CN110285982B - 汽车或发动机的声品质相对变化量的评价方法、装置及控制器 - Google Patents

汽车或发动机的声品质相对变化量的评价方法、装置及控制器 Download PDF

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CN110285982B CN201910700989.XA CN201910700989A CN110285982B CN 110285982 B CN110285982 B CN 110285982B CN 201910700989 A CN201910700989 A CN 201910700989A CN 110285982 B CN110285982 B CN 110285982B
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Abstract

本发明涉及一种汽车或发动机的声品质相对变化量的评价方法、装置及控制器，以实现对引起人耳主观感受差异明显的特征工况或转速段进行识别的效果。该方法包括：对待测试实体和目标实体进行声音样本信号和转速信号采集；根据转速信号将待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块以及将目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音信号数据块；确定每个第一声音信号数据块的第一声品质参数以及确定每个第二声音信号数据块的第二声品质参数；根据第一声品质参数和第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异；确定声品质参数差异引起的VER相对变化量；根据VER相对变化量，确定分析工况中引起主观感受差异明显的特征工况。

Description

汽车或发动机的声品质相对变化量的评价方法、装置及控 制器
技术领域
本发明涉及汽车声品质分析与评价领域，具体是一种汽车或发动机的声品质相对变化量的评价方法、装置及控制器。
背景技术
声品质能反映人耳对声音的主观听觉特性，描述声品质的客观参数较多，目前广泛应用的有Zwicker响度(ZL，Zwicker Loudness)、语言清晰度(AI，Articulation Index)等。自2007年起，随着汽车市场的快速发展，用户对于汽车NVH性能的要求越来越高，时至今日产品的声品质表现已经成为潜在购车客户的关键考量因素。
基于了解客户购车心理及声音喜好的重要性，与竞争机型/车型的声品质对标正逐渐成为主机厂产品开发流程中的必要环节。然而目前声品质的评价方法较为单一，多是直接采用响度或语言清晰度的绝对量级进行对比分析。这样的分析方法存在两个主要问题：一是声品质客观评价参数的量级差异甚至大小关系是随运行工况的变化而呈动态波动的；二是不同的客观评价参数代表了声品质评价的不同纬度，能够引起人耳主观感受差异的相对变化量也是不同的。综上所述，目前尚无分析此类问题的量化指标及确切方法。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种汽车或发动机的声品质相对变化量的评价方法、装置及控制器，以实现对引起人耳主观感受差异明显的特征工况或转速段进行识别的效果。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种汽车或发动机的声品质相对变化量的评价方法，包括：
对在分析工况下运行的待测试实体和目标实体各自进行声音样本信号和转速信号采集，实体为汽车或发动机；
根据所述待测试实体的转速信号将所述待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块；以及根据所述目标实体的转速信号将所述目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音信号数据块，一个转速区间对应一个第一声音信号数据块和一个第二声音信号数据块；
根据多个所述第一声音信号数据块，确定每个所述第一声音信号数据块的第一声品质参数；以及根据多个所述第二声音信号数据块，确定每个所述第二声音信号数据块的第二声品质参数；
根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异；
确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量；
根据所述VER相对变化量，确定分析工况中引起主观感受差异明显的特征工况。
优选地，根据所述待测试实体的转速信号将所述待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块和根据所述目标实体的转速信号将所述目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音信号数据块的步骤均包括：
根据自定义的初始转速rpm0和转速增量Δrpm，确定每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid；
根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure BDA0002150788200000021
确定每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1；n＝1,2,…nrpm，nrpm为数据块总数；
根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure BDA0002150788200000022
确定每个声音信号数据块的止点N(rpmn)end；n＝1,2,…nrpm，nrpm为数据块总数；
通过所确定的每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1和止点N(rpmn)end，将声音样本信号划分为多个声音信号数据块。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异的步骤包括：通过公式：
ΔZL＝[ΔZLn]T
确定待测试实体和目标实体之间的响度差异ΔZL，ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异；通过公式：
Figure BDA0002150788200000031
确定第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异
Figure BDA0002150788200000032
为第n个第一声音信号数据块的响度，
Figure BDA0002150788200000033
为第n个第二声音信号数据块的响度；
Figure BDA00021507882000000316
和
Figure BDA0002150788200000035
通过国际标准ISO 532-1975所记载方式获取。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为语言清晰度时，根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异的步骤包括：通过公式：
