DE10317502A1 - Evaluation method e.g. for analysis of sounds signals, evaluating sound signal, through band pass filter with sound signal is in frequency range of first band-pass filter - Google Patents

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Abstract

The method involves evaluating a sound signal, through a band pass filter. The sound signal (10) is in the frequency range of a first band-pass filter with a range (15) submitted around a center frequency and with the result of the first band-pass filter, an evaluation result is determined. A sound signal in the frequency range of a second band-pass filter in relation to the first range is increased to a second range (18) around the center frequency (14) of the first band-pass filter. The result of the second band-pass filter is determined. The overall result is based on the results of both evaluated results.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse eines Schallsignales gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a method for analyzing a sound signal according to the preamble of Patent claim 1.

Aus der DIN 45631 ist ein Verfahren nach E. Zwicker zur Berechnung des Lautstärkepegels und der Lautheit aus einem Geräuschspektrum bekannt. Gemäß diesem Verfahren wird das Schallsignal, ggf. unter Umrechnung in einen Schalldruckpegel, im Frequenzbereich ausgewertet. Hierzu wird das gesamte Frequenzspektrum mittels Bandpassfilterungen in einzelne Frequenzbänder unterteilt, für welche ein repräsentierender Kennwert oder Mittelwert, bspw. in Form eines Lautstärkepegels, der Lautheit eines Terzpegels oder eines Frequenzgruppenpegels ermittelt wird. Hieran anschließend erfolgt eine Zusammenfassung der Kennwerte, hier mehrere Terzpegel zu einem "mittleren" Lautstärkepegel. Gemäß dem Wortlaut der Norm ist das Verfahren auch auf Schallvorgänge anwendbar, in deren Spektrum einzelne Töne oder bestimmte Frequenzgebiete aus ihrer spektralen Umgebung deutlich hervorragen.Out DIN 45631 is a method according to E. Zwicker for the calculation of the Volume level and the loudness of a noise spectrum known. According to this Procedure is the sound signal, if necessary, converted into a Sound pressure level, evaluated in the frequency domain. This is the entire frequency spectrum by means of bandpass filtering into individual frequency bands divided, for which is a representative Characteristic or mean value, for example in the form of a volume level, the loudness of a third-octave or frequency group level becomes. Following this is a summary of the characteristics, here several thirds to a "medium" volume level. According to the wording According to the standard, the method is also applicable to sonic processes in whose spectrum individual Sounds or certain frequency ranges from their spectral environment clearly protrude.

Aus der Druckschrift DE 42 17 105 A1 ist ein Verfahren zur Beurteilung eines Schallsignales eines technischen Bauteiles bekannt, bei welchem unterschiedlichen Betriebsphasen des Bauteiles zugehörige Zeitbereiche des Schallsignales separat ausgewertet werden. Demgemäß sind zur Auswertung a-priori-Kenntnisse des Schallsignales erforderlich.From the publication DE 42 17 105 A1 a method for assessing a sound signal of a technical component is known in which different operating phases of the component associated time ranges of the sound signal are evaluated separately. Accordingly, a priori knowledge of the sound signal is required for the evaluation.

Weitere Verfahren zur Analyse eines Schallsignales im Frequenzbereich sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 198 44 784 A1 , DE 199 24 955 A1 , DE 44 06 723 A1 bekannt.Further methods for analyzing a sound signal in the frequency domain are, for example, from the documents DE 198 44 784 A1 . DE 199 24 955 A1 . DE 44 06 723 A1 known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Analyse eines Schallsignales vorzuschlagen, welches eine verbesserte Berücksichtigung des Verhältnisses einzelner Teilbereiche des Frequenzspektrums zu dem Gesamtspektrum oder zu ihrer spektralen Umgebung, insbesondere eine zahlenmäßige Erfassung einer Heraushörbarkeit tonaler Geräuschanteile aus dem Gesamtspektrum, ermöglicht.Of the The present invention is based on the object, a method for the analysis of a sound signal to propose, which improved consideration of the relationship individual subregions of the frequency spectrum to the entire spectrum or to their spectral environment, in particular a numerical detection an audibility tonal noise components from the entire spectrum.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The The problem underlying the invention is solved by the features of the claim 1.

