汽车雨刮反转时产生的振动冲击是引起雨刮噪声的主要因素之一。近年来，雨刮运动学及动力学性能得到广泛研究。为了研究雨刮反转过程的振动冲击特性，搭建一种基于平动测试系统的雨刮反转实验台，开展不同工况下雨刮反转过程中振动冲击实验与分析。结果表明，雨刮反转实验台能够实现对应实车各挡位调速功能，实验结果与实车测试在方向上具有一致性；其能够区分和模拟玻璃表面的不同干湿状态，并进行刮片力学状态分析；对于所测工况，刮刷速度与加减速对振动冲击的影响呈正相关，而相比刮刷速度，加减速时间对刮片反转过程中的振动冲击影响较小。实验研究结果对进一步分析雨刮噪声产生机理及噪声控制等具有一定意义与价值。

为满足多目标区域降噪要求，研究多通道有源噪声控制系统至关重要。随着声通道数量增加，通道间会出现相互耦合，增加系统复杂性且影响系统稳定性。为解决通道耦合问题，提出一种基于比例积分微分(PID)神经网络和滤波x 最小均方算法(FxLMS)的多通道噪声解耦算法(PIDNN-FxLMS)。在传统FxLMS算法基础上，利用PID 神经网络对有源控制系统控制参数进行调整，获得最优控制，同时对多通道有源控制系统解耦和控制问题进行处理。结果表明，PIDNN-FxLMS算法的收敛速度明显快于传统FxLMS算法，在降噪效果方面，该算法残余误差信号幅值最小，更适用于多通道有源噪声控制系统。

为有效抑制工作空间的低频噪声，对有源降噪系统次级声源与误差传感器的布放进行研究。以纺织机械-簇绒地毯织机的工作空间为研究对象，对簇绒地毯织机工作空间的噪声进行采集，以目标区域降噪量最大为控制目标，确定目标函数，采用蚁狮算法对有源降噪系统中的次级声源以及误差传感器的位置进行优化，得出最优布放方案，并分别进行单频和实际噪声的仿真分析。结果表明，根据蚁狮算法得到的布放方案在0～500 Hz的频段上平均降噪量为3.17 dB，能够很好抑制簇绒地毯织机工作空间的低频噪声。该结论可为后续簇绒地毯织机工作空间主动噪声控制系统的设计提供参考。

从理论分析角度出发，建立雨刮-风窗系统的动力学及摩擦模型，研究雨刮-风窗系统运动时摩擦产生振动噪声的原因，以期改善汽车NVH性能。建立动力学模型，推导并无量纲化解析式；基于摩擦系数-相对速度负斜率公式、库伦摩擦定律及流体润滑特性，分别对雨刮-风窗系统在干燥、湿润运行工况建立摩擦模型，研究不同工况下刮片角度、摩擦系数及摩擦力随时间变化情况；应用非线性解析法——龙格-库塔法，分析动力响应及摩擦特性。模型仿真结果准确复现出雨刮片实际运动中相关振动特性；通过对比不同工况下的仿真结果，验证动力学模型及摩擦模型的有效性。建立的动力学及摩擦模型，可为雨刮片结构优化、雨刮-风窗系统振动噪声控制及相关的固体接触研究提供一定理论参考。

用心理声学参量表征声品质评价指标，可直观描述人对噪声信号的主观感觉。相比于听审团评分，它具有简单快速、效率高的优点，在此基础上将多个客观参量降维到低维空间，用少数具有代表性的参量定量表征主观感受，有利于声品质评价的标准化。通过采集轿车车内噪声信号，以等间隔不同车速状态和怠速状态下的噪声样本作为研究对象，考虑汽车车内噪声特性的时变效应，分别计算出噪声样本的心理声学客观参数时变算术平均值。提出以“时变烦躁度”作为主观评价指标，以语义细分法结合数字等级评分法作为主观评价方法进行主观评价试验。用因子分析对6 种客观参量进行降维，结合显著相关性分析确定出响度(Z)、粗糙度、AI 指数3 个客观参量，并用多元回归建立声品质烦躁度评价预测数学模型。预测结果显示：回归预测三参量模型的相对误差率在5 %以下，比六参量模型相对误差率低，预测效果比较理想，说明这3 个参量可以有效表征主观烦躁度，同时证明噪声声品质的时变烦躁度评价预测模型是有效的.

