DE102013005405A1 - Method and device for determining the acoustic properties of a vehicle interior - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums (I). Erfindungsgemäß werden mittels einer Übertragungspfadsanalyse aus einem Bewegungszustand des Fahrzeugs (2) und einem während einer Bewegung des Fahrzeugs (2) in das Fahrzeug (2) eingeleiteten Körperschall Beschleunigungsinformationen an unterschiedlichen Positionen im Fahrzeug (2) ermittelt, wobei die Beschleunigungswerte mit gleichzeitig ermittelten Schalldruckinformationen des Fahrzeuginnenraums (I) verknüpft werden, wobei die Schalldruckinformationen mittels eines Beamforming-Mikrofonarrays (5) im Fernfeld und/oder mittels einer Intensitätsmessvorrichtung (6) im Nahfeld erfasst werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung (3) zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums (I).The invention relates to a method for determining the acoustic properties of a vehicle interior (I). According to the invention, acceleration information is determined at different positions in the vehicle (2) by means of a transmission path analysis from a movement state of the vehicle (2) and a structure-borne sound introduced into the vehicle (2) during a movement of the vehicle (2), the acceleration values being determined with simultaneously determined sound pressure information of the Vehicle interior (I) are linked, the sound pressure information being recorded by means of a beamforming microphone array (5) in the far field and / or by means of an intensity measuring device (6) in the near field. The invention also relates to a device (3) for determining the acoustic properties of a vehicle interior (I).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums.The invention relates to a method for determining the acoustic properties of a vehicle interior.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums.The invention further relates to a device for determining the acoustic properties of a vehicle interior.

Aus der DE 10 2007 051 261 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur akustischen Beurteilung eines Kraftfahrzeugs mittels mindestens eines Mikrofons bekannt. Mittels des Mikrofons werden akustische Signale des Kraftfahrzeugs aufgenommen, vorverarbeitet und zur Ermittlung von Merkmalen in Analyseverfahren analysiert. Die Merkmale werden in Klassen klassifiziert, wobei Klassifizierungsergebnisse mit einer Referenz-Klassifizierung verglichen werden. Die Vorrichtung umfasst zur Durchführung des Verfahrens mindestens ein Mikrofon und eine Auswerteeinheit zur Vorverarbeitung der akustischen Signale und zur Durchführung der Analyseverfahren, der Klassifizierung und des Vergleichs.From the DE 10 2007 051 261 A1 For example, a method and a device for the acoustic assessment of a motor vehicle by means of at least one microphone are known. By means of the microphone, acoustic signals of the motor vehicle are recorded, preprocessed and analyzed to determine features in analysis methods. The characteristics are classified into classes, with classification results compared to a reference classification. For carrying out the method, the device comprises at least one microphone and an evaluation unit for preprocessing the acoustic signals and for carrying out the analysis methods, the classification and the comparison.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved method and an improved device for determining the acoustic properties of a vehicle interior.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the method, the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of the device by the features specified in claim 5.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In dem Verfahren zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums werden erfindungsgemäß mittels einer Übertragungspfadanalyse ein Bewegungszustand des Fahrzeugs und während einer Bewegung des Fahrzeugs in das Fahrzeug eingeleiteten Körperschallinformationen an unterschiedlichen Positionen im Fahrzeug ermittelt, wobei die Körperschallinformationen mit gleichzeitig ermittelten Schalldruckinformationen des Fahrzeuginnenraums verknüpft werden, wobei die Schalldruckinformationen mittels eines Beamforming-Mikrofonarrays im Fernfeld und/oder mittels einer Intensitätsmessvorrichtung im Nahfeld erfasst werden.In the method for determining acoustic properties of a vehicle interior, a movement state of the vehicle and structure-borne sound information introduced into the vehicle during movement of the vehicle at different positions in the vehicle are determined by means of a transmission path analysis, wherein the structure-borne sound information is linked to simultaneously determined sound pressure information of the vehicle interior, wherein the Sound pressure information can be detected by means of a beam-forming microphone array in the far field and / or by means of an intensity measuring device in the near field.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, in besonders vorteilhafter Weise einen sehr hohen Detaillierungsgrad bei der Ermittlung einer Schallabstrahlungsverteilung im Fahrzeuginnenraum über einen breiten mittleren Frequenzbereich bei gleichzeitiger Kenntnis einer Körperschalleinleitung zu realisieren, da eine ermittelte Schalldruckverteilung über das Beamforming-Mikrofonarray abgetastet wird. Das heißt, dass das Verfahren für eine beliebig detaillierte Ermittlung der Schallabstrahlung innerhalb eines Fahrzeuginnenraums die Betrachtung der Übertragungspfadanalyse außerhalb des Fahrzeuginnenraums ermöglicht. Dadurch ist es im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren möglich, eine aus einem physikalischen Abstand akustischer Sensoren resultierende Frequenzauflösungsbegrenzung auf beispielsweise 300 Hz zu überwinden und einen breiten, mittleren Frequenzbereich, insbesondere im Bereich von 200 Hz bis 1800 Hz, zu erfassen. Weiterhin ist der Aufwand im Vergleich zu Verfahren, bei welchen die Schallabstrahlungsermittlung mittels akustischer Sensoren erfolgt, signifikant verringert und es ist eine zeitsynchrone Aufzeichnung aller relevanten Signale sowie dadurch nachfolgende Auswertungen im Zeit- und Frequenzbereich möglich.The inventive method makes it possible to realize in a particularly advantageous manner a very high degree of detail in the determination of a sound radiation distribution in the vehicle interior over a wide medium frequency range with simultaneous knowledge of a body sound, as a determined sound pressure distribution is scanned on the beam-forming microphone array. That is, the method for arbitrary detailed determination of the sound radiation within a vehicle interior enables observation of the transmission path analysis outside the vehicle interior. As a result, in contrast to the methods known from the prior art, it is possible to overcome a frequency resolution limitation resulting from a physical distance of acoustic sensors to, for example, 300 Hz and to detect a broad, medium frequency range, in particular in the range from 200 Hz to 1800 Hz , Furthermore, the effort compared to methods in which the Schallabstrahlungsermittlung done by means of acoustic sensors, significantly reduced and it is a time-synchronous recording of all relevant signals and thereby subsequent evaluations in the time and frequency range possible.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch einen ersten Ausschnitt eines Fahrzeuginnenraums mit mehreren akustischen Sensoren nach dem Stand der Technik, 1 2 schematically shows a first section of a vehicle interior with a plurality of acoustic sensors according to the prior art,