Erfindungsgemäß wird das Schallsignal im Frequenzbereich einer ersten Bandpassfilterung unterzogen. Die Filterung erfolgt mit einer ersten Bandbreite um eine Mittenfrequenz. Aus dem Ergebnis dieser ersten Bandpassfilterung wird ein erstes Bewertungsergebnis bestimmt. Das Schallsignal wird im Frequenzbereich einer zweiten Bandpassfilterung mit einer gegenüber der ersten Bandbreite vergrößerten zweiten Bandbreite um die Mittenfrequenz der ersten Bandpassfilterung unterzogen. Aus dem Ergebnis der zweiten Bandpassfilterung wird ein zweites Bewertungsergebnis bestimmt. Unter Einbeziehung des ersten Bewertungsergebnisses und des zweiten Bewertungsergebnisses wird ein Analyseergebnis erzeugt.According to the invention Sound signal in the frequency range of a first bandpass filtering subjected. The filtering is done with a first bandwidth around a center frequency. The result of this first bandpass filtering becomes a first Evaluation result determined. The sound signal is in the frequency domain a second bandpass filtering with a second compared to the first enlarged bandwidth Bandwidth around the center frequency of the first bandpass filtering subjected. The result of the second bandpass filtering becomes a second Evaluation result determined. Including the first valuation result and the second evaluation result, an analysis result is generated.

Erfindungsgemäß ist das Analyseergebnis also von zwei Bandpassfilterungen mit unterschiedlichen Bandbreiten abhängig. Hiermit kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass insbesondere tonal heraushörbare Geräuschanteile einen Peak im Frequenzspektrum darstellen, welcher mit der ersten Bandpassfilterung mit einer kleineren Bandbreite in einem verhältnismäßig großen ersten Bewertungsergebnis erfasst werden kann. Dieses große erste Bewertungsergebnis kann aber auch für ein ungefähr gleichverteiltes Spektrum mit hohem Grundniveau ge geben sein. Mit dem zweiten Bewertungsergebnis liegt erfindungsgemäß daher eine mit einem Grundgeräuschpegel korrelierende Größe vor. Bei einer zweiten Bandpassfilterung mit vergrößerter Bandbreite vergrößert sich der Pegel oder der Pegel bleibt im wesentlichen gleich, da die zweite Bandpassfilterung nichts von der ersten Bandpassfilterung hinwegnimmt, sondern in jedem Fall Energie hinzufügt. Sind das erste und das zweite Bewertungsergebnis ungefähr gleich oder unwesentlich unterschiedlich voneinander oder liegt die Abweichung der Bewertungsergebnisse innerhalb eines konstanten oder bspw. von der Frequenz abhängigen Grenzwert, so werden beide Bewertungsergebnisse vom Pegel der ersten Bandpassfilterungen dominiert. Dieses ist Indiz dafür, dass der Mittenbereich der ersten Bandpassfilterung eher heraushörbar ist. Falls das zweite Bewertungsergebnis mit zunehmender Bandbreite gleichmäßig zunimmt, liegt eine gleichmäßige spektrale Verteilung vor. Im Idealfall ist bei reinem Rauschen kein dominierender Frequenzbereich heraushörbar. Alternativ kann das Verhältnis der Ergebnisse der ersten und zweiten Bandpassfilterungen ausgewertet werden: ist dieses konstant mit einer Variation der Mittenfrequenz, so ist von einem im wesentlichen konstanten Spektrum auszugehen. Überschreitet der Quotient aus den Bewertungsgrößen einen (bspw. konstanten, frequenzabhängigen, parameter- oder kennfeldabhängigen) Grenzwert, so ist dieses Indiz dafür, dass im Bereich der ersten Bandpassfilterung ein aus dem Spektrum heraushörbarer Geräuschanteil gegeben ist. Im umgekehrten Fall ist u.U. ein heraushörbarer Geräuschanteil im Bereich der zweiten Bandbreite außerhalb der ersten Bandbreite gegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren erfasst (indirekt) den Frequenzabstand von Pegelunterschieden, insbesondere von Bandbreiten zueinander. Ergebnis des Verfahrens ist ein automatisiert und auf einfache Weise erzeugtes und auswertbares Analyseergebnis.According to the invention, the analysis result is thus dependent on two bandpass filters with different bandwidths. This can take account of the fact that in particular tonally audible noise components represent a peak in the frequency spectrum, which can be detected with the first bandpass filtering with a smaller bandwidth in a relatively large first evaluation result. However, this large first evaluation result can also be given for an approximately uniformly distributed spectrum with a high base level. Therefore, according to the invention, the second evaluation result is a quantity which correlates with a background noise level. In a second bandpass filtering with increased bandwidth, the level increases or the level remains substantially the same, because the second bandpass filtering does not take anything from the first bandpass filtering, but in any case adds energy. If the first and the second evaluation results are approximately the same or insubstantially different from one another, or if the deviation of the evaluation results is within a constant or, for example, frequency-dependent limit value, then both evaluation results are dominated by the level of the first bandpass filter. This is an indication that the midrange of the first bandpass filtering is more audible. If the second evaluation result increases uniformly with increasing bandwidth, a uniform spectral distribution is present. Ideally, no dominant frequency range can be heard with pure noise. Alternatively, the ratio of the results of the first and second bandpass filters can be evaluated: if this is constant with a variation of the center frequency, then a substantially constant spectrum can be assumed. If the quotient of the evaluation variables exceeds a limit value (for example constant, frequency-dependent, parameter-dependent or characteristic-field-dependent), then this indication is that in the area of the first bandpass filtering a noise component that can be heard out of the spectrum is given. In the opposite case, an audible noise component in the range of the second bandwidth outside the first bandwidth may be present. The method according to the invention detects (indirectly) the frequency spacing of level differences, in particular of bandwidths to one another. Result The method is an automated and easily generated and evaluated analysis result.