ΔAI＝[ΔAIn]T
确定待测试实体和目标实体之间的语言清晰度差异ΔAI，ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异；通过公式：
Figure BDA0002150788200000036
确定ΔAIn，其中，
Figure BDA0002150788200000037
为第n个第一声音信号数据块的语言清晰度，
Figure BDA0002150788200000038
为第n个第二声音信号数据块的语言清晰度；
Figure BDA0002150788200000039
和
Figure BDA00021507882000000310
通过美国国家标准ANSI S3.5-1969所记载方式获取。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量的步骤包括：
通过公式：
Figure BDA00021507882000000311
确定所述响度差异引起的VER相对变化量ΔVERZL，
Figure BDA00021507882000000312
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；通过公式：
Figure BDA00021507882000000313
确定
Figure BDA00021507882000000314
ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异，ωZL为响度差异对应的权重因子，ωZL的取值范围为0.2～0.25之间。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为语言清晰度时，确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量的步骤包括：通过公式：
Figure BDA00021507882000000315
确定所述语言清晰度差异引起的VER相对变化量ΔVERAI，
Figure BDA0002150788200000041
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；
通过公式：
Figure BDA0002150788200000042
确定
Figure BDA0002150788200000043
ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异，ωAI为语言清晰度差异对应的权重因子，ωAI的取值范围为0.03～0.09之间。
优选地，根据所述VER相对变化量，确定分析工况中引起主观感受差异明显的特征工况的步骤包括：
对每个第一声音信号数据块和其对应的每个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值分别与设定的人耳不可分辨阈值之间进行大小比较；
若第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值大于所述人耳不可分辨阈值，则确定第n个第一声音信号数据块对应的发动机转速段为引起主观感受差异明显的特征转速段范围。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种汽车或发动机的声品质相对变化量的评价装置，包括：
采集模块，用于对在分析工况下运行的待测试实体和目标实体各自进行声音样本信号和转速信号采集，实体为汽车或发动机；
划分模块，用于根据所述待测试实体的转速信号将所述待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块；以及根据所述目标实体的转速信号将所述目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音信号数据块，一个转速区间对应一个第一声音信号数据块和一个第二声音信号数据块；
第一确定模块，用于根据多个所述第一声音信号数据块，确定每个所述第一声音信号数据块的第一声品质参数；以及根据多个所述第二声音信号数据块，确定每个所述第二声音信号数据块的第二声品质参数；
第二确定模块，用于根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异；
第三确定模块，用于确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量；
第四确定模块，用于根据所述VER相对变化量，确定分析工况中引起主观感受差异明显的特征工况。
优选地，划分模块包括：
第一确定单元，用于根据自定义的初始转速rpm0和转速增量Δrpm，确定每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid；
第二确定单元，用于根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure BDA0002150788200000051
确定每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1；n＝1,2,…nrpm，nrpm为数据块总数；
第三确定单元，用于根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure BDA0002150788200000052
确定每个声音信号数据块的止点N(rpmn)end；n＝1,2,…nrpm，nrpm为数据块总数；
划分单元，用于通过所确定的每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1和止点N(rpmn)end，将声音样本信号划分为多个声音信号数据块。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，第二确定模块包括：
第四确定单元，用于通过公式：
ΔZL＝[ΔZLn]T
确定待测试实体和目标实体之间的响度差异ΔZL，ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异；
第五确定单元，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000053
确定第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异ΔZLn，
Figure BDA0002150788200000054
为第n个第一声音信号数据块的响度，
Figure BDA0002150788200000055
为第n个第二声音信号数据块的响度；
Figure BDA0002150788200000058
和
Figure BDA0002150788200000057
通过国际标准ISO 532-1975所记载方式获取。
优选地，第二确定模块包括：
第六确定单元，用于通过公式：
ΔAI＝[ΔAIn]T
