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汽車小電機(jī)系統(tǒng)主要聲品質(zhì)指標(biāo)分析

2020-01-08 20:40:24·  來源：海德聲科  
　
一輛汽車大概需要由2萬到3萬個(gè)零件組成，這些零件構(gòu)成了許多的子系統(tǒng)，比如車窗系統(tǒng)、座椅系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等。出于控制以及自動化的需求，這些系統(tǒng)引入電機(jī)作為驅(qū)
一輛汽車大概需要由2萬到3萬個(gè)零件組成，這些零件構(gòu)成了許多的子系統(tǒng)，比如車窗系統(tǒng)、座椅系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等。出于控制以及自動化的需求，這些系統(tǒng)引入電機(jī)作為驅(qū)動模塊。電機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候會產(chǎn)生一定的噪聲，但凡是噪聲都會對乘坐的舒適性產(chǎn)生影響。所以如何去評判這些噪聲成了開發(fā)人員所要關(guān)注的重點(diǎn)。

最直接的評判方法是直接去聽和感受，但是這樣處理需要非常多的人力和時(shí)間成本，而且主觀性特別強(qiáng)，這顯然是不符合眾多研發(fā)企業(yè)的要求。所以一套用以評判這些小電機(jī)系統(tǒng)聲品質(zhì)的測量方法以及測量指標(biāo)就顯得很有必要了?，F(xiàn)在被廣泛使用的參數(shù)主要有Loudness（響度），Sharpness（尖銳度），以及Relative pitch和Warble等。

Loudness

響度是心理聲學(xué)中使用得最多的一個(gè)參數(shù)，主要反應(yīng)人耳對聲音的一種實(shí)際感受（請參考文章：心理聲學(xué)系列--響度的基本概念及不同算法區(qū)別）。針對這個(gè)參數(shù)，現(xiàn)在國際上也已經(jīng)出臺了一些標(biāo)準(zhǔn)，比如ISO 532和DIN 45631。在HEAD acoustics的ArtemiS suite軟件中提供了Loudness vs. time、特征響度等分析方法，并且可以選用ISO 532或者DIN 45631標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

在軟件中可以通過設(shè)置輸出的Single Value值直接得出某段時(shí)間的最大響度值或平均值等結(jié)果。如果對響度的結(jié)果還需要進(jìn)行后續(xù)的處理，也可以將結(jié)果先保存為Excel表格，然后使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算。



Sharpness

Sharpness尖銳度主要是計(jì)算信號中的高頻分量所占有的比重，是在Loudness的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算的（請參考文章：心理聲學(xué)系列--尖銳度的基本概念及不同算法區(qū)別）。該分析方法在ArtemiS suite中也可以直接調(diào)用。

Warble

該參數(shù)所反應(yīng)的響度的抖動，也是基于響度計(jì)算的。如下圖，該響度的計(jì)算結(jié)果在紅框內(nèi)有一個(gè)大約5Hz的抖動，使用Label Cursor標(biāo)記出相鄰的最大/最小值，然后計(jì)算相鄰的兩個(gè)最大/最小值的差與該組中最小值的比值，最后再取最大的計(jì)算結(jié)果即為Warble。


Relative pitch

該參數(shù)主要反應(yīng)某單頻音隨時(shí)間的變化特性，需要從某信號的PSD功率譜或者FFT頻譜圖上提取出一條頻率線，ArtemiS suite中的RPM generator可以直接從頻譜圖上提取出頻率線并輸出為Excel數(shù)據(jù)。


在Excel中將剛剛提取出的頻率線數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析，比如其相對于時(shí)間變化的斜率即relative pitch slope。
 
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