Ein besonders einfaches Verfahren, welches ebenfalls der der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis Rechnung trägt, ist gegeben, wenn das Analyseergebnis eine Differenz des ersten und der zweiten Bewertungsergebnisses beinhaltet.On particularly simple method, which is also that of the invention underlying knowledge is given when the analysis result a difference of the first and the second evaluation result includes.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens beinhaltet mindestens ein Bewertungsergebnis die Lautheit der Ergebnisse der Bandpassfilterung / mehrerer Bandpassfilterungen. Hierdurch kann auf einfache Weise das nichtlineare Hörverhalten des menschlichen Gehörs bzgl. Frequenz und Lautstärke berücksichtigt werden. Die Ermittlung der Lautheit erfolgt hierbei unter Berücksichtigung der entsprechenden DIN bzw. dem Verfahren nach Zwicker.According to one preferred embodiment of the method includes at least one Evaluation result the loudness of the results of bandpass filtering / multiple bandpass filters. This can be done easily the non-linear hearing behavior of human hearing regarding frequency and volume considered become. The determination of the loudness takes place here taking into account the corresponding DIN or the method according to Zwicker.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Bewertungsergebnisse in nichtlinearer Abhängigkeit von der Mittenfrequenz, von einem anderen Bewertungsergebnis oder der Differenz der Bewertungsergebnisse ausgewertet. Durch die nichtlineare Abhängigkeit von den genannten Größen kann charakteristischen Besonderheiten des zu untersuchenden Schallsignales oder des Hörverhaltens Rechnung getragen werden.After a development of the method according to the invention are the evaluation results in non-linear dependence from the center frequency, from another evaluation result or the Difference of evaluation results evaluated. By the nonlinear dependence of the mentioned sizes can characteristic features of the sound signal to be examined or listening behavior Be taken into account.

Vorzugsweise sind die für die Bandpassfilterungen gewählten Bandbreiten von der gewählten Mittenfrequenz abhängig. Bei einem Terzband wird mit einer Vergrößerung der Mittenfrequenz die absolute Frequenz-Bandbreite größer. Dies hat u. U. eine Verringerung des Einflusses des zu untersuchenden Tonsignales auf ein Ergebnis zur Folge, was durch eine geeignete Anpassung der Bandbreiten an die Mittenfrequenz ausgeglichen werden kann.Preferably are the for the bandpass filters selected Bandwidths from the selected center frequency dependent. In a third-octave band, with an increase in the center frequency, the absolute frequency bandwidth greater. This has u. U. a reduction of the influence of the sound signal to be examined result in a result, which can be achieved by appropriate adaptation of the Bandwidths to the center frequency can be compensated.

Für eine weiter verbesserte Erfassung der Heraushörbarkeit tonaler Geräuschanteile ist es möglich, dass aus einer dritten Bandpassfilterung ein drittes Bewertungsergebnis ermit telt wird, welches ebenfalls im Analyseergebnis berücksichtigt wird.For a further improved detection of the audibility of tonal noise components Is it possible, that from a third bandpass filtering a third evaluation result is determined, which also takes into account in the analysis result becomes.

