[發明專利]車輛風噪水平測試系統及其測試方法

有效

• 申請號: 202110185549.2
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112992182B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 高小清;黃祚華;張光;劉浩;羅挺
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G10L25/51
• 分類號: G10L25/51;G10L25/18;G10L25/30;G01H17/00;G01M17/007
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

本發明公開了一種車輛風噪水平測試系統，包括互相連接的計算模塊和數據采集模塊，數據采集模塊分別采集風噪時域信號和風噪水平值，計算模塊包括風噪時域信號處理模塊和神經網絡計算模塊，風噪時域信號處理模塊將風噪時域信號轉變為風噪Mel頻率系數，神經網絡計算模塊的輸入層為風噪Mel頻率系數，輸出層為風噪水平值。還公開了一種車輛風噪水平測試方法，將風噪的時域信號轉變成Mel頻率系數，利用神經網絡模型建立Mel頻率系數與風噪水平值之間的映射關系，然后根據采集的風噪頻譜數據即可預測風噪水平值，從而對同一車型的多種設計方案進行對比，大大提高了車輛風噪設計的效率，預測精度高。

技術領域

本發明涉及車輛風噪測試技術領域，具體地指一種車輛風噪水平測試系統及其測試方法。

背景技術

對車輛風噪水平的評價，一般采用客觀測試和客觀評價相結合。客觀測試即對車輛風噪數據進行采集及分析，得到風噪頻譜數據；客觀評價即專業人員基于客觀的人耳聽覺特性對車輛風噪水平進行賦值。客觀測試在車輛風噪數據對比、問題解析等方面發揮著重大作用；而客觀評價也不可或缺，車輛風噪水平的高低最終要由用戶基于人耳聽覺特性來評判。因此，車輛風噪的客觀評價和客觀評價相輔相成，缺一不可。

由于車輛風噪的客觀評價不能通過一個確定的標準獲得，因此客觀評價值難以通過風噪頻譜數據獲得以及預測。另一方面，風噪頻譜數據只考慮了人體對聲音響度的感知特性，未考慮人耳對聲音頻率的感知特性。

Mel(美爾)是主觀音高的單位，Mel頻率是基于人耳聽覺特性提出來的，與人的客觀評價具有一致性，它與Hz(赫茲)頻率是非線性關系。因此車輛風噪客觀數據和客觀評價數據之間定然存在著某種映射關系，這種關系是復雜且非線性的。為了能夠準確預測車輛風噪水平，需要將測試所得的風噪頻譜數據轉化為Mel頻譜數據，并建立Mel頻譜數據與客觀評價值之間的關系，從而對車輛風噪水平進行預測。

發明內容

本發明的目的就是要克服上述現有技術存在的不足，提供一種車輛風噪水平測試系統及其測試方法，該方法構建車輛風噪的Mel頻譜數據與客觀評價的風噪水平值之間的關系，從而對車輛風噪水平值進行預測，大大提高了車輛風噪水平測試的準確性以及測試效率。

為實現上述目的，本發明提供一種車輛風噪水平測試系統，其特征在于：包括互相連接的計算模塊和數據采集模塊，所述數據采集模塊分別采集風噪時域信號和風噪水平值，所述計算模塊包括風噪時域信號處理模塊和神經網絡計算模塊，所述風噪時域信號處理模塊用于將風噪時域信號轉變為風噪Mel頻率系數，所述神經網絡計算模塊的輸入層為風噪Mel頻率系數，輸出層為風噪水平值。

進一步地，所述風噪時域信號處理模塊包括頻譜分析模塊，所述頻率分析模塊用于根據風噪時域信號輸出風噪能量譜。

進一步地，所述頻譜分析模塊包括聲壓級計算模塊，所述聲壓級計算模塊用于根據風噪時域信號輸出風噪聲壓級。

進一步地，所述頻譜分析模塊包括能量譜計算模塊，所述能量譜計算模塊用于根據風噪聲壓級輸出風噪能量譜。

進一步地，所述風噪時域信號處理模塊包括Mel濾波模塊，所述Mel濾波模塊用于根據風噪能量譜輸出噪Mel濾波值。

進一步地，所述風噪時域信號處理模塊包括離散余弦變換模塊，所述離散余弦變換模塊用于根據風噪Mel濾波值輸出風噪Mel頻率系數。

進一步地，所述神經網絡計算模塊的輸出層與中間層的關系如下：

O＝W₂*F(y)

其中，O為輸出層向量，W₂為輸出層與中間層的權重系數矩陣，F(y)為激活函數，y為中間層向量。

進一步地，所述神經網絡計算模塊的輸入層與中間層的關系如下：