确定待测试实体和目标实体之间的语言清晰度差异ΔAI，ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异；
第七确定单元，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000061
确定ΔAIn，其中，
Figure BDA0002150788200000062
为第n个第一声音信号数据块的语言清晰度，
Figure BDA0002150788200000063
为第n个第二声音信号数据块的语言清晰度；
Figure BDA00021507882000000615
和
Figure BDA00021507882000000614
通过美国国家标准ANSI S3.5-1969所记载方式获取。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，第三确定模块包括：
第八确定单元，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000066
确定所述响度差异引起的VER相对变化量ΔVERZL，
Figure BDA0002150788200000067
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；
第九确定单元，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000068
确定
Figure BDA0002150788200000069
ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异，ωZL为响度差异对应的权重因子，ωZL的取值范围为0.2～0.25之间。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为语言清晰度时，第三确定模块包括：
第十确定单元，用于通过公式：
Figure BDA00021507882000000610
确定所述语言清晰度差异引起的VER相对变化量ΔVERAI，
Figure BDA00021507882000000611
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；
第十一确定单元，用于通过公式：
Figure BDA00021507882000000612
确定
Figure BDA00021507882000000613
ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异，ωAI为语言清晰度差异对应的权重因子，ωAI的取值范围为0.03～0.09之间。
优选地，第四确定模块包括：
比较单元，用于对每个第一声音信号数据块和其对应的每个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值分别与设定的人耳不可分辨阈值之间进行大小比较；
第十二确定单元，用于若第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值大于所述人耳不可分辨阈值，则确定第n个第一声音信号数据块对应的发动机转速段为引起主观感受差异明显的特征转速段范围。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器读取所述存储器中的程序，执行如上述的方法中的步骤。
本发明的有益效果为：
根据本发明能够将声品质参数差异转化为VER相对变化量，并进一步比较其与人耳不可分辨阈值的大小关系，从而快速识别出主观感受差异明显的特征工况或转速段，为发动机/整车产品的声品质对标及开发提供参数化的评价指标。
附图说明
图1为本发明的方法的流程示意图；
图2为根据转速信号划分声音信号数据块的结构图；
图3为本发明以响度作为声品质参数进行评价的评价结果示意图；
图4为本发明以语言清晰度作为声品质参数进行评价的评价结果示意图；
图5为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参照图1，本发明提供了一种汽车或发动机的声品质相对变化量的评价方法，包括：
步骤101，对在分析工况下运行的待测试实体和目标实体各自进行声音样本信号和转速信号采集，实体为汽车或发动机。
在进行声音样本信号采集时，可以在例如外界干扰很小的郊区道路上进行，将待测试汽车和目标汽车以典型加速工况行驶在平整的柏油马路上，记录驾驶员右耳旁的噪声信号和乘客双耳旁的噪声信号。也可以在例如发动机半消声台架试验台上进行，将待测试发动机和目标发动机以典型加速工况运转，记录国家标准GB/T 1859.1中各个包络面中心点的噪声信号。每种工况均记录三次以上，在保证较高测试一致性的前提下，得到用于后续分析的声音样本信号。
步骤102，根据所述待测试实体的转速信号将所述待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块；以及根据所述目标实体的转速信号将所述目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音信号数据块，一个转速区间对应一个第一声音信号数据块和一个第二声音信号数据块。
进行声音信号数据块划分的原理为，按照设定的转速增量将转速信号划分为多个转速区间，例如：采集到的发动机转速信号的转速区间范围为1000r/min至5000r/min，设定的转速增量为50r/min，这样则可以将待测试实体的声音样本信号划分为80个第一声音信号数据块。在对待测试实体的声音样本信号和目标实体的声音样本信号进行声音信号数据块划分时，按照相同的转速增量对待测试实体的转速信号进行转速区间划分以及对目标实体的转速信号进行转速区间划分，这样，则可以获得，同一个转速区间对应于一个第一声音信号数据块和一个第二声音信号数据块。
在划分声音信号数据块时，需要确定每个声音数据块的起点，止点，以确定该声音信号数据块的长度。具体来说，如图2所示，该步骤包括：根据自定义的初始转速rpm0和转速增量Δrpm，确定每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid；
根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure BDA0002150788200000081
确定每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1；n＝1,2,…nrpm，nrpm为数据块总数；
根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure BDA0002150788200000082
确定每个声音信号数据块的止点N(rpmn)end；n＝1,2,…nrpm，nrpm为数据块总数；
通过所确定的每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1和止点N(rpmn)end，将声音样本信号划分为多个声音信号数据块。
