CN102589680A - 一种用语言清晰度定量评价传动系统敲击噪声的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用语言清晰度定量评价传动系统敲击噪声的方法，该方法是将从传声器采集到的噪声信号进行有效性判断，选取有效数据进行语言清晰度分析计算，得出各档位加速噪声的语言清晰度曲线AI(n)，将计算得到的各转速下语言清晰度使用最小二乘法拟合为直线L(n)，并根据各转速对应语言清晰度AI(n)与语言清晰度拟合直线L(n)之间的差值ΔAI(n)进行各档位传动系统敲击噪声的评价。该方法可以客观准确反映汽车敲击噪声的大小。
Description
技术领域
本发明属于传动系统振动噪声领域中的评价方法。
背景技术
随着汽车的振动噪声性能的不断提高，汽车车内噪声的声压级大小已经不能很好地反映汽车舒适性的优劣，车内噪声的声品质变得越来越重要，传动系统的敲击噪声对车内声品质的影响尤其显著。目前对传动系统敲击噪声的评价还没有很好的客观评价指标，于是人们通常用主观评价来定性地确定敲击噪声的严重程度，但每一个人对声音的感受并不相同，同一个车，不同的人可能会对敲击噪声得出不同的评价结果。
发明内容
本发明提供一种用语言清晰度定量客观评价传动系统敲击噪声的方法，解决主观评价中由于评价个体差异导致的评价误判性的问题。
本发明的技术方案如下：
一种用语言清晰度评价车内传动系统敲击噪声方法，包括如下步骤：
1、将传声器分别布置在驾驶员、副驾驶以及后排左右乘客右耳位置处，用于采集噪声信号。
2、将车辆分别挂入各档位，进行全油门加速噪声测试，并至少进行三次以上测试。
3、将从传声器采集到的噪声信号进行有效性判断，选取有效数据进行语言清晰度分析计算，得出各档位加速噪声的语言清晰度曲线AI(n)(n表示发动机转速)，语言清晰度表述了在噪声环境下说话的清晰程度。
AI(n)＝∑W(f)D(f)/30
D(f)＝UL(f)-N(f)
其中，W(f)表示该频率下语言清晰度计权因子；
UL(f)表示该频率下车内说话声音完全被掩盖时背景噪声上限(即说话环境噪声)，即噪声超过说话声音12dB时，说话声音就听不见了，可知
UL(f)＝H(f)+12(H(f)表示说话声音的1/3倍频谱)
当背景噪声比上限噪声低30dB时，说话完全听得清晰，这个背景噪声称为下限噪声，即LL(f)，可知
LL(f)＝UL(f)-30；
D(f)定义如下：
当车内噪声超过上限噪声时，N(f)＞UL(f)(N(f)表示噪声在不同频率下对应的噪声值)，说话完全听不见，语言清晰度为零，D(f)＝0。
当车内噪声在下限噪声和上限噪声之间时说话被部分掩盖，即LL(f)＜N(f)＜UL(f)，D(f)＝UL(f)-N(f)。
当车内噪声小于小限噪声时，N(f)＜LL(f)，说话可以完成听的清楚，这时D(f)为：D(f)＝30。
4、将计算各转速下语言清晰度使用最小二乘法拟合为直线L(n)，并根据各转速对应语言清晰度AI(n)与语言清晰度拟合直线L(n)之间的差值ΔAI(n)进行各档位传动系统敲击噪声的评价。当差值大于某一评价标准值时(此值是根据大批量车型评价确定)，表示该档位下传动系统存在敲击噪声，否则表示该档位传动系统不存在敲击噪声。AI(n)计算公式如下：
ΔAI(n)＝L(n)-AI(n)
评价标准值的具体设定如下：
全负荷1000-4000rpm加速下，某档位语言清晰度差值ΔAI(n)大于5％时，表示该档工况下传动系统存在敲击噪声，否则表示不存在敲击噪声。
本发明是基于通过对敲击噪声频谱分析，发现敲击噪声与语言清晰度相关性很大，由此提出通过语言清晰度来定量评价敲击噪声的方法，该方法可以客观准确反映汽车敲击噪声的大小，为汽车敲击噪声的提供明确的改进方向。
附图说明
图1是传声器布置示意图；
图2是某试验车三档语言清晰度曲线与语言清晰度拟合直线；
