CN112784353A - 动车组车内声场的重现方法、装置、终端设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种动车组车内声场的重现方法、装置、终端设备、存储介质，涉及轨道交通技术，用于解决在实际运行的动车组上进行试验导致的试验难度较大、试验周期长、试验效率低的问题。其中，动车组车内声场的重现方法包括：获取仿真模型中声场重现组成发出的声源信号，到达仿真模型中模型车内预设区域的声场传递函数；根据所述声场传递函数及预先获取的目标噪声信号，确定所述声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量；将所述声源信号矢量通过所述声场传递函数进行仿真，并获得模型车内预设区域的仿真声场。
Description
技术领域
本申请涉及轨道交通技术，尤其涉及一种动车组车内声场的重现方法、装置、终端设备、存储介质。
背景技术
轨道车辆尤其是动车组是连结各城市的重要交通纽带，逐渐成为城市间的主要交通工具。动车组因具有高速、高架、电气化等特点，其产生的噪声也成为影响车厢内乘客舒适性的问题之一。
相关技术中，为了改善高铁动车组产生的噪声对车厢内的影响，通常是在实际运行的动车组上开展试验。具体地，在实际运行的动车组车厢内设置大量的用于检测车厢内噪声的噪声传感器，以使得噪声传感器采集到的噪声信号能够为车厢内噪声控制提供支持。然而，由于高铁运行线路和速度的时变性，导致重复进行相同试验工况的难度较大，且造成试验的周期长、效率低。
发明内容
申请实施例中提供了一种动车组车内声场的重现方法、装置、终端设备、存储介质，用于解决在实际运行的动车组上进行试验导致的试验难度较大、试验周期长、试验效率低的问题。
本申请第一方面实施例提供一种动车组车内声场的重现方法，包括：
获取仿真模型中声场重现组成发出的声源信号，到达仿真模型中模型车内预设区域的声场传递函数；
根据所述声场传递函数及预先获取的目标噪声信号，确定所述声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量；
将所述声源信号矢量通过所述声场传递函数进行仿真，并获得模型车内预设区域的仿真声场。
本申请第二方面实施例提供一种动车组车内声场的重现装置，包括：
模型车；
声场重现组成，设置于所述模型车外，用于发出声源信号；
测试组成，设置于所述模型车内的预设区域，用于获取传递至上述预设区域的测试信号；
控制终端，用于：接收所述测试信号；根据所述声源信号及测试信号获取声场传递函数；根据声场传递函数及预先获取的目标噪声信号确定所述声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量；将所述声源信号矢量通过所述声场传递函数进行仿真，并获得模型车内预设区域的仿真声场。
本申请第三方面实施例提供一种终端设备，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如前述任一项所述的方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如前述任一项所述的方法。
本申请提供一种动车组车内声场的重现方法、装置、终端设备、存储介质，能够通过基于搭建的仿真模型对动车组车厢内目标区域的声场进行重现，如此，便于基于该重现的声场进行后续的试验，无需受到高铁运行线路和速度的时变性的限制，便于实现，实验周期较短，且实验效率较高。基于该重现的声场进行的试验，能够为实际运行的动车组的车内噪声控制提供可靠的支持；能够为研究动车组车厢内整体及局部区域的噪声特征提供了便利条件；能够提高进行车内主动噪声控制、材料声学性能验证等实验的便携性；还便于进行动车组内饰结构声学评估。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一示例性实施例提供的重现方法的流程示意图；
图2为本申请另一示例性实施例提供的重现方法的流程示意图；
图3为本申请又一示例性实施例提供的重现方法的流程示意图；
图4为本申请又一示例性实施例提供的重现方法的流程示意图；