为提高经典VS-FxLMS算法的收敛性能以及规避MFxLMS算法不能同时兼顾收敛速度和稳态误差的缺陷，结合修反正切函数和归一化的方法，提出了一种可用于汽车车内噪声有源控制的VS-MFxLMS算法。应用MFxLMS算法、VS-FxLMS算法和VS-MFxLMS算法分别进行汽车车内噪声有源控制仿真实验。噪声有源控制结果的比较表明，与MFxLMS算法相比，VS-MFxLMS算法的收敛速度提高了1.5倍以上，稳态误差降低55%以上；与VS-FxLMS算法相比，VS-MFxLMS算法的收敛速度提高了25%以上，稳态误差降低了28%以上；为汽车车内噪声的有源控制提供了一种新方法。

摘 要：汽车高速行驶过程中，车外气动噪声和轮胎辐射噪声对人耳侧的影响难以定量分析。利用高速公路试验结合传递路径分析的方法，研究汽车高速工况下车外相关位置气动噪声和轮胎辐射噪声的传递特性；分析了气动噪声和轮胎辐射噪声信号的频谱特性；对驾驶员耳侧的气动噪声和轮胎辐射噪声进行了定量分析，计算出车外不同位置、类型噪声对驾驶员耳侧的噪声贡献量，并进行了贡献量排序；将高速工况驾驶员耳侧拟合噪声信号与实测信号进行了对比分析。

为了能更好地实现对车内噪声的控制，提出了一种基于sym6小波的离散小波变换（DWT）,将其与FxLMS结合形成DWT-FxLMS主动噪声控制算法，并构建相应的主动噪声控制（ANC）系统模型。将采集的车内噪声作为参考噪声源，参考信号经由Mallat塔式算法实现的离散小波变换分解为具有多分辨率的多个子带，再由FxLMS算法处理，最终经离散小波逆变换实现信号的重构。利用计算机仿真分析该算法对车内噪声的控制效果并与时域FxLMS算法（TD-FxLMS）和频域FxLMS算法（FD-FxLMS）进行比较。结果表明，与TD-FxLMS算法相比，DWT-FxLMS算法大大降低了计算复杂性且收敛性更好；与FD-FxLMS算法相比，DWT-FxLMS算法能有效地消除稳态和非稳态噪声，而FD-FxLMS算法无法有效消除非稳态噪声。

对非平稳工况下的车内噪声进行声品质评价。考虑到车内噪声的时变性，在非平稳工况下建立噪声库，计算相关的噪声心理学参量时变值。将采集到的噪声进行主观评价试验，以“时变综合烦躁度”作为声品质主观评价指标，并将语义细分法作为声品质主观评价方法。评价者依据自己对声音的主观感受滑动评价软件滑块，得到连续时变噪声评价值。根据噪声心理学参量时变值和实时主观评价值，建立BP神经网络客观模型。再通过四折交叉法检验，检验结果显示此评价模型对噪声时变综合烦躁度预测有效。

为研究汽车共振式排气消声器气流再生噪声与气流速度和温度的关系，利用大涡模拟（LES）湍流模型与声类比（AA）方法，建立了消声器流场和声场模型，搭建实验台并验证了模型的正确性。在此基础上，分析了流噪声和湍动能。结果表明：在消声器的结构突变处，流体噪声源和湍动能均较大，云图分布具有一致性。消声器气流再生噪声以3 000 Hz以下为主，噪声值随着进口流速的增大而增大，随着气流温度的增大而减小，但频谱特性受流速和温度的影响较小。消声器多场耦合下的气流再生噪声研究结果可为消声器设计提供一定参考。

