CN108357445A - 车内掩蔽声品质自适应控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了车内掩蔽声品质自适应控制系统和方法，为克服现有的车内声品质控制多停留于基础研究层面，无法面向实际应用的问题，该自适应控制系统包括掩蔽声品质自适应控制装置、车内声信号采集装置、发动机转速信号采集装置、扬声器组合/阵列装置和掩蔽声族谱存储装置；掩蔽声品质自适应控制装置由型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片、型号为TLV320AIC23的音频控制芯片、声功率放大器与型号为SN65HVD230的CAN总线收发器组成；车内声信号采集装置、发动机转速信号采集装置、扬声器组合/阵列装置与掩蔽声族谱存储装置分别和掩蔽声品质自适应控制装置电连接。还提供一种车内掩蔽声品质自适应控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于机动车辆上基于声掩蔽效应的控制车内噪声并改善车内声品质的装置和方法，更具体地说，本发明涉及一种车内掩蔽声品质自适应控制系统和方法。
背景技术
车辆内部的声学环境是车辆环境中一个重要的研究内容，它影响着人的感受，是汽车舒适性的组成部分；也影响着人对机器的驾驶操作，关乎汽车安全性。故车辆内的声学问题一直为研究者们所重视，相应的NVH(Noise Vibration and Harshness)也已发展成为车辆工程学科中的一个重要的研究领域。在汽车减振降噪设计中，声品质已成为舒适性评价的重要指标之一，因此车内声品质的改善也是NVH性能提高的体现。
掩蔽效应是一种非常重要的心理声学概念，是指一种声音(被掩蔽声)的听觉感受被另一种声音(掩蔽声)所影响的现象。因此，掩蔽声最主要的内涵是心理上可以弱化另一种声音的声音。这就提示人们可以考虑利用这一现象，使用掩蔽声掩蔽被掩蔽声，调节听者的心理感受；或是藉着掩蔽声的存在，舍弃掉信号中冗余的被掩蔽声等。因此，人们将此原理应用于数字音乐压缩、音响动态降噪、建筑空间语言私密度改善等多个领域。在车辆工程领域，也可利用掩蔽效应有意识、主动地构建预设声环境，满足人类特定的车内声环境需求。作为改善车内声品质的一种新途径，在某种程度上实现“以声制声”，或“以噪制噪”。
国内外可见直接针对掩蔽效应的研究中，掩蔽声多限于音乐，实验也多是通过采集某一特定型号轿车若干稳态工况车内噪声，于实验室内回放进行主客观评价。目前该类研究尚处于基础问题探讨阶段，并未将掩蔽效应作为一种独立的车内声品质优化方法系统深入地研究，而基于声掩蔽效应的控制车内噪声并改善车内声品质的装置更是未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为克服现有基于声掩蔽效应的车内声品质控制多停留于基础研究层面，无法面向实际应用的问题，提供一种车内掩蔽声品质自适应控制系统，同时采用自编的计算机程序提供了一种采用车内掩蔽声品质自适应控制系统来改善车内声品质的方法。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统包括掩蔽声品质自适应控制装置、车内声信号采集装置、发动机转速信号采集装置、扬声器组合/阵列装置与掩蔽族谱存储装置；
所述的车内声信号采集装置和掩蔽声品质自适应控制装置电连接；发动机转速信号采集装置和掩蔽声品质自适应控制装置电连接；扬声器组合/阵列装置和掩蔽声品质自适应控制装置电连接；掩蔽族谱存储装置和掩蔽声品质自适应控制装置电连接。
技术方案中所述的车内声信号采集装置和掩蔽声品质自适应控制装置电连接是指：所述的车内声信号采集装置由车内声信号采集装置传声器与前置放大器组成，车内声信号采集装置传声器、前置放大器安装在汽车座椅头枕内，车内声信号采集装置传声器与前置放大器电连接，前置放大器的输出端和掩蔽声品质自适应控制装置中的TLV320AIC23的音频控制芯片的ADC输入端MICIN电连接。
技术方案中所述的发动机转速信号采集装置和掩蔽声品质自适应控制装置电连接是指：所述的发动机转速信号采集装置采用符合OBD2协议的CAN总线接头，发动机转速信号采集装置与掩蔽声品质自适应控制装置中的CAN总线收发器的输入端电连接。
技术方案中所述的扬声器组合/阵列装置和掩蔽声品质自适应控制装置电连接是指：所述的扬声器组合/阵列装置由第一扬声器、第二扬声器、第三扬声器与第四扬声器组成；所述的第一扬声器与第二扬声器安装在驾驶员座椅头枕并和驾驶员的左右耳对应位置，第三扬声器安装在驾驶员侧B柱头枕高度处，第四扬声器安装在汽车仪表中控台对应驾驶员座位处，第一扬声器与第二扬声器的输入端和掩蔽声品质自适应控制装置中的型号为TPA3116D2的声功率放大器的BSPR输出端电连接；第三扬声器与第四扬声器和型号为TPA3116D2的声功率放大器的BSNL输出端电连接。
技术方案中所述的掩蔽族谱存储装置和掩蔽声品质自适应控制装置电连接是指：所述的掩蔽声族谱存储装置由安全数码卡SD卡卡槽和SD卡组成；SD卡插入安全数码卡SD卡卡槽内，安全数码卡SD卡卡槽与掩蔽声品质自适应控制装置中的型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片的串行外围接口SPI电连接，具体引脚连接为:型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片的SPISOMI引脚与安全数码卡SD卡卡槽的DAT0引脚电连接，型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片的SPICLK引脚与安全数码卡SD卡卡槽的CLK引脚电连接，型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片的SPISIMO引脚与安全数码卡SD卡卡槽的CMD引脚电连接，型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片的SPISTEn引脚与安全数码卡SD卡卡槽的CD引脚电连接。