图5为本申请再一示例性实施例提供的重现方法的流程示意图；
图6为本申请一示例性实施例提供的重现装置的结构框图；
图7为本申请另一示例性实施例提供的重现装置的结构框图；
图8为本申请一示例性实施例提供的重现装置中，控制终端的结构框图；
图9为本申请一示例性实施例提供的重现装置中，扬声器发出的声源信号的传播示意图；
图10及图11为本申请一示例性实施例提供的重现装置中，扬声器的位置示意图；
图12为本申请一示例性实施例提供的重现装置中，传声器的位置示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了克服相关技术中，在实际运行的动车组上进行试验导致的试验难度较大或试验周期长或试验效率低等问题，本申请实施例提供一种动车组车内声场的重现方法、装置、终端设备、存储介质，能够通过基于搭建的仿真模型对动车组车厢内目标区域的声场进行重现，如此，便于基于该重现的声场进行后续的试验，无需受到高铁运行线路和速度的时变性的限制，便于实现，实验周期较短，且实验效率较高。基于该重现的声场进行的试验，能够为实际运行的动车组的车内噪声控制提供可靠的支持；能够为研究动车组车厢内整体及局部区域的噪声特征提供了便利条件；能够提高进行车内主动噪声控制、材料声学性能验证等实验的便携性；还便于进行动车组内饰结构声学评估。
实施例一
实际应用中，该重现方法可以通过计算机程序实现，例如，应用软件等；或者，该方法也可以实现为存储有相关计算机程序的介质，例如，硬盘、云盘等；再或者，该方法还可以通过集成或安装有相关计算机程序的实体装置实现，例如，终端设备等。
下面结合附图对本实施例提供的重现方法的功能及实现过程进行举例说明。
如图1所示，本实施例提供一种动车组车内声场的重现方法(简称重现方法)，包括：
S101、获取仿真模型中声场重现组成发出的声源信号，到达仿真模型中模型车内预设区域的声场传递函数；
仿真模型可包括模型车及声场重现组成。声场重现组成设置于模型车外。模型车内设置有测试组成。测试组成和声场重现组成还连接于控制终端。其中，模型车按照1:1复现实际运行的动车组车厢。
在其中一实现过程中，如图2所示，步骤S101包括：
S1011、控制仿真模型中设置于模型车外的声场重现组成发出声源信号；
通过给声场重现组成驱动信号中的发声件如扬声器驱动信号，使得扬声器发出相应的声源信号。其中，针对目标噪声可基于最小二乘法LS设计声源信号。
声源信号经过模型车车体结构的透射后到达模型车内的预设区域。模型车内的预设区域可与实际运行的动车组车厢内的目标位置相对应。例如，若动车组车厢内的目标位置处设置有普通座椅，则模型车内的预设区域也设置有普通座椅，且模型车内普通座椅的所在位置与动车组车厢相同，以提高重现的精确性。不同方向的声源信号辐射至模型车内预设位置处且复合，并在模型车内预设位置处形成测试声场。
S1012、获取模型车内预设区域的测试信号；
可通过测试组成获取测试声场的测试信号，且将获取到的测试信号发送给控制终端。其中，模型车内可设置有多个预设区域。例如，模型车内可设置有多个普通座椅及至少一个VIP座椅。每一普通座椅处可设置有至少两个测试点，其中一测试点对应于乘客坐姿时的耳部处，另一测试点对用于乘客站姿时的耳部处。每一VIP座椅可设置有至少三个测试点，其中一测试点对应于乘客卧姿时的耳部处，另一试点对应于乘客坐姿时的耳部处，又一测试点对用于乘客站姿时的耳部处。其中每一测试点处形成一预设区域。
S1013、根据声源信号及测试信号确定声场传递函数；
示例性地，终端设备可根据声场重现组成发出的声源信号及测试组成获取的测试信号确定声场传递函数。终端设备可分别获取声源信号及测试信号，分别对声源信号及测试信号进行校准、降采样、高通滤波等处理，确定声源信号的自相关矩阵、测试信号的自相关矩阵、声源信号与测试信号的互相矢量，再根据声源信号的自相关矩阵、测试信号的自相关矩阵、及声源信号与测试信号的互相矢量确定维纳解，将维纳解作为声场传递函数。
S102、根据声场传递函数及预先获取的目标噪声信号确定声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量；
