心理声学评价指标在汽车振动控制中的应用

1.主观评价指标

人们听到声音后，往往从三个方面来主观描述声音：响度、音调和音色。它们也被称为声音的三要素。

响度是指人听到声音的响亮程度。响度取决于声音的强度和频率成分。人耳是一个非线性结构，对强度相同但频率不同的声音，人耳感受到的响度是不同的。人耳对中频最敏感，因此同样强度的低频、中频和高频纯音，中频纯音听起来比低频和高频纯音要响一些。

音调是指人听到声音的高低程度。音调主要取决于频率，随着频率的升降而升降。同时，它与声音的强度也有关系。高频纯音的音调随着强度的增加而增加，而低频纯音的音调随着强度的增加而降低。

音色是指人们对听到声音品质的感受。声音由许多频率成分组成。不同频率成分的声音留给人的感受是不一样的。即便是乐器发出的单音信号，除了基频外，它还有许多谐频成分，因此不同的乐器给人的品质感不一样。

除了声音的三要素之外，声音的主观描述指标还包括了声音的掩蔽、余音等。

另外，主观评价还可以通过对声音的描述和打分进行。这部分内容在对关门声品质评价部分将详细介绍。

2.客观评价指标

客观评价是用可以测量和分析的物理量来描述声音。与声音主观描述的响度、音调和音色对应的物理量分别是声音的幅值、频率、频率的成分和相位。为了更加精确地来描述声音特征，人们还发明了一些客观心理声学评价指标，如：

□响度（Loudness）

□尖锐度（Sharpness）

□调制度（Modulation）

■波动度（Fluctuation）

■粗糙度（Roughness）(www.xing528.com)

□纯音度（Tonality）

□语言清晰度（Articulation Index）

□掩蔽（Masking）

□……

使用这些客观指标，人们可以从数据和图形上，更加精确、定量地得到声音对人心理的影响。本节后续内容将详细描述这些客观评价指标。

3.主观评价与客观评价的关系

一般来说，主观评价和客观评价是一致的。客观测试与分析的数字能反应人的主观评价与描述。但是，有些时候，主观感受与客观测试不一致，例如：图7-4中，4个人靠着一面墙站着。主观评价是描述他们的身高，客观评价是用尺来测量身高。一眼望去，许多人的第一印象是最左边的人最高，而最右边的人最矮，这是人们主观的感觉。但是用一把尺子去测量，发现四个人身高一样。为什么主观与客观会有这样的差别呢？

图7-4 靠着墙站立的4个人

画面给人一种立体感，墙上的线条在左边显得密集些，而右边看上去很松散。左边的人背后有很多线条，而右边的人只有4根线条。这样，人与线条交错在一起给人视角冲击，左边的人明显高于右边的人。这说明了人的主观感受与客观测试不一致。

在评价汽车噪声与振动时，也有类似的现象。比如，人坐在两部车里，感觉到噪声有明显区别，但是测量的声压级却是一样的。这说明主观与客观不一致，而且声压级不是准确的客观指标。

NVH工程师的任务是测量客观数据并进行主观判断，更重要的是寻找主观与客观的一致性指标。于是，找到一个可以反映主观感受的客观指标就成为汽车声品质工程师和科学家努力的方向。