KR100350113B1

KR100350113B1 - 차량 실내 소음 정량화 방법

Info

Publication number: KR100350113B1
Application number: KR1019990062089A
Authority: KR
Inventors: 김정우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2002-08-22
Also published as: KR20010063976A

Abstract

이 발명은 차량 실내 소음 정량화 방법에 관한 것으로, 차량의 주행 상태를 제1 주행 상태가 되도록 하는 단계; 상기 제1 주행 상태일때의 실내 음을 취득하는 단계; 제2 주행 상태에서 발생하는 차량의 소음으로부터 평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level), 평균 시끄러움(loudness), 평균 불안정(fluctuation), 평균 거슬림(roughness)을 계산하는 단계; 상기 평균값들을 아스키(ascii) 파일로 저장하는 단계; 및 저장한 파일을 읽어들이고 읽어들인 값들로부터 정숙함, 힘있음, 쾌적함에 대한 음질 인자를 정량화시키는 단계를 포함한다.

이 발명의 실시예에 따르면, 이 발명은 차량의 실내에서 발생하는 음을 정량화하므로서, 차량의 실내에서 발생하는 소음에 대한 객관적인 평가가 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

차량 실내 소음 정량화 방법{METHOD FOR GETTING A STANDARD QUANTITY TO A NOISE ON THE INSIDE OF A CAR}

이 발명은 자동차의 실내 소음 개선 시험 방법에 관한 것으로, 특히, 특정 운전 조건 상태에서의 차량 실내 음을 취득하고 이 음을 주관적 평가를 통해 정리한 후 이 결과와 객관적 요소와의 상관관계를 계산하여 주관적 청감을 정량화하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 시동 온시 차량의 실내에는 차량에서 발생하는 소음에 영향을 미치게 되고, 그 강도에 따라 운전자의 신경을 거슬리게 된다. 그러므로, 차량 테스트시 차량 외부 소음과 더불어 차량 실내 소음 측정을 한다.

보통, 차량 실내 소음은 사운드(sound) 레벨(level) 측정기를 이용하여 그수치를 측정하는데, 이때의 수치에 따라 탑승자 또는 평가자는 실내 소음의 정도를 평가하게 된다.

그러나, 이때의 평가는 탑승자 또는 평가자의 주관적인 요소에 의해 평가가 이루어진다. 단순한 사운드(sound) 레벨(level) 측정기만으로 인간의 주관적인 느낌 즉, 인간의 청감을 정량화하기는 불가능하다.

따라서, 이 발명은 차량이 실내 소음을 정량화하여 주관적 평가가 가능하도록 하는 차량 실내 소음 정량화 방법을 제공한다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 차량 실내 소음 정량화 장치의 블록 구성도이다.

도2는 이 발명의 실시예에 따른 차량 실내 소음 정량화를 위한 플로우챠트(flowchart)이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 이 발명의 특징에 따른 차량 실내 소음 정량화 방법은,

특정 차량 주행 조건에서 발생하는 실내 소음을 소음 측정 장치로 측정한 다음, 소음 인자들의 평균치를 구하고, 소음 인자들로부터 정숙함, 힘있음, 쾌적함에 대한 음질 인자를 구한다. 이때, 평균 음질 인자로부터 구해지는 정숙함, 힘있음, 쾌적함에 대한 음질 인자는 주관적인 평가 결과와 객관적인 인자들간의 회귀 분석을 통해 만들어진 계수가 이용된다.

따라서, 이 발명의 특징에 따른 차량 실내 소음 정량화 장치는, 차량의 실내에서 발생하는 고 해상도로 녹음하는 바이노럴 레코더 시스템(binaural recording system)에 의해 디지털로 변환되어 디지털(digital) 레코더에 저장되는 소음 측정 장치와, 소음 분석 프로그램이 저장되어 있는 컴퓨터를 포함한다.