Nach einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens wird mindestens eine Bandpassfilterung unter Variation der relativen Bandbreite ausgeführt, wobei das Analyseergebnis die Veränderung des ersten, zweiten und/oder dritten Bewertungsergebnisses bei Variation der Bandbreite beinhaltet. Beispielsweise kann auf diese Weise die Schärfe eines Peaks im Frequenzspektrum auf einfache Weise ermittelt werden. Alternativ kann aus den Bewertungsergebnissen für unterschiedliche Bandbreiten eine Auswahl einer geeigneten Bandbreite zur weiteren Auswertung für das Analyseergebnis erfolgen.After a particular embodiment of the method is at least one Bandpass filtering performed under variation of the relative bandwidth, wherein the analysis result the change the first, second and / or third evaluation result with variation the bandwidth includes. For example, in this way the sharpness a peak in the frequency spectrum can be easily determined. Alternatively, from the evaluation results for different bandwidths a selection of a suitable bandwidth for further evaluation for the Analysis result done.

Insbesondere, wenn die Bereiche der heraushörbaren tonalen Geräuschanteile nicht a-priori bekannt sind, ist es von Vorteil, wenn eine Variation der Mittenfrequenz erfolgt, beispielsweise mit einem "Sweep" der Mittenfrequenz. Die Extrema der Bewertungsergebnisse bzw. des Analyseergebnisses in Abhängigkeit von der Mittenfrequenz geben dann Frequenzbereiche mit heraushörbaren tonalen Geräuschanteilen an.In particular, if the areas of the audible tonal noise components are not known a priori, it is advantageous if a variation of Center frequency, for example, with a "sweep" of the center frequency. The extremes of the valuation results or the analysis result dependent on from the center frequency then give frequency ranges with audible tonal noise components on.

Vorzugsweise findet das Verfahren Anwendung für die Analyse eines Schallsignales eines Aggregates für ein Kraftfahrzeug. Bei dem Aggregat handelt es sich insbesondere um das Antriebsaggregat und/oder Hilfsaggregate wie Klimakompressoren, Kompressoren, Lenkhilfpumpen, Turbolader, Generatoren, Wasserpumpen, Hydraulikpumpen, Luftpumpen, Unterdruckpumpen, Ölpumpen, Zahnriemen(-) oder Ketten(-triebe) o.ä. Mittels des Einsatzes der Verfahren bei Kraftfahrzeugen kann eine Bewertung des Geräuschverhaltens des Kraftfahrzeuges erfolgen, wodurch beispielsweise eine Optimierung des Geräuschverhaltens ermöglicht ist. Alternativ oder zusätzlich können in tonale Geräuschanteile resultierende Fehlerquellen detektiert werden. So kann allein infolge des Schallsignales bei einer Vielzahl gefertigter Antriebsaggregate eine fehlerhafte Pro duktion frühzeitig und kostenminimiert erkannt werden. Weiterhin ist eine Detektion der Bauteile ermöglicht, welche wesentlich oder teilweise zur Geräuschbildung beitragen.Preferably the procedure applies for the analysis of a sound signal of an aggregate for a motor vehicle. The unit is in particular the drive unit and / or auxiliary equipment such as air conditioning compressors, compressors, power steering pumps, Turbochargers, generators, water pumps, hydraulic pumps, air pumps, Vacuum pumps, oil pumps, Timing belt (-) or chains (drives) or similar By means of the use of Procedure in motor vehicles can be an assessment of the noise behavior of the motor vehicle, whereby, for example, an optimization of the noise behavior allows is. Alternatively or in addition can in tonal noise resulting error sources are detected. So alone can the sound signal in a variety of manufactured drive units a faulty production early on and be recognized at minimal cost. Furthermore, a detection allows the components which contribute significantly or partially to the formation of noise.

Gemäß einem besonderen erfindungsgemäßen Verfahren entspricht die Mittenfrequenz der Drehzahl des Antriebsaggregates oder einem ganzzahligen oder rationalen Vielfachen oder einem rationalen Bruchteil derselben. Viele Geräuschquellen resultieren aus der Drehbewegung des Antriebsaggregates, so dass ein wesentlicher Geräuschanteil mit der Frequenz der Drehbewegung des Antriebsaggregates entsteht. Erfolgt mit dieser Frequenz eine nichtlineare Geräuschanregung oder wird eine Schallquelle nichtlinear übertragen, so ergeben sich Sub- und superharmonische Anregungen, welche gemäß dieser Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst werden können.According to one particular method of the invention corresponds to the center frequency of the speed of the drive unit or an integer or rational multiple or a rational one Fraction of the same. Many noise sources result from the rotational movement of the drive unit, so that a significant amount of noise arises with the frequency of the rotational movement of the drive unit. If this frequency is a non-linear noise excitation or if a sound source is transmitted non-linearly, this results Subharmonic and superharmonic suggestions, which according to this embodiment of the method according to the invention can be detected.

