تحلیل عامل‌های روان آکوستیک سیگنال‌های صوتی کمباین برداشت غلات

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد،

2 دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد ، ایران،

4 دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه اراک، ارک، ایران

10.22059/ijbse.2026.406784.665628

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Psychoacoustic Analysis of Noise Produced by Grain Combine Harvesters

نویسندگان [English]

  • Mahsa Forouzandeh Shahraki 1
  • Ali Maleki 2
  • Shahin Besharati 3
  • Majid Lashgari 4
1 Ph.D. Student, Department of Mechanical Engineering of Biosystems, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 Associate professor of Mechanical Engineering of Biosystems Department, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
3 Department of Mechanical Engineering of Biosystems, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
4 Associate Professor, Department of Mechanical Engineering of Biosystems, Faculty of Agriculture, Arak University, Arak, Iran
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sound pressure level
  • Psychoacoustics
  • Loudness
  • Roughness
  • Combine harvester

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 24 تیر 1405
  • تاریخ دریافت: 01 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری: 07 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش: 24 تیر 1405