CN113155272A - 一种汽车尾门电动开闭声品质的评价及优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车尾门电动开闭声品质的评价及优化方法，属于电动尾门控制技术领域，包括：在整车状态下，获取汽车尾门的主观测试声音数据，通过主观测试声音数据确定主观评价分数；在整车状态下，获取汽车尾门的客观测试声音数据；对所述客观测试声音数据通过客观参量分析确定初版客观评价参数；通过主观评价分数和初版客观评价参数确定最终客观量化评价参量；通过最终客观量化评价参量确定客观评价指标和评价结果。本发明方法提升了汽车尾门开发的系统性和专业性，真正实现声品质的开发，给用户可带来更愉悦的尾门开闭体验。
Description
技术领域
本发明公开了一种汽车尾门电动开闭声品质的评价及优化方法，属于电动尾门控制技术领域。
背景技术
随着人们对汽车更高品质的要求，对声学的认识不断完善，声音品质已被人们重点关注，声品质反映了人的主观感受。客户在驾驶时及上下车时接触最多的总成即为汽车座椅，较好的电动支杆调节声品质能够传递出车辆的高档性、舒适性、可靠性，影响消费者的选择心理以及驾驶者的体验，近年来电动支杆仍处于一个下线噪声检测的台架阶段，有的发明是一种汽车尾门电动撑杆的静音结构装置，包括电驱动部件、丝杆部件和运动套管部件等，一种是静音支杆的结构设计，减少摩擦，从而使得电动撑杆工作时几乎不会出现噪音问题；也有支杆控制方法的设计，电动尾门系统包括电动尾门撑杆，电动尾门撑杆包括撑杆外壳、设置在撑杆外壳内的电机和设置在撑杆外壳内的电动尾门控制器，电动尾门系统还包括与电动尾门控制器连接的域控制器，可降低电动尾门系统的失效概率；但上述发明均是针对电动支杆的结构及控制方法的相关设计，但如何体现设计的好与坏呢？因此上述设计均不是针对电动支杆调节的评价及控制方法，由此可见，当前还没有关于整车状态下电动支杆调节主观及客观评价方法、基于比较成熟的评价指标的控制方法。
发明内容
本发明的目的在于解决当前还没有关于整车状态下电动支杆调节主观及客观评价方法、基于比较成熟的评价指标的控制方法的问题，提出一种汽车尾门电动开闭声品质的评价及优化方法。
本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：
一种汽车尾门电动开闭声品质的评价方法，包括如下步骤：
在整车状态下，获取汽车尾门的主观测试声音数据，通过主观测试声音数据确定主观评价分数；
在整车状态下，获取汽车尾门的客观测试声音数据；
对所述客观测试声音数据通过客观参量分析确定初版客观评价参数；
通过主观评价分数和初版客观评价参数确定最终客观量化评价参量；
通过最终客观量化评价参量确定客观评价指标和评价结果。
优选的是，所述在整车状态下，获取汽车尾门的主观测试声音数据，通过主观测试声音数据确定主观评价分数，包括：
分别获取汽车尾门的三次开启和闭合运行时的主观测试声音数据；
通过所述主观测试声音数据得到主观评价分数。
优选的是，所述主观测试声音数据包括：汽车尾门开闭时电动支杆运行的电机声、摩擦声和波动变调声音。
优选的是，所述获取汽车尾门的客观测试声音数据，包括：
将测试人工头设置在正对尾门位置；
通过测试人工头分别获取汽车尾门的三次开启和闭合运行时的主观测试声音数据。
优选的是，所述客观测试声音数据通过客观参量分析确定初版客观评价参数，包括：
将客观测试声音数据中开启和闭合运行时两个过程数据进行截取得到截取样本客观测试声音数据；
对所述截取样本客观测试声音数据通过客观参量分析确定初版客观评价参数。
优选的是，所述客观参量分析包括：响度、特征响度、音调度、尖锐度、抖动度、粗糙度、小波分析和震颤时间。
优选的是，所述通过主观评价分数和初版客观评价参数确定准客观量化评价参量，包括：
通过主观评价分数和初版客观评价参数确定准客观量化评价参量；
通过所述主观评价分数和准客观量化评价参量确定绝对误差，判断所述绝对误差是否大于95％：
是，所述准客观量化评价参量为最终客观量化评价参量；
否，重复上一步骤。