技术方案中所述的掩蔽声品质自适应控制装置由型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片、型号为TLV320AIC23的音频控制芯片、型号为TPA3116D2的声功率放大器与型号为SN65HVD230Q的CAN总线收发器组成；CAN总线收发器的输出端D引脚与型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片的CANTXA引脚电连接，CAN总线收发器的R引脚与型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片的CANRXA引脚电连接；型号为TLV320AIC23音频控制芯片的模数转换输出端、数模转换输入端和型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片的多通道缓冲串口McBSPB电连接，具体连接关系为：型号为TLV320AIC23音频控制芯片的SCLK引脚、SDIN引脚、DIN引脚、DOUT引脚、LRCOUT引脚、LRCIN引脚与BCLK引脚分别和型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片的SCLA引脚、SDAA引脚、MDXA引脚、MDRA引脚、MFSRA引脚、MFSXA引脚、MCLKRA引脚与MCLKXA引脚电连接；型号为TLV320AIC23音频控制芯片的RHPOUT引脚与型号为TPA3116D2的声功率放大器的INPR引脚电连接。
一种采用车内掩蔽声品质自适应控制系统的车内掩蔽声品质自适应控制方法，其步骤如下：
1)在被试的汽车上合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统，尤其是合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统中的车内声信号采集装置、发动机转速信号采集装置与扬声器组合/阵列装置；
2)系统使用前，通过路试选取车辆运行典型工况，在各路况下，选取不同的掩蔽声，进行主观评价试验，进行掩蔽声族谱构建；
3)系统使用时
(1)利用车内声信号采集装置传声器采集车内声信号经前置放大器和型号为TLV320AIC23的音频控制芯片生成掩蔽前的车内声品质客观评价声源信号，并输入到声品质客观评价指标计算子单元中作为声品质客观评价指标计算子单元的输入信号，由其计算出车内声品质客观评价指标，送入车辆工况分析单元；
(2)在对车内声信号采集与处理的同时，CAN总线收发器采集发动机的CAN总线信号，并输入到掩蔽声品质自适应控制装置中作为发动机转速读取子单元的输入信号，由发动机转速读取子单元在CAN总线信号读取出发动机转速信号，送入车辆工况分析单元；
4)在型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片中由车辆工况分析单元综合车内声品质客观评价指标和发动机转速信号作为输入，在掩蔽声选取子单元中采用模糊客观综合评价计算出客观综合评价向量，作为掩蔽声选取依据输出至核心控制单元；
所述的模糊客观综合评价计算具体见本方法中同样的车辆运行典型工况下计算模糊客观综合评价向量步骤的模糊客观综合评价向量计算；
5)根据综合评价向量计算结果，由核心控制单元传递给掩蔽声选取子单元，以便掩蔽声选取子单元根据掩蔽声选取依据，利用核心控制单元所存储的掩蔽声与客观综合评价匹配关系，在掩蔽声族谱存储装置中选取出待播掩蔽声，经掩蔽声音频数据文件选取子单元传递回给核心控制单元；
6)由核心控制单元1b输出待播放的掩蔽声音频数据文件，经由数模转换、音频控制芯片与声功率放大器，从掩蔽声品质自适应控制装置的输出端输出，驱动第一扬声器、第二扬声器、第三扬声器与第四扬声器发声，实施车内声品质主动控制；
由核心控制单元读取待播放的掩蔽声音频数据文件时长，于掩蔽音乐播放结束前30秒时，自适应更新车辆工况分析单元计算结果，进行下一个掩蔽声音频数据的选取。
技术方案中所述的在被试的汽车上合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统，尤其是合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统中的车内声信号采集装置、发动机转速信号采集装置与扬声器组合/阵列装置是指：
(1)布置安装发动机转速信号采集装置，从车辆的CAN总线中采集发动机转速信号；
(2)将车内声信号采集装置中的车内声信号采集装置传声器布放到汽车驾驶员座椅头枕内；
(3)第一扬声器与第二扬声器安装在驾驶员座椅头枕左、右耳对应位置，第三扬声器安装在驾驶员侧B柱头枕高度处，第四扬声器安装在汽车仪表中控台对应驾驶员座位处。
技术方案中所述的系统使用前，通过路试选取车辆运行典型工况，在各路况下，选取不同的掩蔽声，进行主观评价试验，进行掩蔽声族谱构建是：
1)选取人员组成评审团，得到主观评价结果：
选取了20名以上的试验人员作为声品质主观评价主体，评价主体中男女的比例为1:1，年龄在18～70之间，有驾驶经验的试验评价人员的数量与无驾驶经验的试验评价人员的数量比例为1:1；
(1)对评审团人员进行试验前培训；
(2)确定声品质评价指标：评价指标为声环境舒适度；
(3)确定评价方法：用数值估计法进行掩蔽效果打分评价；
2)同样的车辆运行典型工况下计算模糊客观综合评价向量：
利用车内声信号采集装置传声器采集车内声信号经前置放大器和型号为TLV320AIC23的音频控制芯片生成掩蔽前的车内声品质客观评价声源信号，并输入到声品质的客观评价指标计算子单元中作为声品质的客观评价指标计算子单元的输入信号，由其计算出车内声品质客观评价指标，送入车辆工况分析单元；在对车内声信号采集与处理的同时，CAN总线收发器采集发动机的CAN总线信号，并输入到掩蔽声品质自适应控制装置中作为发动机转速读取子单元的输入信号，由发动机转速读取子单元在CAN总线信号读取出发动机转速信号，送入车辆工况分析单元；
利用计算得到的各声品质客观评价指标和发动机转速信号，计算模糊客观综合评价向量，具体步骤如下：
(1)确定模糊客观综合评价因素集
模糊评价过程中选取各声品质客观评价指标和发动机转速信号作为模糊客观综合评价因素集：
U＝{语言清晰度，响度，粗糙度，尖锐度，抖动度，发动机转速信号}；
上述各参数计算公式如下：
①语言清晰度计算模型为：
AI＝∑W(f)D(f)/30 (1)
式中，W(f)为计权系数；
N(f)为背景噪声上线，其表达式为UL(f)＝H(f)+12dB；
LL(f)为背景噪声下限，其表达式为LL(f)＝UL(f)-30dB。
②响度计算模型为：
N′＝0.08(ETQ/E0)0.28[(0.5+E/ETQ)0.23-1] (3)
式中：N′是特征响度，单位sone；
ETQ为与听阈对应的激励；
E为声信号对应的激励；
E0为激励，与参考声强I0＝10-12w/m2相对应；
响度N为频带特征响度之和，单位sone，计算公式如下：
③粗糙度计算模型为：