Hierbei können einzelnen Aggregaten diskrete (Mitten-) Frequenzen zugeordnet werden, die entweder unabhängig von der Motordrehzahl verlaufen (wie z.B. ein Turbolader, der hauptsächlich eine erste Ordnung seiner eigenen Drehzahl abstrahlt) oder je nach Übersetzungsverhältnis zum Motor und der Anzahl der rotierenden Elemente (Lüfterschaufeln, Magnetpole, ineinandergreifende Zähnepaarungen etc.) typische höhere Motorordnungen anregen. Die Ordnungshöhen liegen in praktischen Beispielen häufig zwischen 16 bis 50 bei Kettenrad-Verzahnungen, zwischen 5 und 40 bei hydraulischen Anregungen (z.B. durch Ölpumpen), zwischen 10 und 70 bei pneumatischen Anregungen (z.B. durch Kompressoren) und bis weit über 100 bei Generatoren, die neben gasdynamischer Anregung von Lüfterschaufeln auch magnetische Geräusche abstrahlen können, die neben der Übersetzung von der Zahl der Polpaare abhängt. Auch wenn die absoluten Pegel der höheren Ordnungen im Verhältnis zum Gesamtgeräusch eines Motors sehr gering ausfallen und durch ihr Wegfallen keine Veränderung des Gesamtpegels bewirkt wird, können sie sehr deutlich herausstechen, da ihre frequenzmäßige Umgebung (Bandbreite) erheblich leiser ist als der Ordnungspegel selbst.Here, discrete (center) frequencies can be assigned to individual units, which run either independently of the engine speed (such as a turbocharger, which radiates primarily a first order of its own speed) or depending on the gear ratio to the engine and the number of rotating elements (fan blades , Magnetic poles, intermeshing teeth pairings, etc.) excite typical higher engine orders. The order heights are in practical examples often between 16 to 50 in sprocket teeth, between 5 and 40 in hydraulic excitations (eg by oil pumps), between 10 and 70 at pneumatic excitations (eg by compressors) and well over 100 in generators, which can radiate in addition to gas-dynamic excitation of fan blades and magnetic noises, which depends in addition to the translation of the number of pole pairs. Even if the absolute levels of the higher orders in relation to the total noise of a motor are very small and their removal causes no change in the overall level, they can stand out very clearly, since their frequency environment (bandwidth) is considerably quieter than the order level itself.

Vorzugsweise wird das Antriebsaggregat instationär betrieben und die Mittenfrequenz variiert mit der Drehzahl des Antriebsaggregates. Mit der Variation der Drehzahl variiert zumindest auch ein Teil der Anregungsfrequenzen der vorgenannten Geräuschquellen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können die vorgenannten Phänomene trotz der variierenden Anregungsfrequenz erfasst werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Geräuschanregung nur in einzelnen (u. U. unbekannten) Drehzahlbereichen auftritt.Preferably the drive unit is operated transiently and the center frequency varies with the speed of the drive unit. With the variation the speed also varies at least a part of the excitation frequencies the aforementioned noise sources. Due to the inventive design, the aforementioned phenomena be detected despite the varying excitation frequency. This is special then beneficial if the noise excitation occurs only in individual (possibly unknown) speed ranges.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.advantageous Further developments of the method according to the invention arise from the dependent claims, the description and the drawings. A preferred embodiment the method according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur ein Frequenzspektrum mit der Amplitude des Lautstärkepegels als Funktion der Frequenz und einem Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Wahl der Mittenfrequenz und der ersten sowie der zweiten Bandbreite.The Drawing shows in the single figure a frequency spectrum with the Amplitude of the volume level as a function of frequency and an embodiment of a choice according to the invention the center frequency and the first and the second bandwidth.

In der Figur ist ein Schallsignal 10 im Frequenzbereich als Spektrum dargestellt. Hierbei ist das Schallsignal 10 über die Messung eines Schalldruckes oder eine Körperschallmessung erzeugt. Das Schallsignal 10 ist als Lautstärkepegel 11 über der Frequenz 12 dargestellt. Zur Verdeutlichung ist ein Spektrum eines Schallsignales mit einer großen Amplitude mit klar erkennbarem Peak für eine Tonfrequenz 13 ausgewählt.In the figure is a sound signal 10 represented in the frequency domain as a spectrum. Here is the sound signal 10 generated via the measurement of a sound pressure or a structure-borne noise measurement. The sound signal 10 is as volume level 11 over the frequency 12 shown. For clarity, a spectrum of a sound signal having a large amplitude with a clearly recognizable peak for a tone frequency 13 selected.

