用于预测信号的频率出现的能听度的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于预测包括至少一个参考频率成分的信号的频率出现的能听度的系统，该系统包括：用于分析所述信号的装置（MEA），该信号能够识别所述信号内的噪声屏蔽和频率出现的频率成分；多个滤波器（FLT），其通带在相应的频率成分上居中。该系统包括用于根据每个滤波器内屏蔽的水平以及屏蔽中单独发射的每个频率成分的检测阈值，计算对应于整体频率出现的能听度的参考频率成分的水平的装置（MC）。本发明专利技术可以用于预测机动车辆或火车的乘客舱内发射的频率出现的能听度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预测信号的频率出现的能听度的方法和系统
本专利技术涉及信号能听度的预测，尤其是包含一个或多个频率成分且屏蔽背景噪声(也称为屏蔽)的信号的频率出现(frequencyemergency)的能听度。
技术介绍
频率出现包含与在信号谱线中出现的尖峰对应的一个或多个频率成分。频率出现的能听度的预测使得可以确定听者将是否能够听见背景噪声屏蔽的该频率出现。在机动车辆中，车载旋转系统，例如交流发电机、配电系统和变速箱小齿轮可以发射各种水平的多个频率成分。此外，这些频率成分通常由来自车辆的背景噪声屏蔽。该噪声屏蔽例如对应于汽车振动或外部的风。为了改善这种车辆的用户的舒适性，可以实施所谓的声音设计方法以减小某些频率成分的强度。也就是说，屏蔽噪声的谱线中频率成分的存在并不使在屏蔽中该成分的能听度成为必要。可以参考描述信号检测理论的文档“SignalDetectionTheoryandPsychophysics–GreenD.M.andSwetsJ.A.,2ndedition”。尤其是，可以在存在背景噪声时例如通过对听者实施测试获得用于频率成分的所谓检测阈值。还应当注意：这些检测阈值对应于可检测性指数，其特征在于使用它可以容易地在屏蔽背景噪声中检测频率出现的存在。因而可以预测屏蔽背景噪声中发射的单独的频率成分的能听度。再者，在发射包含多个频率成分的频率出现的情况下，如果在针对屏蔽噪声中的每个单独的成分已知的其检测阈值处存在每个频率成分，则频率出现被称为是同等可检测的(equidetectable)，且可以预测整体频率出现的能听度。在该指定情况中，每个频率成分的可检测性指数相同，且频率出现整体的可检测性指数等于频率成分的数目乘以屏蔽中独立存在的单独的频率成分的可检测性指数的平方根。用于检测同等可检测频率出现的方法不能用于预测由复杂(即，包含多个频率成分)噪声屏蔽的非同等可检测频率出现的能听度，所述复杂噪声诸如是在机动车辆或火车的驾驶期间存在的背景噪声，其频率成分不位于其检测阈值的水平处。此外，在修改该整体频率出现的能听度的频率出现的频率成分之间存在相互作用。因而，不可能预测包含多个频率成分且被复杂噪声屏蔽的频率出现的能听度。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是解决上述缺点，且尤其是实现被复杂背景噪声屏蔽的频率出现的能听度的预测。根据一个方面，提供一种用于预测包含至少一个参考频率成分的信号的频率出现的能听度的方法，该方法包含以下步骤：－以识别所述信号内的噪声屏蔽的方式分析所述信号；－识别频率出现的频率成分；－借助于其通带分别在频率成分上居中的多个滤波器以获得滤波器通带内的单独的屏蔽这样的方式对信号进行滤波；－根据每个频率成分的水平、每个滤波器内屏蔽的水平以及屏蔽中单独地发射的每个频率成分的检测阈值计算对应于整体频率出现的能听度的参考频率成分的水平。听者仅可以确定整体频率出现的能听度，所以通过计算获得的参考成分的水平对应于整体频率出现的能听度。因而，与实验确定的值相比，获得对应于整体频率出现的能听度的参考频率成分的水平。再者，当成分通过不同噪声屏蔽单独地发射时，可以获得成分的检测阈值的值。例如，可以使用类似于在滤波步骤之后获得的所述信号的屏蔽的噪声屏蔽。有利地，针对每个频率成分计算差异，首先是成分的水平和屏蔽中单独地发射的成分的检测阈值之间的差异，然后是参考成分的水平和屏蔽中单独地发射的参考成分的检测阈值之间的差异。根据另一方面，提供一种用于预测包含至少一个参考频率成分的信号的频率出现的能听度的系统，该系统包含：用于分析能够识别所述信号内的噪声屏蔽和频率出现的频率成分的所述信号的装置；多个滤波器，其通带分别在频率成分上居中。系统包含用于根据每个滤波器内屏蔽的水平以及屏蔽中单独地发射的每个频率成分的检测阈值，计算对应于整体频率出现的能听度的参考频率成分的水平的装置。有利地，滤波器是舍入指数滤波器。多个舍入指数滤波器使得可以获得类似于人耳执行的滤波。屏蔽可以是来自机动车辆乘客舱或火车车厢的噪声。因而获得能够预测信号的频率出现的能听度的系统，该信号可以包含在复杂噪声(例如，来自机动车辆乘客舱或火车车厢的噪声)内发射的多个频率成分。