利用噪声的调制频率fmod和个特征频带内的激励级差ΔLE(z)来计算粗糙度，公式为：
式中，R是粗糙度，单位asper；
fmod是调制频率；
ΔLE(z)为声信号激励级的变化量，定义为：
式中：N′max(z)和N′min(z)分别表示特征响度的最大值和最小值；
④尖锐度计算模型为；
采用Zwicker模型来计算尖锐度S，其数学模型以响度模型为基础，数学公式如下：
式中：S是尖锐度，单位acum；
k是加权系数，k取0.11；
N是总响度值，单位sone；
N′(z)是z号Bark域内的特征响度，单位sone；
⑤抖动度计算模型为：
Zwicker抖动度计算模型为：
其中，F表示抖动度，单位vacil；
f0表示调制基频；
(2)建立备择集
备择集是各因素对评价对象的评价结果的集合，是一种向量表示：
V＝{完全不能接受，不能接受，一般，可以接受，欣然接受}；
(3)确定权重
技术方案中所述的确定权重，是指采用定性与定量结合的层次分析法确定声品质客观评价指标及各参数的方差的权重，据此构造判断矩阵，具体步骤如下：
①首先对评价对象的各因素确定层次，将同类因素归为一类且降低层次，以此来确定各因素的层次结构；
②参考客观指标与主观评价指标的相关系数值及判断矩阵标度，比较同一层次的各因素，依据各因素之间重要性的不同来补充判断矩阵；
③计算矩阵的特征根与特征向量，对判断矩阵进行一致性检验；其步骤如下：
a.计算矩阵A的最大特征值λmax；
b.求解公式(11)所示的一致性指标C.L；
λmax为矩阵A的最大特征值，n为阶数；
c.找出矩阵对应的平均随机一致性指标R.L.
d.求解公式(12)所示的一致性比率C.R.；
e.若C.R.＞0.1时，需重新构建或修正判断矩阵；若C.R.＜0.1，一般认为判断矩阵的一致性可以接受；
若矩阵一致性检验合格，进行权重向量的计算，归一化之后为矩阵的特征向量，特征向量的求解过程如下：
a)将矩阵A按列归一化：
b)将每一列归一化后的数据按行相加：
c)将得到的和向量归一化，得到权重向量：
按照上述所述的步骤，确定了各评价因素的层次结构，进而确定各层次的权重向量，总权重向量为A；
④若矩阵一致性检验合格，进行权重向量的计算，归一化之后为矩阵的特征向量；
(4)确定隶属度函数
对于评价因素集中的各评价因素选择三角形隶属度函数图进行模糊化处理；
将各因素的值输入上述隶属度函数即可得到各因素的评价矩阵R；
(5)模糊客观综合评价向量计算
结合确定的备择集与各因素隶属度函数，将各因素的值输入隶属度函数进而得到各因素的评价矩阵R，将各因素计算的评价矩阵R与权重集A运算，得到模糊客观综合评价模型：
B即为模糊客观综合评价向量；
由此形成典型工况客观综合评价向量下主观评价较优的掩蔽声族谱存储至SD卡内，并将各掩蔽声与客观综合评价向量匹配存储至核心控制单元。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
1.本发明所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统和方法采用非物理包裹、吸隔声的声品质控制方法，能够在减轻车辆自重的情况下降低成本。
2.本发明所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统和方法利用心理声学中的声掩蔽效应，能够适应人类心理特征，提高车内声舒适性，有效降低噪声影响，提高和改善车内声品质。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统硬件结构组成的示意框图；
图2为本发明所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统硬件结构引脚连接图；
图3为采用本发明所述的车内掩蔽声品质自适应控制系来改善车内声品质的方法的算法结构单元框图；
图4为采用本发明所述的车内掩蔽声品质自适应控制系来改善车内声品质的方法的流程框图；
图5为三角形隶属度函数图；
图中：1.掩蔽声品质自适应控制装置，1a.车辆工况分析单元，1b.核心控制单元，1c.客观评价指标计算子单元，1d.发动机转速读取子单元，1e.掩蔽声选取子单元，2.车内声信号采集装置，2a.车内声信号采集装置传声器，2b.前置放大器，3.发动机转速信号采集装置，4.扬声器组合/阵列装置，4a.第一扬声器，4b.第二扬声器，4c.第三扬声器，4d.第四扬声器，5.掩蔽声族谱存储装置,5a.安全数码卡SD卡卡槽，5b.SD卡，11.数字信号控制器芯片，12.音频控制芯片，13.声功率放大器，14.CAN总线收发器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
本发明的宗旨是为了弥补传统车内噪声控制手段无法有效改善车内声品质的不足，提出一种能够在车辆行驶工况变化时自适应跟踪车内噪声变化、对影响车内声品质不同频段噪声有选择地进行控制，达到有针对性地降低车内噪声响度和尖锐度，从而有效改善车内声品质的自适应主动控制方法。同时构建了采用这种方法的车内声品质自适应主动控制系统。
一.车内掩蔽声品质自适应控制系统的结构组成：
参阅图1、2及图3，车内掩蔽声品质自适应控制系统是由硬件和软件两大部分所组成。
所述的硬件部分是由掩蔽声品质自适应控制装置1、车内声信号采集装置2、发动机转速信号采集装置3、扬声器组合/阵列装置4和掩蔽声族谱存储装置5组成。车内声信号采集装置2、扬声器组合/阵列装置4与掩蔽声族谱存储装置5分别和掩蔽声品质自适应控制装置1电连接。其中掩蔽声品质自适应控制装置1由型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11、型号为TLV320AIC23的音频控制芯片12、型号为TPA3116D2的声功率放大器13与型号为SN65HVD230Q的CAN总线收发器14组成。型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11包括有32位浮点CPU内核、通用输入输出接口模块，型号为TLV320AIC23的音频控制芯片12包括有模数转换(ADC)模块和数模转换(DAC)模块；型号为TPA3116D2声功率放大器13是用于驱动扬声器的高效立体声数字放大器。型号为SN65HVD230Q的CAN总线收发器14适用于较高通讯速率、良好抗干扰能力和高可靠性CAN总线的串行通信。
参阅图1与图2，所述的车内声信号采集装置2由型号为声望MPA201的车内声信号采集装置传声器2a与型号为声望MA418的前置放大器2b组成。车内声信号采集装置传声器2a、前置放大器2b安装在汽车座椅头枕内，车内声信号采集装置传声器2a与前置放大器2b电连接，前置放大器2b的输出端和型号为TLV320AIC23的音频控制芯片12的ADC输入端MICIN电连接
