[发明专利]一种车辆加速噪声的噪声源识别方法

摘要

本发明涉及一种车辆加速噪声的噪声源识别方法，属于车辆噪声控制技术领域。在车辆加速行驶和匀速行驶中，采集车辆的噪声源和振动源信号、车速信号、响应点声压信号、车辆位置信号等，计算噪声源、振动源到响应点的传递函数矩阵，合成计算响应点声压在加速过程中的变化情况，并计算各噪声源、振动源的灵敏度和贡献度。本发明的优点是可利用车辆行驶过程中的噪声源和振动源信号以及车辆行驶状态信号、地面响应点的声压信号等，对加速通过噪声的噪声源进行准确的识别，并得到响应点噪声信号与各个噪声源之间的定量关系，为改善车外加速行驶噪声提供可靠依据。

主权项

1、一种车辆加速噪声的噪声源识别方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)在被测车辆上设置用于测量车辆噪声源的声压信号、振动源的振动加速度信号和车辆车速信号v(t)的传感器，分别将两个定位装置置于车辆行驶道路中的加速起始线和加速终止线上，用于获取车辆位置信号，将两个传声器置于与两个定位装置中点相对应的测试道路两侧，用于测量响应点噪声声压信号，将温度计和风速计置于上述传声器旁边，用于测量环境温度和实时风速；(2)使被测车辆沿测试道路的中心线行驶，车辆加速前上述传感器、定位装置、传声器同时采集信号，当车辆的前部到达测试道路的加速起始线时，全油门加速行驶通过，当车辆通过加速终止线时，加速过程结束，从加速行驶时车辆的不同车速中选择一个车速，使车辆以该车速在测试道路上进行匀速行驶，记录信号，分别选择多个不同车速，重复匀速行驶，记录信号；(3)计算车辆在测试道路行驶过程的特定时刻，车辆与上述传声器之间的距离：其中，v(t)为车辆在t的车速，t0为车辆通过加速起始线的时刻，s0为加速起始线与上述传声器之间的距离，L为传声器至测试道路中心线的距离；(4)根据上述车速信号v(t)和车辆与上述传声器之间的距离s(t)，对传声器的声压信号进行处理，消除多普勒效应，过程如下：根据t时刻车辆与上述传声器之间的距离s(t)，计算该时刻车辆发出的噪声传播到传声器的时间ts：其中c为当时的声速，车辆的噪声将在t+ts时刻传播到响应点传声器处，利用时域插值法将上述传声器采集的声压信号换算成噪声发射时刻的响应点噪声声压信号；(5)从车辆通过加速起始线的时刻t0开始，将车辆每行驶设定距离所记录的噪声源的声压信号、振动源的振动加速度信号和响应点声压信号作为一个信号区间，得到该信号区间内噪声源和振动源到响应点的传递函数矩阵H(f)为：其中hi(f)为车辆上第i个噪声源或振动源到响应点的传递函数，ai(f)为车辆上第i个噪声源或振动源的噪声声压信号或振动加速度信号的傅立叶变换结果，pi(f)为车辆上第i个噪声源或振动源在响应点产生的噪声声压信号的傅立叶变换结果，重复该过程，得到全部不同信号区间的传递函数矩阵H(f)；(6)利用上述全部不同信号区间的传递函数矩阵H(f)，拼接出车辆加速行驶过程的响应声压时域信号P(t)为：其中，Pi(t)为第i个信号区间的响应声压时域信号，Pi(f)为第i个信号区间的响应声压频域信号，Ai，n(f)为第i个信号区间的噪声源声压信号和振动源振动加速度信号的频域信号，Hi，n×m(f)为根据上面的方法计算出的第i个信号区间的传递函数矩阵；(7)利用上述车辆加速行驶过程的传递函数矩阵，计算车辆上各噪声源和振动源对响应点声压信号的灵敏度和贡献度：响应点总噪声对第p个噪声源的灵敏度Ltotal(Lp-Δ)为：其中p0为标准参考压力，m为一个信号区间内的采样点数，[A|S]#表示第p个噪声源的声压级Ln减小Δ后的噪声源信号矩阵，Δ为设定的声压级减少量，噪声源或振动源对响应点声压信号的贡献度为：其中Ai，n-1(f)为剔除第p个噪声源或振动源后的剩余的噪声源声压信号和振动源振动加速度信号的频域信号，Hi，(n-1)×(m-1)为剔除第p个噪声源或振动源后的传递函数矩阵。