2 schematisch einen zweiten Ausschnitt des Fahrzeuginnenraums gemäß 1, 2 schematically a second section of the vehicle interior according to 1 .

3 schematisch verschiedene Berechnungsmethoden zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums und ihre frequenzabhängigen Einsatzbereiche, 3 schematically different calculation methods for determining the acoustic properties of a vehicle interior and their frequency-dependent application areas,

4 schematisch eine erfindungsgemäße Wirkkette von einer Schallerzeugung bis zur Erfassung des Schalls mittels eines binauralen Empfängers, und 4 schematically an inventive chain of action from a sound generation to the detection of the sound by means of a binaural receiver, and

5 schematisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums. 5 schematically a flow of a method according to the invention for determining the acoustic properties of a vehicle interior.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In den 1 und 2 sind Ausschnitte eines Fahrzeuginnenraums I dargestellt, wobei 1 den Fahrzeuginnenraum I im Bereich einer Armaturentafel und einer Windschutzscheibe und 2 den Fahrzeuginnenraum I im Bereich eines Fahrerfußraums darstellen.In the 1 and 2 are sections of a vehicle interior I shown, wherein 1 the vehicle interior I in the area of a dashboard and a windshield and 2 represent the vehicle interior I in the area of a driver's footwell.

Steigende akustische Anforderungen an ein in 4 näher dargestelltes Fahrzeug 2 setzen eine genaue Kenntnis eines Abstrahlverhaltens im Fahrzeuginnenraum I voraus. Hierzu existieren verschiedene Verfahren, wie beispielsweise die so genannte binaurale Transferpfadanalyse, bei welcher die so genannte Transferpfadanalyse, auch als Übertragungspfadanalyse bezeichnet, mit einer akustischen Transferfunktion oder mit einer Flächenbeitragsanalyse (englisch: Panel Contribution Analysis) kombiniert wird.Increasing acoustic requirements for a in 4 closer illustrated vehicle 2 put one exact knowledge of a radiation behavior in the vehicle interior I ahead. For this purpose, there are various methods, such as the so-called binaural transfer path analysis, in which the so-called transfer path analysis, also referred to as transfer path analysis, combined with an acoustic transfer function or with an area contribution analysis (English: Panel Contribution Analysis).