参阅图1与图2，型号为TLV320AIC23的音频控制芯片12的数模转换(DAC)输出端RHPOUT和型号为TPA3116D2的声功率放大器13的输入端INPR电连接，
参阅图1与图2，所述的扬声器组合/阵列装置4由第一扬声器4a、第二扬声器4b、第三扬声器4c与第四扬声器4d组成。第一扬声器4a和第二扬声器4b安装在驾驶员座椅头枕左右耳对应位置，第三扬声器4c安装在驾驶员侧B柱头枕高度处，第四扬声器4d安装在汽车仪表中控台对应驾驶员座位处，第一扬声器4a、第二扬声器4b、第三扬声器4c与第四扬声器4d的输入端和掩蔽声品质自适应控制装置1中型号为TPA3116D2的声功率放大器13的输出端电连接：第一扬声器4a与第二扬声器4b的输入端和型号为TPA3116D2的声功率放大器13的BSPR输出端电连接；第三扬声器4c与第四扬声器4d和型号为TPA3116D2的声功率放大器13的BSNL输出端电连接。
参阅图1与图2，型号为TLV320AIC23音频控制芯片12的模数转换(ADC)输出端、数模转换(DAC)输入端和型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11的多通道缓冲串口McBSPB电连接，具体引脚连接为SCLK与SCLA电连接，SDIN与SDAA电连接，DIN与MDXA电连接，DOUT与MDRA电连接，LRCOUT与MF SRA电连接，LRCIN与MFSXA电连接，BCLK与MCLKRA和MCLKXA电连接。
参阅图1与图2，所述的发动机转速信号采集装置3为符合OBD2协议的CAN总线接头3。掩蔽声品质自适应控制装置1中型号为SN65HVD230Q的CAN总线收发器14的输入端通过CAN总线接头3与汽车CAN总线电连接，型号为SN65HVD230Q的CAN总线收发器14的D引脚与掩蔽声品质自适应控制装置1中的型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11的CANTXA引脚电连接，CAN总线收发器14的R引脚与掩蔽声品质自适应控制装置1中的型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11的CANRXA引脚电连接。
参阅图1与图2，所述的掩蔽声族谱存储装置5由安全数码卡SD卡卡槽5a和SD卡5b组成。SD卡5b插入安全数码卡SD卡卡槽5a内，安全数码卡SD卡卡槽5a与掩蔽声品质自适应控制装置1中的型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11的串行外围接口SPI电连接，具体引脚连接为SPISOMI与DAT0电连接，SPICLK与CLK电连接，SPISIMO与CMD电连接，SPISTEn与CD电连接。
参阅图3与图4，所述的软件部分是由能执行车内掩蔽声品质自适应控制方法的车辆工况分析单元1a、核心控制单元1b、声品质客观评价指标计算子单元1c、发动机转速读取子单元1d和掩蔽声选取子单元1e组成；车辆工况分析单元1a、核心控制单元1b、声品质客观评价指标计算子单元1c、发动机转速读取子单元1d和掩蔽声选取子单元1e载入型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11中的32位浮点CPU内核中，车辆工况分析单元1a、核心控制单元1b、声品质客观评价指标计算子单元1c、发动机转速读取子单元1d、掩蔽声选取子单元1e各单元之间采用片上数据线连接；计算机程序首先对来自车内声信号采集装置2中依次经过车内声信号采集装置传声器2a和前置放大器2b的车内噪声信号，送入型号为TLV320AIC23的音频控制芯片12中的ADC转换模块，经转换后的数字信号，送入型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11进行处理，在型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11中的客观评价指标计算子单元1c计算后，送入车辆工况分析单元1a。与此同时，型号为SN65HVD230Q的CAN总线收发器14采集汽车CAN总线上的发动机转速信号，送入型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11进行处理，在数字信号控制器芯片11中的发动机转速读取子单元1d读取后，送入车辆工况分析单元1a。由车辆工况分析单元1a对两路信号进行分析运算并得到掩蔽声选取依据，发送给核心控制单元1b，由其传递给掩蔽声选取子单元1e，以便掩蔽声选取子单元1e根据掩蔽声选取依据，在掩蔽族谱存储装置5中选取出待播掩蔽声音频数据文件，经掩蔽声选取子单元1e传递回核心控制单元1b。并最终由核心控制单元1b发送给扬声器组合/阵列装置4，驱动扬声器发声控制车内声品质。即车内声品质自适应主动控制系统的运算控制功能是在型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11之中由计算机程序完成，或者说由能够执行改善车内声品质的车内掩蔽声品质自适应控制方法的车辆工况分析单元1a、核心控制单元1b、声品质客观评价指标计算子单元1c、发动机转速读取子单元1d和掩蔽声选取子单元1e实现。
车内掩蔽声品质自适应控制系统的工作原理：
系统使用前，通过路试选取车辆运行典型工况，进行掩蔽声族谱构建。在各工况下，采集来自车内声信号采集装置2中依次经过车内声信号采集装置传声器2a和前置放大器2b的车内噪声信号，计算声品质客观评价声品质客观评价指标(语言清晰度，响度，粗糙度，尖锐度，抖动度)，同时通过型号为SN65HVD230Q的CAN总线收发器14采集并记录发动机转速信号，将二者共同作为客观评价参量，计算出客观综合评价向量。组织掩蔽声评审团，在每个工况下，更换不同的掩蔽声，进行主观评价试验。由此形成典型工况客观综合评价向量下主观评价较优的掩蔽声族谱存储至SD卡5b内，并将各掩蔽声与客观综合评价向量匹配存储至核心控制单元1b。