示例性地，可由控制终端根据步骤S101获取的声场传递函数及预先获取的目标噪声信号确定声源信号矢量。
在一些可能的实现方式中，对声场传递函数及预先获取的目标噪声信号进行分析。例如：对声场传递函数及预先获取的目标噪声信号进行快速傅式变换FFT，并得到各频点处的传递函数矩阵和声压信号。
根据分析的结果确定声场重现组成的声源信号矢量。例如，根据预先获取的输入权向量以及各频点处的传递函数矩阵、声压信号分别确定各频点处的信号矢量；其中，输入权向量是根据声场传递函数及最小二乘法LS得到的；对各频点处的信号矢量进行快速傅式逆变换IFFT，并得到声源信号矢量。
举例来说，设定声场重现组成的声源信号数量为M(4≤M≤16)；车内传声器数量为N。在步骤S101中，可离线确定离线第m组声源信号到第n个传声器处测试信号的冲激响应也即声源传递函数gn-m，共MN组。
根据各组声源传递函数gn-m，并使用最小二乘法LS(Least Squares)求解以得到驱动各声源信号的输入权向量，并得到输入权值参数β。
将MN组声源传递函数和目标噪声信号进行速傅式变换FFT以得到任意频点k下的声源传递函数矩阵Gk和声压pk；再将传递函数矩阵Gk和输入权值参数β代入求解即得对应频点k下关于声源信号的矢量xk。对所有频点均做相似处理以得到所有频点下关于声源信号的矢量；对各频点下关于声源信号的矢量进行IFFT快速傅式逆变换IFFT即可得到声源信号矢量x，具体请见如下第一公式：
x＝(GHG+βI)-1GHp；
其中，G表示声源传递函数矩阵；H表示共轭转置；β表示输入权值参数；I表示输入权的单位向量；p表示声压。
具体地，如图9所示，当扬声器33按照声源信号x1、x2……xM发声，声音通过声源传递函数g1-1、g2-1、g1-2……gN-M到达相应的传声器72处，则传声器72处的声压为p1、p2……pN；具体请见如下第二公式
其中，gn-m代表第m个扬声器信号到第n号传声器处信号的传递函数，xm代表第m组声源信号，pn代表第n号传声器处的接收信号(1≤m≤M，1≤n≤N)。第二公式写成矩阵形式则为：Gx＝p。
已预先获取声源传递函数矩阵G，并且获取目标噪声信号矢量p，求Gx＝p可得声源信号矢量为：x＝(GHG+βI)-1GHp。
S103、将声源信号矢量通过声场传递函数进行仿真，并获得模型车内预设区域的仿真声场。
示例性地，将M组声源信号矢量通过相应的的声场传递函数进行仿真，可仿真计算N个传声器位置处的声场，也即获得模型车内预设区域的仿真声场。
本实施例提供的重现方法，能够通过基于搭建的仿真模型，获取声场重现组成发出的声源信号到达模型车内预设区域的声场传递函数，根据声场传递函数及从实际运行的动车组车厢内获取的目标噪声信号确定声源信号矢量，将声源信号矢量通过声场传递函数进行仿真，得到模型车内预设区域的仿真声场，从而实现实际运行的动车组车厢内目标区域的声场的重现，便于基于该重现的声场进行后续的试验，无需受到高铁运行线路和速度的时变性的限制，便于实现，实验周期较短，且实验效率较高。
此外，基于该重现的声场进行的试验，能够为实际运行的动车组的车内噪声控制提供可靠的支持；能够为研究动车组车厢内整体及局部区域的噪声特征提供了便利条件；能够提高进行车内主动噪声控制、材料声学性能验证等实验的便携性；还便于进行动车组内饰结构声学评估。
在其中一种可能的实现方式中，如图3所示，在步骤S103之后，还包括：
S104、将仿真声场与预先获取的目标声场进行对比，以能够在仿真声场与目标声场的误差超出预设范围时对仿真模型进行修正；其中，目标声场与目标噪声信号相对应。
具体地，可确定仿真声场的声压信号与目标声场的声压信号之间的仿真差值，将该仿真差值与预先设置的差值范围进行比较。若仿真差值在预设的差值范围内，则确定仿真声场满足要求，可以基于仿真声场进行后续的试验。若仿真差值超过预设的差值范围，则确定仿真声场与目标声场相差太大，需对仿真模型进行修正，基于修正后的仿真模型重新获得仿真声场，直至仿真差值在预设的差值范围内。其中，预设的差值范围可以为±4dBA。
在其中一种可能的实现方式中，如图4所示，重现方法还包括：