Mittels dieser Verfahren ist es möglich, einen Übertragungspfad in den Fahrzeuginnenraum I und eine daraus resultierende Schalldruckverteilung zu bestimmen.By means of these methods, it is possible to determine a transmission path in the vehicle interior I and a resulting sound pressure distribution.

Zur Realisierung dieser Verfahren ist eine aufwendige Sensorik 1 mit einer Vielzahl von akustischen Sensoren 1.1 bis 1.n erforderlich, welche in der dargestellten Weise an verschiedenen Positionen im Fahrzeuginnenraum I angeordnet sind. Die akustischen Sensoren 1.1 bis 1.n erfassen bei der Durchführung der binauralen Transferpfadanalyse mit akustischer Transferfunktion Druckinformationen und bei der Durchführung der binauralen Transferpfadanalyse mit der Flächenbeitragsanalyse Körperschallinformationen. Da die Anzahl der akustischen Sensoren 1.1 bis 1.n aus Kostengründen stark eingeschränkt ist und insbesondere bei der Flächenbeitragsanalyse nur eine begrenzte Anzahl von Sensordatenströmen gleichzeitig verarbeitet werden können, werden die einzelnen Flächenbeiträge zeitlich versetzt nacheinander aufgezeichnet. Dieser zeitdiskrete Messaufbau erschwert eine spätere Auswertung der erfassten Daten im Zeitbereich erheblich.To implement these methods is a complex sensor 1 with a variety of acoustic sensors 1.1 to 1.n required, which are arranged in the manner shown at different positions in the vehicle interior I. The acoustic sensors 1.1 to 1.n acquire pressure information during the implementation of the binaural transfer path analysis with acoustic transfer function, and in the implementation of the binaural transfer path analysis with the area contribution analysis structure-borne noise information. Because the number of acoustic sensors 1.1 to 1.n is limited for cost reasons and especially in the area contribution analysis only a limited number of sensor data streams can be processed simultaneously, the individual area contributions are recorded offset in time successively. This time-discrete measurement setup makes it much more difficult to evaluate the acquired data later in the time domain.

Aufgrund eines physikalischen Abstands zwischen den akustischen Sensoren 1.1 bis 1.n ist eine Frequenzauflösung der genannten Verfahren auf etwa 300 Hz beschränkt und ein Detaillierungsgrad ist eingeschränkt.Due to a physical distance between the acoustic sensors 1.1 to 1.n For example, a frequency resolution of said methods is limited to about 300 Hz and a level of detail is limited.

3 zeigt verschiedene Berechnungsmethoden N1 bis N6 zur Ermittlung von Akustikeigenschaften des Fahrzeuginnenraums I im Rahmen einer so genannten Noise-Vibration-Harshness-Ermittlung und ihre Einsatzbereiche in Abhängigkeit von der Frequenz f. 3 shows various calculation methods N1 to N6 for determining the acoustic properties of the vehicle interior I in the context of a so-called noise vibration harshness determination and their areas of application as a function of the frequency f.

Eine erste Berechnungsmethode N1 zur Ermittlung eines Noise-Vibration-Harshness-Verhaltens einzelner Komponenten eines Fahrzeugs 2 basiert auf einer Finite-Elemente-Methode und hat einen Einsatzbereich bis zu einer Frequenz f von mehr als 1000 Hz.A first calculation method N1 for determining a noise vibration harshness behavior of individual components of a vehicle 2 is based on a finite element method and has an operating range up to a frequency f of more than 1000 Hz.

