聲音的多維性。聲音的接收器是人耳，人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)具有很大的變化性。同時(shí)借用心理聲學(xué)方面的研究成果，引入了響度、尖銳度、粗糙度、音色等概念。隨著研究的發(fā)展，研究者發(fā)現(xiàn)，聲品質(zhì)的研究包含許多感官和主觀的因素，不是傳統(tǒng)的心理聲學(xué)成果就能解決的。其原因在于：心理聲學(xué)參數(shù)的數(shù)學(xué)描述目前僅建立在對(duì)理想聲學(xué)環(huán)境中測(cè)試信號(hào)的研究基礎(chǔ)之上，對(duì)復(fù)雜的聲學(xué)環(huán)境，包括空間分布的聲源，其應(yīng)用有一定的局限性；沒(méi)有考慮人耳對(duì)聲音的應(yīng)性功能、雙耳聽(tīng)聞特性等；沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其測(cè)量結(jié)果沒(méi)有可比性。到了20世紀(jì)90年代中期，逐步建立了聲品質(zhì)確定的含義，即“adequacy ofthe sound of a product”，人們對(duì)產(chǎn)品聲學(xué)特性的滿(mǎn)意程度。聲品質(zhì)來(lái)源于人們對(duì)產(chǎn)品聲音特性的主觀判斷，也就是說(shuō)，聲品質(zhì)不僅與產(chǎn)品的聲音特性這一客觀物理量有關(guān)，還與人們對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知度、人自身的生理心理狀態(tài)有關(guān)。同時(shí)，人的聽(tīng)覺(jué)喜好會(huì)不斷發(fā)生變化，因此聲品質(zhì)也是一個(gè)不斷發(fā)展完善的概念。3.2 聲品質(zhì)的心理聲學(xué)特征從心理學(xué)角度來(lái)說(shuō)，聲品質(zhì)具有以下三個(gè)特征：1.激勵(lì)響應(yīng)相適性心理學(xué)中通常將有關(guān)適宜性的問(wèn)題用激勵(lì)響應(yīng)相適性來(lái)說(shuō)明，即信息與反應(yīng)對(duì)應(yīng)的一致性。視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)信息的激勵(lì)響應(yīng)相適性程度可以用作出反應(yīng)或決定的時(shí)間來(lái)判別。2.聲音的舒適性Metzger調(diào)查研究了日常生活中舒適概念對(duì)個(gè)人住處和工作場(chǎng)所表達(dá)的含義。研究發(fā)現(xiàn)，舒適是人對(duì)特定的物體或環(huán)境的質(zhì)量描述。舒適與人-環(huán)境交互作用的評(píng)價(jià)有關(guān)，被試人員全部表現(xiàn)出了對(duì)舒適的敏感程度。數(shù)據(jù)顯示舒適主要與安逸、放松、方便和安寧有關(guān)。此外，舒適與有關(guān)協(xié)助或支持的形容有關(guān)。同時(shí)與功能、有用和生活的質(zhì)量之間有密切的關(guān)系。另一方面，與安全、親密和安心或奢侈、高雅和風(fēng)格等概念的牽連較少。Metzger得出結(jié)論，舒適的含義并不主要由物質(zhì)資源決定，而更主要地由主觀需要和利益決定。假如心理聲學(xué)是尋求聽(tīng)覺(jué)感知與引起這種感知的物理特性之間的關(guān)系，那么當(dāng)代心理學(xué)方法就是嘗試將聽(tīng)覺(jué)感知看作是與激勵(lì)的接受、主動(dòng)搜尋與詮釋有關(guān)的主動(dòng)過(guò)程。Genuit認(rèn)為主觀(心理學(xué))和客觀(聲學(xué)和心理聲學(xué))因素共同決定聲音事件的感知。Blauert&Jekosch等也提出在對(duì)聽(tīng)覺(jué)激勵(lì)的感知、詮釋、評(píng)價(jià)及反應(yīng)中，除應(yīng)考慮聲學(xué)和心理聲學(xué)參量外，還應(yīng)考慮認(rèn)知和情感過(guò)程的影響。