S1001、获取实际运行的动车组车厢内目标区域的目标噪声信号；
S1002、对目标噪声信号进行分析与处理，并得到目标区域的目标声场；
其中，步骤S1001需在步骤S102之前执行。步骤S1002需在步骤S104之前。
可在实际运行的动车组车厢设置音频采集装置；音频采集装置用于采集特定速度级时车厢内目标区域的音频信息。速度级可以为250km/h、300km/h、350km/h等。目标区域的选择符合乘客实际乘坐的位置。终端设备可基于音频采集装置采集的音频信息中获取目标噪声信号。
在获取到目标噪声信号之后，可对目标噪声信号进行频谱分析并进行傅里叶信号处理，以得到目标声场，具体可以得到目标声场的声压信号。本实施例中，声压信号可为用与表示目标声场的特征。
在其中一种可能的实现方式中，如图5所示，重现方法还包括：
S105、将声源信号矢量音形成的音频文件通过声场重现组成回放，并在模型车内预设区域获取回放声场；
S106、将回放声场与预先获取的目标声场进行对比，以能够在回放声场与目标声场的误差超出预设范围时对仿真模型进行修正。
在具体实现时，步骤S105可在步骤S103之后执行。在步骤S105中，将M组声源信号矢量形成音频文件，将音频文件通过声场重现组成进行回放；通过模型车内预设区域的测试组成获取回放声场。
可确定回放声场的声压信号与目标声场的声压信号之间的回放差值，将该回放差值与预先设置的差值范围进行比较。若回放差值在预设的差值范围内，则确定回放声场满足要求，可以基于回放声场进行后续的试验。若回放差值超过预设的差值范围，则确定回放声场与目标声场相差太大，需对仿真模型进行修正，基于修正后的仿真模型重新获得仿真声场及回放声场，直至仿真声场及回放声场对应的误差均在预设的差值范围内。其中，预设的差值范围可以为±4dBA。
本实现方式中，可通过回放声场与目标声场的对比结果来进一步验证仿真模型，并对仿真模型进行修正，直至直至仿真声场及回放声场对应的误差均在预设的差值范围内，以确保仿真模型重现出来的声场的精确度满足要求。对仿真模型进行优化时，可基于仿真误差或基于仿真误差和回放误差，结合目标声场并基于最小二乘法对仿真模型进行优化。
此外，可将仿真声场与回放声场进行对比，具体将仿真声场与目标声场之间的误差、将回放声场与目标声场之间的误差进行对，以确认仿真声场与回放声场各自的优势。
本实施例提供的重现方法，通过回放重现，可在模型车内实测对比评估重现声场和目标声场的差异。通过仿真回放，可通过仿真方式对比评估重现声场和目标声场的差异。关于仿真重现与回放重现的组合方式，本实施例不错具体限定。在一些示例中，可先进行仿真重现，再进行回放重现。在一些示例中，可先进行回放重现，再进行仿真重现。在又一些示例中，可以同时进行回放重现与仿真重现。
实施例二
本实施例为与前述方式实施例一对应的产品侧实施例，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例一相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例一中相应内容。
本实施例提供的重现声场，如图6至图12所示，包括：模型车1、声场重现组成3、测试组成7及控制终端5。
其中，模型车1用于模拟实际运行的动车组车厢。声场重现组成3发出的声源信号用于用于模拟车厢外的噪声。其中，车厢外的噪声包括：车体与气流作用产生的空气动力噪声、轮轨噪声、集电系统噪声、高架处的桥梁激励噪声等。测试组成7中的传声器72可用于模拟乘客的耳部；其获取到的声压信号相当于乘客耳部接收到的声压信号。
模型车1，按照1:1复现实际运行的动车组车厢；车体的结构、材料等均与实际运行的动车组车厢相同；从而构建车内声场重现的空间条件。
声场重现组成3，设置于模型车1外，用于发出声源信号。声场重现组成3的不知位置可根据车厢内目标区域进行设置。例如，模拟车内具有与目标区域相对应的预设区域，声场重现组成3中的扬声器33对应于模拟车内的预设区域设置。取模拟车1在预设区域的横断面，声场重现组成3中的扬声器33可沿该横断面设置。
