CN213422401U - 发动机噪声采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及发动机噪声采集系统，包括噪声采集模块、数据分析模块、声音合成模块以及CAN通信模块，CAN通信模块上连接车身CAN总线；噪声采集模块与CAN通信模块信号双向传输，噪声采集模块向数据分析模块数据单向传输，数据分析模块向声音合成模块数据单向传输；所述噪声采集模块包括噪声采集传感器及其连接的采集控制单元，所述数据分析模块包括数据分析处理计算机及其内的原声存储模块和原声提取模块。由于本电动教练车借用传统手动档汽油车车身，为了使学员有更好的实车感受，从而需要精确地噪声模拟，本系统从特定品牌发动机提取不同工况时对应的噪声频谱进行计算机分析，得到不同工况对应的频率、声强、音色等信息。

Description

发动机噪声采集系统

技术领域

本实用新型属于电动汽车领域，具体涉及电动教练车模拟普通汽车噪声采集设备的改进。

背景技术

现有的市面上，电动教练用汽车并没有得到普及，主要原因在于，燃油教练车和电动教练车的体感和声感具有较大的区别，电动教练车模拟燃油教练车的噪声，能够帮助学车的学员，提高学员的在燃油车和电动车的操作上的统一性。

现有的电动汽车噪音模拟器采用电动机噪音放大直接输出，与传统发动机没有对标点：例如某品牌电动汽车的噪声模拟，从声音上判断不出是哪款发动机。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种发动机噪声采集系统，将对标品牌发动机噪声通过人工智能采集、分析、分解，再现后实现全转速阶段，频率，声强，音色的全校模拟。

为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种发动机噪声采集系统，包括噪声采集模块、数据分析模块、声音合成模块以及CAN通信模块，CAN通信模块上连接车身CAN总线；噪声采集模块与CAN通信模块信号双向传输，噪声采集模块向数据分析模块数据单向传输，数据分析模块向声音合成模块数据单向传输；所述噪声采集模块包括噪声采集传感器及其连接的采集控制单元，所述数据分析模块包括数据分析处理计算机及其内的原声存储模块和原声提取模块。

优选的：所述噪声采集传感器包括设置在车身各个位置的麦克风及其上的通信装置；所示采集控制单元为与麦克风连接的声音采集处理板卡，以及声音采集处理板卡传输数据的移动电脑。

优选的：所述原声提取模块为数据分析处理计算机内的软件界面、数据处理、数据存储、数据模拟以及数据仿真等模块。

优选的：所述的噪声采集传感器的麦克风包括舱内麦克风、驾驶位麦克、副驾驶麦克以及后排麦克；所述的舱内麦克风设置在发动机舱内采集发动机噪音，驾驶位麦克、副驾驶麦克和后排麦克分别采集车内各个对应座位的噪音。

优选的：所述的采噪声采集模块中的移动电脑为安装有采集软件的工控机或笔记本。

本实用新型具有以下有益效果：由于本电动教练车借用传统手动档汽油车车身，为了使学员有更好的实车感受，从而需要精确地噪声模拟，本系统从特定品牌发动机提取不同工况时对应的噪声频谱进行计算机分析，得到不同工况对应的频率、声强、音色等信息。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型的优选实施例的系统框图；

图3为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2所示的，一种发动机噪声采集系统，包括噪声采集模块、数据分析模块、声音合成模块以及CAN通信模块，CAN通信模块上连接车身CAN总线；噪声采集模块与CAN通信模块信号双向传输，噪声采集模块向数据分析模块数据单向传输，数据分析模块向声音合成模块数据单向传输；所述噪声采集模块包括噪声采集传感器及其连接的采集控制单元，所述数据分析模块包括数据分析处理计算机及其内的原声存储模块和原声提取模块。

优选的：所述噪声采集传感器包括设置在车身各个位置的麦克风及其上的通信装置；所示采集控制单元为与麦克风连接的声音采集处理板卡，以及声音采集处理板卡传输数据的移动电脑。

优选的：所述原声提取模块为数据分析处理计算机内的软件界面、数据处理、数据存储、数据模拟以及数据仿真等模块。

优选的：所述的噪声采集传感器的麦克风包括舱内麦克风、驾驶位麦克、副驾驶麦克以及后排麦克；所述的舱内麦克风设置在发动机舱内采集发动机噪音，驾驶位麦克、副驾驶麦克和后排麦克分别采集车内各个对应座位的噪音。

优选的：所述的采噪声采集模块中的移动电脑为安装有采集软件的工控机或笔记本。

由于本电动教练车借用传统手动档汽油车(桑塔纳、捷达、宝来等) 等车身，为了使学员有更好的实车感受，从而需要精确地噪声模拟。而实际情况是，不同品牌发动机噪音特性：不同工况的声强、音色、频率不同，从而使人能够分辨是什么车。因此，本系统从特定品牌发动机提取不同工况时对应的噪声频谱进行计算机分析，得到不同工况对应的频率、声强、音色等信息。