3.聲或聲源的可識(shí)別性當(dāng)人聽(tīng)到一個(gè)聲事件時(shí)，最明顯的行為就是有辨識(shí)聲源的傾向，而不能“識(shí)別”聲源(指確定發(fā)聲物體、位置、聲源特征等)時(shí)就會(huì)變得不自在。因此，在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)階段，最好要請(qǐng)聽(tīng)眾來(lái)辨識(shí)聲音。一方面，他們的回答可以讓開(kāi)發(fā)者了解聲音中是否有不利的語(yǔ)義內(nèi)涵；另一方面，聲音是否是其他某個(gè)廠家產(chǎn)品的，而不符合自己產(chǎn)品的“聲文化”。3.3 聲品質(zhì)的心理聲學(xué)基礎(chǔ)3.3.1 人類(lèi)基本的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng) 聲品質(zhì)研究是一個(gè)集聲品質(zhì)的感知、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)于一體的綜合的研究領(lǐng)域，其中聲品質(zhì)的感知是聲品質(zhì)評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。聲品質(zhì)的感知是純粹的生理和心理過(guò)程，是人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的機(jī)能。人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)由聽(tīng)覺(jué)器官、各級(jí)聽(tīng)覺(jué)中樞及其聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)組成。聽(tīng)覺(jué)器官通稱(chēng)為耳，其結(jié)構(gòu)中有特殊分化的細(xì)胞，能感受聲波的機(jī)械振動(dòng)并把聲能轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動(dòng)。為了準(zhǔn)確、有效地開(kāi)展聲品質(zhì)評(píng)價(jià)，必須對(duì)人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)有充分的認(rèn)識(shí)。為此，人們開(kāi)展了生理聲學(xué)、心理聲學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)等方面的研究，試圖揭示人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的規(guī)律，并取得了初步的進(jìn)展。 人類(lèi)基本的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)由耳、各級(jí)聽(tīng)覺(jué)中樞及其聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)組成。人耳又分為外耳、中耳和內(nèi)耳，其解剖簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3-1。外耳包括耳廓和耳道。耳廓是人耳唯一暴露在體外的部分，耳廓不僅具有聚集聲音進(jìn)入外耳道的功能，而且在聲源定位方面起著重要作用。耳道可被看作為位于外耳和中耳之間的諧振腔，其共振頻率大約3-5KHz之間，這決定了人耳對(duì)中等頻率的聲音比較敏感。圖3-1人耳的解剖簡(jiǎn)圖中耳由耳膜和三塊中耳小骨錘骨、砧骨和鐙骨組成，其解剖簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3-2。中耳主要起著阻抗匹配和保護(hù)內(nèi)耳的作用。聲音經(jīng)由耳膜和中耳小骨的阻抗匹配后從充滿(mǎn)空氣的耳道傳輸?shù)匠錆M(mǎn)液體的內(nèi)耳(耳蝸)。