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GMW 14155 规范测试流程解读

2020年03月27日 13:55

GMW 14155规范的意思

最近几年来,汽车NVH机能已成为用户选购车辆的主要参考身分之一。而整车NVH机能的黑白,与汽车子体系和零配件的设想紧密亲密相干,是以良多整车厂商对汽车子体系和零配件有明白的NVH测试规范和请求,比方,美国通用汽车拟定了GMW 14155( General Motors Worldwide 14155)测试规范。

其高遵照GMW 14155规范,拟定了一套对应的测试流程。本测试流程取得通用承认,并已利用于通用的多个汽车零配件供给商中,比方麦格纳、李尔等着名厂商。

测试现场图(李尔座椅和麦格纳后视镜)

GMW 14155规范测试流程先容

最新的GMW 14155规范是2016年11月宣布的4.0版本,上面就具体先容一下其高测试软件基于该版本的测试流程。

1.测试环境请求

本测试应当在消声室或半消声室中停止。

除非有其余规范出格申明,不然用于丈量的消声室/半消声室应当知足背景噪声在0~5 bark规模内小于0.2 sones/bark,在5bark以上的频段小于0.1 sones/bark。其合计Zwicker响度应当小于1.2 soneGF。

背景噪声除房间自身的环境噪声外,还应当包罗撑持装备运转时所收回的噪声。

2.测试仪器请求

a、自在场麦克风(Free field measurement microphone):请求利用12.7mm (1/2英寸)的自在场麦克风,装备应包罗毗连线、麦克风支架及鼓励电源(若需)。

b、声级计校准器(Sound Level Calibrator)

c、声响收罗记实体系(Digital Sound Recording System):声响收罗记实体系应当利用48kHz或更高的采样率。

d、自在场声场(Free field)

e、其余可选丈量装备(Other Equipment):在某些特定丈量中,能够还会用到车门速率计、数字电压表、直流电源、小型的加速率计(分量小于6克)。

3.测试时候及测试职员请求‍

a、测试时候(Test Time):普通停止一次测试耗时为8~16小时,此中不包罗4~8小时的调和、筹办尝试时候。

b、测试职员请求(Personnel/Skills):本测试能够由一位测试职员或工程师自力实现,但该职员应接管过噪声阐发的培训,并懂得Zwicker响度和相干声品德参数的计较方式,比方:百分比频次法,绝对调子估量法等。

4.尝试起头前筹办

a、装备装置精确且消声室环境合适请求

b、仪器校准:查抄仪器校准在有用期内,并对麦克风活络度停止现场校准(参考 GMW 14172规范)。

c、收罗数据:让子体系在全路程规模内运转并收罗运转时的噪声。收罗进程应当包罗举措之前2秒及举措以后2秒或更长的运动状况旌旗灯号,以保障在体系运转进程中不受外来噪声搅扰。对电驱动的体系,在体系运转停以后,应坚持开关按下状况最少2秒以防止开关的切换噪声对丈量形成搅扰。

对一切待测子体系的一切运转形式反复以上步骤。

5.数据阐发

5.1 时变响度相干参数‍

按照 GMW 14155 规范中界说,子体系举措进程响度变更的时候进程能够分别为三局部:肇端脉冲、稳态进程和停止脉冲,其典范的曲线及分别以下图所示:

图片来历于GMW 14155规范

GMW 14155规范计较的参数:

稳态均匀响度(Average Steady-State Loudness):稳态进程响度的算数均匀值。

稳态响度斜率(Steady-State Loudness Slope):它反应的是稳态进程的声响巨细是不是安稳,是不是有增大或是减小的趋向;抱负环境下,斜率应很是接近 0。

稳态响度截距(Steady-State Loudness Intercept):稳态进程的权衡目标,抱负环境下接近稳态均匀响度。

最大脉冲响度(Maximum Impulsive Loudness):肇端和停止脉冲是由于机器布局,特别是电念头,在做起停举措时所收回的高频噪声形成的;对这两局部,感乐趣的是响度所能到达的最大值。‍

计较进程

以下图所示,截取稳态响度波形(白色曲线),以一阶曲线对其停止拟合(最小二乘法)显现(白色曲线),取得稳态响度斜率和稳态响度截距。

其高软件界面

5.2 稳态局部特点响度相干参数‍

图片来历于GMW 14155规范

GMW 14155规范计较的参数:

Bark域响度谱:稳态噪声的响度频域特点

特点响度(Specific Loudness)

特点响度级(Specific Loudness Level)

绝对调子总超越值(Specific loudness Summed Exceedance)‍

计较进程

特点响度:Bark域响度谱曲线间接积分取得特点响度;

特点响度级:响度级和响度的干系以下:

此中:S—响度,单元“宋”; P—响度级,单元“方”

绝对调子总超越值:

导入规范曲线(黄色曲线),对跨越规范曲线的值(白色局部),减去规范曲线,逐点计较,把这些值相加取得绝对调子总超越值。

其高界面

5.3 稳态绝对调子阐发评价‍

GMW 14155规范计较的参数:

