CN115452399A - 汽车加速声品质评价方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车噪音处理领域，公开了一种汽车加速声品质评价方法、装置、计算机设备及存储介质，其方法包括：获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值；第一谐阶声压幅值为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值；第二谐阶声压幅值为主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值；根据主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值确定声压幅值斜率；根据声压幅值斜率和主阶次确定在指定转速下的阶次衰减率。本发明确定出的阶次衰减率，可以较好地衡量动力感与愉悦感之间是否平衡，有利于提升汽车加速声品质。
Description
技术领域
本发明涉及汽车噪音处理领域，尤其涉及一种汽车加速声品质评价方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
声品质参数作为一种考虑人的心理感受因素的指标，常用于评价开关门声品质、电气附件声品质、音响声品质等。加速声品质属于声品质参数的一种，用于评价人们对汽车加速时产生的噪音的感受。
汽车发动机加速声品质的动力感(或称为力量感)与声音的调制幅度有关。没有轰鸣感的车内噪声被认为是愉悦感(或称为安静感)。动力感的提升会造成安静感的降低。应该寻求合适的轰鸣感声压级来达到动力感与愉悦感的平衡。
现有技术中，加速声品质可以采用诸如响度、尖锐度、粗糙度、波动度等参量表征。然而此类参量无法衡量动力感与愉悦感之间是否平衡，整体听觉效果是否和谐。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种汽车加速声品质评价方法、装置、计算机设备及存储介质，以更好地衡量动力感与愉悦感之间是否平衡。
一种汽车加速声品质评价方法，包括：
获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值；所述第一谐阶声压幅值为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值；所述第二谐阶声压幅值为所述主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值；
根据所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值确定声压幅值斜率；
根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率。
一种汽车加速声品质评价装置，包括：
获取声压幅值模块，用于获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值；所述第一谐阶声压幅值为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值；所述第二谐阶声压幅值为所述主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值；
确定声压幅值斜率模块，用于根据所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值确定声压幅值斜率；
确定阶次衰减率模块，用于根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述汽车加速声品质评价方法。
一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上述汽车加速声品质评价方法。
上述汽车加速声品质评价方法、装置、计算机设备及存储介质，通过评价声音信号中的贡献量前三的阶次成分，获得阶次衰减率，阶次衰减率可以衡量发动机噪音的动力感与愉悦感之间是否平衡，有利于提升汽车加速声品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中汽车加速声品质评价方法的一应用环境示意图；
图2是本发明一实施例中汽车加速声品质评价方法的一流程示意图；
图3是本发明一实施例中汽车加速声品质评价装置的一结构示意图；
图4是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。
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作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。
本实施例提供的汽车加速声品质评价方法，可应用在如图1的应用环境中，其中，客户端与服务端进行通信。其中，客户端包括但不限于各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。服务端可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一实施例中，如图2所示，提供一种汽车加速声品质评价方法，以该方法应用在图1中的服务端为例进行说明，包括如下步骤S10-S30。
S10、获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值；所述第一谐阶声压幅值为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值；所述第二谐阶声压幅值为所述主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值。
可理解地，在噪音数据的频谱中，阶次指的是频率f(Hz)与发动机转速R(r/s)呈一定比例关系n＝f/R的声音成分，可用n表示阶次。主阶次指的是所有阶次中声压级最大的阶次。谐阶次指的是所有阶次中与主阶次呈比例关系的阶次成分。主阶声压幅值即为主阶次的声压幅值。第一谐阶声压幅值则为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值。第二谐阶声压幅值则为主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值。在此处，最大谐阶次指的是所有阶次中，除了主阶次之外声压幅值最大的阶次。次大谐阶次指的是所有阶次中，除了主阶次和最大谐阶次之外声压幅值最大的阶次。