한편, 이 발명의 특징에 따른 차량 실내 소음 정량화 방법은,

차량의 주행 상태를 제1 주행 상태가 되도록 하는 단계;

상기 제1 주행 상태일때의 실내 음을 취득하는 단계;

제2 주행 상태에서 발생하는 차량의 소음으로부터 평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level), 평균 라우드니스(loudness)(이하 ' 평균 시끄러움'이라 칭함), 평균 플렉튜에이션 스트렝스(fluctuation strength)(이하 ' 평균 불안정'이라 칭함), 평균 러프니스(roughness)(이하 ' 평균 거슬림'이라 칭함)를 계산하는 단계;

상기 평균값들을 아스키(ascii) 파일로 저장하는 단계;

저장한 파일을 읽어들이고 이를 통해 정숙함, 힘있음, 쾌적함에 대한 음질 인자를 정량화시키는 단계를 포함한다.

이하, 첨부한 도1을 참조로 이 발명의 실시예에 따른 차량 실내 소음 정량화 방법을 설명한다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 차량 실내 소음 정량화 장치의 블록 구성도이다. 도1에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 실내 소음 정량화 장치는,

차량의 실내에서 발생하는 음을 바이노럴 마이크가 내장된 톨소우(torso)(110)를 이용하여 검출하고, 이를 ADC(analog to digital converter)에서 디지털 신호로 변환시키며 이 신호를 녹음 및 재생 감도가 뛰어난 디지탈 DAT(digital audiotape) 레코더(130)에 녹음시키는 소음 측정 장치(100)와,

상기 DAT 레코더(130)에 녹음시킨 차량의 실내음을 저장된 소음 분석 프로그램을 통해 분석하는 컴퓨터(200)를 포함한다.

상기와 같이 구성된 이 발명의 실시예에 따른 차량 실내 소음 정량화 장치를 도2를 참조로 설명한다.

도2에 도시되어 있듯이, 우선, 실험자는 차량 실내 소음을 측정하기 위한 장치(100)의 헤드 톨소우 즉, 바이노럴 레코딩 톨소우(110)를 차량의 조수석에 세팅(setting)한다.

여기서, 헤드 톨소우(110)는 조수석에만 한정되어 설치되지 않고 차량 실내 어디든지 설치 가능하다(S100).

실험자는 상기와 같이 소음 측정 장치(100)의 헤드 톨소우(110)를 설치하면 차량을 시동 온 상태로 한 다음, 차량을 설정 주행 조건이 되도록 한다. 설정 주행 조건은 2단 가속 상태이고, 엔진 회전수가 1500∼6000rpm(제1 주행 상태) 사이가 되도록 한다.

여기서, 설정 주행 조건은 실험자에 따라 임의로 변경 가능하다(S200).

차량이 설정 주행 조건이 되면, 실험자는 조수석에 설치한 소음 측정 장치(100)의 바이노럴 디지탈 레코더(130)를 구동시킨다.

그런 다음, 차량의 실내에서 검출되는 음파를 마이크가 내장된 바이노럴 레코딩 톨소우(110)을 통해 검출하고 ADC(120)를 통해 디지탈 신호로 변환시킨 다음, 바이노럴 디지탈 레코더(130)에 이를 저장한다.

그리고, 소음 출력 장치(100)는 검출한 소음의 결과치인 디지털 신호를 아스키 파일로 컴퓨터(200)에 입력되도록 한다(S300).

한편, 실험자는 차량에서 발생하는 음 신호 중에서 운전자가 소음이라고 느낄 수 있는 주파수대의 음파를 검출하는데, 이때 운전자가 소음이라고 느낄 수 있는 음의 주파수대는 엔진 회전수가 3000∼6000rpm 사이에서 발생하게 된다.