在确定一个声音信号数据块的起点、中心点和止点后，即可确定一个声音信号数据块的长度。通过这种声音信号数据块划分原理，即可以将待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块以及将目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音样本信号数据块。
进一步地，基于划分结果可以得到待测试实体的声音样本信号矩阵SA和目标实体的声音样本信号矩阵SB。
步骤103，根据多个所述第一声音信号数据块，确定每个所述第一声音信号数据块的第一声品质参数；以及根据多个所述第二声音信号数据块，确定每个所述第二声音信号数据块的第二声品质参数。
对于本申请的声品质参数来说，其包括但不限于响度或语言清晰度。其中，在对响度进行计算时，依照国际标准ISO 532-1975中所记载的方式来对响度进行计算，可以得到待测试实体的声音样本信号的响度ZLA为：
Figure BDA0002150788200000091
目标实体的声音样本信号的响度ZLB为：
Figure BDA0002150788200000092
其中，
Figure BDA0002150788200000093
和
Figure BDA0002150788200000094
通过国际标准ISO 532-1975所记载方式获取。
在对语言清晰度进行计算时，依照美国国家标准ANSI S3.5-1969所记载的方式进行计算求解，可以得到待测试实体的声音样本信号的语言清晰度AIA为：
Figure BDA0002150788200000095
目标实体的声音样本信号的语言清晰度AIB为：
Figure BDA0002150788200000096
其中，
Figure BDA0002150788200000097
和
Figure BDA0002150788200000098
通过美国国家标准ANSI S3.5-1969所记载方式获取。
步骤104，根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异。
具体来说，在声品质参数为响度时，响度差异用响度变化率进行标识，即通过公式：
ΔZL＝[ΔZLn]T
确定待测试实体和目标实体之间的响度差异ΔZL，[ΔZLn]为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异；通过公式：
Figure BDA0002150788200000101
确定第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的声品质参数差异ΔZLn，
Figure BDA0002150788200000102
为第n个第一声音信号数据块的响度，
Figure BDA0002150788200000103
为第n个第二声音信号数据块的响度；
Figure BDA0002150788200000104
和
Figure BDA0002150788200000105
通过国际标准ISO 532-1975所记载方式获取。
在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为语言清晰度时，语言清晰度差异用语言清晰度变化量表示，即通过公式：
ΔAI＝[ΔAIn]T
确定待测试实体和目标实体之间的语言清晰度差异ΔAI，ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异；通过公式：
Figure BDA0002150788200000106
确定ΔAIn，其中，
Figure BDA0002150788200000107
为第n个第一声音信号数据块的语言清晰度，
Figure BDA0002150788200000108
为第n个第二声音信号数据块的语言清晰度；
Figure BDA0002150788200000109
和
Figure BDA00021507882000001010
通过美国国家标准ANSI S3.5-1969所记载方式获取。
步骤105，确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，通过公式：
Figure BDA00021507882000001011
确定所述响度差异引起的VER相对变化量ΔVERZL，
Figure BDA00021507882000001012
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；通过公式：
Figure BDA00021507882000001013
确定
Figure BDA00021507882000001014
ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异，ωZL为响度差异对应的权重因子，ωZL的取值范围为0.2～0.25之间，最优地，该ωZL的取值为0.23。
在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为语言清晰度时，通过公式：
Figure BDA00021507882000001015
确定所述语言清晰度差异引起的VER相对变化量ΔVERAI，
Figure BDA0002150788200000111
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；
通过公式：
Figure BDA0002150788200000112
确定
Figure BDA0002150788200000113
ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异，ωAI为语言清晰度差异对应的权重因子，ωAI的取值范围为0.03～0.09之间，最优地，该ωAI的取值为0.06。
步骤106，根据所述VER相对变化量，确定分析工况中引起主观感受差异明显的特征工况。
其中，该步骤106包括：
步骤1061，对每个第一声音信号数据块和其对应的每个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值分别与设定的人耳不可分辨阈值之间进行大小比较；
步骤1062，若第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值大于所述人耳不可分辨阈值，则确定第n个第一声音信号数据块对应的发动机转速段为引起主观感受差异明显的特征转速段范围。
在对第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值与人耳不可分辨阈值进行比较时，若
Figure BDA0002150788200000114
则人耳感知不明显；反之，若
Figure BDA0002150788200000115
则人耳感知明显，此时，即将该第n个第一声音信号数据块对应的发动机转速段为引起主观感受差异明显的特征转速段范围。例如，如图3所示，为台架测试C发动机机型和D发动机机型的响度相对变化量评价结果，分析工况为100％负荷加速工况。经分析C发动机机型和D发动机机型的响度差异能被人耳明显感知的转速范围为1000-1900rpm，该转速范围即为步骤106经过比较后，所确定的全部特征转速范围。