由于液體的聲阻抗遠(yuǎn)大于空氣，要是沒(méi)有中耳的機(jī)械阻抗匹配，那么大部分聲功率將沿原路返回而傳遞不到內(nèi)耳。低頻高強(qiáng)度的聲音易對(duì)耳蝸造成損害，中耳通過(guò)鐙骨反射一定程度上削減了低頻聲音向內(nèi)耳的傳輸。中耳的這種反射機(jī)制由低頻高強(qiáng)度的聲音觸發(fā)，一方面起著保護(hù)內(nèi)耳的作用，另一方面降低了高強(qiáng)度低頻聲音的“掩蔽向上擴(kuò)展”程度。中耳的傳輸特性常用中耳傳遞函數(shù)(鐙骨附近液體的聲壓與耳膜處空氣的聲壓之比)來(lái)描述，中耳傳遞函數(shù)相當(dāng)于高通濾波器，它在很大程度上決定了人耳的低頻聽(tīng)閉。1錘骨2.砧骨3.橙骨4.耳膜5.圓窗6.耳咽管圖3-2中耳的剖面簡(jiǎn)圖內(nèi)耳埋于骨中，由半規(guī)管、前庭、耳蝸所組成。其中半規(guī)管和前庭是聽(tīng)覺(jué)平衡器官，半規(guī)管有三個(gè)，呈相互垂直關(guān)系，每個(gè)半規(guī)管與前庭相連處各形成一個(gè)膨大的壺腹。前庭位于中部，為一膨大的腔，連接半規(guī)管和前庭階。耳蝸是聽(tīng)覺(jué)感受器，外形如蝸牛殼，約呈2.75轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖3-3)。耳蝸管被前庭膜和基膜分別與前庭階和鼓階隔開(kāi)，形成一個(gè)三腔的管道，耳蝸管內(nèi)部充滿(mǎn)內(nèi)淋巴液，前庭階和鼓階管腔內(nèi)部充滿(mǎn)外淋巴液，內(nèi)、外淋巴液互不相通，內(nèi)、外淋巴液有營(yíng)養(yǎng)內(nèi)耳和傳遞聲波的作用。前庭階和鼓階在蝸?lái)斕幗?jīng)蝸孔連通，鼓階底部與中耳之間有一圓窗，被薄膜封閉，前庭階與中耳之間的橢圓窗由鐙骨面板封閉。圖3-3耳蝸剖面圖 耳蝸的主要功能是:實(shí)現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)和生物電激勵(lì)的轉(zhuǎn)換以及進(jìn)行聽(tīng)覺(jué)編碼。具體是由基膜和基膜上的柯蒂氏器官來(lái)實(shí)現(xiàn)的。耳蝸的展開(kāi)示意圖如圖3-4所示。人類(lèi)耳蝸的基膜展開(kāi)長(zhǎng)約35nnIl，基膜的剛度是不均勻的，越靠近橢圓窗剛度越大?；るS入射的聲波而振動(dòng)，基膜的運(yùn)動(dòng)是以行波的形式出現(xiàn)的，而且不同頻率的聲音能夠激起基膜不同部位的振動(dòng)，基膜靠近橢圓窗的位置對(duì)感應(yīng)高頻最為敏銳，愈向耳蝸?lái)敹藙t對(duì)低頻愈敏感)。而且聲音的強(qiáng)度越大，能夠激起的振動(dòng)幅度也越大。基膜從功能上看相當(dāng)于一個(gè)頻譜分析儀，它能夠把傳入人耳的聲信號(hào)在頻域上按頻帶進(jìn)行分解。圖3-4耳蝸展開(kāi)示意圖耳蝸管內(nèi)基膜上的柯蒂氏器官上分布有內(nèi)毛細(xì)細(xì)胞、外毛細(xì)細(xì)胞及聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)等聽(tīng)覺(jué)感受細(xì)胞，其中毛細(xì)胞是將聲刺激在底膜所引起的行波由機(jī)械能轉(zhuǎn)換為神經(jīng)能的換能器。人耳的內(nèi)毛細(xì)胞約有3500個(gè)，沿基膜縱向排列成一單列，每一內(nèi)毛細(xì)細(xì)胞相連約10個(gè)聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)纖維，這些神經(jīng)纖維有不同的閩值。當(dāng)基膜向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)毛細(xì)胞觸發(fā)與之相連的神經(jīng)元，將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成神經(jīng)元的脈沖信號(hào)。任一內(nèi)毛細(xì)胞的觸發(fā)是受基膜運(yùn)動(dòng)調(diào)制的偽隨機(jī)信號(hào)。