[发明专利]一种提取发动机噪声音调度的系统及方法

说明书

一种提取发动机噪声音调度的系统及方法，具体涉及一种在整车状态下测试发动机噪声并提取其音调度的系统及方法。其装置包括计算机、增益放大器、模/数转换板、传声器及其支架。其方法是，先将测试车辆停放在消声室转毂上；将三个产生器布置在发动机周围测试各工况下的声压值；对测试数据进行分析处理，提取音调成分并计算出音调度结果。本发明系统易于实现、操作便捷，且测试精度高，具有广泛的适用性，填补了发动机噪声测试领域的空白。

技术领域

本发明涉及发动机工作噪声测试领域，具体涉及一种在整车状态下测试发动机噪声并提取发动机噪声音调度的系统及方法。

背景技术

音调、响度和音色是评价声音的3个要素。音调是心理声学的主要影响因素之一，代表声音中纯音成分的高低。目前对于音调的高低缺少直接测量的手段，一般都是运用信号处理手段在声音频谱上识别出音调成分并计算其所占的比例。

发动机噪声是汽车的主要噪声源，是区分汽车品牌好坏的重要因素之一。发动机噪声除了用声压、声功率等参数评价外，近年来越来越多的心理声学参数被采用，如响度、音调度、尖锐度等。其中音调度对于评价发动机噪声的好坏及发动机故障诊断意义重大。

为了获得较高的测试精度，工程上往往使用消声室内台架测试方法测量发动机噪声。这种方法需要专用的工装夹具、连接线束及发动机离线标定文件等支持，因此测试过程复杂、耗时耗力。

综上所述，本发明设计出一种在整车状态下对发动机噪声进行测试，并直接提取出其音调度的系统的方法，其结构简单、操作方便、精确度高，弥补了发动机噪声测试领域的空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种提取发动机噪声音调度的系统及方法，解决了传统装置及方法在实际应用中的诸多不足，其结构简单、测试精度高、操作方便。

本发明的技术方案是这样实现的：一种提取发动机噪声音调度的系统，包括用于测量所在位置声压信号的传声器、用于固定和调整传声器位置的支架、用于转换信号的模/数转换板、用于对信号进行噪声过滤和放大的增益放大器和对采集来的声音信号进行运算处理的计算机。

进一步的：所述的传声器支架结构包括三脚架、位于三脚架上的垂直伸缩杆、位于垂直伸缩杆端部的水平伸缩杆和用于夹持传声器的旋转接头。

一种提取发动机噪声音调度的方法，采用前述装置，包括以下步骤：

步骤1: 将待测车辆停放于半消声室内的底盘测功机转毂上，对影响发动机噪声的其它主要声源零部件进行合适的声学屏蔽或声学修正；

步骤2：将传声器安装在发动机舱外传声器支架上，并根据测点位置放置；

步骤3: 对系统进行初始化设置，对传声器进行标定；

步骤4: 按工况进行测试，通过数据采集装置记录各传声器声压数据，重复记录4组测试数据；

步骤5: 对各测点的各组数据进行对比分析，选取有效数据并计算出有效数据的平均值，作为最终测得的声压信号；

步骤6：对声压信号进行傅立叶分析，得出频谱，进而通过该频谱得出音调成分的频率带宽△z，音调成分的中心频率f和音调成分的声压级大小△L；根据如下公式计算其音调特征函数：

；

式中，w₁为带宽特征函数、w₂ 为中心频率特征函数、w₃ 为声压级特征函数；