[發明專利]一種變速器變轉速工況下聲品質主客觀評價方法

有效

• 申請號: 202110609285.9
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113343384B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王琇峰;杜磊磊;羅堃;區瑞堅;郭美娜;王繼承
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;蘇州微著設備診斷技術有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/27;G06F18/23213;G06F18/2411;G06Q10/0639;G01M13/028;G06F119/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種變速器變轉速工況下聲品質主客觀評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：利用傳聲器采集變速器M個檔位變轉速工況下的噪聲信號，利用光電傳感器采集變速器轉速信號；

步驟2：對變速器M個擋位下的噪聲信號進行滑窗截取，生成M個擋位的預備聽音樣本集，且每個預備聽音樣本集包含E個聽音樣本，共M×E個聽音樣本；

步驟3：對步驟2中每個預備聽音樣本集中包含的E個聽音樣本，分別進行聲品質心理聲學指標計算，并根據聲品質心理聲學指標的計算結果進行聚類分析，最終形成M×c類預備聽音樣本；

聲品質心理聲學指標包含響度、尖銳度、粗糙度、抖動度，但不局限于這四個聲品質心理聲學指標；聚類分析方法采用K-means聚類分析方法；

步驟4：對步驟3中所述的M×c類預備聽音樣本，每類保留距離聚類中心點最近的聽音樣本，形成樣本容量為M×c的聽音樣本集；

步驟5：對步驟4中所述的聽音樣本集的第1組與第M組后分別增加兩組組內不同、組間相同的H個樣本，作為評價人員信度評價樣本，第2組到第M-1組增加由NVH專家人工挑選的樣本，使得各組聽音樣本數保持一致；聽音樣本根據其對應的變速器實際轉速值，按順序排列，組成樣本容量為M×(c+H)的正式聽音樣本組；

步驟6：對評價人員分組，每組之間附加不同的組別權重；

步驟7：由NVH專家在變速器聲品質語義詞庫中挑選出能反映待評價變速器聲音特性的語義反義詞；

步驟8：對步驟5中所述的正式聽音樣本組進行主觀評價，主觀評價詞采用步驟7中所述的語義反義詞，主觀評價后獲得每個人對正式聽音樣本組中聽音樣本的主觀評價結果；

步驟9：對評價人員進行聽音信度分析，并對評價人員的主觀評價結果附加信度權重；

步驟10：對步驟8中的所述的主觀評價結果，進行Spearman相關系數與歐式距離指標統計分析，剔除評分不準確的評價人員，對剔除后剩余人員的評分數據附加步驟6中所述的組別權重及步驟9中所述的信度權重，計算得出主觀評價標簽；

步驟11：建立變速器聲品質主客觀評價模型；

對步驟5中所述正式聽音樣本組分幀計算聲品質心理聲學指標，并劃分測試集與訓練集，將訓練集中聽音樣本的聲品質心理聲學指標計算結果與步驟10所述的主觀評價標簽，采用支持向量回歸的方法，建立變速器聲品質主客觀評價模型；

步驟12：對變速器聲品質主客觀評價模型進行驗證：

采用步驟11中所述測試集對步驟11中建立的變速器聲品質主客觀評價模型進行驗證，以Pearson相關系數以及平均絕對誤差作為評價指標，若Pearson相關系數大于0.9，平均絕對誤差小于評分區間最大值的10％，說明變速器聲品質主客觀評價模型預測好，若不滿足，則返回步驟6，重新進行聲品質主客觀評價。

2.根據權利要求1所述的一種變速器變轉速工況下聲品質主客觀評價方法，其特征在于：所述的步驟1中利用傳聲器采集變速器M個檔位變轉速工況下的噪聲信號，采集環境為半消聲室內，傳聲器安置在距變速器中心高度從加載端觀察左側處1米位置，該位置為聲場遠場，聲波之間無干涉效應，聲源近似看作點聲源，符合實際噪聲評估要求，采樣頻率不低于40960Hz，根據奈奎斯特定理，分析頻率不低于20480Hz，高于人類聽覺上限頻率，變速器M個擋位均在最大負載下從最高轉速rpm_max勻減速至最低轉速rpm_min采集噪聲信號，M個擋位采集時長為S秒。

3.根據權利要求1所述的一種變速器變轉速工況下聲品質主客觀評價方法，其特征在于：所述的步驟2中對變速器M個擋位下的噪聲信號進行滑窗截取，選擇滑窗的窗函數為矩形窗，設M個擋位下的噪聲信號長度為N，窗長為wlen，后一窗相對前一窗的滑動位移為wst，其中wlen時間長度范圍為5s≤wlen≤10s，wst的時間長度范圍為0s＜wst≤wlen，滑窗截取聽音樣本段數n的計算公式為：