图3是本发明方法流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
参见图3，本方法的实施过程如下：
1.传声器布置位置：
如图1所示，将传声器分别布置在驾驶员、副驾驶以及后排左右乘客右耳位置处，保证四个传声器与座椅靠背垂直位置的距离约为10cm，且四个传声器处于同一水平高度。
2.测试过程：
将车辆分别挂入各档，进行1000-4000rpm全油门加速，采集该加速过程的噪声数据，重复进行3次以上测试。
3.数据处理及敲击噪声评价：选取有效数据进行语言清晰度分析计算，得
出各档位加速噪声的语言清晰度曲线AI(n)(n表示发动机转速)。
将采集到的噪声信号进行分析计算，得出各档位加速噪声的语言清晰度曲线AI(n)。再使用最小二乘法将语言清晰度拟合为直线L(n)，计算各转速对应语言清晰度AI(n)与语言清晰度拟合直线AI(n)之间的差值ΔAI(n)。ΔAI(n)计算公式如下：
ΔAI(n)＝L(n)-AI(n)
在图2中，实曲线为某试验车三档语言清晰度曲线AI(n)，虚直线为语言清晰度拟合曲线AI(n)，通过计算即可得出语言清晰度差值ΔAI。在图2矩形框所示的1650-2100rpm转速范围内，其语言清晰度差值ΔAI(n)大于5％，由此可以判定在该车型三档时在1650-2100rpm内存在敲击噪声。
Claims (3)
1.一种用语言清晰度评价车内传动系统敲击噪声方法，包括如下步骤：
(1)将传声器分别布置在驾驶员、副驾驶以及后排左右乘客右耳位置处，用于采集噪声信号；
(2)将车辆分别挂入各档位，进行全油门加速噪声测试，并至少进行三次以上测试；
(3)将从传声器采集到的噪声信号进行有效性判断，选取有效数据进行语言清晰度分析计算，得出各档位加速噪声的语言清晰度曲线AI(n)，其中n表示发动机转速，语言清晰度表述在噪声环境下说话的清晰程度：
AI(n)＝∑W(f)D(f)/30
D(f)＝UL(f)-N(f)
其中，W(f)表示该频率下语言清晰度计权因子；UL(f)表示该频率下车内说话声音完全被掩盖时背景噪声上限，即噪声超过说话声音12dB时，说话声音就听不见了，可知
UL(f)＝H(f)+12，其中H(f)表示说话声音的1/3倍频谱
当背景噪声比背景上限噪声低30dB时，说话完全听得清晰，这个背景噪声称为下限噪声，即LL(f)，可知
LL(f)＝UL(f)-30；
D(f)定义如下：
当车内噪声超过上限噪声时，N(f)＞UL(f)，N(f)表示噪声在不同频率下对应的噪声值，说话完全听不见，语言清晰度为零，D(f)＝0；
当车内噪声在下限噪声和上限噪声之间时，说话被部分掩盖，即
LL(f)＜N(f)＜UL(f)，D(f)＝UL(f)-N(f)；
当车内噪声小于下限噪声时，N(f)＜LL(f)，说话可以完全听清楚，这时，D(f)＝30；
(4)将计算得到的各转速下语言清晰度使用最小二乘法拟合为直线L(n)，并根据各转速对应语言清晰度AI(n)与语言清晰度拟合直线L(n)之间的差值ΔAI(n)进行各档位传动系统敲击噪声的评价；当差值ΔAI(n)大于评价标准值时，表示该档位下传动系统存在敲击噪声，否则表示该档位传动系统不存在敲击噪声；AI(n)计算公式如下：
ΔAI(n)＝L(n)-AI(n)。
2.根据权利要求1所述的用语言清晰度评价车内传动系统敲击噪声方法，其特征在于：所述的评价标准值设定如下：
全负荷1000-4000rpm加速下，某档位语言清晰度差值ΔAI(n)大于5％时，表示该档工况下传动系统存在敲击噪声，否则表示不存在敲击噪声。
3.根据权利要求1或2所述的用语言清晰度评价车内传动系统敲击噪声方法，其特征在于：所述传声器与座椅靠背垂直位置的距离约为10cm，传声器处于同一水平高度。
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