當(dāng)傳入聲波是低頻時(shí)，內(nèi)毛細(xì)胞的觸發(fā)可以鎖定聲信號(hào)的相位，因此，聲信號(hào)的相位信息可被聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)記錄和傳送。當(dāng)傳入聲波的頻率大于約3kHz時(shí)，內(nèi)毛細(xì)胞不能鎖定聲信號(hào)的相位，只有聲信號(hào)幅度包絡(luò)的信息被聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)記錄和傳送。聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)元的平均觸發(fā)率和兩個(gè)神經(jīng)脈沖之間的相對(duì)觸發(fā)定時(shí)描述了內(nèi)毛細(xì)胞和聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)之間的信息轉(zhuǎn)化情況，平均觸發(fā)率反映了聲信號(hào)的強(qiáng)度，兩個(gè)神經(jīng)脈沖之間的相對(duì)觸發(fā)定時(shí)攜帶著聲信號(hào)更精細(xì)的信息，如音節(jié)信息等。對(duì)于每一個(gè)內(nèi)毛細(xì)胞，有3-4個(gè)外毛細(xì)胞與之相對(duì)應(yīng)，所示，因此人耳有約12000個(gè)沿基膜長(zhǎng)度方向分布的外毛細(xì)胞。外毛細(xì)胞主要是起動(dòng)態(tài)范圍控制器的作用，當(dāng)聲信號(hào)的聲壓級(jí)大于65分貝時(shí)，壓縮聲激勵(lì)信號(hào)使之與內(nèi)毛細(xì)胞動(dòng)態(tài)范圍(約65分貝)相匹配，從而達(dá)到進(jìn)行強(qiáng)度動(dòng)態(tài)范圍控制的目的，使人耳可接受寬達(dá)約120分貝動(dòng)態(tài)范圍的聲音。內(nèi)毛細(xì)胞激勵(lì)傳入神經(jīng)，傳出神經(jīng)則支配外毛細(xì)胞。聽(tīng)覺(jué)傳出神經(jīng)的活動(dòng)通過(guò)外毛細(xì)胞影響基膜的機(jī)械響應(yīng)特性，外毛細(xì)胞的這種主動(dòng)反饋也對(duì)耳蝸的敏感性和頻率選擇特性、基膜振動(dòng)響應(yīng)的非線性以及耳聲發(fā)射等起著關(guān)鍵性的作用。人耳對(duì)聲音信號(hào)的處理過(guò)程大致經(jīng)歷了這樣一個(gè)過(guò)程:聲音信號(hào)經(jīng)外耳、耳道傳達(dá)后引起耳膜的振動(dòng)，該振動(dòng)經(jīng)與之連結(jié)的中耳聽(tīng)小骨傳導(dǎo)至耳蝸，在鐙骨與橢圓窗的連結(jié)處擾動(dòng)耳蝸中的淋巴液，由此擾動(dòng)促使基膜產(chǎn)生振蕩，激發(fā)與毛細(xì)細(xì)胞相連的神經(jīng)末梢產(chǎn)生脈沖，并且透過(guò)聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)傳達(dá)到大腦產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。3.3.2 聽(tīng)覺(jué)認(rèn)知的基本特性聲品質(zhì)研究是建立在人的聽(tīng)覺(jué)認(rèn)知的基礎(chǔ)之上的。研究人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)處理聲音信號(hào)的過(guò)程和特征，并對(duì)其做出定量的描述，這也是心理聲學(xué)的研究?jī)?nèi)容。心理聲學(xué)探討了人耳的聽(tīng)覺(jué)特征如掩蔽效應(yīng)、特征頻帶、雙耳效應(yīng)和非線性等特點(diǎn)， 圖3-5柯蒂氏器示意圖并提出了響度、尖銳度、粗糙度等客觀評(píng)價(jià)量描述人的聽(tīng)覺(jué)特性。1.聽(tīng)閾、痛閾人耳的聽(tīng)覺(jué)是極其靈敏的，但對(duì)不同頻率聲音信號(hào)的反應(yīng)是有差別的。