当系统使用时，由车内声信号采集装置2中的车内声信号采集装置传声器2a采集车内噪声信号，经过前置放大器2b送入型号为TLV320AIC23的音频控制芯片12中的ADC转换模块，转换后的数字信号送入型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11进行处理，在型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11中的声品质客观评价指标计算子单元1c计算后，送入车辆工况分析单元1a，由其计算各声品质客观评价指标(语言清晰度，响度，粗糙度，尖锐度，抖动度)。与此同时，型号为SN65HVD230Q的CAN总线收发器14采集汽车CAN总线上的发动机转速信号，送入型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11进行处理，在型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11中的发动机转速读取子单元1d读取后，送入车辆工况分析单元1a。由车辆工况分析单元1a计算出客观综合评价向量，根据客观综合评价向量，利用核心控制单元1b所存储的掩蔽声与客观综合评价匹配关系，在SD卡5b所存储的掩蔽声族谱中选择出待播放的掩蔽声，发送给核心控制单元1b，由其传递给掩蔽声选取子单元1e，在掩蔽声族谱存储装置5中选取出待播掩蔽声音频数据文件，经掩蔽声选取子单元1e传递回给核心控制单元1b。并最终由核心控制单元1b发送给扬声器组合/阵列装置4，驱动扬声器发声控制车内声品质。
应当说明的是，上面结合1个实施例详细介绍和说明了本发明的结构和工作原理，但完全可结合不同车型情况做适当的修改和变动，比如：车内声信号采集装置2中传声器的个数、具体的布置位置等，扬声器组合/阵列装置4中扬声器个数、具体的布置位置等，这些有限的变动和以车内噪声信号和发动机转速信号为输入，以扬声器组合/阵列装置4发出的掩蔽声音频数据文件为输出的车内掩蔽声品质自适应控制系统的技术方案相结合，都在本发明权利要求的保护范围内。
二.参阅图2，车内掩蔽声品质自适应控制系统控制车内声品质的方法，包括如下步骤：
1.在被试的汽车上合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统，尤其是合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统中的车内声信号采集装置2、发动机转速信号采集装置3与扬声器组合/阵列装置4；
1)布置安装发动机转速信号采集装置3，从车辆的CAN总线中采集发动机转速信号；
2)将车内声信号采集装置2中的车内声信号采集装置传声器2a布放到汽车驾驶员座椅头枕内；
3)第一扬声器4a与第二扬声器4b安装在驾驶员座椅头枕左右耳对应位置，第三扬声器4c安装在驾驶员侧B柱头枕高度处，第四扬声器4d安装在汽车仪表中控台对应驾驶员座位处；
2.掩蔽声族谱构建
系统使用前通过路试选取车辆运行典型工况，在各路况下，选取不同的掩蔽声，进行主观评价试验和模糊客观综合评价向量计算，进行掩蔽声族谱构建，具体步骤如下：
1)选取人员组成评审团，得到主观评价结果：
选取了20名以上的试验人员作为声品质主观评价主体，评价主体中男女的比例为1:1，年龄在18～70之间，有驾驶经验的试验评价人员的数量与无驾驶经验的试验评价人员的数量比例为1:1；
(1)对评审团人员进行试验前培训；
(2)确定声品质评价指标：评价指标为声环境舒适度；
(3)确定评价方法：用数值估计法进行掩蔽效果打分评价；
2)同样的车辆运行典型工况下计算模糊客观综合评价向量：
利用车内声信号采集装置传声器2a采集车内声信号经前置放大器2b和型号为TLV320AIC23的音频控制芯片12生成掩蔽前的车内声品质客观评价声源信号，并输入到声品质的客观评价指标计算子单元1c中作为声品质的客观评价指标计算子单元1c的输入信号，由其计算出车内声品质客观评价指标，送入车辆工况分析单元1a；在对车内声信号采集与处理的同时，CAN总线收发器14采集发动机的CAN总线信号，并输入到掩蔽声品质自适应控制装置1中作为发动机转速读取子单元1d的输入信号，由发动机转速读取子单元1d在CAN总线信号读取出发动机转速信号，送入车辆工况分析单元1a。
利用计算得到的各声品质客观评价指标和发动机转速信号，计算模糊客观综合评价向量，具体步骤如下：
(1)确定模糊客观综合评价因素集
模糊评价过程中选取各声品质客观评价指标和发动机转速信号作为模糊客观综合评价因素集：
U＝{语言清晰度，响度，粗糙度，尖锐度，抖动度，发动机转速信号}；
上述各参数计算公式如下：
①语言清晰度计算模型为：
AI＝∑W(f)D(f)/30 (1)
式中，W(f)为计权系数；
N(f)为背景噪声上线，其表达式为UL(f)＝H(f)+12dB；
LL(f)为背景噪声下限，其表达式为LL(f)＝UL(f)-30dB。
②响度计算模型为：
N′＝0.08(ETQ/E0)0.28[(0.5+E/ETQ)0.23-1] (3)
式中：N′是特征响度，单位sone；
ETQ为与听阈对应的激励；
E为声信号对应的激励；
E0为激励，与参考声强I0＝10-12w/m2相对应；
响度N为频带特征响度之和，单位sone，计算公式如下：
③粗糙度计算模型为：
利用噪声的调制频率fmod和个特征频带内的激励级差ΔLE(z)来计算粗糙度，公式为：
式中，R是粗糙度，单位asper；
fmod是调制频率；
ΔLE(z)为声信号激励级的变化量，定义为：
式中：N′max(z)和N′min(z)分别表示特征响度的最大值和最小值；
④尖锐度计算模型为；
采用Zwicker模型来计算尖锐度S，其数学模型以响度模型为基础，数学公式如下：
式中：S是尖锐度，单位acum；
k是加权系数，k取0.11；
N是总响度值，单位sone；
N′(z)是z号Bark域内的特征响度，单位sone；
⑤抖动度计算模型为：
Zwicker抖动度计算模型为：
其中，F表示抖动度，单位vacil；
f0表示调制基频；
(2)建立备择集
备择集是各因素对评价对象的评价结果的集合，是一种向量表示：
V＝{完全不能接受，不能接受，一般，可以接受，欣然接受}；
(3)确定权重
技术方案中所述的确定权重，是指采用定性与定量结合的层次分析法确定声品质客观评价指标及各参数的方差的权重，据此构造判断矩阵，具体步骤如下：
①首先对评价对象的各因素确定层次，将同类因素归为一类且降低层次，以此来确定各因素的层次结构；
②参考客观指标与主观评价指标的相关系数值及判断矩阵标度，比较同一层次的各因素，依据各因素之间重要性的不同来补充判断矩阵；
③计算矩阵的特征根与特征向量，对判断矩阵进行一致性检验；其步骤如下：
a.计算矩阵A的最大特征值λmax；
b.求解公式(11)所示的一致性指标C.L；
λmax为矩阵A的最大特征值，n为阶数；
c.找出矩阵对应的平均随机一致性指标R.L.