示例性性，如图7所示，声场重现组成3包括多通道信号控制器31、功率放大器32和扬声器33；多通道信号控制器31与功率放大器32电连接，功率放大器32与扬声器33连接；扬声器33为多个，扬声器33用于发出声源信号。其中，多通道信号控制器31能够提供1路声源信号和多路声源信号两种信号驱动方案，驱动方式更灵活。
如图10及图11，多个扬声器33可按照预设的规则进行设置。为了较好的复现3个不同区域(车顶受电弓区域、车底转向架区域、车体侧墙区域)的噪声来源，3个区域分别布设有扬声器33。考虑到车厢横向对称，扬声器33采用横向对称方式布置；也即，位于模型车1横向的扬声器33关于模型车的中轴线对称分布；也即，沿模拟车1横断面设置的多个扬声器33，可关于模型车1的中轴线对称分布。例如，沿车体轴向观察时，模拟车1外的左、下、右、上分别布设有扬声器33。
此外，重现装置还包括跨设于模型车外的桁架9。桁架9可呈U型。多个扬声器33安装至桁架9。桁架9与车厢侧墙之间可具有一定的距离，使得侧向的扬声器33与车厢侧墙之间可具有一定的距离。相应地，顶端的扬声器33与车厢顶部之间可具有一定的距离。底端的扬声器33与车厢底部之间可具有一定的距离。其中，本实施例此处对于具体的距离不做具体限定，可通过实验来获取合适的距离。
测试组成7，设置于模型车1内的预设区域，用于获取传递至上述预设区域的测试信号。示例性性，如图7所示，测试组成7包括：传声器72及多通道信号采集分析仪71；传声器72为多个，多个传声器72分别设置于模型车1内预设区域，传声器72用于获取声源信号到达相应预设区域处形成的测试信号；多通道信号采集分析仪71用于采集各传声器72获取的测试信号并进行分析；多通道信号采集分析仪71与终端设备5电连接。
模型车1内可设置有多个普通座椅11及至少一个VIP座椅12。每一普通座椅11处可设置有至少两个测试点，其中一测试点对应于乘客坐姿时的耳部处，另一测试点对用于乘客站姿时的耳部处。每一VIP座椅12可设置有至少三个测试点，其中一测试点对应于乘客卧姿时的耳部处，另一试点对应于乘客坐姿时的耳部处，又一测试点对用于乘客站姿时的耳部处。其中每一测试点处形成一预设区域。每一预设区域可设置有传声器。
控制终端5，用于执行上述实施例一中的方法步骤。具体地，用于：接收测试信号；根据声源信号及测试信号获取声场传递函数；根据声场传递函数及预先获取的目标噪声信号确定声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量；将声源信号矢量通过声场传递函数进行仿真，并获得模型车内预设区域的仿真声场。
示例性性，如图8所示，控制终端5包括：传递函数获取模块51、声源重现模块52、声源重现效果验证模块53。
传递函数获取模块51用于：获取声场重现组成3发出声源信号，获取模型车内预设区域的测试信号，根据声源信号及测试信号确定声场传递函数。
声源重现模块52，用于根据声场传递函数及预先获取的目标噪声信号确定声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量；还用于将声源信号矢量通过声场传递函数进行仿真，并获得模型车内预设区域的仿真声场；或，还用于将将声源信号矢量音形成的音频文件发送给声场重现组成3回放，以能够在模型车内预设区域获取回放声场。
声源重现效果验证模块53，用于在获得仿真声场时，将仿真声场与预先获取的目标声场进行对比，以能够在仿真声场与目标声场的误差超出预设范围时对仿真模型进行修正；或，用于在获得回放声场时，将回放声场与预先获取的目标声场进行对比，以能够在回放声场与目标声场的误差超出预设范围时对仿真模型进行修正。
其中，传递函数获取模块51的输入为声场重现组成发出的声源信号与测试组成采集到的测试信号，例如声源信号的驱动信号和在模拟车内预设区域获取的响应信号；传递函数获取模块51的输出为声场传递函数。
声源重现模块52的输入为目标噪声信号与声场传递函数；声源重现模块52的输出为声源重现信号。在一些示例中，声源重现模块52可将声源信号矢量通过声场传递函数进行仿真，获得模型车内预设区域的仿真声场并输出。在一些示例中，声源重现模块52将声源信号矢量音形成的音频文件输出给声场重现组成，以使得音频文件能够通过声场重现组成3回放，并通过模型车内的测试组成7获取回放声场。
