1．目的及意义

随着我国经济的跨跃式增长，汽车行业已在国民经济的发展中占有举足轻重的地位。然而在汽车行业蓬勃发展的同时，由汽车带来的废气污染噪声污染等问题不容忽视。另一方面，人们对乘坐舒适性的要求也越来越高。所以汽车的振动噪声不仅是衡量汽车性能的一个重要指标也是最直观反映汽车品质及顾客购买心理的重要指标。汽车噪声的55%来自于发动机，发动机噪声又分为机械噪声、燃烧噪声和空气动力学噪声，进气噪声是发动机的空气动力噪声，其在发动机总噪声中占有重要分量，分析研究发动机进气噪声，对控制发动机噪声具有重要意义。频谱分析是一种传统的噪声测试方法，只适用于稳态信号的分析处理，而发动机进气噪声是由进气门周期性开闭而产生的压力起伏变化所形成的，其主要频率成分受发动机转速的影响而不断发生变化，采用传统的频谱方法进行分析时，会产生明显的频率混叠现象。阶次分析是一种有效的非稳态信号分析方法。本次毕业设计采用阶次分析法对汽车发动机进气噪声进行更准确的测试，为发动机进气噪声控制提供参考依据。

在国内，汽车行业的众多学者都在期刊上发表了关于噪声控制和阶次分析最新研究现状的文章，对解决汽车进气噪声有很大的指导意义和参考价值。武汉商学院的郭伟^[1]通过MATLAB中FFT在排气噪声中的处理应用，可以准确把握各组汽车尾气的振动频率，从而有助于分析尾气的各个组成成分并达到降低发动机噪声。天津大学的边强等^[2]提出一种把GT-Power软件与SYSNOISE软件有机结合方法，通过进气系统声模态分析与噪声阶次分析，优化进气系统消声元件设计。安徽汽车管理学院的邵恩坡等^[3]就进气噪声产生的机理及消声作出探讨，通过实验验证分析出负荷和转速这两个因素对进气噪声的影响，并对进气噪声的控制作出说明。重庆工学院的龙月泉等^[4]以噪声作为变速箱的故障症状，进行了稳态和瞬态两种试验，采集声压信号并分别作了功率谱分析和阶次瀑布谱分析，找出变速箱产生噪声的特征频率和特征阶次，然后结合对变速箱主要零部件的有限元分析以及结构特性分析，确定了变速箱主要噪声源。武汉理工大学的肖生浩等^[5]为提升某乘用车急加速排气噪声运动感声品质，针对具有运动感声品质的汽车加速排气阶次噪声频谱特征及其结构实现方法开展研究。长安大学的刘卓凡等^[6]采用阶次分析法对汽车噪声进行了测试，重点分析了旋转机构噪声的影响及其相互关系，从而为汽车噪声的控制提供参考依据。浙江大学的徐红梅等^[7]为研究发动机转速对进气噪声的影响，采用阶次分析方法对一台车用四缸发动机的进气噪声进行了试验研究。武汉理工大学的张威等^[8]基于阶次追踪及提取技术，应用MATLAB软件开发出能对瞬时噪声信号进行阶次分解、合成与调制的软件，实现了对发动机任意转速范围内点火阶次及其谐阶次的声压大小进行组合。辽宁工业大学的陈昕等^[9]以192F汽车发电机为例，基于噪声实验室对发电机进行噪声测试，采用阶次分析方法进行噪声研究，通过对实验测试采集到的阶次追踪图进行对比分析，找出通风噪声的主要贡献阶次及噪声值大小随转速的变化规律。同时，国内许多大学也有关于进气噪声和阶次控制的优秀学位论文。吉林大学博士苏丽俐^[10]围绕车内噪声品质分析方法和主动控制策略等方面的问题展开研究，力求从根本上掌握车内噪声品质频谱特性，寻求科学合理的车内噪声品质评价和控制方法。重庆大学硕士张振良^[11]立足Helmholtz共振型进气消声器的共振频率准确确定，建立了两类四种共振腔模型，并讨论了它们之间相互推演关系，同时利用MATLAB软件编程计算了四种模型的理论共振频率。天津大学硕士刘海^[12]开展了柴油机噪声品质主客观评价、主客观相关性研究过程中的一系列基础理论研究。

国外在噪声控制方面比国内起步较早，许多学者做出了开创性的工作。Y.Ohsasa等^[13]通过Predefmed类别进行持续评估（CAPC）的方法，评估加速期间汽车排气噪声音质的时间相关变化。Bangalore^[14]对用于解决动力传动系统中的NVH问题的分析技术和验证方法的文献进行回顾，介绍了关于当前和未来趋势的分析程序。Sang-Kwon Le^[15]在客观上评估两种主导声音的质量的音质指数，并将音质指标应用于乘用车内部音质的实际开发，运用训练好的人工神经网络对20辆客车的音质进行了估算，通过优化使车内部的音质得到了提升。

本文在国内外学者研究的基础上综合分析，利用现代计算机工具，结合MATLAB的GUI模块，建立阶次调制GUI，改变阶次特定转速段声压级，实现选择性进气噪声控制。

参考文献：

[1] 郭伟. MATLAB在汽车排气噪声分析中的应用研究[J]. 科技风，2017.

[2] 边强，高文志，张晶.发动机进气系统阶次噪声及其消减方法[J]. 农业工程学报，2012, 28(增刊1) : 57-62 .

[3] 邵恩坡，程汉华. 发动机进气噪声产生的机理及其控制[J]. 小型内燃机，No. 4 (Vol.23)1994.

[4] 龙月泉，石晓辉，施全. 基于阶次跟踪的变速箱噪声源识别[J]. 噪声与振动控制，1006一355 (2009 )O1-0077-05.