本技术将对标品牌发动机噪声通过人工智能采集、分析、分解，再现后实现全转速阶段的频率、声强、音色的全校模拟；从而为学员提供类似真实的发动机噪声环境；以此能够为学员提供接近真实的换挡噪声时机，提高操作训练准确性。

声音数据的采集与处理：发动机舱及车内布置好传感器，采集位置在发动机舱、驾驶员位置、副驾后排等；连接好车身CAN总线，启动发动机，按预设条件(油门、转速、挡位、刹车、离合等)进行操作，系统开始采集声音信息，并且同步从CAN总线得到预设条件的实时信息，记录到媒介(U盘，硬盘等)。

采集数据完成后，在固定工位，通过专业计算机及软件进行数据预处理，并且通过数据模拟移动仿真软硬件在固定工位进行模拟，通过对比进行数据的修正处理，反复迭代。

如图3所示：利用多个声音传感器、采集汽车驾驶舱内多个点的声音，在不同操作(加速、怠速、挂挡)状态下的声音特点；然后储存，将储存的声音输入到计算机，由计算机对杂音进行过滤，然后将录入的原始声音进行分解，输入信息与声学信息的对应表，输入信息包括：发动机转速、挡位信息、油门位置信息、刹车位置信息、离合器位置信息等；声学信息包括：声强、音色、频率。从而实现对燃油车驾驶环境的精确模拟。

主要输入：油门、转速，即同一油门。由于挡位不同，刹车力度不同对应不同转速，会有不同的声学特征；同样的，对于同一转速，不同油门也会有不同的声学特征。本申请从这两个基本参数入手，尽量多的分段采集发动机声学信息，然后采用计算机软件将信息提取，共后续的噪声模拟系统采用；

Vout(频率、声强、音色)＝F(油门、转速)

即：本系统对应多输入、多输出；在采集时表现为尽量多的离散段，本专利现有的噪声采集基本信息如表所示：

油门开度	转速
		15％	怠速
30％	1000
		50％	1500
80％	3000
		100％	4500

表中列举了油门，转速各五种状态，根据排列组合得到的所有实际工况噪声都得到了信息提取，然后再后续的噪声模拟中采用插值的计算方法得到各个实时的实际状态信息，发出噪声，以尽量达到实际状态。

例如但不限于如下状态：

30％油门，空挡，离合到底，则转速会达到空载4000-4500转的状态，此事的噪声是迅速的，情况的噪声；

80％油门，原地挂五挡，刹车踩死，此时转速会降低到接近怠速，低沉，抖动，直至熄火；

如上所示：这些过程的噪声都是本系统需要采集的对象。

有效解决电动教练汽车噪声模拟对标不明确问题，能够根据后续专利形成一整套的，完整的，有效的解决方案；从根本上解决了电动教练车噪声模拟技术问题，为推广电动教练车解决了一个有效保障。

采集真实发动机转速频谱；提供真实的品牌发动机噪声；能够离线收集不同牌号发动机噪声；根据VCU指令信息(转速，油门，车速) 产生于实际噪声基本吻合的噪声模拟。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种发动机噪声采集系统，其特征在于：包括噪声采集模块、数据分析模块、声音合成模块以及CAN通信模块，CAN通信模块上连接车身CAN总线；噪声采集模块与CAN通信模块信号双向传输，噪声采集模块向数据分析模块数据单向传输，数据分析模块向声音合成模块数据单向传输；所述噪声采集模块包括噪声采集传感器及其连接的采集控制单元，所述数据分析模块包括数据分析处理计算机及其内的原声存储模块和原声提取模块。

2.根据权利要求1所述的发动机噪声采集系统，其特征在于：所述噪声采集传感器包括设置在车身各个位置的麦克风及其上的通信装置；所示采集控制单元为与麦克风连接的声音采集处理板卡，以及声音采集处理板卡传输数据的移动电脑。

3.根据权利要求2所述的发动机噪声采集系统，其特征在于：所述原声提取模块为数据分析处理计算机内的软件界面、数据处理、数据存储、数据模拟以及数据仿真模块。

4.根据权利要求3所述的发动机噪声采集系统，其特征在于：所述的噪声采集传感器的麦克风包括舱内麦克风、驾驶位麦克、副驾驶麦克以及后排麦克；所述的舱内麦克风设置在发动机舱内采集发动机噪音，驾驶位麦克、副驾驶麦克和后排麦克分别采集车内各个对应座位的噪音。

5.根据权利要求4所述的发动机噪声采集系统，其特征在于：所述的噪声采集模块中的移动电脑为安装有采集软件的工控机或笔记本。

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