一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法
文献发布时间：2023-06-19 16:08:01
技术领域
本发明属于汽车领域；具体涉及一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法。
背景技术
随着汽车产业的日趋成熟，汽车零部件系统的声音设计必将逐渐从早期的降噪向提升声音品质方向发展。而声品质的开发必将引入不同于传统声压级的心理声学参数。不同的心理声学参数具有不同的适用工况，因此本专利的首先步骤就是确定适用于描述天窗遮阳帘的心理声学参数。考虑到天窗开启状态相对于关闭状态对于车内乘员来说是一个不同的声学感知环境。因此下一步是引入相应修正量，将天窗开、关两种状态的心理声学参数数据统一到同一体系下进行对比分析。最后就是对修正后的心理声学参数结合声音的主观评分体系确定满足要求的参数取值范围，建立天窗遮阳帘系统的声学目标体系。针对汽车天窗系统声音设计相关的发明专利一般有两种，一种是早期的基于声压级的开发方法或异响测试方法，优点是操作简单，缺点就是无法得到基于心理声学的结果。另一种是主要针对结构的优化方法，这种方法更多的是针对某一类问题，而没有说明构建一个完善的天窗遮阳帘声音的设计体系方法。
发明内容
本发明提供了一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，用以解决现有技术中没有通过天窗开启状态下声学参数的修正来提高主客观感知匹配精度的方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述设计方法包括以下步骤：
步骤1：整车状态下天窗遮阳帘系统声音的客观测试；
步骤2：基于步骤1的测试，根据心理声学进行客观评价参数的初选；
步骤3：基于步骤2初选出客观评价参数，进行整车状态下天窗遮阳帘系统声音的主观评价；
步骤4：基于步骤3的主观评价，根据心理声学进行修正参量的计算；
步骤5：基于步骤4修正的参量，进行主客观参量关联性分析；
步骤6：基于步骤5参量关联性的分析，建立主客观评价目标体系。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤1整车状态下天窗遮阳帘系统声音的客观测试具体包括以下步骤，
步骤1.1：将驾驶员座椅调整至各极限位置的中点位置，并将声学人工头模拟人的坐姿放置固定在驾驶员座椅；
步骤1.2：操作人员同时坐在主驾驶座椅上；
步骤1.3：操作天窗遮阳帘系统运行，并重复三次，用声学人工头记录系统运行过程的声音。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤2根据心理声学进行客观评价参数的初选具体为，
对步骤1记录的天窗开关运行、遮阳帘开关运行的声音按要求进行截取；
截取平稳运行阶段的内耳数据作为研究对象；
将天窗、遮阳帘到达限位即声压级峰值的前0.5s和后1s的数据截取作为研究对象，取内耳数据作为研究对象；
将平稳运行数据，计算其响度、特征响度、粗糙度、波动度及音调度；限位处数据，计算其响度、特征响度及尖锐度；作为初版客观评价参量。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述按要求进行截取具体为，
所述按要求进行截取具体为，针对普通天窗，将普通天窗的开关运行声音截取2s，将普通天窗的遮阳帘的开关运行声音截取4s；
针对全景天窗，将全景天窗的开关运行声音截取4s，将全景天窗遮阳帘的开关运行声音截取8s。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤3进行整车状态下天窗遮阳帘系统声音的主观评价具体为，
评价位置：驾驶员位置；
操作方法：车辆蓄电池电量充足，处于上电状态；操作天窗、遮阳帘运行，重复三次；
评价内容：评价天窗、遮阳帘运行过程中平稳阶段的声音，评价天窗、遮阳帘运行至限位的声音；
主观评价方法采用10分制，评价分数的最小单位为0.5分；
统计时对评价小组的各被评价项声音的评分取平均值，计算后以0.25为基准进行圆整，最终得分记为主观评价S1。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤4根据心理声学进行修正参量的计算具体为，对天窗打开状态声音的响度、尖锐度参数进行相应修正；对声音样本中主观评价6.25～7.75分的数据进行混响场和自由场的数据分析，计算不同声场下天窗开关声音数据的响度、尖锐度数值；然后对不同声场的数据差值结果进行统计，按0.5分一档分为三档取差值结果平均值。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述