Die Mittenfrequenz 14 stimmt mit der zu analysierenden Tonfrequenz überein, hier also mit der Tonfrequenz 13. Die Mittenfrequenz kann hierbei a-priori bekannt oder vorgegeben sein oder aber innerhalb des Verfahrens ermittelt oder adaptiert werden.The center frequency 14 agrees with the audio frequency to be analyzed, in this case with the audio frequency 13 , The center frequency can be known or predefined a priori or can be determined or adapted within the method.

Mit einer ersten Bandbreite 15 zwischen einer unteren Grenzfrequenz 16 und einer oberen Grenzfrequenz 17 um die Mittenfrequenz 14 wird das Schallsignal 10 gefiltert. Weiterhin wird das Schallsignal mit einer zweiten Bandbreite 18 zwischen einer unteren Grenzfrequenz 19 und einer oberen Grenzfrequenz 20 um die Mittenfrequenz 14 gefiltert, wobei die erste Bandbreite 15 kleiner ist als die zweite Bandbreite 18, die untere Grenzfrequenz 16 größer ist als die untere Grenzfrequenz 19 und die obere Grenzfrequenz 17 kleiner ist als die obere Grenzfrequenz 20.With a first bandwidth 15 between a lower limit frequency 16 and an upper limit frequency 17 around the center frequency 14 becomes the sound signal 10 filtered. Furthermore, the sound signal with a second bandwidth 18 between a lower limit frequency 19 and an upper limit frequency 20 around the center frequency 14 filtered, with the first bandwidth 15 less than the second bandwidth 18 , the lower limit frequency 16 is greater than the lower limit frequency 19 and the upper limit frequency 17 less than the upper limit frequency 20 ,

Bei den Bandbreiten 15, 18 handelt es sich um beliebige Bandbreiten, welche a-priori bekannt oder vorgegeben sind oder aber innerhalb des Verfahrens ermittelt oder adaptiert werden. Hierbei finden insbesondere eine Terzbandbreite oder eine Oktavbandbreite Einsatz, ggf. unter Teilung durch eine natürliche oder rationale Zahl.With the bandwidths 15 . 18 These are arbitrary bandwidths which are known a priori or predetermined or are determined or adapted within the procedure. In particular, a third-octave bandwidth or an octave bandwidth are used here, possibly divided by a natural or rational number.

Unter den Bandpassfilterungen wird insbesondere eine analoge oder digitale Filterung mit beliebiger Filtercharakteristik verstanden. Insbesondere bei der zweiten Bandpassfilterung kann es sich um eine Filterung mit mehreren einzelnen Bandpassfilterungen und/oder mit einer Ermittlung der Lautheit nach DIN 45631 handeln.Under the bandpass filtering is in particular an analog or digital Filtering with any filter characteristic understood. Especially at the second bandpass filtering can be a filtering with several individual bandpass filters and / or with a determination the loudness according to DIN 45631 act.

Das Ergebnis der ersten [zweiten] Bandpassfilterung wird zu einem ersten [zweiten] Bewertungsergebnis umgerechnet. Bei dem ersten und/oder zweiten Bewertungsergebnis kann es sich beispielsweise

  • – um mindestens einen ausgewählten Wert des Ergebnisses der Bandpassfilterung wie ein Extremum im Zeit- oder Frequenzbereich,
  • – die funktionale Verknüpfung mehrerer solcher Werte miteinander,
  • – die funktionale Verknüpfung mehrerer solcher Werte mit vorgegebenen Abhängigkeiten
  • – und/oder mindestens eine integrale Größe von dem Ergebnis der Bandpassfilterung
handeln. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden aus dem Ergebnis der ersten Bandpassfilterung die Lautheit 21 als erstes Bewertungsergebnis xB1 und aus dem Ergebnis der zweiten Bandpassfilterung die Lautheit 22 als zweites Bewertungsergebnis xB2 bestimmt.The result of the first [second] bandpass filtering is converted to a first [second] evaluation result. The first and / or second evaluation result may be, for example
  • By at least one selected value of the result of the bandpass filtering, such as an extremum in the time or frequency domain,
  • The functional linking of several such values with each other,
  • - the functional linking of several such values with given dependencies
  • And / or at least one integral quantity of the result of the bandpass filtering
act. According to the illustrated embodiment, the loudness becomes the result of the first bandpass filtering 21 as first evaluation result x B1 and from the result of the second bandpass filtering the loudness 22 determined as the second evaluation result x B2 .

