一种车内混响时间的测量和计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车声学技术领域，尤其涉及一种车内平均混响时间的测量和计算方法。
【背景技术】
[0002]在汽车声学工程开发过程中，一般先根据市场竞争车型的车内声学表现来设定噪声技术指标体系。显然，车内声学性能直接依赖于人耳对声音事件的听觉感知过程，在这个过程中人对车内噪声同时做出主观感觉的判断。可是，对于汽车声学工程师而言，单凭主观评价汽车声学特性是不够的，在此之前，声学家们研究了很多客观声学参数来描述声音品质，这为评价和改善汽车声学性能提供了重要的依据。目前应用在汽车声学上的物理量非常多，比如有:混响时间、响度、尖锐度、粗糙度、语音清晰度等。而在公开的文献里面，没有发明人发现将混响时间用于对车内听音环境进行分析和改进的方法。并且，目前对于车内吸声性能的测量，大都是通过在动态工况下实际路试实现。如果要将混响时间用于对车内听音环境进行分析和改进，则需要若干次的路试进行调试或验证，不仅使过程繁杂化，还消耗大量人力物力，非常不经济。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可在静态工况下实施的车内混响时间的测量和计算方法，无需通过频繁的动态工况路试即可获得混响时间这一物理指标，为快捷、方便地分析和评价车内吸声材料性能提供基础。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供一种车内混响时间的测量和计算方法，包括:
步骤Si，计算所测声源声压原始平均值；
步骤S2，根据所述声源声压原始平均值，分别设定车内各测点的声源声压衰减前的第一值和衰减后的第二值；
步骤S3，根据所述第一值和第二值的差值，以及从所述第一值线性衰减到所述第二值的时间，分别计算各测点的声压衰减斜率；
步骤S4，根据所述各测点的声压衰减斜率计算获得所述测点的混响时间。
[0005]其中，所述步骤SI具体包括:
根据所述声源声压衰减之前在车内的各测点所接收的稳态噪声信号，自动计算各频带声压值，再求其平均值。
[0006]其中，所述第一值为所述声源声压原始平均值减去第一调整值，所述第二值为所述声源声压原始平均值减去第二调整值。
[0007]其中，所述第一调整值取值为5，所述第二调整值取值为35。
[0008]其中，所述声压衰减斜率由所述第一值和第二值的差值除以所述第一值线性衰减到所述第二值的时间而得。
[0009]其中，所述混响时间由-60除以所述声压衰减斜率而得。
[0010]其中，还包括:
步骤S5，对所述各测点的混响时间求平均值，获得各测点的平均混响时间。
[0011]其中，还包括:
将声源设置在车内不同位置，每改变一个位置，即执行一次所述步骤S2-S5，并对声源位于不同位置时所获得的所述各测点的混响时间求平均值，获得车内平均混响时间。
[0012]实施本发明所带来的有益效果是:根据声压衰减斜率计算得到的车内平均混响时间，即可评价出车内声学材料的吸声系数，从而为分析和改进声学材料的吸声性能提供了基础。并且，这些过程均在汽车静态时完成，无需频繁路试，节省人力物力和成本，还可在工程样车的吸声改进方案逐步对应实施后，在后续的PT1、PT2 (Prototype Test)试制样车及SOP (Start of Product1n)量产车开始阶段反复验证和不断改进。除了车内平均混响时间之外，各个测点的混响时间也可以用于评价所在车内不同区域吸声材料的吸声性能，以针对性加以改进。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本发明实施例一种车内混响时间的测量和计算方法的流程示意图。
[0015]图2是本发明实施例中声压衰减曲线示意图。
[0016]图3是本发明实施例中混响时间与吸声系数的关系曲线示意图。
[0017]图4是本发明实施例中声源与传声器的布置示意图。
[0018]图5是本发明实施例中试验样车与参考车的声压级衰减曲线示意图。
[0019]图6是本发明实施例中试验样车与参考车的车内平均混响时间曲线示意图。
[0020]图7是本发明实施例中声学材料改善前后的吸声系数对比曲线示意图。
【具体实施方式】
[0021 ] 以下结合附图对本发明实施例进行详细说明。
[0022]请参照图1所示，本发明实施例一提供一种车内混响时间的测量和计算方法，包括:
步骤Si，计算所测声源声压原始平均值；
步骤S2，根据所述声源声压原始平均值，分别设定车内各测点的声源声压衰减前的第一值和衰减后的第二值；
步骤S3，根据所述第一值和第二值的差值，以及从所述第一值线性衰减到所述第二值的时间，分别计算各测点的声压衰减斜率；
步骤S4，根据所述各测点的声压衰减斜率计算获得所述测点的混响时间。
[0023]以下对各步骤进行具体说明。
[0024]步骤SI中的声源声压原始平均值，是声源声压衰减之前在车内的各测点布置的传声器所接收的稳态噪声信号，通过声学材料系统软件自动计算各频带声压值然后取的平均值，本实施例中记为Yavg。
[0025]步骤S2中，考虑到在理想情况下，声压级与时间呈线性关系，并且背景噪声足够低，因此可以设定声源声压从第一值是线性衰减到第二值的，其中，本实施例的第一值设为Y1，第二值设为γ2。如图2所示，第一值Y1为声源声压原始值稳定一段时间以后的取值，接近Yavg，表现为Yavg减去第一调整值R1，对应时间记为T1 ;而第二值Y2则接近衰减后的稳定值，表现为Yavg减去第二调整值R2,对应时间记为Τ2。合理设定从第一值Y1到第二值Y2的线性衰减量，有助于本发明对声压衰减斜率及混响时间的计算。
[0026]作为一个例子，R1取值为5，R2取值为35。
[0027]由此，步骤S3中，声压衰减斜率(记为Slope)通过下述方式计算得到:
Slope = Λ Y / AT = (Y2-Y1) / (T2-T1)
由于是声压衰减，第二值Y2是小于第一值Y1的，因此得出的声压衰减斜率也为负值。
[0028]考虑到混响时间的定义是，声场达到稳态，声源停止发声后