一种建立车内声传递函数误差模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种建立车内声传递函数误差模型的方法，包括以下步骤：确定车内声控制区域；设置乘坐情况，测量每种乘坐情况下每个声控制区域的传递函数，获取测量声传递函数；获取期望声传递函数；获取测量声传递函数和期望声传递函数之间的传递函数误差，基于传递函数误差计算误差分布概率密度函数；基于误差分布概率密度函数，构建传递函数误差模型，其中传递函数误差模型用于辅助控制车内声场

【技术实现步骤摘要】
一种建立车内声传递函数误差模型的方法


[0001]本专利技术属于车内声场研究方法
，尤其涉及一种建立车内声传递函数误差模型的方法
。

技术介绍

[0002]随着汽车技术的发展，汽车内部空间的声场控制也成为了研究热点之一
。
针对现有车内声场控制技术，其过程未考虑声传递函数由于声场环境发生变化，或是不能提供实际应用中真实的声传递函数误差概率分布
。
由于人体对声信号的散射效应对声场有较为明显的影响，且对车内声场的扰动较大，因此车内乘坐人数
、
位置以及坐姿都会改变车内声学环境
。
考虑到这些情况的影响，对传递函数误差的分析成了车内声场控制的关键
。
[0003]在以前车内声场控制的研究中，大多没考虑到传递函数误差的影响或是直接假设传递函数误差为某一特定的概率分布
。
因此，本专利技术提出一种建立车内声传递函数误差模型的方法，以解决现有技术中的不足之处
。