附图说明当研究通过非限制性示例给出且通过附图说明的实施方式和实施例的详细描述时，本专利技术的其他优势和特征将变得更加明显，附图中：－图1说明包含多个频率成分的信号的谱线，－图2说明根据本专利技术的方法步骤；以及－图3示意性说明根据本专利技术的系统。具体实施方式在图1中示出包含由5个频率成分F1、F2、F3、F4和F5组成的频率出现的信号S的谱线。频率出现通过屏蔽噪声M(例如来自机动车辆乘客舱或火车车厢的噪声)屏蔽。具有频率成分F2-F5的屏蔽噪声M中发射的频率成分F1的水平可以通过频率成分F2-F5修改，且这甚至在这些频率成分在其检测阈值以下的水平发射时发生。因而，在与单独的频率成分的检测阈值的已知值相比较之后，频率出现Ns的水平和屏蔽水平Nm(在借助于在成分F1的频率上居中的滤波器滤波之后)的比较实现整体频率出现的能听度的预测。再者，为了修改频率成分F1的检测阈值，借助于声音设计方法，可以以这种方式对频率成分F2-F5采取行动：修改该频率成分F1的感知且因而修改通过人耳的频率出现的感知。在图2中示出根据本专利技术的方法的不同步骤。在第一步骤E01中，记录总体声音信号即频率出现和屏蔽声音。该信号可以是机动车辆的电动机发射、在车辆的运行阶段期间在乘客舱中记录的信号。然后实施信号分析步骤E02以获得所述信号的谱线。该分析步骤还可以包含频率出现和屏蔽噪声的识别。然后在步骤E03中识别频率出现的各种频率成分。特别地，可以使用原先获得的屏蔽噪声以识别频率成分。如果频率出现仅包含一个单独的频率成分，则实施步骤E04。该步骤对应于以这种方式借助于通带在所述单独的频率成分上居中的滤波器(例如，舍入指数滤波器)的信号的滤波：针对滤波器，获得滤波器通带内的单独的屏蔽。为了确定该单独的频率成分是否可听到，可以计算在频率出现Ns的水平和屏蔽水平Nm之间的差异(步骤E05)。在步骤E06中，该差异然后与该频率成分的检测阈值进行比较。当该频率成分在整体频率出现中发射时，不修改该的频率成分的检测阈值，因为该频率出现的谱线仅包含单独的频率成分。因而，借助于在滤波之后获得的屏蔽可以使用针对检测阈值已知的值，例如，在实验中获得的值。检测阈值的获得在文档“Psychoacoustics:Factsandmodels,ZWICKERE.andFASTLH.(1999),2ndEdition,Springer-Verlag,Berlin”中明确地描述。如果频率出现包含多个频率成分，例如信号S的频率出现包含5个频率成分F1-F5，则实施步骤E07。该步骤E07对应于借助于多个滤波器的信号的滤波。这些滤波器的通带分别在频率出现的频率成分上居中。因而，针对每个频率成分和每个滤波器，获得滤波器通带内的单独的屏蔽。该单独的屏蔽尤其使得可以确定屏蔽的水平和屏蔽噪声中单独地发射的频率成分的检测阈值。例如，可以针对信号S使用5个滤波器，这些滤波器的通带分别在频率成分F1-F5上居中。在下面的步骤中，指数i对应于信号的频率出现的频率成分，位于1和n之间，n是频率出现的频率成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于预测包含至少一个参考频率成分的信号（S）的频率出现的能听度，该方法包含以下步骤：－以识别所述信号内噪声屏蔽（M）的方式分析所述信号；－识别频率出现的频率成分；－借助于其通带分别在频率成分（F1‑F5）上居中的多个滤波器，以针对每个滤波器获得滤波器通带内单一屏蔽的方式对信号（S）进行滤波；－根据每个频率成分的水平、每个滤波器内屏蔽的水平以及屏蔽中单一发射的每个频率成分的检测阈值，计算对应于整体频率出现的能听度的参考频率成分的水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.18 FR 11522441.一种用于预测包含至少一个参考频率成分的信号(S)的频率出现的能听度的方法，该方法包含以下步骤：－以识别所述信号内噪声屏蔽(M)的方式分析所述信号；－识别频率出现的频率成分；－借助于其通带分别在频率成分(F1-F5)上居中的多个滤波器，以如下方式对信号(S)进行滤波，其中对于每个滤波器获得滤波器通带内对单独地发射的频率成分的屏蔽；－根据每个频率成分的水平、每个滤波器内屏蔽的水平以及屏蔽中单独地发射的每个频率成分的检测阈值，计算对应于整体频率出现的能听度的参考频率成分的水平。2.根据权利要求1所述的方法，其中针对每个频率成分计算差异，首先是频率成分的水平和屏蔽中单独...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·古亚德尔，F·杜博瓦，F·普瓦松，S·梅乌涅尔，G·拉博，C·拉凯托，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，法国国家铁路公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR