CN110823590A - 一种用于电动汽车的简易声源装置及生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电动汽车的简易声源装置及生成方法。一种用于电动汽车的简易声源装置，包括：声源控制单元、数据采集前端、声源体、功率放大器；所述声源控制单元，用于控制并输入不同类型的电信号参数；所述数据采集前端，用于将所述声源控制单元输入的不同类型的电信号输出；所述声源体，用于接收所述不同类型的电信号，并将所述不同类型的电信号转换为相对应的声信号，生成与所述声信号相对应的声源；所述率放大器，用于将放大所述不同类型的电信号。本发明通过车载扬声器和声源控制单元的组合实现了声源的控制及输出。
Description
技术领域
本发明涉及车辆声源技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车的简易声源装置及生成方法。
背景技术
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。而NVH是衡量电动汽车制造质量的一个综合性问题。
NVH是噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写。是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。
对于NVH问题，传递路径分析(TPA)是识别噪声源的一类常用方法。传递路径分析(TPA)是用于识别和评价能量从激励源到某个接收位置的各个结构传播和声传播的传递路径。一旦对这些激励源及传递路径建模并量化后，系统优化就成为了一个相对容易的设计工作。传递路径分析用于定量分析不同的激振源及其传递路径，并且计算出其中哪些是重要的，哪些对噪声问题有贡献，哪些会互相抵消。在传递路径分析（TPA）中需要测量声传递函数，以研究整车隔声性能。
现阶段，大部分隔声测试系统中使用的发声源都是指向性体积速度声源或球面体声源。虽然这类声源具有较高的精确性，但体积大，携带不方便，价格较昂贵。多用于高校的学术研究，不适用于企业工程问题的解决。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提欧共了一种用于电动汽车的简易声源装置及生成方法，通过车载扬声器和声源控制单元的组合实现了声源的控制及输出。
实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于电动汽车的简易声源装置，包括：声源控制单元、数据采集前端、声源体；
所述声源控制单元，用于控制并输入不同类型的电信号参数；
所述数据采集前端，用于将所述声源控制单元输入的不同类型的电信号输出；
所述声源体，用于接收所述不同类型的电信号，并将所述不同类型的电信号转换为相对应的声信号，生成与所述声信号相对应的声源。
进一步的，还包括功率放大器，用于将放大所述不同类型的电信号。
进一步的，所述数据采集前端包括数据采集卡，用于采集声源控制单元输入的不同类型的电信号。
进一步的，所述声源体包括数个扬声器，所述扬声器安装于整车的数个空间位置。
进一步的，所述声源控制单元中输入的电信号参数包括电信号的类型、带宽、分辨率。
相应的，还包括一种用于电动汽车的简易声源生成方法，包括步骤：
S1、接收不同类型的电信号参数；
S2、将所述输入的不同类型的电信号通过数据采集前端输出；
S3、将所述不同类型的电信号转换为相对应的声信号，生成与所述声信号相对应的声源。
进一步的，所述步骤S2中还包括放大所述不同类型的电信号。
进一步的，所述步骤S2中还包括采集所述接收到的不同类型的电信号。
进一步的，所述步骤S3中将不同类型的电信号转换为相对应的声信号是通过声源体转换的；其中，声源体包括数个扬声器，所述扬声器安装于整车的数个空间位置。
进一步的，所述步骤S1中接收的电信号参数包括电信号的类型、带宽、分辨率。
与现有技术相比，本发明通过车载扬声器和声源控制单元组合实现了声源的控制及输出，该装置结构简单，操作便捷，成本低廉，易于操作，可以广泛的用于汽车行业声学性能的开发和工程问题的解决。
附图说明
图1是实施例一提供的一种用于电动汽车的简易声源装置结构图；
图2是实施例二提供的一种用于电动汽车的简易声源生成方法流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种用于电动汽车的简易声源装置及生成方法。
实施例一
一种用于电动汽车的简易声源装置，如图1所示，包括：声源控制单元11、数据采集前端12、声源体13；
所述声源控制单元11，用于控制并输入不同类型的电信号参数；
所述数据采集前端12，用于将所述声源控制单元输入的不同类型的电信号输出；
所述声源体13，用于接收所述不同类型的电信号，并将所述不同类型的电信号转换为相对应的声信号，生成与所述声信号相对应的声源。
在声源控制单元11中，控制并输入不同类型的电信号参数。
电信号的类型是多种多样的，包括确定信号和随机信号、周期信号和非周期信号、连续时间信号和离散信号、模拟信号和数字信号。
在本实施例中，输入的电信号参数包括电信号的类型、带宽、分辨率等。
首先需要设置声源信号所需的带宽、谱线及频率分辨率，然后对声源信号进行控制。
声源控制单元11主要用于声源信号类型、带宽、分辨率等参数控制及输入。
在数据采集前端12中，将所述声源控制单元输入的不同类型的电信号输出。
数据采集前端12主要作为信号源输出。
采用数据采集前端中的数据采集卡对输入的不同类型的电信号进行采集，然后对该电信号进行调理。
数据采集卡是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析、处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。 数据采集卡，即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡，可以通过USB、PXI、PCI、PCI Express、火线(IEEE1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入个人计算机。
信号调理是指利用内部的电路(如滤波器、转换器、放大器等)来改变输入的讯号类型并输出之；若通过数据采集卡采集到的信号很小，则要经过放大将信号调理到采集卡能够识别的范围。
在本实施例中，还包括功率放大器14，用于放大所述不同类型的电信号。
功率放大器14主要放大电流，推动低阻大负载，作为最终的输出使用
由于声源控制单元输出的电信号很微弱，当数据采集前端接收到该电信号后，将其通过功率放大器放大，其中，通过功率放大器主要将其电流进行放大，作为最终的信号输出。
功率放大器，简称"功放"，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了"组织、协调"的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
在声源体13中，接收所述不同类型的电信号，并将所述不同类型的电信号转换为相对应的声信号，生成与所述声信号相对应的声源。
声源体包括数个扬声器，将扬声器安装于整车的各个空间位置。
扬声器主要把电信号转换成声信号，用于发声。
本实施例所采用的扬声器为车载扬声器。需要说明的是，本实施例的声源体不仅限于车载扬声器，还可以是其它同类型扬声器。
扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的影响很大。扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个最重要的部件。音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。
通过上述功率放大器将微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音，将得到的电信号传输到扬声器中，由于输入的电信号的类型不同，因此，扬声器将其电信号转换为与其电信号类型相对应的声信号，进而产生相对应的声源。
本实施例采用车载扬声器和声源控制单元组合实现了声源的控制及输出，该装置结构简单，操作便捷，成本低廉，易于操作，可以广泛的用于汽车行业声学性能的开发和工程问题的解决。且本实施例利用车载扬声器的便捷，能布置于整车的各空间位置进行声源激励。
实施例二
一种用于电动汽车的简易声源生成方法，如图2所示，包括步骤：
S11、接收不同类型的电信号参数；
S12、将所述输入的不同类型的电信号通过数据采集前端输出；
S13、将所述不同类型的电信号转换为相对应的声信号，生成与所述声信号相对应的声源。
在步骤S11中，接收不同类型的电信号参数。
不同类型的电信号参数是通过声源控制单元控制并输入的。
电信号的类型是多种多样的，包括确定信号和随机信号、周期信号和非周期信号、连续时间信号和离散信号、模拟信号和数字信号。
在本实施例中，输入的电信号参数包括电信号的类型、带宽、分辨率等。
首先需要设置声源信号所需的带宽、谱线及频率分辨率，然后对声源信号进行控制。
声源控制单元主要用于声源信号类型、带宽、分辨率等参数控制及输入。
在步骤S12中，将所述输入的不同类型的电信号通过数据采集前端输出。
数据采集前端主要作为信号源输出。
在本实施例中，步骤S12还包括采用数据采集前端中的数据采集卡对输入的不同类型的电信号进行采集，然后对该电信号进行调理。
数据采集卡是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析、处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。 数据采集卡，即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡，可以通过USB、PXI、PCI、PCI Express、火线(IEEE1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入个人计算机。
