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汽车小电机系统主要声品质指标分析

2020-01-08 20:40:24·  来源：海德声科  
　
一辆汽车大概需要由2万到3万个零件组成，这些零件构成了许多的子系统，比如车窗系统、座椅系统、刹车系统等。出于控制以及自动化的需求，这些系统引入电机作为驱
一辆汽车大概需要由2万到3万个零件组成，这些零件构成了许多的子系统，比如车窗系统、座椅系统、刹车系统等。出于控制以及自动化的需求，这些系统引入电机作为驱动模块。电机在运行的时候会产生一定的噪声，但凡是噪声都会对乘坐的舒适性产生影响。所以如何去评判这些噪声成了开发人员所要关注的重点。

最直接的评判方法是直接去听和感受，但是这样处理需要非常多的人力和时间成本，而且主观性特别强，这显然是不符合众多研发企业的要求。所以一套用以评判这些小电机系统声品质的测量方法以及测量指标就显得很有必要了。现在被广泛使用的参数主要有Loudness（响度），Sharpness（尖锐度），以及Relative pitch和Warble等。

Loudness

响度是心理声学中使用得最多的一个参数，主要反应人耳对声音的一种实际感受（请参考文章：心理声学系列--响度的基本概念及不同算法区别）。针对这个参数，现在国际上也已经出台了一些标准，比如ISO 532和DIN 45631。在HEAD acoustics的ArtemiS suite软件中提供了Loudness vs. time、特征响度等分析方法，并且可以选用ISO 532或者DIN 45631标准进行计算。

在软件中可以通过设置输出的Single Value值直接得出某段时间的最大响度值或平均值等结果。如果对响度的结果还需要进行后续的处理，也可以将结果先保存为Excel表格，然后使用Excel进行数据计算。



Sharpness

Sharpness尖锐度主要是计算信号中的高频分量所占有的比重，是在Loudness的基础上进行计算的（请参考文章：心理声学系列--尖锐度的基本概念及不同算法区别）。该分析方法在ArtemiS suite中也可以直接调用。

Warble

该参数所反应的响度的抖动，也是基于响度计算的。如下图，该响度的计算结果在红框内有一个大约5Hz的抖动，使用Label Cursor标记出相邻的最大/最小值，然后计算相邻的两个最大/最小值的差与该组中最小值的比值，最后再取最大的计算结果即为Warble。


Relative pitch

该参数主要反应某单频音随时间的变化特性，需要从某信号的PSD功率谱或者FFT频谱图上提取出一条频率线，ArtemiS suite中的RPM generator可以直接从频谱图上提取出频率线并输出为Excel数据。


在Excel中将刚刚提取出的频率线数据进行相应的分析，比如其相对于时间变化的斜率即relative pitch slope。
 
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