d.求解公式(12)所示的一致性比率C.R.；
e.若C.R.＞0.1时，需重新构建或修正判断矩阵；若C.R.＜0.1，一般认为判断矩阵的一致性可以接受；
若矩阵一致性检验合格，进行权重向量的计算，归一化之后为矩阵的特征向量，特征向量的求解过程如下：
a)将矩阵A按列归一化：
b)将每一列归一化后的数据按行相加：
c)将得到的和向量归一化，得到权重向量：
按照上述所述的步骤，确定了各评价因素的层次结构，进而确定各层次的权重向量，总权重向量为A；
④若矩阵一致性检验合格，进行权重向量的计算，归一化之后为矩阵的特征向量；
(4)确定隶属度函数。
对于评价因素集中的各评价因素选择如图5所示的三角形隶属度函数进行模糊化处理,其公式为：
将各因素的值输入上述隶属度函数即可得到各因素的评价矩阵R。
(5)模糊客观综合评价向量计算。
将各因素计算的评价矩阵R与权重集A运算，得到模糊客观综合评价模型：
B即为模糊客观综合评价向量。
由此形成典型工况客观综合评价向量下主观评价较优的掩蔽声族谱存储至SD卡5b内，并将各掩蔽声与客观综合评价向量匹配存储至核心控制单元1b。
3.系统使用时:
1)利用车内声信号采集装置传声器2a采集车内声信号经前置放大器2b和型号为TLV320AIC23的音频控制芯片12生成掩蔽前的车内声品质客观评价声源信号，并输入到声品质客观评价指标计算子单元1c中作为声品质客观评价指标计算子单元1c的输入信号，由其计算出车内声品质客观评价指标，送入车辆工况分析单元1a；
2)在对车内声信号采集与处理的同时，CAN总线收发器14采集发动机的CAN总线信号，并输入到掩蔽声品质自适应控制装置1中作为发动机转速读取子单元1d的输入信号，由发动机转速读取子单元1d在CAN总线信号读取出发动机转速信号，送入车辆工况分析单元1a；
4.在型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片11中由车辆工况分析单元1a综合车内声品质客观评价指标和发动机转速信号作为输入，在掩蔽声选取子单元1e中采用模糊客观综合评价计算出客观综合评价向量，作为掩蔽声选取依据输出至核心控制单元1b；
所述的模糊客观综合评价计算具体见本方法中第2步骤掩蔽声族谱构建中的第2)步骤的模糊客观综合评价向量计算。
5.根据综合评价向量计算结果，由核心控制单元1b传递给掩蔽声选取子单元1e，以便掩蔽声选取子单元1e根据掩蔽声选取依据，利用核心控制单元1b所存储的掩蔽声与客观综合评价匹配关系，在掩蔽声族谱存储装置5中选取出待播掩蔽声，经掩蔽声音频数据文件选取子单元1e传递回给核心控制单元1b；
6.由核心控制单元1b输出待播放的掩蔽声音频数据文件，经由数模转换、音频控制芯片12和声功率放大器13，从掩蔽声品质自适应控制装置1的输出端输出，驱动第一扬声器4a、第二扬声器4b、第三扬声器4c与第四扬声器4d发声，实施车内声品质主动控制。
由核心控制单元1b读取待播放的掩蔽声音频数据文件时长，于掩蔽音乐播放结束前30秒时，自适应更新车辆工况分析单元1a计算结果，进行下一个掩蔽声音频数据的选取。
Claims (9)
1.一种车内掩蔽声品质自适应控制系统，其特征在于，所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统包括掩蔽声品质自适应控制装置(1)、车内声信号采集装置(2)、发动机转速信号采集装置(3)、扬声器组合/阵列装置(4)与掩蔽族谱存储装置(5)；
所述的车内声信号采集装置(2)和掩蔽声品质自适应控制装置(1)电连接；发动机转速信号采集装置(3)和掩蔽声品质自适应控制装置(1)电连接；扬声器组合/阵列装置(4)和掩蔽声品质自适应控制装置(1)电连接；掩蔽族谱存储装置(5)和掩蔽声品质自适应控制装置(1)电连接。
2.按照权利要求1所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统，其特征在于，所述的车内声信号采集装置(2)和掩蔽声品质自适应控制装置(1)电连接是指：
所述的车内声信号采集装置(2)由车内声信号采集装置传声器(2a)与前置放大器(2b)组成，车内声信号采集装置传声器(2a)、前置放大器(2b)安装在汽车座椅头枕内，车内声信号采集装置传声器(2a)与前置放大器(2b)电连接，前置放大器(2b)的输出端和掩蔽声品质自适应控制装置(1)中的TLV320AIC23的音频控制芯片(12)的ADC输入端MICIN电连接。
3.按照权利要求1所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统，其特征在于，所述的发动机转速信号采集装置(3)和掩蔽声品质自适应控制装置(1)电连接是指：
所述的发动机转速信号采集装置(3)采用符合OBD2协议的CAN总线接头，发动机转速信号采集装置(3)与掩蔽声品质自适应控制装置(1)中的CAN总线收发器(14)的输入端电连接。
4.按照权利要求1所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统，其特征在于，所述的扬声器组合/阵列装置(4)和掩蔽声品质自适应控制装置(1)电连接是指：
所述的扬声器组合/阵列装置(4)由第一扬声器(4a)、第二扬声器(4b)、第三扬声器(4c)与第四扬声器(4d)组成；
所述的第一扬声器(4a)与第二扬声器(4b)安装在驾驶员座椅头枕并和驾驶员的左右耳对应位置，第三扬声器(4c)安装在驾驶员侧B柱头枕高度处，第四扬声器(4d)安装在汽车仪表中控台对应驾驶员座位处，第一扬声器(4a)与第二扬声器(4b)的输入端和掩蔽声品质自适应控制装置(1)中的型号为TPA3116D2的声功率放大器(13)的BSPR输出端电连接；第三扬声器(4c)与第四扬声器(4d)和型号为TPA3116D2的声功率放大器(13)的BSNL输出端电连接。
5.按照权利要求1所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统，其特征在于，所述的掩蔽族谱存储装置(5)和掩蔽声品质自适应控制装置(1)电连接是指：