Aus dem ersten Bewertungsergebnis xB1 und dem zweiten Bewertungsergebnis xB2 wird über eine lineare oder nichtlineare Funktion F ein Analyseergebnis A erzeugt:
A = F(xB1; xB2)From the first evaluation result x B1 and the second evaluation result x B2 , an analysis result A is generated via a linear or nonlinear function F:
A = F (x B1 ; x B2 )

Alternativ kann das Analyseergebnis auch mit einem a-priori abgelegten Kennfeld erzeugt werden, welches von den Bewertungsergebnissen oder einer Funktion derselben abhängig ist. Das Analyseergebnis ist insbesondere eine Zahlenmatrix, eine Kurve oder eine konkrete Zahl, welcher einen konkreten und einfach auswertbaren und weiterverarbeitbaren Anhaltspunkt für die tonalen Geräuschanteile darstellt.Alternatively, the analysis result can also be generated with a map stored a priori, which depends on the evaluation results or a function of the same. The analysis result is in particular a number matrix, a Curve or a concrete number, which represents a concrete and easily evaluable and further processable clue for the tonal noise components.

Im einfachsten Fall stellen die Bewertungsergebnisse xB1 und xB2 die Lautheiten dar und das Analyseergebnis enthält eine Differenzbildung der Lautheiten xB1 und xB2.In the simplest case, the evaluation results x B1 and x B2 represent the loudnesses and the analysis result contains a difference of the loudnesses x B1 and x B2 .

Vor dem Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Schallsignal bereits mindestens einer Signalverarbeitung unterzogen worden sein.In front the use of the method according to the invention the sound signal can already at least one signal processing have been subjected.

Claims (13)