信号调理是指利用内部的电路(如滤波器、转换器、放大器等)来改变输入的讯号类型并输出之；若通过数据采集卡采集到的信号很小，则要经过放大将信号调理到采集卡能够识别的范围。
在步骤S12中，还包括放大所述不同类型的电信号。
放大不同类型的电信号是通过功率放大器放大的
功率放大器主要放大电流，推动低阻大负载，作为最终的输出使用
由于声源控制单元输出的电信号很微弱，当数据采集前端接收到该电信号后，将其通过功率放大器放大，其中，通过功率放大器主要将其电流进行放大，作为最终的信号输出。
功率放大器，简称"功放"，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了"组织、协调"的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
在步骤S13中，将所述不同类型的电信号转换为相对应的声信号，生成与所述声信号相对应的声源。
将不同类型的电信号转换为相对应的声信号是通过声源体转换的。
声源体包括数个扬声器，将扬声器安装于整车的各个空间位置。
扬声器主要把电信号转换成声信号，用于发声。
本实施例所采用的扬声器为车载扬声器。需要说明的是，本实施例的声源体不仅限于车载扬声器，还可以是其它同类型扬声器。
扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的影响很大。扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个最重要的部件。音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。
通过上述功率放大器将微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音，将得到的电信号传输到扬声器中，由于输入的电信号的类型不同，因此，扬声器将其电信号转换为与其电信号类型相对应的声信号，进而产生相对应的声源。
本实施例采用车载扬声器和声源控制单元组合实现了声源的控制及输出，该装置结构简单，操作便捷，成本低廉，易于操作，可以广泛的用于汽车行业声学性能的开发和工程问题的解决。且本实施例利用车载扬声器的便捷，能布置于整车的各空间位置进行声源激励。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例， 而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种用于电动汽车的简易声源装置，其特征在于，包括：声源控制单元、数据采集前端、声源体；
所述声源控制单元，用于控制并输入不同类型的电信号参数；
所述数据采集前端，用于将所述声源控制单元输入的不同类型的电信号输出；
所述声源体，用于接收所述不同类型的电信号，并将所述不同类型的电信号转换为相对应的声信号，生成与所述声信号相对应的声源。
2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的简易声源装置，其特征在于，还包括功率放大器，用于将放大所述不同类型的电信号。
3.根据权利要求2所述的一种用于电动汽车的简易声源装置，其特征在于，所述数据采集前端包括数据采集卡，用于采集声源控制单元输入的不同类型的电信号。
4.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的简易声源装置，其特征在于，所述声源体包括数个扬声器，所述扬声器安装于整车的数个空间位置。
5.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的简易声源装置，其特征在于，所述声源控制单元中输入的电信号参数包括电信号的类型、带宽、分辨率。
6.一种用于电动汽车的简易声源生成方法，其特征在于，包括步骤：
S1、接收不同类型的电信号参数；
S2、将所述输入的不同类型的电信号通过数据采集前端输出；
S3、将所述不同类型的电信号转换为相对应的声信号，生成与所述声信号相对应的声源。
7.根据权利要求6所述的一种用于电动汽车的简易声源生成方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括放大所述不同类型的电信号。
8.根据权利要求7所述的一种用于电动汽车的简易声源生成方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括采集所述接收到的不同类型的电信号。
9.根据权利要求6所述的一种用于电动汽车的简易声源生成方法，其特征在于，所述步骤S3中将不同类型的电信号转换为相对应的声信号是通过声源体转换的；其中，声源体包括数个扬声器，所述扬声器安装于整车的数个空间位置。
10.根据权利要求6所述的一种用于电动汽车的简易声源生成方法，其特征在于，所述步骤S1中接收的电信号参数包括电信号的类型、带宽、分辨率。
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