所述的掩蔽声族谱存储装置(5)由安全数码卡SD卡卡槽(5a)和SD卡(5b)组成；SD卡(5b)插入安全数码卡SD卡卡槽(5a)内，安全数码卡SD卡卡槽(5a)与掩蔽声品质自适应控制装置(1)中的型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)的串行外围接口SPI电连接，具体引脚连接为:型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)的SPISOMI引脚与安全数码卡SD卡卡槽(5a)的DAT0引脚电连接，型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)的SPICLK引脚与安全数码卡SD卡卡槽(5a)的CLK引脚电连接，型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)的SPISIMO引脚与安全数码卡SD卡卡槽(5a)的CMD引脚电连接，型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)的SPISTEn引脚与安全数码卡SD卡卡槽(5a)的CD引脚电连接。
6.按照权利要求1所述的车内掩蔽声品质自适应控制系统，其特征在于，所述的掩蔽声品质自适应控制装置(1)由型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)、型号为TLV320AIC23的音频控制芯片(12)、型号为TPA3116D2的声功率放大器(13)与型号为SN65HVD230Q的CAN总线收发器(14)组成；
CAN总线收发器(14)的输出端D引脚与型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)的CANTXA引脚电连接，CAN总线收发器(14)的R引脚与型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)的CANRXA引脚电连接；
型号为TLV320AIC23音频控制芯片(12)的模数转换输出端、数模转换输入端和型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)的多通道缓冲串口McBSPB电连接，具体连接关系为：型号为TLV320AIC23音频控制芯片(12)的SCLK引脚、SDIN引脚、DIN引脚、DOUT引脚、LRCOUT引脚、LRCIN引脚与BCLK引脚分别和型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)的SCLA引脚、SDAA引脚、MDXA引脚、MDRA引脚、MFSRA引脚、MFSXA引脚、MCLKRA引脚与MCLKXA引脚电连接；
型号为TLV320AIC23音频控制芯片(12)的RHPOUT引脚与型号为TPA3116D2的声功率放大器(13)的INPR引脚电连接。
7.一种采用车内掩蔽声品质自适应控制系统的车内掩蔽声品质自适应控制方法，其特征在于，所述的车内掩蔽声品质自适应控制方法的步骤如下：
1)在被试的汽车上合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统，尤其是合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统中的车内声信号采集装置(2)、发动机转速信号采集装置(3)与扬声器组合/阵列装置(4)；
2)系统使用前，通过路试选取车辆运行典型工况，在各路况下，选取不同的掩蔽声，进行主观评价试验，进行掩蔽声族谱构建；
3)系统使用时
(1)利用车内声信号采集装置传声器(2a)采集车内声信号经前置放大器(2b)和型号为TLV320AIC23的音频控制芯片(12)生成掩蔽前的车内声品质客观评价声源信号，并输入到声品质客观评价指标计算子单元(1c)中作为声品质客观评价指标计算子单元(1c)的输入信号，由其计算出车内声品质客观评价指标，送入车辆工况分析单元(1a)；
(2)在对车内声信号采集与处理的同时，CAN总线收发器(14)采集发动机的CAN总线信号，并输入到掩蔽声品质自适应控制装置(1)中作为发动机转速读取子单元(1d)的输入信号，由发动机转速读取子单元(1d)在CAN总线信号读取出发动机转速信号，送入车辆工况分析单元(1a)；
4)在型号为TMS320F28335的数字信号控制器芯片(11)中由车辆工况分析单元(1a)综合车内声品质客观评价指标和发动机转速信号作为输入，在掩蔽声选取子单元(1e)中采用模糊客观综合评价计算出客观综合评价向量，作为掩蔽声选取依据输出至核心控制单元(1b)；
所述的模糊客观综合评价计算具体见本方法中同样的车辆运行典型工况下计算模糊客观综合评价向量步骤的模糊客观综合评价向量计算；
5)根据综合评价向量计算结果，由核心控制单元(1b)传递给掩蔽声选取子单元(1e)，以便掩蔽声选取子单元(1e)根据掩蔽声选取依据，利用核心控制单元(1b)所存储的掩蔽声与客观综合评价匹配关系，在掩蔽声族谱存储装置(5)中选取出待播掩蔽声，经掩蔽声音频数据文件选取子单元(1e)传递回给核心控制单元(1b)；
6)由核心控制单元1b输出待播放的掩蔽声音频数据文件，经由数模转换、音频控制芯片(12)与声功率放大器(13)，从掩蔽声品质自适应控制装置(1)的输出端输出，驱动第一扬声器(4a)、第二扬声器(4b)、第三扬声器(4c)与第四扬声器(4d)发声，实施车内声品质主动控制；
由核心控制单元(1b)读取待播放的掩蔽声音频数据文件时长，于掩蔽音乐播放结束前30秒时，自适应更新车辆工况分析单元(1a)计算结果，进行下一个掩蔽声音频数据的选取。