当主观评价在6.25～6.75时，响度差值为0.8，尖锐度差值为0.14；
当主观评价在6.75～7.25时，响度差值为0.7，尖锐度差值为0.10；
当主观评价在7.25～7.75时，响度差值为0.6，尖锐度差值为0.06。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤5进行主客观参量关联性分析具体为，对所有天窗打开状态下混响场的响度、尖锐度数据进行修正；
将修正后的各初版客观评价参量与对应的主观评价分值进行关联性分析，建立回归方程S，筛选与主观评价分值相关性较大的客观参数作为准客观评价参量；
对各主客观评价关联性进行可信度判定，将所述准客观量化评价参量带入回归方程，计算得出客观量化结果S2，并通过公式1-|S1-S2|/S1*100％，计算绝对误差，并判断绝对误差；
若所得绝对误差＞95％，则该准客观量化评价参量为最终确定的客观评价参量；
若所得绝对误差≤95％，则重复主客观评价参量相关性分析。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，设定天窗遮阳帘系统声音主观评价目标分值需要达到不低于7分。天窗、遮阳帘运行声音，天窗、遮阳帘到达限位声音的客观评价参量及评价目标如下：
天窗和遮阳帘的运行声音均为，N5响度≤9.0；
8～13的特征响度≤1.0，其他频带的特征响度≤0.7；
粗糙度≤0.05；
天窗到达限位声音：N5响度≤15.0；遮阳帘到达限位声音N5响度≤12.0；
所有频带的特征响度≤0.7；
尖锐度≤2.5。
本发明的有益效果是：
本发明考虑到天窗打开后车内声场变化对人耳听感的影响，纳入了基于主观评价的对天窗运行声学参数的相应修正。
本发明采用的基于主观评价的半自由场到混响场的修正方法同样适用于汽车上如车窗升降、后背门开闭等其他类似工况。
附图说明
附图1是本发明的方法流程图。
附图2是本发明的实施例2的方法流程图。
附图3是本发明的限位值截取示意图。
附图4是本发明的平稳运行值截取示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述设计方法包括以下步骤：
步骤1：整车状态下天窗遮阳帘系统声音的客观测试；
步骤2：基于步骤1的测试，根据心理声学进行客观评价参数的初选；
步骤3：基于步骤2初选出客观评价参数，进行整车状态下天窗遮阳帘系统声音的主观评价；
步骤4：基于步骤3的主观评价，根据心理声学进行修正参量的计算；
步骤5：基于步骤4修正的参量，进行主客观参量关联性分析；
步骤6：基于步骤5参量关联性的分析，建立主客观评价目标体系。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤1整车状态下天窗遮阳帘系统声音的客观测试具体包括以下步骤，
步骤1.1：将驾驶员座椅调整至各极限位置的中点位置，并将声学人工头模拟人的坐姿放置固定在驾驶员座椅；
步骤1.2：操作人员同时坐在主驾驶座椅上；
步骤1.3：操作天窗遮阳帘系统运行，并重复三次，用声学人工头记录系统运行过程的声音。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤2根据心理声学进行客观评价参数的初选具体为，
对步骤1记录的天窗开关运行、遮阳帘开关运行的声音按要求进行截取；
截取平稳运行阶段的内耳数据作为研究对象；
将天窗、遮阳帘到达限位即声压级峰值的前0.5s和后1s的数据截取作为研究对象，取内耳数据作为研究对象；
将平稳运行数据，计算其响度、特征响度、粗糙度、波动度及音调度；限位处数据，计算其响度、特征响度及尖锐度；作为初版客观评价参量。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述按要求进行截取具体为，
所述按要求进行截取具体为，针对普通天窗，将普通天窗的开关运行声音截取2s，将普通天窗的遮阳帘的开关运行声音截取4s；
针对全景天窗，将全景天窗的开关运行声音截取4s，将全景天窗遮阳帘的开关运行声音截取8s。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤3进行整车状态下天窗遮阳帘系统声音的主观评价具体为，