用于计较的最高频次(Maximum Frequency Used in the Calculations)

绝对调子斜率(Relative Pitch Slope)

绝对调子截距(Relative Pitch Intercept)

合计跨越数(Allowable Pith Variation Summed Exceedance)‍

图片来历于GMW 14155规范

色谱图显现的是稳态进程中,功率密度谱随时候变更的环境。GMW 14155规范请求利用汉宁窗,4096点或8192点块巨细,50%~70%的堆叠率停止计较。

计较进程

A、在色谱图上定位调子频次规模。

挑选频段的请求:在色谱图中挑选比拟完全,接近高频段的调子线,由于越接近高频段,其绝对频次分辩率越好。

B、按照上一步色谱图阐发中所肯定的调子规模,对每时候点的每帧功率密度谱,搜刮规模内的最大值,取得其所对应的频次值。

C、对每个时候点反复步骤B,从而取得最大值对应频次随时候变更的曲线。亦行将色谱图中的高亮谱线揭示在Frequency vs. Time的图上。

D、对图线中的每个点,计较绝对调子曲线(以 scale-step 为单元),利用的公式为:

Relative Pitch = 19.9371 * Log (data value/max value)

此中data value为每个数据点的频次值max value为一切数据点的最大频次值,即用于计较的最高频次。

E、对绝对调子曲线停止线性拟合,取得绝对调子斜率和绝对调子截距。

F、 按照设置的容差值(缺省为 0.3 scale-steps)将拟合所得一阶曲线向正、负方偏置,取得及格区间。但凡落在及格区间外的绝对调子曲线点均为超标,统计超标的合计跨越数。

图片来历于GMW 14155规范

5.4 稳态颤音评价

GMW14155规范计较的目标:

颤音频次(the Frequency of the Fluctuation)

最大百分比差别(Largest Percentage Difference)

最大响度(Maximum Loudness(from Largest %Difference))

最小响度(Minimum Loudness(from Largest %Difference))‍

计较进程

调子评价反应的是稳态进程中,声响频次的动摇;颤音评价反应的则是声响幅度的动摇。其反应为响度随时候变更的曲线上,频次为1~10Hz的动摇。须要注重,这类动摇有能够存在,也有能够不存在。

若察看到存在较着的动摇,应当计较其动摇频次(即颤音频次,动摇时候周期的倒数),并计较每个动摇周期的绝对幅度变更百分比(本周期内,(最大幅度-最小幅度) /最小幅度*100%),求取最大百分比差别及其所对应的最大响度和最小响度,下图所示的颤音频次为0.5Hz。

图片来历于GMW 14155规范

5.5 脉冲旌旗灯号均方根响度、均方根锐度‍

图片来历于GMW 14155规范

GMW 14155规范计较的参数:

均方根响度(Root Mean Square Loudness)

均方根锐度(Root Mean Square Sharpness)‍

计较进程

按照子测试法式列出的阈值肯定计较的起头和竣事时候(比方:从响度大于5sones起头,小于15sones竣事),按照响度VS.时候曲线计较,公式以下:

RMS Loudness from 5 Sones to 15 Sones =RMS*duration (Sones*ms)

RMS Sharpness from 5 Sones to 15 Sones =RMS*duration (Acum*ms)

5.6 脉冲旌旗灯号的频次阐发‍

图片来历于GMW 14155规范

GMW 14155规范计较的参数:

70百分位总和超标值(70th Percentile Summed Exceedance value)‍

计较进程

对脉冲旌旗灯号做特点响度阐发,绘制出特点响度VS.time VS. Bark的瀑布图,计较70th频次曲线,和参考曲线对照,对大于参考曲线局部,计较此值和参考曲线的差值,逐点计较,把一切差值相加,为了更好的剖析数据,将此值缩小10倍,取得70百分位总和超标值。

70th频次曲线(Percentile Frequency Curve):小于此频次的响度之和对此时候点总响度的进献量是70%。

GMW 14155规范利用案例

其高为某汽车零部件制作商供给以GMW 14155测试流程为规范的声品德丈量,经由过程绝对调子评价等目标,疾速精确的定位出此产物是不是合适划定的声品德参数相干目标。

生效件声品德阐发和及格件声品德阐发

本体系知足的相干规范:DIN 45631、ISO 532、GMW 14172‍。

其大声品德阐发之GMW 14155规范软件的长处:

参数设置装备摆设简略,不特别请求默许设置装备摆设便可;

领导式操纵,按照唆使一步步挨次操纵便可;

融会多种鉴定超标的方式:绝对调子总超越值和70百分位总和超标值等;

一键式导出报告,阐发终了间接导出规范请求的报告,报告模板能够变动;

一切原始数据存储、备份、可回放,可按照现实环境挑选感乐趣的数据段从头计较阐发、导出报告。

其高局部软件操纵界面

其高一键式报告