微型汽车后桥驱动齿轮出厂噪声检测仪的新设计设想

    一、引言

    汽车后桥驱动齿轮是汽车驱动桥的主要部件，噪声的高低直接影响后桥驱动齿轮的寿命和噪声排放。目前国内大部分生产汽车后桥用曲线齿锥齿轮的厂家，对齿轮副噪声的检查，采用声级计进行检测，并结合检测人员的听觉经验来判断齿轮是否符合出厂噪音标准。虽然用声级计测量的声压级能满足正在执行的噪声法规，但是却没有更深入考虑到齿轮噪声的特性。

    对齿轮噪音检查者而言，判断噪声是否是骚扰性的数据是其主观感受的噪声特性或声音质量。由于人的主观因素介入，会出现以下情况：同样的齿轮噪音，用声压等客观评价指标进行衡量，其结果是达标的，但感觉是骚扰性的；对另一种声音，虽然测量结果显示数值较高，但感觉上比声音小的更为悦耳。这一点表明，对于齿轮噪声仅用以 A 计权声压级为评价是远远不够的，还需要对噪声进行主观评价。

    目前对噪声的主观评价尚不能用仪器直接测量，这就导致无法用现有的测试仪器及相关方法来检验人体感官对声音的感受。但是对主观感受的声音质量用客观的、可测量的物理参数来描述是可能的。本文在借鉴国内外经验的基础上，对所采集到的齿轮的稳态噪声样本进行分析，随后采用软件计算出各噪声样本的主要心理声学参数，为齿轮噪声检测提供主观评价指标；然后对现有的声级计进行改进设计，使得噪声监测仪器不仅可以测量噪声的声压级，也能反映噪声检测者的真实主观感受。

    二、齿轮噪声主观评价指标

   （一）响度

    在噪声客观评价中，响度是最基本和主要的参量，同时也是计算其它客观评价指标的基础。长期以来，提出了多种响度计算方法，如 Zwicker 理论计算方法、Stevens 计算方法和Moore 提出的 ERB 计算方法等。

    考虑频域掩蔽的特点，稳态响度计算步骤如下：

    1.首先获得单边功率谱密度函数，并将以 Hz 线性频率单位为自变量的功率谱函数转换成以 Bark 频率为自变量的函数。

    2.考虑频域的掩蔽效应，以 Bark为单位计算激励级曲线。

    3.计算特性响度值(sone／Bark)

    4.在 0 -24Bark 上对 N ' 积分得总响度

    上述方法计算的是自由场的稳态响度，由于发散场声场中传递损失的影响，在进行计算时需要作衰减处理。对于非稳态噪声可用时域响度进行分析，因此特性响度曲线可用来指导降噪。

   （二）尖锐度