评价位置：驾驶员位置；
操作方法：车辆蓄电池电量充足，处于上电状态；操作天窗、遮阳帘运行，重复三次；
评价内容：评价天窗、遮阳帘运行过程中平稳阶段的声音，评价天窗、遮阳帘运行至限位的声音；
主观评价方法采用10分制，评价分数的最小单位为0.5分，评分标准如表2所示；
统计时对评价小组的各被评价项声音的评分取平均值，计算后以0.25为基准进行圆整，最终得分记为主观评价S1。
1分：性能评价：无法接受；客户满意度：非常不满意；改进需求：所有顾客均觉得需要改进；
2分：性能评价：无法接受；客户满意度：非常不满意；改进需求：所有顾客均觉得需要改进；
3分：性能评价：无法接受；客户满意度：很差；改进需求：所有顾客均觉得需要改进；
4分：性能评价：无法接受；客户满意度：很差；改进需求：所有顾客均觉得需要改进；
5分：性能评价：最低接受度；客户满意度：稍不满意；改进需求：一般顾客均觉得需要改进；
6分：性能评价：可接受；客户满意度：基本满意；改进需求：挑剔的顾客；
7分：性能评价：一般接受度；客户满意度：基本满意；改进需求：挑剔的顾客；
8分：性能评价：好；客户满意度：满意；改进需求：为受训过的人员；
9分：性能评价：非常好；客户满意度：非常满意；改进需求：难以察觉；
10分：性能评价：好极了；客户满意度：非常满意；改进需求：难以察觉。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤4根据心理声学进行修正参量的计算具体为，针对需要修正的工况——天窗打开状态，根据心理声学参数的定义，可知在响度、尖锐度、粗糙度、波动度、音调度等心理声学参数中，响度、尖锐度两项心理声学参数的定义是与声场环境相关的。因此为了在车内混响场内对天窗打开状态的声音样本进行评价，需要对天窗打开状态声音的响度、尖锐度参数进行相应修正；对声音样本中主观评价6.25～7.75分(所有数据样本均在此评分范围内)的数据进行混响场和自由场的数据分析，计算不同声场下天窗开关声音数据的响度、尖锐度数值；然后对不同声场的数据差值结果进行统计，按0.5分一档分为三档取差值结果平均值，数据结果见表3。由于正常评价环境为车内混响场，天窗打开即接近半自由场，此时感知到的响度会下降。故修正即为将天窗打开状态测得的哪几项参数减去下面基于主观评分得到的差值。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，
当主观评价在6.25～6.75时，响度差值/sone为0.8，尖锐度差值/acum为0.14；
当主观评价在6.75～7.25时，响度差值/sone为0.7，尖锐度差值/acum为0.10；
当主观评价在7.25～7.75时，响度差值/sone为0.6，尖锐度差值/acum为0.06。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述步骤5进行主客观参量关联性分析具体为，对所有天窗打开状态下(包括部分打开、全开，不包括初始上掀阶段)混响场的响度、尖锐度数据进行修正；即根据主观评分范围，用修正前的数据结果减去表3中的修正值；
将修正后的各初版客观评价参量与对应的主观评价分值进行关联性分析，建立回归方程S，筛选与主观评价分值相关性较大的客观参数作为准客观评价参量；
回归方程如下：y＝-0.094x+7.69；
对各主客观评价关联性进行可信度判定，将所述准客观量化评价参量带入回归方程，计算得出客观量化结果S2，并通过公式1-|S1-S2|/S1*100％，计算绝对误差，并判断绝对误差；
若所得绝对误差＞95％，则该准客观量化评价参量为最终确定的客观评价参量；
若所得绝对误差≤95％，则重复主客观评价参量相关性分析。
一种汽车天窗遮阳帘系统声音评价设计方法，所述
设定天窗遮阳帘系统声音主观评价目标分值需要达到不低于7分。天窗、遮阳帘运行声音，天窗、遮阳帘到达限位声音的客观评价参量及评价目标如下：
天窗和遮阳帘的运行声音均为，N5响度≤9.0sone；
8～13Bark的特征响度≤1.0sone/Bark，其他频带的特征响度≤0.7sone/Bark；
粗糙度≤0.05asper；
天窗到达限位声音：N5响度≤15.0sone；遮阳帘到达限位声音N5响度≤12.0sone；
所有频带的特征响度≤0.7sone/Bark；
尖锐度≤2.5acum。
表1数据处理参照表
表2评分描述表
表3声学参数修正参考