再例如，图4所示为转毂测试E车型和F车型的语言清晰度相对变化量评价结果，分析工况为2挡WOT加速工况。经分析E车型和F车型的语言清晰度差异能被人耳明显感知的转速范围为3700-4550rpm，该转速范围即为步骤106经过比较后，所确定的全部特征转速范围。
本发明的方法，能够将声品质参数差异转化为VER相对变化量，并进一步比较其与人耳不可分辨阈值的大小关系，从而快速识别出主观感受差异明显的特征工况或转速段，为发动机/整车产品的声品质对标及开发提供参数化的评价指标。
参照图5，根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种汽车或发动机的声品质相对变化量的评价装置，包括：
采集模块201，用于对在分析工况下运行的待测试实体和目标实体各自进行声音样本信号和转速信号采集，实体为汽车或发动机；
划分模块202，用于根据所述待测试实体的转速信号将所述待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块；以及根据所述目标实体的转速信号将所述目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音信号数据块，一个转速区间对应一个第一声音信号数据块和一个第二声音信号数据块；
第一确定模块203，用于根据多个所述第一声音信号数据块，确定每个所述第一声音信号数据块的第一声品质参数；以及根据多个所述第二声音信号数据块，确定每个所述第二声音信号数据块的第二声品质参数；
第二确定模块204，用于根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异；
第三确定模块205，用于确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量；
第四确定模块206，用于根据所述VER相对变化量，确定分析工况中引起主观感受差异明显的特征工况。
优选地，划分模块202包括：
第一确定单元2021，用于根据自定义的初始转速rpm0和转速增量Δrpm，确定每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid；
第二确定单元2022，用于根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure BDA0002150788200000121
确定每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1；n＝1,2,…nrpm，nrpm为数据块总数；
第三确定单元2023，用于根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure BDA0002150788200000131
确定每个声音信号数据块的止点N(rpmn)end；n＝1,2,…nrpm，nrpm为数据块总数；
划分单元2024，用于通过所确定的每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1和止点N(rpmn)end，将声音样本信号划分为多个声音信号数据块。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，第二确定模块204包括：
第四确定单元2041，用于通过公式：
ΔZL＝[ΔZLn]T
确定待测试实体和目标实体之间的响度差异ΔZL，ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异；
第五确定单元2042，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000132
确定第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异ΔZLn，
Figure BDA0002150788200000133
为第n个第一声音信号数据块的响度，
Figure BDA0002150788200000134
为第n个第二声音信号数据块的响度；
Figure BDA0002150788200000135
和
Figure BDA0002150788200000136
通过国际标准ISO 532-1975所记载方式获取。
优选地，第二确定模块204包括：
第六确定单元2043，用于通过公式：
ΔAI＝[ΔAIn]T
确定待测试实体和目标实体之间的语言清晰度差异ΔAI，ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异；
第七确定单元5044，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000137
确定ΔAIn，其中，
Figure BDA0002150788200000138
为第n个第一声音信号数据块的语言清晰度，
Figure BDA0002150788200000139
为第n个第二声音信号数据块的语言清晰度；
Figure BDA00021507882000001310
和
Figure BDA00021507882000001311
通过美国国家标准ANSI S3.5-1969所记载方式获取。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，第三确定模块205包括：
第八确定单元2051，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000141
确定所述响度差异引起的VER相对变化量ΔVERZL，
Figure BDA0002150788200000142
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；
第九确定单元2052，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000143
确定
Figure BDA0002150788200000144
ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异，ωZL为响度差异对应的权重因子，ωZL的取值范围为0.2～0.25之间。
优选地，在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为语言清晰度时，第三确定模块205包括：
第十确定单元2053，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000145
确定所述语言清晰度差异引起的VER相对变化量ΔVERAI，
Figure BDA0002150788200000146
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；
第十一确定单元2054，用于通过公式：
Figure BDA0002150788200000147