Eine zweite Berechnungsmethode N2 zur Ermittlung des Noise-Vibration-Harshness-Verhaltens des gesamten Fahrzeugs 2 basiert auf einer statistischen Energieanalyse und hat einen Einsatzbereich in einem Bereich der Frequenz f zwischen ca. 750 Hz und 10.000 Hz. Bei einer Ermittlung des Noise-Vibration-Harshness-Verhaltens des gesamten Fahrzeugs 2 hat eine ebenfalls auf der Finite-Elemente-Methode basierende dritte Berechnungsmethode N3 jedoch nur einen Einsatzbereich bis zu einer Frequenz f von ca. 200 Hz. Auch eine vierte Berechnungsmethode N4, welche auf einem Mehrkörpersystem oder so genannten Multi-Body-System basiert und zur Ermittlung des Noise-Vibration-Harshness-Verhaltens des gesamten Fahrzeugs 2 vorgesehen ist, weist lediglich einen Einsatzbereich bis zu einer Frequenz f von ca. 100 Hz auf.A second calculation method N2 for determining the noise vibration harshness behavior of the entire vehicle 2 Based on a statistical energy analysis and has a range of application in a range of frequency f between about 750 Hz and 10,000 Hz. In a determination of the noise vibration harshness behavior of the entire vehicle 2 However, a third calculation method N3, which is likewise based on the finite element method, has only one application range up to a frequency f of approximately 200 Hz. A fourth calculation method N4, which is based on a multi-body system or so-called multi-body system, is also used Determine the noise vibration harshness behavior of the entire vehicle 2 is provided, only has an application range up to a frequency f of about 100 Hz.

Eine bei der Beurteilung des gesamten Fahrzeugs 2 entstehende Lücke L im Einsatzbereich der verschiedenen Berechnungsmethoden N1 bis N4 wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der in 4 näher dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 geschlossen.One in the assessment of the entire vehicle 2 resulting gap L in the application of the various calculation methods N1 to N4 is by means of the method according to the invention and in 4 Device according to the invention shown in more detail 3 closed.

Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens, von welchem ein mögliches Ausführungsbeispiel in 5 näher dargestellt ist, ist eine Übertragungspfadanalyse oder so genannte Transferpfadanalyse. Diese liefert anhand einer geeigneten Erfassungseinheit 4 Informationen über einen Bewegungszustand und einen während der Bewegung eingeleiteten Körperschall. So werden Beschleunigungen und Köperschallinformationen an signifikanten Punkten einer Karosseriestruktur 2.2 des Fahrzeugs 2 erfasst.Starting point of the method according to the invention, of which a possible embodiment in 5 is a transmission path analysis or so-called transfer path analysis. This supplies based on a suitable detection unit 4 Information about a state of motion and a structure-borne sound introduced during the movement. Thus, accelerations and body sound information become significant points of a body structure 2.2 of the vehicle 2 detected.

Zusätzlich werden gleichzeitig Schalldruckinformationen des Fahrzeuginnenraums I mittels eines Beamforming-Mikrofonarrays 5 im Fernfeld (= Berechnungsmethode N5) und mittels einer Intensitätsmessvorrichtung 6 im Nahfeld (= Berechnungsmethode N6), einer so genannten Nahfeld-Holografie, erfasst.In addition, sound pressure information of the vehicle interior I is simultaneously emitted by means of a beam-forming microphone array 5 in the far field (= calculation method N5) and by means of an intensity measuring device 6 in the near field (= calculation method N6), a so-called near-field holography.

Diese Schalldruckinformationen werden mit den anhand der Übertragspfadanalyse ermittelten Köperschallinformationen verknüpft, so dass die Lücke L geschlossen werden kann.This sound pressure information is linked to the body sound information determined on the basis of the carry path analysis, so that the gap L can be closed.

In 4 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 zur Ermittlung von Akustikeigenschaften des Fahrzeuginnenraums I dargestellt.In 4 is a possible embodiment of the device according to the invention 3 for determining acoustic properties of the vehicle interior I shown.

Die Vorrichtung 3 umfasst einen Anregungsabschnitt 7, mittels welchem Körperschall, Bewegungen und Beschleunigungen am Fahrzeug 2 erzeugt werden. Der Anregungsabschnitt 7 ist beispielsweise durch einen Prüfstand gebildet, welcher reale Betriebsbedingungen eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs 2, eines Fahrwerks 2.1 des Fahrzeugs 2 und der Karosseriestruktur 2.2 des Fahrzeugs 2 auf einer Fahrbahn nachbildet. Mittels der Erfassungseinheit 4 werden dabei Informationen über einen Bewegungszustand und einen während der Bewegung eingeleiteten Körperschall erfasst. So werden Beschleunigungen an signifikanten Punkten einer Karosseriestruktur 2.2 des Fahrzeugs 2 erfasst.The device 3 includes an excitation section 7 , by means of which structure-borne noise, movements and accelerations on the vehicle 2 be generated. The excitation section 7 is formed for example by a test bench, which real operating conditions of a drive train of the vehicle 2 , a landing gear 2.1 of the vehicle 2 and the body structure 2.2 of the vehicle 2 imitating on a roadway. By means of the detection unit 4 Become information about one Movement state and recorded during the motion-borne noise recorded. Thus, accelerations at significant points of a body structure 2.2 of the vehicle 2 detected.