在一些示例中，主阶次为2阶，主阶次之后的最大谐阶次为4阶，主阶次之后的次大谐阶次为6阶。
在一些示例中，主阶次为3阶，主阶次之后的最大谐阶次为4.5阶，主阶次之后的次大谐阶次为6阶。
在一些示例中，主阶次为3阶，主阶次之后的最大谐阶次为1.5阶，主阶次之后的次大谐阶次为4.5阶。
在一示例中，步骤S10，即所述获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值，包括：
S101、从所述噪音数据提取出与所述指定转速对应的声音信号；
S102、对所述声音信号进行短时傅里叶变换，获得时频谱；
S103、采用阶次追踪方法从所述时频谱提取出所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值。
可理解地，噪音数据包括了多个转速下的声音信号。可以先从噪音数据提取出与指定转速对应的声音信号，然后对声音信号进行短时傅里叶变换，生成时频谱，最后采用阶次追踪方法从时频谱提取出主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值。
本实施例使用短时傅里叶变换和阶次追踪方法处理噪音数据，提取出声压幅值，操作简便，处理难度低。
S20、根据所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值确定声压幅值斜率。
可理解地，在获得主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值之后，可以通过线性回归方法对三个声压幅值进行拟合，获得拟合直线y＝k*n+b，其中，y表示声压幅值，k为声压幅值斜率，n为阶次，b为阶次为0时拟合直线在y轴的截距。
S30、根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率。
在一示例中，步骤S30，所述根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率，包括：
S301、通过阶次衰减率计算公式处理所述声压幅值斜率和所述主阶次，生成所述阶次衰减率，所述阶次衰减率计算公式包括：
ODR＝|k|·N
其中，ODR为所述阶次衰减率；
k为所述声压幅值斜率；
N为所述主阶次。
可理解地，可通过上述阶次衰减率计算公式计算出噪音数据在指定转速下的阶次衰减率。阶次衰减率即为声压幅值斜率的绝对值与主阶次的乘积。
阶次衰减率表征了声音频谱的递减效应。加速声品质可以分为动力感和愉悦感。尽管二者不是严格对应的关系，一般情况下，两种听感存在负相关关系。阶次衰减率可以同时衡量“动力感”和“愉悦感”。在此处，阶次衰减率通过评价声音信号中的贡献量前三的阶次成分来衡量声音的突出程度和调制效果。阶次衰减率越大，代表阶次的衰减越剧烈，主阶次声压级明显大于谐阶次，其声品质“动力感”越强。阶次衰减率越小，代表阶次的衰减不剧烈，主阶次和谐阶次声压级接近，其声品质“愉悦感”越强。
可选的，步骤S30之后，即所述根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率之后，包括：
S40、获取指定转速区间内的多个所述阶次衰减率，生成衰减率分布数据；
S50、根据所述衰减率分布数据生成汽车发动机的声品质评价数据。
可理解地，指定转速区间可以根据实际需要进行设置，如可以是0～5000r/s。可以按照步骤S10-S30的方法计算出各个转速对应的阶次衰减率，生成衰减率分布数据。在一些示例中，衰减率分布数据可用阶次衰减率-转速曲线表示。
然后，对衰减率分布数据进行分析，生成声品质评价数据。在一些示例中，声品质评价数据包括但不限于阶次衰减率-转速曲线中的阶次衰减率的峰值转速、最高阶次衰减率、阶次衰减率的变化率。
本实施例通过对不同转速下的阶次衰减率进行分析，可以获得更加全面的汽车发动机的声品质评价数据。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供一种汽车加速声品质评价装置，该汽车加速声品质评价装置与上述实施例中汽车加速声品质评价方法一一对应。如图3所示，该汽车加速声品质评价装置包括获取声压幅值模块10、确定声压幅值斜率模块20和确定阶次衰减率模块30。各功能模块详细说明如下：
获取声压幅值模块10，用于获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值；所述第一谐阶声压幅值为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值；所述第二谐阶声压幅值为所述主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值；
确定声压幅值斜率模块20，用于根据所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值确定声压幅值斜率；
确定阶次衰减率模块30，用于根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率。
可选的，获取声压幅值模块10包括：
提取声音信号单元，用于从所述噪音数据提取出与所述指定转速对应的声音信号；
获得时频谱单元，用于对所述声音信号进行短时傅里叶变换，获得时频谱；
幅值提取单元，用于采用阶次追踪方法从所述时频谱提取出所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值。
可选的，所述主阶次为2阶，所述主阶次之后的最大谐阶次为4阶，所述主阶次之后的次大谐阶次为6阶。
可选的，所述主阶次为3阶，所述主阶次之后的最大谐阶次为4.5阶，所述主阶次之后的次大谐阶次为6阶。
可选的，所述主阶次为3阶，所述主阶次之后的最大谐阶次为1.5阶，所述主阶次之后的次大谐阶次为4.5阶。
可选的，确定阶次衰减率模块30包括：
公式处理单元，用于通过阶次衰减率计算公式处理所述声压幅值斜率和所述主阶次，生成所述阶次衰减率，所述阶次衰减率计算公式包括：
ODR＝|k|·N
其中，ODR为所述阶次衰减率；
k为所述声压幅值斜率；
N为所述主阶次。
可选的，汽车加速声品质评价装置还包括：
生成分布数据模块，用于获取指定转速区间内的多个所述阶次衰减率，生成衰减率分布数据；
生成评价数据模块，用于根据所述衰减率分布数据生成汽车发动机的声品质评价数据。