一种汽车尾门电动开闭声品质的优化方法，包括如下步骤：
分别获取至少10辆车的所述评价结果，通过至少10辆车的所述评价结果得到汽车尾门电动开闭声品质优化方案。
优选的是，所述通过至少10辆车的所述评价结果得到汽车尾门电动开闭声品质优化方案，包括：
通过至少10辆车的所述评价结果得到满足客观评价指标车辆数；
通过所述满足客观评价指标车辆数与评价车辆总数得到客观评价指标成熟度；
通过客观评价指标成熟度得到基准指标，通过基准指标得到汽车尾门电动开闭声品质优化方案。
优选的是，所述汽车尾门电动开闭声品质优化方案为支杆运行声压级和响度优化，所述支杆运行声压级和响度优化包括：电机台架声压级≤50 dB(A)和突出率≤6dB。
本发明相对于现有而言具有的有益效果：
本发明方法建立的整车状态下电动支杆声品质的评价及控制方法是现有技术还没有的，且方法提升了电动支杆开发的系统性和专业性，真正实现声品质的开发，给用户可带来更愉悦的尾门开闭的体验；本发明同样适用于汽车其他电动总成件声品质设计，包括车窗玻璃升降器声品质等。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是本发明的获取客观测试声音数据时测试装置布置示意图。
图3是本发明的获取客观测试声音数据时测试装置布置示意图。
具体实施方式
以下根据附图1-3对本发明做进一步说明：
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明第一实施例在现有技术的基础上提供了一种汽车尾门电动开闭声品质的评价方法，包括如下步骤：
步骤S10，在整车状态下，获取汽车尾门的主观测试声音数据，通过主观测试声音数据确定主观评价分数，具体步骤如下：
首先，确定评价位置：正对汽车尾门，两厢车为距离车门外板60-70cm，三厢车为距离车门外板30cm。
其次，车辆处于上电状态，评价人员在评价位置操作控制按钮对汽车尾门进行三次开启和闭合。
然后，分别获取汽车尾门的三次开启和闭合运行时的主观测试声音数据，主观测试声音数据包括：汽车尾门开闭时电动支杆运行的电机声、摩擦声和波动变调声音；
最后，通过主观测试声音数据得到主观评价分数，采用10分制评分方法如表1所示，评价分数的最小单位为0.25分；
表1评分描述表
步骤S20，在整车状态下，获取汽车尾门的客观测试声音数据，具体步骤如下：
首先将结合人耳生理结构设计的测试人工头，布置在正对尾门位置，试验人员通过控制尾门开闭按钮进行操作，利用人工头对后背门/行李箱盖开闭过程中电动支杆运行声音进行采集客观测试声音数据，每次采集保证三个来回，包括运行及限位噪声的整个过程。
测量后背门(两厢车)时，如图2所示。因不同车型后背门尺寸不同，为保证三脚架及人工头不影响后背门开关操作，人工头面部中心位置(十字标识)距待测车尾部最凸出点纵向距离为60cm～70cm，。
测量行李箱盖(三厢车)时，如图3所示，人工头面部中心位置(十字标识)距待测车尾部最凸出点纵向距离为30cm。
步骤S30，对所述客观测试声音数据通过客观参量分析确定初版客观评价参数，具体步骤如下：
首先，将客观测试声音数据中开启和闭合运行时两个过程数据进行截取得到截取样本客观测试声音数据，截取时保证不包括极限位置声音，且还有足够的运行时间，截取声音段不应有杂音。
最后，对所述截取样本客观测试声音数据通过客观参量分析确定初版客观评价参数，客观参量分析包括：响度、特征响度、音调度、尖锐度、抖动度、等客观参量分析，并将这些作为初版客观评价参数，具体计算方式如下：
响度计算：响度是随着临街频带变化的，变化的特征曲线就是特征响度。响度是各个临界频带上的特征响度之和，表达为：
式中N为总响度；n′(z)为特征响度；z为临界频带。数据输入计算池，座椅是车内测试有反射特性，需要选择混响场进行计算。
尖锐度计算：尖锐度是衡量声音中高频成分多少的心理声学指标，尖锐度可以理解为高频成分与总体噪声的比；反之，尖锐度减小。尖锐度计算没有标准计算方法，本专利采用Aures计算方法，具体表达为：