声源重现效果验证模块53输出重现声场与目标声场的比较结果。在一些示例中，输入为模型车内的测试组成7获取的回放声场的声压信号，也即播放声源信号矢量音形成的音频文件时模拟车内预设区域的响应信号；输出为该响应信号频谱与目标噪声频谱进行比较的结果。在一些示例中，输入为仿真声场的声压信号；输出为该声压信号与目标噪声频谱进行比较的结果。
举例来说，特定速度级下，目标噪声信号为80～3150Hz。为复现80～3150Hz的目标噪声信号，需对扬声器指标进行严格设计选型，至少应满足频率范围40Hz～20kHz，灵敏度不低于99dB，最大声压级不低于125dB SPL的要求。
根据现场测试和离线仿真所确认的声场重现组成的布置要求，集合模型车的车体结构特征，对扬声器布放位置进行优化，以实现车内声场重现的精度和声场均匀度。
具体地，为复现3个不同区域(车顶受电弓区域、车底转向架区域、车体侧墙区域)的噪声来源，扬声器至少应布放于3个对应位置。同时考虑到车厢横向对称，扬声器采用横向对称方式布置。最终，沿车体轴向观察时，扬声器布放于左、下、右、上共4个不同区域。
例如，如图10及图11所示，在车外4面(上下及两侧)各布置2个扬声器，共8个扬声器；8个扬声器的编号分别为M1～M8，其中，M1～M4、M5～M8分别位于2个垂直于车体轴向的截面上，扬声器均安装于车厢外桁架上，桁架的两侧距离车厢侧壁1m，桁架的顶部距离车厢顶部1m。模拟车的轴向长度为1.8m，截面间距为1.35m。模拟车侧面的扬声器面对车窗玻璃，距底面高度为2m。模拟车顶面的扬声器位于车厢轴向中心面上，距离车顶约0.6m。模拟车底面的扬声器位于地面，面朝车厢底部，距离车底约0.3m。
车内传声器的布置考虑到声场重现的目标区域要求。如图12所示，其中，虚线对应的是高度1.2m处的传声器；点画线对应的高度为0.5m处的传声器；车外声源重现的目标声场区域为模拟车内的4个普通座椅11与1个VIP座椅12的位置，依据实际乘客坐姿，在该区域选取12个测点。具体地，每个普通座椅11在乘客分别处于坐姿和站姿时的耳部处设置传声器，即高度1.2m与1.5m处各1个，编号为N1～N8共8个。VIP座椅12在乘客分别处于卧姿、坐姿、站姿时的耳部处设置传声器，即高度0.5m、1.2m与1.5m处各1个，编号为N9～N11共3个。模拟车内走廊1.5m高处设1个测点编号为N12。
对于车外的4组扬声器，可提供1路声源信号和4路声源信号两种信号驱动方案，分别实验对比发现，两种方案差距较小。
考虑到动车组声源从各个方向来，因此将8个扬声器分为4路(即车厢外顶面、底面和两个侧面共4路)，每路的2个声源使用同一路输入信号(也即驱动信号)，目标为使得模型车型内N个传声器处的平均声压级和频谱(80～3150Hz)尽可能与预先在实际运行的动车组内实录的目标噪声相近。
车速为200km/h时，车内测点目标声压级为64.3dBA，经实验得到各传声器处的信号功率谱。基于信号功率谱获取各传声器处的总声压级，具体请见表，其中10号传声器总声压级最大，3号最小，与目标声压级相比，差值为-3.8～1.9dBA之间。
表1 200km/h速度时12个传声器位置处的总声压级(dBA)
| 传声器 | N1 | N2 | N3 | N4 | N5 | N6 |
| 声压级 | 63.6 | 63.6 | 60.5 | 62.5 | 65.9 | 65.1 |
| 传声器 | N7 | N8 | N9 | N10 | N11 | N12 |
| 声压级 | 62.8 | 62.9 | 62.3 | 66.2 | 63.2 | 64.8 |
车速为350km/h时，车内测点目标声压级为73.8dBA，经实验得到各传声器处的信号功率谱。基于信号功率谱获取各传声器处的总声压级，具体请见表，其中10号传声器总声压级最大，3号最小，与目标声压级相比，差值为-1.9～d3.8BA之间。
表2 350km/h速度时12个传声器位置处的总声压级(dBA)
| 传声器 | N1 | N2 | N3 | N4 | N5 | N6 |