关于汽车加速声品质评价装置的具体限定可以参见上文中对于汽车加速声品质评价方法的限定，在此不再赘述。上述汽车加速声品质评价装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括可读存储介质、内存储器。该可读存储介质存储有操作系统、计算机可读指令和数据库。该内存储器为可读存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储汽车加速声品质评价方法所涉及的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机可读指令被处理器执行时以实现一种汽车加速声品质评价方法。本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可读指令，处理器执行计算机可读指令时实现以下步骤：
获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值；所述第一谐阶声压幅值为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值；所述第二谐阶声压幅值为所述主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值；
根据所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值确定声压幅值斜率；
根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率。
在一个实施例中，提供了一个或多个存储有计算机可读指令的计算机可读存储介质，本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。可读存储介质上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时实现以下步骤：
获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值；所述第一谐阶声压幅值为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值；所述第二谐阶声压幅值为所述主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值；
根据所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值确定声压幅值斜率；
根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，所述的计算机可读指令可存储于一非易失性可读取存储介质或易失性可读存储介质中，该计算机可读指令在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车加速声品质评价方法，其特征在于，包括：
获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值；所述第一谐阶声压幅值为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值；所述第二谐阶声压幅值为所述主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值；
根据所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值确定声压幅值斜率；
根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率。
2.如权利要求1所述的汽车加速声品质评价方法，其特征在于，所述获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值，包括：
从所述噪音数据提取出与所述指定转速对应的声音信号；
对所述声音信号进行短时傅里叶变换，获得时频谱；
采用阶次追踪方法从所述时频谱提取出所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值。
3.如权利要求1所述的汽车加速声品质评价方法，其特征在于，所述主阶次为2阶，所述主阶次之后的最大谐阶次为4阶，所述主阶次之后的次大谐阶次为6阶。
4.如权利要求1所述的汽车加速声品质评价方法，其特征在于，所述主阶次为3阶，所述主阶次之后的最大谐阶次为4.5阶，所述主阶次之后的次大谐阶次为6阶。
5.如权利要求1所述的汽车加速声品质评价方法，其特征在于，所述主阶次为3阶，所述主阶次之后的最大谐阶次为1.5阶，所述主阶次之后的次大谐阶次为4.5阶。
6.如权利要求1所述的汽车加速声品质评价方法，其特征在于，所述根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率，包括：
通过阶次衰减率计算公式处理所述声压幅值斜率和所述主阶次，生成所述阶次衰减率，所述阶次衰减率计算公式包括：
ODR＝|k|·N
其中，ODR为所述阶次衰减率；
k为所述声压幅值斜率；
N为所述主阶次。
7.如权利要求1所述的汽车加速声品质评价方法，其特征在于，所述根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率之后，包括：
获取指定转速区间内的多个所述阶次衰减率，生成衰减率分布数据；
根据所述衰减率分布数据生成汽车发动机的声品质评价数据。
8.一种汽车加速声品质评价装置，其特征在于，包括：
获取声压幅值模块，用于获取噪音数据在指定转速下的主阶声压幅值、第一谐阶声压幅值和第二谐阶声压幅值；所述第一谐阶声压幅值为主阶次之后的最大谐阶次的声压幅值；所述第二谐阶声压幅值为所述主阶次之后的次大谐阶次的声压幅值；
确定声压幅值斜率模块，用于根据所述主阶声压幅值、所述第一谐阶声压幅值和所述第二谐阶声压幅值确定声压幅值斜率；
确定阶次衰减率模块，用于根据所述声压幅值斜率和所述主阶次确定在所述指定转速下的阶次衰减率。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，其特征在于，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至7中任一项所述汽车加速声品质评价方法。
10.一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项所述汽车加速声品质评价方法。
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