Verfahren zur Analyse eines Schallsignales (10), bei welchem das Schallsignal (10) mit mehreren Bandpassfilterungen ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – das Schallsignal (10) im Frequenzbereich einer ersten Bandpassfilterung mit einer ersten Bandbreite (15) um eine Mittenfrequenz (14) unterzogen wird und mit dem Ergebnis der ersten Bandpassfilterung ein erstes Bewertungsergebnis (xB1) bestimmt wird, – das Schallsignal im Frequenzbereich einer zweiten Bandpassfilterung mit einer gegenüber der ersten Bandbreite vergrößerten zweiten Bandbreite (18) um die Mittenfrequenz (14) der ersten Bandpassfilterung unterzogen wird und mit dem Ergebnis der zweiten Bandpassfilterung ein zweites Bewertungsergebnis (xB2) bestimmt wird, – ein Analyseergebnis (A) unter Einbeziehung des ersten Bewertungsergebnisses (xB1) und des zweiten Bewertungsergebnisses (xB2) erzeugt wird.Method for analyzing a sound signal ( 10 ), in which the sound signal ( 10 ) is evaluated with several bandpass filters, characterized in that - the sound signal ( 10 ) in the frequency range of a first bandpass filtering with a first bandwidth ( 15 ) around a center frequency ( 14 ) and with the result of the first bandpass filtering a first evaluation result (x B1 ) is determined, the sound signal in the frequency range of a second bandpass filtering having a second bandwidth which is larger than the first bandwidth ( 18 ) around the center frequency ( 14 ) is subjected to the first bandpass filtering and a second evaluation result (x B2 ) is determined with the result of the second bandpass filtering, - an analysis result (A) is generated including the first evaluation result (x B1 ) and the second evaluation result (x B2 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Analyseergebnis (A) eine Differenz des ersten Bewertungsergebnisses (xB1) und des zweiten Bewertungsergebnisses (xB2) beinhaltet.A method according to claim 1, characterized in that the analysis result (A) includes a difference of the first evaluation result (x B1 ) and the second evaluation result (x B2 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bewertungsergebnis (xB1) und/oder das zweite Bewertungsergebnis (xB1) die Lautheit (21; 22) der Ergebnisse der Bandpassfilterungen beinhaltet.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the first evaluation result (x B1 ) and / or the second evaluation result (x B1 ) the loudness ( 21 ; 22 ) includes the results of the bandpass filtering. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bewertungsergebnis (xB1) und/oder das zweite Bewertungsergebnis (xB2) in nichtlinearer Abhängigkeit von der Mittenfrequenz (14), vom ersten Bewertungsergebnis (xB1), vom zweiten Bewertungsergebnis (xB2) und/oder der Differenz der Bewertungsergebnisse ausgewertet wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first evaluation result (x B1 ) and / or the second evaluation result (x B2 ) in non-linear dependence on the center frequency ( 14 ), from the first valuation result (x B1 ), from the second valuation result (x B2 ) and / or the difference between the evaluation results. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bandbreite (15) und/oder die zweite Bandbreite (18) von der gewählten Mittenfrequenz (14) abhängig ist/sind.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the first bandwidth ( 15 ) and / or the second bandwidth ( 18 ) from the selected center frequency ( 14 ) is / are dependent. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, – dass das Schallsignal (10) im Frequenzbereich einer dritten Bandpassfilterung mit einer gegenüber der ersten Bandbreite (15) und der zweiten Bandbreite (18) veränderten Bandbreite um die Mittenfrequenz (14) oder eine abweichende Mittenfrequenz unterzogen wird, – dass aus dem Ergebnis der dritten Bandpassfilterung ein drittes Bewertungsergebnis bestimmt wird und – dass ein Analyseergebnis unter Einbeziehung des ersten Bewertungsergebnisses (xB1), des zweiten Bewertungsergebnisses (xB2) und des dritten Bewertungsergebnisses erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that - the sound signal ( 10 ) in the frequency range of a third bandpass filtering with respect to the first bandwidth ( 15 ) and the second bandwidth ( 18 ) changed bandwidth around the center frequency ( 14 ) or a different center frequency is subjected, - that a third evaluation result is determined from the result of the third bandpass filtering and - that an analysis result is generated including the first evaluation result (x B1 ), the second evaluation result (x B2 ) and the third evaluation result. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und/oder dritte Bandpassfilterung unter Variation der Bandbreiten (15; 18) ausgeführt werden und das Analyseergebnis die Veränderung des ersten, zweiten und/oder dritten Bewertungsergebnisses (xB1; xB2) bei Variation der Bandbreiten (15; 18) beinhaltet.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first, second and / or third bandpass filtering with variation of the bandwidths ( 15 ; 18 ) and the analysis result, the change of the first, second and / or third evaluation result (x B1 ; x B2 ) with variation of the bandwidths ( 15 ; 18 ) includes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Variation der Bandbreiten (15; 18) für die erste, zweite und/oder dritte Bandpassfilterung erfolgt und unter Auswertung der Veränderung des erste, zweiten und/oder dritten Bewertungsergebnisses (xB1; xB2) die Auswahl einer geeigneten Bandbreite von den variierten Bandbreiten zur weiteren Auswertung für das Analyseergebnis erfolgt.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a variation of the bandwidths ( 15 ; 18 ) for the first, second and / or third bandpass filtering takes place and, evaluating the change of the first, second and / or third evaluation result (x B1 ; x B2 ), the selection of a suitable bandwidth from the varied bandwidths for further evaluation for the analysis result. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Variation der Bandbreiten (15; 18) für die erste, zweite und/oder dritte Bandpassfilterung erfolgt und die Veränderung des Analyseergebnisses in Abhängigkeit von der gewählten Bandbreite ausgewertet wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a variation of the bandwidths ( 15 ; 18 ) for the first, second and / or third bandpass filtering and the change in the analysis result is evaluated as a function of the selected bandwidth. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Variation der Mittenfrequenz (14) erfolgt und anhand mindestens eines Bewertungsergebnisses und/oder des Analyseergebnisses bzw. der Veränderung desselben eine geeignete Mittenfrequenz (14) ausgewählt wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that a variation of the center frequency ( 14 ) and based on at least one evaluation result and / or the analysis result or the change thereof, a suitable center frequency ( 14 ) is selected. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Schallsignal (10) ein Schallsignal eines Aggregates für ein Kraftfahrzeug verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that as a sound signal ( 10 ) A sound signal of an aggregate is used for a motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsaggregat des Kraftfahrzeuges instationär betrieben wird und die Mittenfrequenz (14) mit der Drehzahl des Antriebsaggregates variiert.A method according to claim 11, characterized in that a drive unit of the motor vehicle is operated transiently and the center frequency ( 14 ) varies with the speed of the drive unit. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, die Mittenfrequenz (14) ein Vielfaches der Drehzahl des Antriebsaggregates beträgt.A method according to claim 12, characterized ge indicates the center frequency ( 14 ) is a multiple of the speed of the drive unit.
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