| 声压级 | 74.9 | 75.4 | 72.0 | 74.1 | 76.9 | 76.2 |
| 传声器 | N7 | N8 | N9 | N10 | N11 | N12 |
| 声压级 | 74.2 | 74.6 | 73.4 | 77.7 | 75.2 | 75.6 |
从前述不同速度级条件下的实测结果可以看出，各个测点实测声压级与目标噪声声压级偏差小于±4dBA，车厢内声场均匀度较好，证明该重现方法及装置的有效性和重复性；模拟车内预设区域的噪声频谱特性与实际运行车内采集的噪声数据基本一致，能够为研究动车组车内整体及关键局部区域的噪声特征提供了便利条件；模型车车内声场完成重现后，可方便地进行车内主动噪声控制、材料声学性能验证等实验，为下一步实际运行动车组的车内噪声控制提前奠定实验基础。
实施例三
本实施例提供一种终端设备，包括：存储器；处理器；以及计算机程序；其中，计算机程序存储在存储器中，并被配置为由处理器执行以实现如实施例一的方法。
其中，存储器用于存储计算机程序，处理器在接收到执行指令后，执行计算机程序，前述相应实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。
存储器可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器可通过至少一个通信接口(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，实施例一揭示的方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的相应方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
实施例四
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；计算机程序被处理器执行以实现如实施例一的方法。
本实施例所提供的进行研磨机滚轮剪辑控制方法的计算机程序产品，包括存储了计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序包括的指令可用于执行前面方法实施例一中的方法，具体实现可参见方法实施例一，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种动车组车内声场的重现方法，其特征在于，包括：
获取仿真模型中声场重现组成发出的声源信号，到达仿真模型中模型车内预设区域的声场传递函数；
根据所述声场传递函数及预先获取的目标噪声信号，确定所述声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量；
将所述声源信号矢量通过所述声场传递函数进行仿真，并获得模型车内预设区域的仿真声场。
2.根据权利要求1所述的重现方法，其特征在于，在获得模型车内预设区域的仿真声场之后，还包括：
将所述仿真声场与预先获取的目标声场进行对比，以能够在所述仿真声场与目标声场的误差超出预设范围时对所述仿真模型进行修正；其中，所述目标声场与目标噪声信号相对应。
3.根据权利要求2所述的重现方法，其特征在于，在根据所述声场传递函数及预先获取的目标噪声信号之前，还包括：
获取实际运行的动车组车厢内目标区域的目标噪声信号；
在将所述仿真声场与预先获取的目标声场进行对比之前，还包括：
对所述目标噪声信号进行分析与处理，并得到所述目标区域的目标声场。
4.根据权利要求1所述的重现方法，其特征在于，获取仿真模型中声场重现组成发出的声源信号，到达仿真模型中模型车内预设区域的声场传递函数，包括：
控制仿真模型中设置于模型车外的声场重现组成发出声源信号；
获取模型车内预设区域的测试信号；
根据所述声源信号及测试信号确定声场传递函数。
5.根据权利要求1所述的重现方法，其特征在于，根据所述声场传递函数及预先获取的目标噪声信号确定所述声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量，包括：
对所述声场传递函数及预先获取的目标噪声信号进行分析；