式中，K1是修正系数；g1′(z)是计权系数，表达式为：g′(z)＝e0.171z；尖锐度同样选择混响场。由于人耳对高频声音敏感且容易烦躁，因此尖锐度越大，烦躁度越大。
波动度计算：波动度是描述调制频率为0.5Hz～20Hz的声音或振动变化带给人的听觉感受，波动强弱就用波动度来表示，频率为1000Hz和声压级为60dB的纯音，其调制频率为4Hz以及调制深度为100％的调制信号，定义这样的波动度为1Vacil，波动度F的计算公式为：
式中，fmod是调制频率；ΔL是掩蔽深度，掩蔽深度是人感受到的声音幅值的变化，它比实际声音的变化要缓和。波动度越大，人听起来越不舒服，因此客观计算结果中，波动度越大，说明声音让人越不舒服。
粗糙度计算：粗糙度的调制频率范围从20Hz～300Hz，单位是Asper，对1000Hz、60dB的纯音进行调制，调制频率为70Hz，调制深度为100％幅值，被调制后的声音的粗糙度定义为1Asper，粗糙度表达式为：
粗糙度越大，人听起来越不舒服，数据带入后，如果主观评分低，且粗粗度大，则说明此声音强相关的客观评价参量即为粗糙度粗糙度、小波分析和震颤时间。
步骤S40，通过主观评价分数和初版客观评价参数确定最终客观量化评价参量，具体步骤如下：
选取不同工况的参考样本对应其主观评分数记录为S1，筛选出与各调节工况对应的客观评价参量，通过主观评价分数和初版客观评价参数确定准客观量化评价参量；
将获得的初步客观量化参数与对应的各工况主观分值进行关联性分析，建立回归方程S，筛选与各工况主观分值相关性大的客观参数作为准客观量化评价参量；
对声品质主、客观评价关联性进行可信度判定，将所述准客观量化评价指标带入回归方程，计算得出客观量化结果S2,；并通过公式 1-|S1-S2|/S1*100％，计算绝对误差，并判断绝对误差：
若所述绝对误差>95％,则该准客观量化评价指标为最终确定的客观评价参量；
若所述绝对误差《95％，则重复主、客观评价参量相关性分析。
步骤S50，通过最终客观量化评价参量确定客观评价指标和评价结果。
主观评价后背门/行李箱盖开启和关闭过程中电动支杆评价目标分值需要达到7分以上，后背门/行李箱盖电动支杆客观评价参量及评价目标如下：
后背门电动支杆：
开启过程：电机运行声压级≤50dB(A)，声压级波动不得大于3dB(A), 响度≤6.5soneGD，电机主频频率≤1000Hz，且主频率对应特征响度值≤ 0.6soneGD/Bark,主频音调度≤0.3tuHMS,主频突出率≤9dB；
下降过程：电机运行声压级≤48dB(A)，声压级波动不得大于3dB(A), 响度≤6soneGD，电机主频频率≤1000Hz，且主频率对应特征响度值≤0.5 soneGD/Bark，主频音调度≤0.3tuHMS,主频突出率≤8dB；
行李箱盖电动支杆：
开启过程：电机运行声压级≤42dB(A)，声压级波动不得大于3dB(A), 响度≤4.5soneGD，电机主频频率≤1000Hz，且主频率对应特征响度值≤ 0.3soneGD/Bark,主频特征音调度≤0.2tuHMS,主频特征突出率≤6dB；
下降过程：电机运行声压级≤40dB(A)，声压级波动不得大于3dB(A), 响度≤4soneGD，电机主频频率≤1000Hz，且主频率对应特征响度值≤0.3 soneGD/Bark，主频特征音调度≤0.2tuHMS,主频特征突出率≤6dB。
通过上述客观评价指标得到评价结果。
下面为汽车尾门电动开闭声品质的优化方法，具体优化方法如下：
步骤S60，分别获取至少10辆车的所述评价结果，通过至少10辆车的所述评价结果得到汽车尾门电动开闭声品质优化方案。
首先确认客观评价指标成熟度，利用至少10辆汽车按照步骤S10-S50 得到评价结果，对比满足客观指标的车辆的主观评分，是否满足主观客观评价指标，得到满足客观评价指标车辆数，客观评价指标成熟度计算：成熟度(％)＝主、客观指标均满足车辆/评价车辆总数；
其次，通过成熟度达到90％以上，说明客观评价指标为有效指标，对于汽车尾门电动开闭调节的声品质优化则以达到90％以上成熟度的指标作为基准指标；