确定
Figure BDA0002150788200000148
ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异，ωAI为语言清晰度差异对应的权重因子，ωAI的取值范围为0.03～0.09之间。
优选地，第四确定模块206包括：
比较单元2061，用于对每个第一声音信号数据块和其对应的每个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值分别与设定的人耳不可分辨阈值之间进行大小比较；
第十二确定单元2062，用于若第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值大于所述人耳不可分辨阈值，则确定第n个第一声音信号数据块对应的发动机转速段为引起主观感受差异明显的特征转速段范围。
本发明的装置，能够将声品质参数差异转化为VER相对变化量，并进一步比较其与人耳不可分辨阈值的大小关系，从而快速识别出主观感受差异明显的特征工况或转速段，为发动机/整车产品的声品质对标及开发提供参数化的评价指标。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器读取所述存储器中的程序，执行如上述的方法中的步骤。

Claims (4)

1.一种汽车或发动机的声品质相对变化量的评价方法，其特征在于，包括：
对在分析工况下运行的待测试实体和目标实体各自进行声音样本信号和转速信号采集，实体为发动机或汽车；
根据所述待测试实体的转速信号将所述待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块；以及根据所述目标实体的转速信号将所述目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音信号数据块，一个转速区间对应一个第一声音信号数据块和一个第二声音信号数据块；
根据多个所述第一声音信号数据块，确定每个所述第一声音信号数据块的第一声品质参数；以及根据多个所述第二声音信号数据块，确定每个所述第二声音信号数据块的第二声品质参数；
根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异；
确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量；
根据所述VER相对变化量，确定分析工况中引起主观感受差异明显的特征工况；
在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异的步骤包括：通过公式：
ΔZL＝[ΔZLn]T
确定待测试实体和目标实体之间的响度差异ΔZL，ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异；通过公式：
Figure FDA0002776496240000011
确定第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异ΔZLn，
Figure FDA0002776496240000012
为第n个第一声音信号数据块的响度，
Figure FDA0002776496240000013
为第n个第二声音信号数据块的响度；
Figure FDA0002776496240000014
和
Figure FDA0002776496240000015
通过国际标准ISO 532-1975所记载方式获取；
在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为语言清晰度时，根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异的步骤包括：通过公式：
ΔAI＝[ΔAIn]T
确定待测试实体和目标实体之间的语言清晰度差异ΔAI，ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异；通过公式：
Figure FDA0002776496240000021
确定ΔAIn，其中，
Figure FDA0002776496240000022
为第n个第一声音信号数据块的语言清晰度，
Figure FDA0002776496240000023
为第n个第二声音信号数据块的语言清晰度；
Figure FDA0002776496240000024
和
Figure FDA0002776496240000025
通过美国国家标准ANSI S3.5-1969所记载方式获取；
在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量的步骤包括：
通过公式：
Figure FDA0002776496240000026
确定所述响度差异引起的VER相对变化量ΔVERZL，
Figure FDA0002776496240000027
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；通过公式：
Figure FDA0002776496240000028
确定
Figure FDA0002776496240000029
ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异，ωZL为响度差异对应的权重因子，ωZL的取值范围为0.2～0.25之间；
在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为语言清晰度时，确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量的步骤包括：通过公式：
Figure FDA00027764962400000210
确定所述语言清晰度差异引起的VER相对变化量ΔVERAI，
Figure FDA00027764962400000211
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；
通过公式：
Figure FDA00027764962400000212
确定
Figure FDA00027764962400000213
ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异，ωAI为语言清晰度差异对应的权重因子，ωAI的取值范围为0.03～0.09之间；
根据所述VER相对变化量，确定分析工况中引起主观感受差异明显的特征工况的步骤包括：
对每个第一声音信号数据块和其对应的每个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值分别与设定的人耳不可分辨阈值之间进行大小比较；
若第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值大于所述人耳不可分辨阈值，则确定第n个第一声音信号数据块对应的发动机转速段为引起主观感受差异明显的特征转速段范围。