人耳通常能聽(tīng)到的頻率范圍為20Hz-2OkHz，這個(gè)范圍以外的聲激勵(lì)，無(wú)論強(qiáng)度多大，都無(wú)法分辨。對(duì)于特定頻率的純音信號(hào)將其強(qiáng)度從零漸次增大，直到聽(tīng)者剛剛聽(tīng)到，然后漸次降低，直至剛剛聽(tīng)不到。這樣反復(fù)多次后取剛剛聽(tīng)到和剛剛聽(tīng)不到的兩個(gè)聲強(qiáng)的平均值作為該頻率純音的聽(tīng)閡。1O00Hz純音的聽(tīng)閉的聲強(qiáng)為，即聲強(qiáng)級(jí)為0分貝，這個(gè)值己作為“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)閉強(qiáng)度”。對(duì)不同頻率的純音作同樣的實(shí)驗(yàn)即得到圖3-6所示的絕對(duì)聽(tīng)閉曲線。從這條聽(tīng)閉曲線可以得到:1.在8OOHz-150OHz的頻率范圍內(nèi)，聽(tīng)閉沒(méi)有顯著變化;2.低于8OOHz的聽(tīng)覺(jué)靈敏度隨頻率的降低而降低;3.最靈敏的頻率大致在3O00Hz-4000Hz;4.頻率到6000Hz以上，靈敏度又下降。將特定頻率的純音信號(hào)的強(qiáng)度從零漸次增大，直至剛開(kāi)始感覺(jué)到疼痛，這時(shí)的聲強(qiáng)值稱(chēng)痛閾。從圖3-6上的痛閾曲線可知，痛閾隨頻率的變化不大。聽(tīng)閾和痛閾之間的范圍稱(chēng)聽(tīng)覺(jué)區(qū)域，圖中標(biāo)出了語(yǔ)言和音樂(lè)的聲強(qiáng)-頻率范圍。圖3-6人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍2.掩蔽效應(yīng)由于人耳的聽(tīng)覺(jué)特性和耳蝸對(duì)聲音吸收的特點(diǎn)，聲音信號(hào)在人耳中會(huì)被進(jìn)行非線性加工。如果有兩種以上的聲音同時(shí)存在，它們就會(huì)互相干擾，使我們分辨不清。一個(gè)聲音的聽(tīng)閾受另一個(gè)聲音的影響而提高的現(xiàn)象稱(chēng)為“掩蔽現(xiàn)象”。例如在吵鬧的工廠中，人們彼此聽(tīng)不見(jiàn)對(duì)方的談話，這是語(yǔ)言聲被噪聲掩蔽的緣故。該聲音聽(tīng)閾提高的分貝數(shù)稱(chēng)為掩蔽量。為定量的研究掩蔽效應(yīng)，需要測(cè)定掩蔽閾。掩蔽閾是指掩蔽聲環(huán)境下被掩蔽聲即測(cè)試音(通常是正弦純音)的聽(tīng)閉，除極個(gè)別的情況外，掩蔽閾總是大于絕對(duì)聽(tīng)閩;如果掩蔽聲和被掩蔽聲的頻率分得很開(kāi)的話，掩蔽閾等于絕對(duì)聽(tīng)閉。掩蔽分為頻域掩蔽和時(shí)域掩蔽。所謂頻域掩蔽是指強(qiáng)信號(hào)附近頻率的弱信號(hào)(或噪聲)被強(qiáng)信號(hào)掩蔽而聽(tīng)不到的現(xiàn)象。頻率掩蔽又稱(chēng)為同時(shí)掩蔽，其中強(qiáng)音稱(chēng)為掩蔽音，被掩蔽而聽(tīng)不到的聲音信號(hào)或噪聲稱(chēng)為被掩蔽音。根據(jù)掩蔽聲和被掩蔽聲的不同，可以將掩蔽效應(yīng)大致分為寬帶噪聲對(duì)純音的掩蔽和窄帶噪聲對(duì)純音的掩蔽。白噪聲被定義為頻譜連續(xù)且均勻的噪聲，是典型的寬帶噪聲，白噪聲對(duì)純音的掩蔽如圖3-7所示。圖中最下面的曲線代表絕對(duì)聽(tīng)閉，其他曲線表示白噪聲不同譜密度級(jí)時(shí)的掩蔽閾。如測(cè)試音在2kHz時(shí)，如果其聲壓級(jí)小于等于60dB將會(huì)被譜密度級(jí)大于等于4OdB的白噪聲所掩蔽。從圖中可以看出，隨著白噪聲譜級(jí)LWN即掩蔽級(jí)的增大，白噪聲的掩蔽閾線性地向測(cè)試音高聲壓級(jí)方向平移。在頻在5OOHZ的范圍內(nèi)，掩蔽閾是水平的;高于5OOHz的，掩蔽閾線以10dB/1O倍程的斜率增大。在靠近可聽(tīng)頻率域的兩端，掩蔽閉等于絕對(duì)聽(tīng)閉。