通过基准指标得到汽车尾门电动开闭声品质优化方案，汽车尾门电动开闭声品质优化方案为支杆运行声压级和响度优化，包括：驱动电机台架噪声及电机一致性，电机台架30cm声压级≤50dB(A),突出率≤6dB，电机台架声音保证一致性，上下限差异不得大于4dB(A)；整车状态下尾门开闭速度保证在5±1s时间内，电动支杆内部弹簧植绒外径不得超过内管内径，丝杠导程保证≥12mm，采用斜齿齿轮箱减小声音粗糙度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种汽车尾门电动开闭声品质的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
在整车状态下，获取汽车尾门的主观测试声音数据，通过主观测试声音数据确定主观评价分数；
在整车状态下，获取汽车尾门的客观测试声音数据；
对所述客观测试声音数据通过客观参量分析确定初版客观评价参数；
通过主观评价分数和初版客观评价参数确定最终客观量化评价参量；
通过最终客观量化评价参量确定客观评价指标和评价结果。
2.根据权利要求1所述的一种汽车尾门电动开闭声品质的评价方法，其特征在于，所述在整车状态下，获取汽车尾门的主观测试声音数据，通过主观测试声音数据确定主观评价分数，包括：
分别获取汽车尾门的三次开启和闭合运行时的主观测试声音数据；
通过所述主观测试声音数据得到主观评价分数。
3.根据权利要求2所述的一种汽车尾门电动开闭声品质的评价方法，其特征在于，所述主观测试声音数据包括：汽车尾门开闭时电动支杆运行的电机声、摩擦声和波动变调声音。
4.根据权利要求1所述的一种汽车尾门电动开闭声品质的评价方法，其特征在于，所述获取汽车尾门的客观测试声音数据，包括：
将测试人工头设置在正对尾门位置；
通过测试人工头分别获取汽车尾门的三次开启和闭合运行时的主观测试声音数据。
5.根据权利要求1所述的一种汽车尾门电动开闭声品质的评价方法，其特征在于，所述客观测试声音数据通过客观参量分析确定初版客观评价参数，包括：
将客观测试声音数据中开启和闭合运行时两个过程数据进行截取得到截取样本客观测试声音数据；
对所述截取样本客观测试声音数据通过客观参量分析确定初版客观评价参数。
6.根据权利要求5所述的一种汽车尾门电动开闭声品质的评价方法，其特征在于，所述客观参量分析包括：响度、特征响度、音调度、尖锐度、抖动度、粗糙度、小波分析和震颤时间。
7.根据权利要求1所述的一种汽车尾门电动开闭声品质的评价方法，其特征在于，所述通过主观评价分数和初版客观评价参数确定最终客观量化评价参量，包括：
通过主观评价分数和初版客观评价参数确定准客观量化评价参量；
通过所述主观评价分数和准客观量化评价参量确定绝对误差，判断所述绝对误差是否大于95％：
是，所述准客观量化评价参量为最终客观量化评价参量；
否，重复上一步骤。
8.一种汽车尾门电动开闭声品质的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
分别获取至少10辆车的所述评价结果，通过至少10辆车的所述评价结果得到汽车尾门电动开闭声品质优化方案。
9.根据权利要求8所述的一种汽车尾门电动开闭声品质的优化方法，其特征在于，所述通过至少10辆车的所述评价结果得到汽车尾门电动开闭声品质优化方案，包括：
通过至少10辆车的所述评价结果得到满足客观评价指标车辆数；
通过所述满足客观评价指标车辆数与评价车辆总数得到客观评价指标成熟度；
通过客观评价指标成熟度得到基准指标，通过基准指标得到汽车尾门电动开闭声品质优化方案。
10.根据权利要求8或9所述的一种汽车尾门电动开闭声品质的优化方法，其特征在于，所述汽车尾门电动开闭声品质优化方案为支杆运行声压级和响度优化，所述支杆运行声压级和响度优化包括：电机台架声压级≤50dB(A)和突出率≤6dB。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210723 |
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