【技术实现步骤摘要】
一种基于FFT的螺旋桨噪声数学消唱方法及系统
[0001]本专利技术涉及声学控制
，具体涉及一种基于FFT的螺旋桨噪声数学消唱方法及系统。
技术介绍
[0002]相关研究显示，对螺旋桨模型的噪声进行测量时，有可能由于共振等原因导致螺旋桨上出现唱音。一旦出现唱音，就会严重妨碍模型桨的噪声数据采集，使得螺旋桨噪声性能难以测量评估。
[0003]因此，需要对螺旋桨唱音进行消除，目前主要采用的主要是物理消唱和变工况避唱，其中，物理消唱是通过改变桨模随边形状、贴激流丝或是导边增加粗糙度等物理手段改变桨叶随边发放尾涡的频率或是改变桨叶固有频率从而消除唱音现象，但该方法需要的工序复杂，程序繁琐，部分方法会使桨模发生不可逆的变化，且在实际测试前难以验证其消唱效果；而变工况避唱是通过改变螺旋桨转速与空泡水筒中的水速等参数避开可能出现唱音的工况点，寻找不发生唱音的工况继续进行试验，但该方法对于某些工况要求严格的试验不适用，且某些桨模极容易出现唱音，想通过变工况的方式寻找不唱工况非常困难。
技术实现思路
[0004]...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于FFT的螺旋桨噪声数学消唱方法，其特征在于，包括以下步骤：数据获取及处理步骤：获取螺旋桨噪声的时域信号数据，并对噪声时域信号进行FFT处理得到频域信号，将频域信号绘制成以横坐标为频率、纵坐标为声压级的频谱图；唱音分类步骤：根据频谱图判断螺旋桨噪声的频域信号中是否出现唱音，若频谱图中频率的窄带处出现一个或多个声压级异常增高时，则出现唱音，根据唱音的影响范围以及唱音在频谱图的全频带中所处位置将唱音分为第一类唱音、第二类唱音以及第三类唱音；第一类唱音消除步骤：获取第一类唱音的中心频率、带宽以及声压级峰值，并分别获取位于第一类唱音相邻两侧，且具有一定倍数带宽的频带的平均声压级，根据声压级峰值和平均声压级设置第一阈值，将位于该唱音带宽内每一频率处的声压级与第一阈值作比较，若每一频率处的声压级小于等于第一阈值，则声压级保持不变，若每一频率处的声压级大于第一阈值，则令声压级等于第一阈值，以消除第一类唱音；第二类唱音消除步骤：所述第二类唱音包括唱音峰和分别位于唱音峰左右两侧的唱音带，分别获取唱音峰和唱音带的中心频率、带宽以及中心频率声压级，将位于唱音带左侧或右侧一定倍数带宽的相邻频带以间隔一段频率获取多个频率点，根据唱音带的中心频率和各个频率点建立唱音带的拟合方程，根据拟合方程计算得到唱音带各频率处的拟合声压级，根据拟合声压级消除唱音带中的唱音；并根据所述第一类唱音消除步骤的相应原理消除唱音峰中的唱音以消除第二类唱音；第三类唱音消除步骤：获取第三类唱音的中心频率、带宽以及声压级峰值，根据第三类唱音相邻两侧频带的平均声压级判断该类唱音是否与第一类唱音或第二类唱音相似，若该类唱音与第二类唱音相似，则根据所述第二类唱音消除步骤的相应原理消除该类唱音；若该类唱音与第一类唱音相似，则根据所述第一类唱音消除步骤的相应原理计算得到第一阈值，再根据第三类唱音的声压级峰值对第一阈值进行补偿计算得到第二阈值，将位于第三类唱音带宽内每一频率处的声压级与第二阈值作比较，若每一频率处的声压级小于等于第二阈值，则声压级保持不变，若每一频率处的声压级大于第二阈值，则令声压级等于第二阈值，以消除第三类唱音。2.根据权利要求1所述的基于FFT的螺旋桨噪声数学消唱方法，其特征在于，所述数据获取及处理步骤中，在得到频域信号后，将频域信号的幅值单位从声压转化为声压级，将转换单位后的频域信号绘制成以横坐标为频率、纵坐标为声压级的频谱图。3.根据权利要求1所述的基于FFT的螺旋桨噪声数学消唱方法，其特征在于，所述唱音分类步骤中，当某处唱音的声压级未超过相邻频带声压级第三阈值时，则此时唱音不予处理；当某处唱音声压级超过相邻频带声压级第三阈值且处于全频带声压级最高处时，或是唱音声压级超出相邻频带声压级第四阈值时，则此时唱音对噪声数据产生影响，需要进行处理。4.根据权利要求1或3所述的基于FFT的螺旋桨噪声数学消唱方法，其特征在于，所述唱音分类步骤中，所述全频带包括上升段、下降段和中间段。5.根据权利要求4所述的基于FFT的螺旋桨噪声数学消唱方法，其特征在于，所述唱音分类步骤中，根据唱音的影响范围以及唱音在频谱图的全频带中所处位置将唱音分为第一类唱音、第二类唱音以及第三类唱音包括：将发生于上升段或下降段、且对相邻频带的声压级影响小的唱音称为第一类唱音，将
发生于上升段或下降段、且带动相邻频带的声压级上涨的唱音称为第二类唱音，将无法确定发生于上升段或下降段的唱音称为第三类唱音。6.一种基于FFT的螺旋桨噪声数学消唱系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟奇，
申请(专利权)人：上海船舶运输科学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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