根据分析的结果确定所述声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量。
6.根据权利要求5所述的重现方法，其特征在于，所述对所述声场传递函数及预先获取的目标噪声信号进行分析，包括：
对所述声场传递函数及预先获取的目标噪声信号进行快速傅式变换FFT，并得到各频点处的传递函数矩阵和声压信号；
所述根据分析的结果确定所述声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量，包括：
根据预先获取的输入权向量以及各频点处的传递函数矩阵、声压信号分别确定各频点处关于声源信号的矢量；其中，所述输入权向量是根据所述声场传递函数及最小二乘法LS得到的；
对各频点处处关于声源信号的矢量进行快速傅式逆变换IFFT，并得到声源信号矢量。
7.根据权利要求1所述的重现方法，其特征在于，在确定所述声场重现组成的声源信号矢量之后，还包括：
将所述声源信号矢量音形成的音频文件通过声场重现组成回放，并在模型车内预设区域获取回放声场；
将所述回放声场与预先获取的目标声场进行对比，以能够在所述回放声场与目标声场的误差超出预设范围时对所述仿真模型进行修正；其中，所述目标声场与目标噪声信号相对应。
8.一种动车组车内声场的重现装置，其特征在于，包括：
模型车；
声场重现组成，设置于所述模型车外，用于发出声源信号；
测试组成，设置于所述模型车内的预设区域，用于获取传递至上述预设区域的测试信号；
控制终端，用于：接收所述测试信号；根据所述声源信号及测试信号获取声场传递函数；根据声场传递函数及预先获取的目标噪声信号确定所述声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量；将所述声源信号矢量通过所述声场传递函数进行仿真，并获得模型车内预设区域的仿真声场。
9.根据权利要求8所述的重现装置，其特征在于，所述声场重现组成包括多通道信号控制器、功率放大器和扬声器；所述多通道信号控制器与所述功率放大器电连接，所述功率放大器与所述扬声器连接；所述扬声器为多个，所述扬声器用于发出声源信号。
10.根据权利要求9所述的重现装置，其特征在于，还包括跨设于所述模型车外的桁架；多个所述扬声器安装至所述桁架。
11.根据权利要求9所述的重现装置，其特征在于，所述模型车顶部的受电弓区域、底部的转向架区域及两个侧墙区域均设置有至少一个所述扬声器；
和/或，位于所述模型车横向的扬声器关于所述模型车的中轴线对称分布。
12.根据权利要求8所述的重现装置，其特征在于，所述测试组成包括：传声器及多通道信号采集分析仪；所述传声器为多个，多个所述传声器分别设置于模型车内预设区域，所述传声器用于获取所述声源信号到达相应预设区域处形成的测试信号；所述多通道信号采集分析仪用于采集各所述传声器获取的测试信号并进行分析；所述多通道信号采集分析仪与所述终端设备电连接。
13.根据权利要求8所述的重现装置，其特征在于，所述控制终端包括：
传递函数获取模块，用于：获取声场重现组成发出声源信号，获取模型车内预设区域的测试信号，根据所述声源信号及测试信号确定声场传递函数；
声源重现模块，用于根据所述声场传递函数及预先获取的目标噪声信号确定所述声场重现组成发出的声源信号的声源信号矢量；还用于将所述声源信号矢量通过所述声场传递函数进行仿真，并获得模型车内预设区域的仿真声场；或，还用于将所述将所述声源信号矢量音形成的音频文件发送给声场重现组成回放，以能够在模型车内预设区域获取回放声场；
声源重现效果验证模块，用于在获得仿真声场时，将所述仿真声场与预先获取的目标声场进行对比，以能够在所述仿真声场与目标声场的误差超出预设范围时对所述仿真模型进行修正；或，用于在获得回放声场时，将所述回放声场与预先获取的目标声场进行对比，以能够在所述回放声场与目标声场的误差超出预设范围时对所述仿真模型进行修正。
14.一种终端设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
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