技术实现思路

[0004]针对车内声学环境因乘坐人数
、
位置以及乘坐姿势的改变而发生变化，导致对车内声场的控制达不到预期效果的问题，本专利技术提出一种建立车内声传递函数误差模型的方法
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种建立车内声传递函数误差模型的方法，包括以下步骤：
[0006]确定车内声控制区域；
[0007]设置乘坐情况，测量每种所述乘坐情况下每个所述声控制区域的传递函数，获取测量声传递函数；
[0008]获取期望声传递函数；
[0009]获取所述测量声传递函数和所述期望声传递函数之间的传递函数误差，基于所述传递函数误差计算误差分布概率密度函数；
[0010]基于所述误差分布概率密度函数，构建传递函数误差模型，其中所述传递函数误差模型用于辅助控制车内声场
。
[0011]可选的，确定所述车内声控制区域包括：
[0012]根据汽车类型，确定所述车内声控制区域，所述汽车类型包括汽车中可乘坐的人数及位置
。
[0013]可选的，设置所述乘坐情况，测量每种所述乘坐情况下每个所述声控制区域的传递函数，获取所述测量声传递函数包括：
[0014]基于车内乘客乘坐信息，设置车内不同乘坐情况下的声学环境，并设置频率范围和采样频率；
[0015]基于所述声学环境，获取每个所述声控制区域内发出的声压信号和接收到的声压
信号；
[0016]对所述发出的声压信号和所述接收到的声压信号进行快速傅里叶变换，获取发出的频域信号和接收到的频域信号；
[0017]通过所述发出的频域信号和所述接收到的频域信号的比值，计算每个所述控制区域的测量声传递函数
。
[0018]可选的，所述乘坐情况包括乘客人数
、
乘坐位置和乘坐姿势；
[0019]所述乘坐姿势包括直坐和倚靠头枕
。
[0020]可选的，所述乘坐情况还包括驾驶位始终有驾驶员，且所述驾驶员的乘坐姿势为直坐
。
[0021]可选的，获取所述期望声传递函数包括：
[0022]测量每个声源到所述声控制区域内每个控制点的传递距离；
[0023]基于所述传递距离，利用点声源模型计算所述期望声传递函数
。
[0024]可选的，所述点声源模型为：
[0025][0026]其中，
p
为期望声传递函数，为波数，
f
为频率，
c
为声速，
R
为声源到响应点的距离
。
[0027]可选的，获取所述测量声传递函数和所述期望声传递函数之间的传递函数误差，基于所述传递函数误差计算所述误差分布概率密度函数包括：
[0028]利用所述测量声传递函数和所述期望声传递函数作差，获取所述传递函数误差，所述传递函数误差包括幅值误差和相位误差；
[0029]根据
Bark
频率尺度，将所述传递函数误差进行分类，并利用核密度估计分别分析所述幅值误差和所述相位误差，获取所述误差分布概率密度函数
。
[0030]可选的，基于所述误差分布概率密度函数，构建所述传递函数误差模型包括：
[0031]基于所述误差分布概率密度函数，计算所述传递函数误差的统计特征参数；
[0032]利用所述统计特征参数，构建所述传递函数误差模型
。
[0033]可选的，所述传递函数误差模型为：
[0034][0035]其中，
σ
φ
、
σ
a
和
μ
a
为统计特征参数，
φ
为相位密度，
a
为幅值误差
。
[0036]本专利技术具有以下有益效果：
[0037]a、
本专利技术提出的建立传递函数误差模型的方法，可获得车内常见乘坐情况下的所有传递函数误差的概率分布以及概率密度函数，包括幅值误差和相位误差，为车内声场控制提供了精确的参数支持，提升了车内声场控制的效果；
[0038]b、
本专利技术结合心理声学，通过
Bark
频带将所得传递误差分类，将需要在全频段计
算的传递函数误差模型的数量减少到了分类后的数量，减少了计算量的同时增加了每个频带可使用的样本数量，从而提高了每个频带中所建立的误差模型精度，保证了对声场控制的效果
。
附图说明
[0039]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定
。
在附图中：
[0040]图1为本专利技术实施例一种建立车内声传递函数误差模型的方法的流程图；
[0041]图2为本专利技术实施例提出的车内扬声器及传声器布置及编号的示意图；
[0042]图3为本专利技术实施例提出的车内乘坐人数为2人，坐姿均为直坐，位置不同的乘坐情况示意图；
[0043]图4为本专利技术实施例提出的车内乘坐人数为3人，坐姿均为直坐，位置不同的乘坐情况示意图；
[0044]图5为本专利技术实施例提出的车内乘坐人数为4人，坐姿均为直坐，位置不同的乘坐情况示意图；
[0045]图6为本专利技术实施例提出的车内乘坐人数为5人，坐姿均为直坐的乘坐情况示意图；
[0046]图7为本专利技术实施例提出的车内乘坐人数为2人，位置和坐姿不同的乘坐情况示意图；
[0047]图8为本专利技术实施例提出的车内乘坐人数为3人，位置和坐姿不同的乘坐情况示意图；
[0048]图9为本专利技术实施例提出的车内乘坐人数为4人，位置和坐姿不同的乘坐情况示意图；
[0049]图
10
为本专利技术实施例提出的车内乘坐人数为5人，位置和坐姿不同的乘坐情况示意图；
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种建立车内声传递函数误差模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：确定车内声控制区域；设置乘坐情况，测量每种所述乘坐情况下每个所述声控制区域的传递函数，获取测量声传递函数；获取期望声传递函数；获取所述测量声传递函数和所述期望声传递函数之间的传递函数误差，基于所述传递函数误差计算误差分布概率密度函数；基于所述误差分布概率密度函数，构建传递函数误差模型，其中所述传递函数误差模型用于辅助控制车内声场
。2.
如权利要求1所述的一种建立车内声传递函数误差模型的方法，其特征在于，确定所述车内声控制区域包括：根据汽车类型，确定所述车内声控制区域，所述汽车类型包括汽车中可乘坐的人数及位置
。3.
如权利要求1所述的一种建立车内声传递函数误差模型的方法，其特征在于，设置所述乘坐情况，测量每种所述乘坐情况下每个所述声控制区域的传递函数，获取所述测量声传递函数包括：基于车内乘客乘坐信息，设置车内不同乘坐情况下的声学环境，并设置频率范围和采样频率；基于所述声学环境，获取每个所述声控制区域内发出的声压信号和接收到的声压信号；对所述发出的声压信号和所述接收到的声压信号进行快速傅里叶变换，获取发出的频域信号和接收到的频域信号；通过所述发出的频域信号和所述接收到的频域信号的比值，计算每个所述控制区域的测量声传递函数
。4.
如权利要求3所述的一种建立车内声传递函数误差模型的方法，其特征在于，所述乘坐情况包括乘客人数
、
乘坐位置和乘坐姿势；所述乘坐姿势包括直坐和倚靠头枕
。5.
如权利要求4所述的一种建立车内声传递函数误差模型的方法，其特征在于，所述乘坐情况还包括驾驶位始终有驾驶员，且所述驾驶员的乘坐姿势为直坐
。6.
如权利要求1所述的一种建立车内声传递函数误差模型的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾志鹏，黄双，郭辉，袁涛，刘宁宁，孙裴，安俊杰，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：