由圖可知，白噪聲譜密度級(jí)LWN為負(fù)值時(shí)，即聽(tīng)覺(jué)域之外的噪聲也可產(chǎn)生掩蔽效應(yīng);白噪聲的譜密度級(jí)與頻率無(wú)關(guān)，但是白噪聲的掩蔽閾卻與頻率相關(guān)。圖3-7不同譜密度級(jí)時(shí)白噪聲的掩蔽閾圖3-8所示帶寬為160Hz中心頻率為1Hkz的窄帶噪聲在不同聲壓級(jí)LCB時(shí)的掩蔽閾。與圖3-7一樣，圖中最下方的曲線代表絕對(duì)聽(tīng)閾。絕對(duì)聽(tīng)閾和掩蔽閾線將平面分成三個(gè)區(qū)域:絕對(duì)聽(tīng)閉曲線以下為不可聽(tīng)域、絕對(duì)聽(tīng)閉和掩蔽閾線間的區(qū)域?yàn)檠诒斡?部分可聽(tīng)域)以及掩蔽閾線以上部分為完全可聽(tīng)域。如測(cè)試音(被掩蔽聲)頻率為2kHz聲壓級(jí)小于等于40dB時(shí)，將被噪聲級(jí)LCB8OdB的掩蔽聲掩蔽掉。從圖中可看出，在低噪聲級(jí)LCB40dB時(shí)，窄帶的掩蔽閾關(guān)于中心頻是對(duì)稱(chēng)的;當(dāng)噪聲級(jí)增大到LCB高于40dB時(shí)，隨著噪聲級(jí)LCB的增大，在窄帶聲中心頻率左側(cè)的掩蔽閾向上平移，在窄帶噪聲中心頻率右側(cè)掩蔽閾的斜率則得越來(lái)越平坦。圖3-8 窄帶噪聲的掩蔽閾從圖3-7和圖3-8可以看出頻域掩蔽主要有以下規(guī)律:1.被掩蔽聲的頻率越接近掩蔽聲，掩蔽量越大，頻率相近的純音掩蔽效果顯著，最大掩蔽出現(xiàn)在掩蔽頻率附近;2.掩蔽聲的聲壓級(jí)越高，掩蔽量越大，且掩蔽的頻率范圍越寬;3.低頻聲容易掩蔽高頻聲，而高頻聲較難掩蔽低頻聲。所謂時(shí)域掩蔽是指掩蔽效應(yīng)發(fā)生在掩蔽聲與被掩蔽聲不同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候，又稱(chēng)異時(shí)掩蔽。異時(shí)掩蔽又可分為導(dǎo)前掩蔽和滯后掩蔽。時(shí)域掩蔽的測(cè)試聲(被掩蔽聲)必須是短時(shí)聲脈沖。若掩蔽聲音出現(xiàn)之前的一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生掩蔽效應(yīng)，則被稱(chēng)為導(dǎo)前掩蔽，若掩蔽聲音出現(xiàn)之后的一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生掩蔽效應(yīng)被稱(chēng)為滯后掩蔽。產(chǎn)生時(shí)域掩蔽的主要原因是人耳接收聲音信息和大腦處理這些信息需要花費(fèi)一定的時(shí)間，異時(shí)掩蔽也隨著時(shí)間的推移很快會(huì)衰減，是一種較弱的掩蔽效應(yīng)。聲音的時(shí)域掩蔽如下圖3-9所示，從圖中可以看出，一般情況下，導(dǎo)前掩蔽只有3ms到2Oms時(shí)間，而滯后掩蔽卻可以持續(xù)10Oms以上，因此導(dǎo)前掩蔽經(jīng)常忽略不計(jì)。圖3-9聲音的導(dǎo)前掩蔽、同時(shí)掩蔽和滯后掩蔽掩蔽效應(yīng)的時(shí)域特性可用如圖3-10和圖3-11所示，它反映了人耳的延遲效應(yīng)。圖3-10中虛線表示時(shí)間常數(shù)為1m0s的指數(shù)衰減，實(shí)線為后掩蔽曲線。從圖可知，人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的延遲效應(yīng)既是非線性的，又不是指數(shù)過(guò)程，并且不管初始聲級(jí)如何，2OOms后掩蔽效應(yīng)就消失了。圖3-11表明掩蔽聲持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的(200ms，實(shí)線)比持續(xù)時(shí)間較短的(5ms，虛線)掩蔽閾隨延遲時(shí)間下降的緩慢，這一現(xiàn)象再次表明人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的延遲效應(yīng)是非線性的。