Mittels des Beamforming-Mikrofonarrays 5 werden die Schalldruckinformationen im Fahrzeuginnenraum I im Fernfeld ermittelt. Die dabei ermittelten Schalldruckinformationen werden über ein so genanntes ”Fitting” an ein hinterlegtes dreidimensionales Gitternetzmodell M1 des Fahrzeugs 2 angepasst. Eine anschließende Verknüpfung einer erzeugten dreidimensionalen Schalldruckkartierung K mit den Beschleunigungsinformationen der Übertragungspfadanalyse liefert den Zusammenhang zwischen der Schalldruckanregung und der Schalldruckverteilung im Fahrzeuginnenraum I. Die Verknüpfung erfolgt dabei mittels einer Auswerteeinheit 8.By means of the beamforming microphone array 5 the sound pressure information in the vehicle interior I are determined in the far field. The sound pressure information determined in this way is transmitted via a so-called "fitting" to a deposited three-dimensional grid network model M1 of the vehicle 2 customized. Subsequent linking of a generated three-dimensional sound pressure mapping K with the acceleration information of the transmission path analysis provides the relationship between the sound pressure excitation and the sound pressure distribution in the vehicle interior I. The connection is effected by means of an evaluation unit 8th ,

Mittels der Intensitätsmessvorrichtung 6 werden die Schalldruckinformationen im Fahrzeuginnenraum I im Nahfeld insbesondere zweidimensional erfasst und in einem zweidimensionalen Modell M2 hinterlegt. Auch diese Schalldruckinformationen werden mittels der Auswerteeinheit 8 mit den Beschleunigungsinformationen verknüpft.By means of the intensity measuring device 6 For example, the sound pressure information in the vehicle interior I in the near field is detected in particular two-dimensionally and stored in a two-dimensional model M2. These sound pressure information are also using the evaluation 8th linked to the acceleration information.

Zusätzlich umfasst die Vorrichtung 3 einen Kunstkopf 9. Dieser Kunstkopf 9 ist innerhalb des Fahrzeuginnenraums I angeordnet und zur binauralen Erfassung der Schalldruckinformationen innerhalb des Fahrzeuginnenraums I vorgesehen. Anhand einer mittels der Auswerteeinheit 8 realisierten Berechnung einer binauralen Auralisation aus den mittels des Kunstkopfes 9 erfassten Schalldruckinformationen wird ein Zusammenhang zwischen den mittel des Kunstkopfes 9 erfassten Schalldruckinformationen und einer Schalldruckverteilung im Fahrzeuginnenraum I ermittelt. Somit besteht die einfache Möglichkeit einer Optimierung einer Geräuschqualität für Fahrzeuginsassen im Fahrzeuginnenraum I.In addition, the device includes 3 a dummy head 9 , This artificial head 9 is disposed within the vehicle interior I and provided for binaural detection of the sound pressure information within the vehicle interior I. On the basis of an evaluation unit 8th realized calculation of a binaural auralization from the means of the artificial head 9 recorded sound pressure information becomes a connection between the means of the artificial head 9 detected sound pressure information and a sound pressure distribution in the vehicle interior I determined. Thus, there is the simple possibility of optimizing a sound quality for vehicle occupants in the vehicle interior I.

In 5 ist ein möglicher Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums I dargestellt.In 5 is a possible sequence of the method according to the invention for determining the acoustic properties of a vehicle interior I shown.

In einem ersten Verfahrensschritt VS1 werden anhand der Übertragungspfadanalyse relevante Übertragungswege im Fahrzeuginnenraum I zur Luftschallübertragung LU und Körperschallübertragung KU ermittelt und detailliert.In a first method step VS1 relevant transmission paths in the vehicle interior I for airborne sound transmission LU and structure-borne sound transmission KU are determined and detailed on the basis of the transmission path analysis.