声品质作为汽车舒适性的一个重要指标，目前已经成为汽车领域一个重要的研究方向。根据人耳的听觉特性，提出一种基于小波包分解（WPD）和经验模态分解（EMD）的21个特征频带划分方法。按照所提出的方法，将采集得到的车辆噪声信号进行分解并提取信号在各频带的声能量时变特征。之后根据BP神经网络原理将提取的能量特征作为输入，计算得出响度和尖锐度等声品质评价参数作为输出，建立一种基于WPD和EMD的声品质评价模型。验证结果表明，所建立的模型可以准确地预测响度和尖锐度等心理声学参数，可作为声品质评价的一种有效方法。

部分汽车制动时的车内噪声以低频成分占主导。低频噪声能量大，车内较强的低频制动噪声会给乘员带来不舒适的乘坐感受，降低车辆的乘坐舒适性。采集三辆轿车车内60 km/h紧急制动时司机位双耳处噪声信号并进行时-频域分析，分析结果与实车试验乘坐感受一致，接着运用低频噪声消噪效果较好的主动噪声控制方法，结合自适应LMS算法对样本信号进行消噪仿真实验，制动噪声低频部分得到较大的抑制，特别是在20 Hz～50 Hz低频带内，噪声能量衰减明显。

为分析穿孔板结构参数对穿孔板消声器传递损失的影响，以某车用消声器为研究对象，利用有限元方法建立该复杂穿孔板消声器声学模型，并基于两负载法搭建实验台，验证模型的正确性。在此基础上，分析孔隙率、孔径、板厚等穿孔板结构参数对消声器传递损失的影响。结果表明，随着孔隙率的增大，低频传递损失峰值向高频方向移动，中高频频带变宽；随着孔径的增大，传递损失变化不大，高频频带变宽；随着板厚的增加，高频传递损失变大。研究结果对复杂穿孔板结构消声器设计及结构优化具有一定的指导意义。

对上海轨道车辆9号线在不同运行速度下头部车厢、中部车厢和车厢连接处进行噪声现场测试，引入心理声学声品质参数：A计权声压级、特征响度、尖锐度、粗糙度和抖动强度，对不同工况下轨道车辆车内声场进行声品质的客观评价。结论表明，轨道车辆运行时车厢内部噪声以中低频噪声为主。随着车速提高，车内声品质下降，尤其是车厢连接处，声品质最差，应采取有效措施改善噪声环境，满足人耳的听觉舒适性。。

以上海轨道交通九号线为例，对车内噪声进行现场测试，测量车厢结构参数并建立有限元模型，采用Actran软件进行声学仿真，并使用A计权声压级和特征响度两个主要的声品质客观评价参量验证仿真的结果，随后提出声品质优化方案，使车内声压级降低5 dB，特征响度总体下降，总响度值降低1.26 sone，对提高车内声品质和改善车内声场环境具有一定的参考价值。

地铁地下站点的噪声对候车乘客及工作人员影响较大，采用Actran软件对地铁地下站点声场进行有限元仿真研究。以上海地铁9号线星中路站为例，考虑地铁进、出站点两种工况，建立有限元声场分析模型，计算获得站点的声场分布和声压级曲线，通过测试实验验证仿真结果的正确性，并提出优化设计方案，达到6 dB的降噪效果。所提出的方法对改善地铁地下站点噪声环境，减少噪声对乘客及工作人员的危害具有指导意义。

声品质是地铁车内乘坐舒适性的一项重要指标。以地铁列车车内噪声为研究对象，探讨声品质的主观模糊综合评价方法。以上海地铁9号线为例，考虑地铁运行的三种工况、两种乘客乘坐姿态，分别测取车内不同位置的噪声信号，采用分组成对比较法对测点噪声进行主观评价实验和模糊综合，计算得出地铁整车的烦恼度评价综合值，可用以实施不同列车的声品质比较和评判。所提出的方法对地铁声学设计和提高乘坐舒适性提供参考。

在传统噪声主动控制LMS算法基础上，考虑人耳听觉感知的后掩蔽效应，推导出Post-masking LMS算法。以汽车车内噪声主动降噪为例，分别采用LMS与Post-masking LMS算法，在Matlab环境中对实测的不同车速下车内噪声信号进行有源噪声控制仿真试验，结果表明Post-masking LMS算法能在传统LMS算法的基础上进一步降低车内噪声响度水平，具有更好的降噪效果和主观听觉感受。