دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 57 3 2026 09 23 Psychoacoustic Analysis of Noise Produced by Grain Combine Harvesters تحلیل عامل‌های روان آکوستیک سیگنال‌های صوتی کمباین برداشت غلات 111 130 108908 10.22059/ijbse.2026.406784.665628 FA مهسا فروزنده شهرکی دانشجوی دکتری گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، 0009-0009-6014-5416 علی ملکی دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران 0000-0002-9026-0273 شاهین بشارتی گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد ، ایران، 0009-0008-1339-2708 مجید لشگری دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه اراک، ارک، ایران 0000-0002-9637-1601 Journal Article 2025 11 22 Noise pollution in agricultural machinery, particularly grain harvest combines, not only causes quantitative adverse effects but also leads to significant psychoacoustic impacts on operators. Although most previous studies have primarily focused on evaluating sound pressure levels, limited attention has been paid to qualitative psychoacoustic parameters such as loudness, sharpness, and roughness in combine harvesters. Therefore, the present study aimed to perform a psychoacoustic analysis of acoustic signals generated by two grain combine harvester models, namely John Deere and Sampo, under different operating conditions, while simultaneously evaluating both quantitative and qualitative sound characteristics. In this study, acoustic signals were recorded under various operational conditions including idle speed, high engine speed, free movement, and harvesting operation. The recorded signals were then analyzed using signal processing techniques to extract quantitative sound indices, including sound pressure level, as well as psychoacoustic parameters such as loudness, sharpness, and roughness. The results demonstrated that operating conditions, engine speed, and operational mode significantly affected the acoustic characteristics of the combines. The average loudness values of the Sampo and John Deere combines at idle and high engine speeds were 7.1 and 12.95 sone, and 8.6 and 17.57 sone, respectively. Furthermore, the average sound pressure levels for the Sampo and John Deere combines were measured as 54.1 and 59.6 dB, and 54.7 and 65.0 dB, respectively. The highest roughness values for both combines were observed during harvesting operations, whereas the lowest values occurred during free movement conditions. Overall, the John Deere combine exhibited higher sharpness and roughness values compared with the Sampo combine, indicating a greater potential for inducing auditory annoyance and operator discomfort. The findings of this study can be applied to the acoustic design, cabin optimization, and enhancement of ergonomic conditions in locally manufactured combine harvester cabins in comparison with imported models. آلودگی صوتی در ماشین‌های کشاورزی، به‌ویژه کمباین‌های برداشت غلات، علاوه بر اثرات کمّی، دارای پیامدهای روان‌آکوستیکی قابل‌توجهی بر رانندگان است. اگرچه اغلب مطالعات پیشین بر ارزیابی شاخص کمی صدا مانند تراز فشار صوت تمرکز داشته‌اند، بررسی شاخص‌های کیفی صدا نظیر بلندی، تیزی و زبری در کمباین‌ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، تحلیل روان‌آکوستیکی سیگنال‌های صوتی دو مدل کمباین برداشت غلات شامل جاندیر و سمپو در شرایط کاری مختلف و ارزیابی هم‌زمان شاخص‌های کمّی و کیفی صدا است. در این مطالعه، سیگنال‌های صوتی در شرایط مختلف عملکردی شامل دور آرام، دور تند، حرکت آزاد و عملیات برداشت ثبت و با استفاده از تکنیک‌های پردازش سیگنال تحلیل شدند. سپس شاخص‌های کمّی شامل تراز فشار صوت و شاخص‌های روان‌آکوستیکی شامل بلندی، تیزی و زبری استخراج و مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد شرایط کاری، دور موتور و نوع عملیات تأثیر معنی‌داری بر ویژگی‌های صوتی کمباین‌ها دارند. میانگین بلندی صدا در کمباین سمپو و جاندیر در دور آرام و تند به‌ترتیب برابر 1/7 و 95/12 سون، و 6/8 و 57/17 سون بود. همچنین میانگین تراز فشار صوت در کمباین سمپو و جاندیر به‌ترتیب 1/54 و 6/59 دسی‌بل، و 7/54 و 0/65 دسی‌بل اندازه‌گیری شد. بیشترین مقدار زبری در هر دو کمباین در شرایط برداشت و کمترین مقدار آن در حالت حرکت آزاد مشاهده شد. به‌طور کلی، کمباین جاندیر مقادیر بالاتری از شاخص‌های زبری و تیزی را نسبت به کمباین سمپو نشان داد که می‌تواند بیانگر پتانسیل بیشتر ایجاد آزردگی صوتی در راننده باشد. نتایج این پژوهش می‌تواند در طراحی آکوستیکی، بهینه‌سازی و ارتقای شرایط ارگونومیکی کابین‌ کمباین‌های ساخت داخل در مقابل کمباین‌های وارداتی مورد استفاده قرار گیرد. https://ijbse.ut.ac.ir/article_108908_0576befa082efff3f0282f5a0a42ab31.pdf