8.按照权利要求7所述的车内掩蔽声品质自适应控制方法，其特征在于，所述的在被试的汽车上合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统，尤其是合理布置车内掩蔽声品质自适应控制系统中的车内声信号采集装置(2)、发动机转速信号采集装置(3)与扬声器组合/阵列装置(4)是指：
(1)布置安装发动机转速信号采集装置(3)，从车辆的CAN总线中采集发动机转速信号；
(2)将车内声信号采集装置(2)中的车内声信号采集装置传声器(2a)布放到汽车驾驶员座椅头枕内；
(3)第一扬声器(4a)与第二扬声器(4b)安装在驾驶员座椅头枕左、右耳对应位置，第三扬声器(4c)安装在驾驶员侧B柱头枕高度处，第四扬声器(4d)安装在汽车仪表中控台对应驾驶员座位处。
9.按照权利要求7所述的车内掩蔽声品质自适应控制方法，其特征在于，所述的系统使用前，通过路试选取车辆运行典型工况，在各路况下，选取不同的掩蔽声，进行主观评价试验，进行掩蔽声族谱构建是：
1)选取人员组成评审团，得到主观评价结果：
选取了20名以上的试验人员作为声品质主观评价主体，评价主体中男女的比例为1:1，年龄在18～70之间，有驾驶经验的试验评价人员的数量与无驾驶经验的试验评价人员的数量比例为1:1；
(1)对评审团人员进行试验前培训；
(2)确定声品质评价指标：评价指标为声环境舒适度；
(3)确定评价方法：用数值估计法进行掩蔽效果打分评价；
2)同样的车辆运行典型工况下计算模糊客观综合评价向量：
利用车内声信号采集装置传声器(2a)采集车内声信号经前置放大器(2b)和型号为TLV320AIC23的音频控制芯片(12)生成掩蔽前的车内声品质客观评价声源信号，并输入到声品质的客观评价指标计算子单元(1c)中作为声品质的客观评价指标计算子单元(1c)的输入信号，由其计算出车内声品质客观评价指标，送入车辆工况分析单元(1a)；在对车内声信号采集与处理的同时，CAN总线收发器(14)采集发动机的CAN总线信号，并输入到掩蔽声品质自适应控制装置(1)中作为发动机转速读取子单元(1d)的输入信号，由发动机转速读取子单元(1d)在CAN总线信号读取出发动机转速信号，送入车辆工况分析单元(1a)；
利用计算得到的各声品质客观评价指标和发动机转速信号，计算模糊客观综合评价向量，具体步骤如下：
(1)确定模糊客观综合评价因素集
模糊评价过程中选取各声品质客观评价指标和发动机转速信号作为模糊客观综合评价因素集：
U＝{语言清晰度，响度，粗糙度，尖锐度，抖动度，发动机转速信号}；
上述各参数计算公式如下：
①语言清晰度计算模型为：
AI＝∑W(f)D(f)/30 (1)
式中，W(f)为计权系数；
N(f)为背景噪声上线，其表达式为UL(f)＝H(f)+12dB；
LL(f)为背景噪声下限，其表达式为LL(f)＝UL(f)-30dB。
②响度计算模型为：
N′＝0.08(ETQ/E0)0.28[(0.5+E/ETQ)0.23-1] (3)
式中：N′是特征响度，单位sone；
ETQ为与听阈对应的激励；
E为声信号对应的激励；
E0为激励，与参考声强I0＝10-12w/m2相对应；
响度N为频带特征响度之和，单位sone，计算公式如下：
③粗糙度计算模型为：
利用噪声的调制频率fmod和个特征频带内的激励级差ΔLE(z)来计算粗糙度，公式为：
式中，R是粗糙度，单位asper；
fmod是调制频率；
ΔLE(z)为声信号激励级的变化量，定义为：
式中：N′max(z)和N′min(z)分别表示特征响度的最大值和最小值；
④尖锐度计算模型为；
采用Zwicker模型来计算尖锐度S，其数学模型以响度模型为基础，数学公式如下：
式中：S是尖锐度，单位acum；
k是加权系数，k取0.11；
N是总响度值，单位sone；
N′(z)是z号Bark域内的特征响度，单位sone；
⑤抖动度计算模型为：
Zwicker抖动度计算模型为：
其中，F表示抖动度，单位vacil；
f0表示调制基频；
(2)建立备择集
备择集是各因素对评价对象的评价结果的集合，是一种向量表示：
V＝{完全不能接受，不能接受，一般，可以接受，欣然接受}；
(3)确定权重
技术方案中所述的确定权重，是指采用定性与定量结合的层次分析法确定声品质客观评价指标及各参数的方差的权重，据此构造判断矩阵，具体步骤如下：
①首先对评价对象的各因素确定层次，将同类因素归为一类且降低层次，以此来确定各因素的层次结构；
②参考客观指标与主观评价指标的相关系数值及判断矩阵标度，比较同一层次的各因素，依据各因素之间重要性的不同来补充判断矩阵；
③计算矩阵的特征根与特征向量，对判断矩阵进行一致性检验；其步骤如下：
a.计算矩阵A的最大特征值λmax；
b.求解公式(11)所示的一致性指标C.L；
λmax为矩阵A的最大特征值，n为阶数；
c.找出矩阵对应的平均随机一致性指标R.L.
d.求解公式(12)所示的一致性比率C.R.；
e.若C.R.＞0.1时，需重新构建或修正判断矩阵；若C.R.＜0.1，一般认为判断矩阵的一致性可以接受；
若矩阵一致性检验合格，进行权重向量的计算，归一化之后为矩阵的特征向量，特征向量的求解过程如下：
a)将矩阵A按列归一化：
b)将每一列归一化后的数据按行相加：
c)将得到的和向量归一化，得到权重向量：
按照上述所述的步骤，确定了各评价因素的层次结构，进而确定各层次的权重向量，总权重向量为A；
④若矩阵一致性检验合格，进行权重向量的计算，归一化之后为矩阵的特征向量；
(4)确定隶属度函数
对于评价因素集中的各评价因素选择三角形隶属度函数图进行模糊化处理；
将各因素的值输入上述隶属度函数即可得到各因素的评价矩阵R；
(5)模糊客观综合评价向量计算
结合确定的备择集与各因素隶属度函数，将各因素的值输入隶属度函数进而得到各因素的评价矩阵R，将各因素计算的评价矩阵R与权重集A运算，得到模糊客观综合评价模型：
B即为模糊客观综合评价向量；
由此形成典型工况客观综合评价向量下主观评价较优的掩蔽声族谱存储至SD卡(5b)内，并将各掩蔽声与客观综合评价向量匹配存储至核心控制单元(1b)。
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