再者，從這兩圖中可以明顯地看出，掩蔽聲在時(shí)間上越接近被掩蔽聲，掩蔽量越大，即掩蔽效應(yīng)越強(qiáng)。圖3-10 不同聲級(jí)掩蔽聲的后掩蔽效應(yīng)圖3-11 不同掩蔽聲持續(xù)時(shí)間的后掩蔽效應(yīng)3. 臨界帶寬和中心頻率一個(gè)純音可以被以此頻率為中心頻率，并且具有一定帶寬的連續(xù)噪聲所掩蔽。如果此頻帶內(nèi)噪聲功率等于該純音的功率，而該純音處于剛剛好被聽(tīng)到的臨界狀態(tài)，稱(chēng)這一帶寬為臨界帶寬，單位為Bkar，臨界帶寬與中心頻率的關(guān)系如圖3-12所示。由于當(dāng)被掩蔽聲的頻率低于500Hz的時(shí)候，其掩蔽曲線為一水平的直線，所以在這一頻段內(nèi)，臨界帶寬均為100Hz:當(dāng)被掩蔽聲的頻率高于500Hz的時(shí)候，臨界帶寬約為中心頻率的20%。由此，人們將聲音分為24個(gè)臨界頻帶，見(jiàn)表3=1，其中z為臨界頻帶尺度，f1和fu分別為該頻段的下限和上限， fc為中心頻率fG是以fc為中心頻率的臨界頻帶的帶寬。引入臨界帶寬還有一個(gè)好處:以不同中心頻率一個(gè)Bkar帶寬的聲音研究人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的掩蔽模式，盡管其掩蔽模式隨頻率變化而變化，但各臨界帶寬范圍內(nèi)其掩蔽模式均可近似為對(duì)稱(chēng)模式。不同頻率的掩蔽噪聲的臨界帶寬是不同的?；旧项l率越高，臨界帶寬越大。在可聽(tīng)域范圍內(nèi)，臨界帶寬與頻率存在如下關(guān)系: （3-1）圖3-12 特征頻帶與中心頻率的關(guān)系4. 雙耳效應(yīng)人耳聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)聲音的方位感有其特殊的辨別能力。人耳對(duì)聲音的定位決于三個(gè)因素:聲音到達(dá)兩耳的時(shí)間差是雙耳定位的主要依據(jù);高頻時(shí)頭部產(chǎn)生的聲影作用所引起的雙耳聲強(qiáng)差是雙耳定位的另一依據(jù):耳廓復(fù)雜的螺旋形狀造成聲音經(jīng)耳廓到耳道的頻率響應(yīng)隨仰角變化，這類(lèi)由耳廓的復(fù)雜的幾何形狀而引起的頻率響應(yīng)的變化是雙耳定位第三個(gè)依據(jù)。由于人耳的左右對(duì)稱(chēng)分布，對(duì)聲音的水平方向的分辨率較高，當(dāng)聲音偏離正前方3左右，就能辨別。對(duì)垂直方位的辨別率較低，可能在10-15以上才能辨別。右耳對(duì)不同方向聲音的敏感度如圖3-13所示。20OHz時(shí)敏感度與入射聲方向幾乎無(wú)關(guān);頻率越高，方向性越明顯，大約在70附近為最敏感的方向。圖3-14是入射角分別為30、60、90時(shí)，右耳與左耳在不同頻率時(shí)的聲壓級(jí)差。低于300Hz時(shí)，聲壓級(jí)差不大;不同入射角時(shí)，聲壓級(jí)差最大的頻率不同。圖3-13右耳對(duì)不同方向聲音的敏感度圖3-14右耳對(duì)左耳的聲壓級(jí)差由聲波的入射方向，可以計(jì)算到達(dá)兩耳的時(shí)間差左，并且可以估計(jì)相位差。從圖3-15可以看出，當(dāng)聲波以角入射時(shí)，到達(dá)兩耳的聲程差約dsin，因此時(shí)間差為： （3-2）式中d為兩耳間的距離，c0為聲速。在中高頻段人頭和耳廓的作用比式(3-2)得到的時(shí)間差及由此估計(jì)的相位差要復(fù)雜?？偟膩?lái)說(shuō)，不同的頻率范圍、相位差、時(shí)間差和強(qiáng)度差可能對(duì)方位感起著不同的作用。因此對(duì)包含豐富頻率成分的聲音要比純音的方位感強(qiáng)，即分辨率高。又因?yàn)槿说亩浅蚯胺降?，?duì)背后來(lái)的聲音，尤其是高頻聲，又明顯的遮蔽作用，所以方向感弱。圖3-15到達(dá)兩耳的聲程差除了到達(dá)兩耳的聲信號(hào)有物理上的差別外，人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)左右耳接收到的信號(hào)還要作復(fù)雜的處理，以確定聲音的方位。3.4人對(duì)聲音的