Gleichzeitig wird in der beschriebenen Weise mittels des Beamforming-Mikrofonarrays 5 in einem Verfahrensschritt VS2 die dreidimensionale Schallabstrahlung im Fahrzeuginnenraum I und in einem Verfahrensschritt VS3 mittels der Intensitätsmessvorrichtung 6 die zweidimensionale Schallabstrahlung im Fahrzeuginnenraum I ermittelt. Zusätzlich erfolgt in einem Verfahrensschritt VS4 mittels des Kunstkopfes 9 die binaurale Erfassung der Schalldruckinformationen im Fahrzeuginnenraum I.At the same time in the manner described by means of the beam-forming microphone array 5 in a method step VS2, the three-dimensional sound emission in the vehicle interior I and in a method step VS3 by means of the intensity measuring device 6 the two-dimensional sound radiation in the vehicle interior I determined. In addition, in a method step VS4 takes place by means of the artificial head 9 the binaural recording of the sound pressure information in the vehicle interior I.

Die ermittelten Schalldruckinformationen werden in einem Verfahrensschritt VS5 mit den mittels der Übertragungspfadanalyse ermittelten Ergebnissen verknüpft und in einem Verfahrensschritt VS6 erfolgt die Darstellung einer geschlossen Wirkkette von der Erregung bis zum Empfänger.The determined sound pressure information is linked in a method step VS5 with the results determined by means of the transmission path analysis, and in a method step VS6 the representation of a closed action chain from the excitation to the receiver takes place.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet so die Möglichkeit, die Wirkkette von der Erregung über die Schalldruckverteilung bis zum binauralen Empfänger geschlossen und zeitlich synchron behandeln zu können.The method according to the invention thus offers the possibility of being able to treat the action chain from the excitation via the sound pressure distribution to the binaural receiver in a closed and synchronized manner.

Wesentliche Vorteile des Verfahrens liegen in einer phasenrichtigen, zeitsynchronen Messung aller relevanten Signale von Körperschall und Luftschall. Da eine Schallquellenkartierung des Fahrzeuginnenraums I auf eine beliebige Anzahl von Berechnungspunkten angepasst werden kann, ermöglicht das Verfahren eine optimierte Schallquellenkartierung bzw. Schalldruckkartierung K der relevanten Bereiche des Fahrzeuginnenraums I. Das Verfahren ist im gesamten mittleren Frequenzbereich von ca. 200 Hz bis 1800 Hz aufgrund der Anwendung des Beamforming und in tiefen Frequenzbereichen von ca. 50 Hz bis 500 Hz lokal durch die Anwendung der Intensitätsmethode einsetzbar.Significant advantages of the method lie in an in-phase, time-synchronous measurement of all relevant signals from structure-borne sound and airborne sound. Since a sound source mapping of the vehicle interior I can be adapted to any number of calculation points, the method enables an optimized sound source mapping or sound pressure mapping K of the relevant areas of the vehicle interior I. The method is in the entire middle frequency range of about 200 Hz to 1800 Hz due to Application of beamforming and in low frequency ranges of about 50 Hz to 500 Hz locally applicable by the application of the intensity method.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007051261 A1 [0003] DE 102007051261 A1 [0003]

Claims (6)