2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，根据所述待测试实体的转速信号将所述待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块和根据所述目标实体的转速信号将所述目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音信号数据块的步骤均包括：
根据自定义的初始转速rpm0和转速增量Δrpm，确定每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid；
根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure FDA0002776496240000031
确定每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1；n＝1，2，...nrpm，nrpm为数据块总数；
根据每个声音信号数据块的中心点N(rpmn)mid、声音样本信号的采样率fs和自定义的参数频率分辨率df，通过公式：
Figure FDA0002776496240000032
确定每个声音信号数据块的止点N(rpmn)end；n＝1，2，...nrpm，nrpm为数据块总数；
通过所确定的每个声音信号数据块的起点N(rpmn)1和止点N(rpmn)end，将声音样本信号划分为多个声音信号数据块。
3.一种汽车或发动机的声品质相对变化量的评价装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于对在分析工况下运行的待测试实体和目标实体各自进行声音样本信号和转速信号采集；
划分模块，用于根据所述待测试实体的转速信号将所述待测试实体的声音样本信号划分为多个第一声音信号数据块；以及根据所述目标实体的转速信号将所述目标实体的声音样本信号划分为多个第二声音信号数据块，一个转速区间对应一个第一声音信号数据块和一个第二声音信号数据块；
第一确定模块，用于根据多个所述第一声音信号数据块，确定每个所述第一声音信号数据块的第一声品质参数；以及根据多个所述第二声音信号数据块，确定每个所述第二声音信号数据块的第二声品质参数；
第二确定模块，用于根据所述第一声品质参数和所述第二声品质参数，确定待测试实体和目标实体之间的声品质参数差异；
第三确定模块，用于确定所述声品质参数差异引起的VER相对变化量；
第四确定模块，用于根据所述VER相对变化量，确定分析工况中引起主观感受差异明显的特征工况；
在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，第二确定模块包括：
第四确定单元，用于通过公式：
ΔZL＝[ΔZLn]T
确定待测试实体和目标实体之间的响度差异ΔZL，ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异；
第五确定单元，用于通过公式：
Figure FDA0002776496240000041
确定第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异ΔZLn，
Figure FDA0002776496240000042
为第n个第一声音信号数据块的响度，
Figure FDA0002776496240000043
为第n个第二声音信号数据块的响度；
Figure FDA0002776496240000044
和
Figure FDA0002776496240000045
通过国际标准ISO 532-1975所记载方式获取；
优选地，第二确定模块包括：
第六确定单元，用于通过公式：
ΔAI＝[ΔAIn]T
确定待测试实体和目标实体之间的语言清晰度差异ΔAI，ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异；
第七确定单元，用于通过公式：
Figure FDA0002776496240000046
确定ΔAIn，其中，
Figure FDA0002776496240000047
为第n个第一声音信号数据块的语言清晰度，
Figure FDA0002776496240000048
为第n个第二声音信号数据块的语言清晰度；
Figure FDA0002776496240000051
和
Figure FDA0002776496240000052
通过美国国家标准ANSI S3.5-1969所记载方式获取；
在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为响度时，第三确定模块包括：
第八确定单元，用于通过公式：
Figure FDA0002776496240000053
确定所述响度差异引起的VER相对变化量ΔVERZL，
Figure FDA0002776496240000054
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；
第九确定单元，用于通过公式：
Figure FDA0002776496240000055
确定
Figure FDA0002776496240000056
ΔZLn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异，ωZL为响度差异对应的权重因子，ωZL的取值范围为0.2～0.25之间；
在所述第一声品质参数和所述第二声品质参数为语言清晰度时，第三确定模块包括：
第十确定单元，用于通过公式：
Figure FDA0002776496240000057
确定所述语言清晰度差异引起的VER相对变化量ΔVERAI，
Figure FDA0002776496240000058
为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的响度差异引起的VER相对变化量；
第十一确定单元，用于通过公式：
Figure FDA0002776496240000059
确定
Figure FDA00027764962400000510
ΔAIn为第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块之间的语言清晰度差异，ωAI为语言清晰度差异对应的权重因子，ωAI的取值范围为0.03～0.09之间；
第四确定模块包括：
比较单元，用于对每个第一声音信号数据块和其对应的每个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值分别与设定的人耳不可分辨阈值之间进行大小比较；
第十二确定单元，用于若第n个第一声音信号数据块和其对应的第n个第二声音信号数据块的VER相对变化量的绝对值大于所述人耳不可分辨阈值，则确定第n个第一声音信号数据块对应的发动机转速段为引起主观感受差异明显的特征转速段范围。
4.一种控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器读取所述存储器中的程序，执行如权利要求1至2任一项所述方法中的步骤。
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