一种汽车低频路噪声的虚拟构建方法、装置、终端及存储介质与流程

本发明属于汽车，具体的说是一种汽车低频路噪声的虚拟构建方法、装置、终端及存储介质。

背景技术：

1、汽车电动化趋势下，发动机噪声消失，乘客感知噪声主要变为道路噪声，特别是粗糙路面激励引起的低频路噪声更是引起客户抱怨的主要部分，在项目前期开发阶段，车辆路噪性能开发一旦完成，后期通过实际样车发现的路噪问题很难进行优化改善，因此有必要在前期无样车阶段进行仿真结果分析及达标优化，消除后期风险。但是，传统对路噪的仿真评价主要依赖仿真结果曲线或路噪总值，但随着客户对车内声音品质要求的提高，过往仿真的曲线或总值同声音品质好坏无必然关联，因此建立一种考虑掩蔽声的低频路噪的虚拟声场还原变得十分重要，实现在前期无样车阶段，基于仿真结果即可对声音品质进行虚拟评价。

技术实现思路

1、本发明提出了一种汽车低频路噪声的虚拟构建方法、装置、终端及存储介质，通过建立整车有限元模型并进行频域仿真分析，获得车内耳旁声压频域结果曲线，利用实测左右耳噪声计算相干性曲线，获取进行直接评价的声压信号，考虑路噪声音品质好坏同时受掩蔽声印象，在还原的声压时域信号基础上，合成通过道路测试噪声分解的风噪声、胎噪声，可以实现在全噪声条件下进行前期路噪开发结果的无样车虚拟评价，解决了现有整车路噪开发过程中利用仿真频域曲线或路噪总值用于评判或优化路噪的依据的方法存在不足的问题。

2、本发明技术方案结合附图说明如下：

3、一种汽车低频路噪声的虚拟构建方法，包括：

4、对整车系统装配进行装配；

5、对整车路噪进行计算输出；

6、生成时域信号；

7、获取背景掩蔽声；

8、合成时域声场。

9、进一步的，所述对整车系统装配进行装配的具体方法如下：

10、将包含声腔有限元系统的车身有限元模型、包含前后悬架的底盘系统有限元模型、动力总成系统的有限元模型、轮胎进行装配连接，建立整车有限元模型。

11、进一步的，所述对整车路噪进行计算输出的具体方法如下：

12、对整车模态进行求解及验证，完成模型分析验证检查；

13、定义路面载荷激励的激励点位置和车内噪声测量点位置；

14、确定计算分析频率的范围；

15、输出包括驾驶员左右耳输出响应点的声压频域曲线，横坐标为频率，纵坐标为声压大小。

16、进一步的，所述生成时域信号的具体方法如下：

17、对获取的内左右耳声压信号进行相干性计算；

18、提取仿真计算获得的左右耳路噪声压时域信号；

19、根据试验相干性结果与仿真结果，分别计算左右耳相干信号与非相干信号部分；

20、将非相干时域信号与相干信号进行叠加，生成考虑相干性的仿真结果时域信号。

21、进一步的，所述获取背景掩蔽声的具体方法如下：

22、利用整车道路试验与满足需求的信号进行测试；

23、采用多重相干理论方法对胎噪进行分解；

24、采用多重相干理论方法对风噪进行分解；

25、去除剩余噪声与路噪声，获取胎噪声与风噪声时域信号。

26、进一步的，所述合成时域声场并且对低频路噪声进行评价的具体方法如下：

27、将左耳仿真噪声与背景掩蔽声进行合成；

28、将右耳仿真噪声与背景掩蔽声进行合成；

29、对时域声场进行还原。

30、进一步的，所述对获取的内左右耳声压信号进行相干性计算的具体方法如下：

31、计算内耳与外耳声压曲线的相干函数cohlr，计算方法如公式：

32、

33、式中，glr(f)为左右耳声压的互谱曲线；gll(f)与grr(f)分别为左耳与右耳声压的自谱曲线，其定义方法如下所示：

34、

35、式中，xr(f)为右耳声压幅频序列；xl(f)为左耳声压幅频序列。

36、进一步的，提取仿真计算获得的左右耳路噪声压时域信号的具体方法如下：

37、1)设定计划生成时域信号的频率上下限fu，fl；

38、2)由采样频率fs、时间间隔δt、估计采样点数nt，采样总时间t，确定傅里叶变换实际采样点数n:

39、2m-1<nt<+2m→n＝2m                          (3)

40、实际采样时间tr:

41、tr＝nδt                                     (4)

42、实际采样分辨率：

43、δf＝1/tr                                     (5)

44、3)由时间频率上下限求得对应功率谱序列号：

45、

46、按照上下限频率序列号，以δf为采样频率间隔，在功率谱曲线拾取离散点gq(fk)，其中fk为第k个序列号；

47、4)生成离散幅值样本点：

48、

49、5)生成随机相位谱：长度为1+n/2的(0，2π)均匀分布的随机相位序列

50、6)生成离散双边频谱，首先由相位与幅值球的单边频谱：

51、

52、生成离散双边频谱：

53、q(n+1-k)＝q*(k+1), k＝1,2,…n/2                      (9)

54、7)基于步骤6)的双边频谱，采用逆傅里叶变换，获取第n个声压的时间序列：

55、

56、8)基于步骤7)所得的离散时域声压样本点，即为计划生成的左耳路噪时域声压曲线；

57、以上步骤完成路噪左耳声压信号生成；

58、9)由式(1)与步骤3)方法，计算右耳同左耳相干部分信号频谱幅值，gqr为右耳声功率曲线：

59、gr(fk)＝gqr(fk)cohlr                              (11)

60、10)-11)重复步骤5)-步骤7)，生成同左耳相干部分的时域声压信号；

61、12)由式(1)与步骤3)方法，计算右耳同左耳非相干部分信号频谱幅值：

62、gr(fk)＝gqr(fk)(1-cohlr)                              (12)

63、13)-14)重复步骤5)-步骤7)，生成同左耳非相干部分的时域声压信号；

64、15)基于步骤11)与步骤14)生成的右耳声压的相干部分与非相干部分时域信号并进行合成，完成右耳声压时域信号；此时完成完整的基于仿真频域曲线的左右耳声压时域信号的生成。

65、第二方面，本发明实施例还提供了一种汽车低频路噪声的虚拟构建装置，包括：

66、装配模块，用于对整车系统装配进行装配；

67、输出模块，用于对整车路噪进行计算输出；

68、生成模块，用于生成时域信号；

69、获取模块，用于获取背景掩蔽声；

70、合成评价模块，用于合成时域声场。

71、第三方面，提供一种终端，包括：

72、一个或多个处理器；

73、用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；

74、其中，所述一个或多个处理器被配置为：

75、执行本发明实施例的第一方面所述的方法。

76、第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行本发明实施例的第一方面所述的方法。

77、第五方面，提供一种应用程序产品，当应用程序产品在终端在运行时，使得终端执行本发明实施例的第一方面所述的方法。

78、本发明的有益效果为：

79、1)道路噪声的前期开发不仅只依赖于仿真结果曲线或总值，同时将路噪声音品质好坏进行综合评价，满足客户对乘用车道路噪开发更高的品质要求，本发明主要提供了一种前期声场还原技术，以支撑无样车的路噪声音品质评价。

80、2)通过在路噪仿真结果中增加利用噪声分解试验获得的胎噪及风噪等数据，实现在完整掩蔽声下的路噪声音品质评价，声场还原更真实，声音品质评价结果更加可靠。