Verfahren zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums (I), dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Übertragungspfadsanalyse aus einem Bewegungszustand des Fahrzeugs (2) und einem während einer Bewegung des Fahrzeugs (2) in das Fahrzeug (2) eingeleiteten Körperschall Beschleunigungsinformationen an unterschiedlichen Positionen im Fahrzeug (2) ermittelt werden, wobei die Beschleunigungswerte mit gleichzeitig ermittelten Schalldruckinformationen des Fahrzeuginnenraums (I) verknüpft werden, wobei die Schalldruckinformationen mittels eines Beamforming-Mikrofonarrays (5) im Fernfeld und/oder mittels einer Intensitätsmessvorrichtung (6) im Nahfeld erfasst werden.Method for determining the acoustic properties of a vehicle interior (I), characterized in that by means of a transmission path analysis from a state of motion of the vehicle ( 2 ) and during movement of the vehicle ( 2 ) in the vehicle ( 2 ) introduced structure-borne sound acceleration information at different positions in the vehicle ( 2 ), wherein the acceleration values are linked to simultaneously determined sound pressure information of the vehicle interior (I), wherein the sound pressure information is determined by means of a beam-forming microphone array ( 5 ) in the far field and / or by means of an intensity measuring device ( 6 ) in the near field. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Beamforming-Mikrofonarrays (5) im Fernfeld ermittelten Schalldruckinformationen an ein dreidimensionales Gitternetzmodell (M1) des Fahrzeuginnenraums (I) angepasst werden und eine dreidimensionale Schalldruckkartierung (K) erzeugt wird.A method according to claim 1, characterized in that the means of the beam-forming microphone array ( 5 ) determined in the far field sound pressure information to a three-dimensional grid model (M1) of the vehicle interior (I) are adapted and a three-dimensional sound pressure mapping (K) is generated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Schalldruckkartierung (K) mit den Beschleunigungsinformationen der Übertragungspfadsanalyse verknüpft wird, wobei aus der Verknüpfung ein Zusammenhang zwischen einer Schallanregung und einer Schalldruckverteilung im Fahrzeuginnenraum (I) ermittelt wird.A method according to claim 2, characterized in that the three-dimensional sound pressure mapping (K) is linked to the acceleration information of the transmission path analysis, wherein from the link a relationship between a sound excitation and a sound pressure distribution in the vehicle interior (I) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunstkopf (9) innerhalb des Fahrzeuginnenraums (I) angeordnet wird, wobei mittels des Kunstkopfes (9) Schalldruckinformationen erfasst werden und anhand einer binauralen Auralisation ein Zusammenhang zwischen den mittels des Kunstkopfes (9) erfassten Schalldruckinformationen und einer Schalldruckverteilung im Fahrzeuginnenraum (I) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a dummy head ( 9 ) is arranged within the vehicle interior (I), wherein by means of the artificial head ( 9 ) Sound pressure information is detected and based on a binaural auralization a connection between the means of the artificial head ( 9 ) detected sound pressure information and a sound pressure distribution in the vehicle interior (I) is determined. Vorrichtung (3) zur Ermittlung von Akustikeigenschaften eines Fahrzeuginnenraums (I), gekennzeichnet durch – eine Erfassungseinheit (4) zur Erfassung von Informationen über einen Bewegungszustand und einen während der Bewegung eingeleiteten Körperschall und zur Ermittlung von Beschleunigungsdaten an signifikanten Punkten einer Karosseriestruktur (2.2) eines Fahrzeugs (2) in einer Übertragungspfadsanalyse, – ein Beamforming-Mikrofonarray (5) zur Ermittlung von Schalldruckinformationen im Fahrzeuginnenraum (I) in einem Fernfeld und – eine Intensitätsmessvorrichtung (6) zur Ermittlung von Schalldruckinformationen im Fahrzeuginnenraum (I) in einem Nahfeld, wobei die Erfassungseinheit (4), das Beamforming-Mikrofonarray (5) und/oder die Intensitätsmessvorrichtung (6) mit einer Auswerteeinheit (8) zur Verknüpfung der Beschleunigungsdaten und der Schalldruckinformationen gekoppelt sind.Contraption ( 3 ) for determining acoustic properties of a vehicle interior (I), characterized by - a detection unit ( 4 ) for acquiring information about a state of motion and a structure-borne noise introduced during the movement and for determining acceleration data at significant points of a body structure ( 2.2 ) of a vehicle ( 2 ) in a transmission path analysis, - a beamforming microphone array ( 5 ) for determining sound pressure information in the vehicle interior (I) in a far field and - an intensity measuring device ( 6 ) for determining sound pressure information in the vehicle interior (I) in a near field, wherein the detection unit ( 4 ), the beamforming microphone array ( 5 ) and / or the intensity measuring device ( 6 ) with an evaluation unit ( 8th ) are coupled to link the acceleration data and the sound pressure information. Vorrichtung (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunstkopf (9) zur binauralen Erfassung von Schalldruckinformationen innerhalb des Fahrzeuginnenraums (I) angeordnet und mit der Auswerteeinheit (8) gekoppelt ist.Contraption ( 3 ) according to claim 5, characterized in that a dummy head ( 9 ) for the binaural detection of sound pressure information within the vehicle interior (I) and with the evaluation unit ( 8th ) is coupled.
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