电动车NVH的法宝:HEAD专利算法Tonality(Hearing Model)
目前针对纯音成分的标准,主要有ECMA、ISO 7779、DIN45681,其中ISO 7779中关于纯音成分的部分是参考ECMA74的。这几个标准主要涉及以下几个算法:
- Tone to noise ratio、Prominence ratio和Tonality(DIN 4681)虽然都使用了临界带,但都是基于声压级进行计算的,而非心理声学中的响度,这就会造成一定的误差,不能反应人耳的真实听觉感受(比如,这三种算法就不会考虑:耳廓腔会将4KHz的成分放大12dB);
- 前三种算法不适用瞬态工况(因为都要求较高的频域分辨率,导致时域分辨率较差);
- Tone to noise和Prominence ratio只适用于离散的纯音(Pure tone,ECMA 74中已明确提出),而新能源车并非只产生理想的纯音;
- Tonality vs. time算法只有时域结果,没有频域结果,故不便分析结果,因此很少被使用。
听觉模型算法的流程如下图所示:
我们分别用TonalityDIN45681、Prominence Ratio、Tonality(HearingModel)进行分析,
- Tonality DIN45681和Prominence ratio可以清晰地反映出纯音成分,但在电机的整个升速过程中,人耳感受到的纯音成分是越来越强烈的,而这两种算法无法反映出该特征;
- Tone to noise ratio的结果与Tonality DIN 45681类似;
- Tonality(Hearing Model)不仅可以清晰地反映纯音成分,彩图还能反映出:随着转速的升高,人耳对纯音的感受越来越强烈。
基于Sottek教授的“听觉模型”发展来的Tonality (Hearing Model)算法,可以较好地反映人耳对电动车纯音的真实感受,已被录入ECMA 74(2018)中,后期也极有可能录入ISO 7779中。此外,基于“听觉模型”发展来的粗糙度也有望在不久的将来录入某标准中,从而改变粗糙度没有标准的境况。
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