이렇게, 차량의 엔진 회전수가 3000∼6000rpm(제2 주행 상태)에서 발생하는 음 신호는 컴퓨터에 입력되고, 컴퓨터(200)는 입력하는 음 신호를 미리 저장되어 있는 음파 처리 프로그램에 의해 소음 출력 장치에서 출력하는 신호로부터 표준화된 다수의 평균 소음 신호를 계산한다.

여기서, 다수의 평균 소음 음질은 평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level)이고, 평균 시끄러움, 평균 불안정, 및 평균 거슬림으로, 각 평균 소음 음질은 소음 출력 장치(100)에서 출력하는 신호의 해당 주파수대에 있는 음질로서, 각각 서로 다른 주파수대를 가진다.

따라서, 컴퓨터(200)는 소음 출력 장치(100)에서 출력하는 신호를 처리하고 필터링 하여 해당하는 주파수대의 신호를 검출하고 이를 평균하여 평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level), 평균 시끄러움, 평균 불안정 및 평균 거슬림에 대한 소음 음질을 계산한다(S400).

이렇게 구해진 평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level), 평균 시끄러움, 평균 불안정 및 평균 거슬림의 소음 신호는 아스키 파일로 저장된다(S500).

그리고, 컴퓨터(200)는 아스키 파일로 저장된 평균 소음 신호들을 읽어들여 음질 인자를 계산한다.

이때, 계산되는 음질 인자는 정숙함, 힘있음, 쾌적함에 대한 것으로, 다음의 수학식1, 수학식2, 수학식3으로 구해진다.

정숙함= 2.35 - (0.079 ×평균 시끄러움)

힘있음 = -5.552 + (0.078 ×평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level)) + (0.604×평균 불안정)

쾌적함 = 4.685 - (0.047×평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level)) - (1.765×평균 거슬림)

상기와 같은 수학식에 의해 평균 소음으로부터 차량의 실내에서 발생하는 음 신호의 정숙함, 힘있음, 쾌적함에 대한 수치가 측정된다.

이러한 정숙함, 힘있음, 쾌적함은 실험자에 의한 주관적인 요소와 평균 소음 신호로부터 얻어지는 객관적인 요소들로서 얻어지는 것이다.

따라서, 소음에 대하여 운전자가 느끼는 정도를 상기와 같이 이 발명의 동작에 통해 얻어진 정숙함, 힘있음, 쾌적함 및 소음에 대한 측정치로서 객관성 있게 평가할 수 있게 된다.

이 발명은 차량의 실내에서 발생하는 음을 정량화하므로서, 차량의 실내에서 발생하는 소음에 대한 객관적인 평가가 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims

차량의 주행 상태를 제1 주행 상태가 되도록 하는 단계;

상기 제1 주행 상태일때의 실내 음을 취득하는 단계;

제2 주행 상태에서 발생하는 차량의 소음으로부터 평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level), 평균 시끄러움(loudness), 평균 불안정(fluctuation), 평균 거슬림(roughness)을 계산하는 단계;

상기 평균값들을 아스키 파일로 저장하는 단계;

저장한 파일을 읽어들이고 읽어들인 값들로부터 정숙함, 힘있음, 쾌적함에 대한 음질 인자를 정량화시키는 단계를 포함하는 차량 실내 소음 정량화 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 주행 상태는,

2단 가속이고, 엔진 회전수가 1500∼6000rpm인 것을 특징으로 하는 차량 셀내 소음 정량화 방법.
제1항에 있어서,

상기 음질 인자를 정량화 하는 단계는,

2.35 - (0.079 ×평균 시끄러움)의 연산으로 정숙함에 대한 음질 인자를 구하는 단계, -5.552 + (0.078 ×평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level)) + (0.604×평균 불안정)의 연산으로 힘있음에 대한 음질 인자를 구하는 단계와, 4.685 - (0.047×평균 음압레벨(SPL ; Sound Pressure Level)) - (1.765×평균 거슬림)의 연산으로 쾌적함에 대한 음질 인자를 구하는 단계로 이루어진 차량 실내 소음 정량화 방법.