关于tonal噪声，你了解多少？（二）-绵羊汽车生活记录

NVH时间部海德声科 HEAD acoustics4天前上一次先容了咱们生涯中浮现的tonal噪声和临界频带（点击此回来作品），小伙伴们有回去好好温习吗？但详细什么样算是tona

上一次先容了咱们生涯中浮现的tonal噪声和临界频带（点击此回来作品），小伙伴们有回去好好温习吗？

但详细什么样算是tonal信号，咱们现正在还一头雾水，让咱们从算法讲起吧。哈哈哈，你们怕了吗？但是宽心，小编也是一看到公式就犯怵，因此我定夺不写公式，全靠忽悠！算法是以前的灵敏人总结出来的，总归有些事理，假使咱们能理解这些算法的道理以及繁荣进程，自信关于tonal信号会有更深的理解。退一步讲，就算搞不领会啥是tonal信号，只消明白算法，会用软件，那也是整条街（gai）最靓的仔/囡。

接下来咱们会依序先容每一种算法的用处和优弊端。关于急特性的同砚，看到最终谁人斜体加粗的核心嘛，不要问，问即是最牛的！咱们群众号以前也有一篇特意先容这个算法的，等不足的同砚可能先去看看电动车NVH的法宝：HEAD专利算法Tonality(Hearing Model)，要记得看完再回来。

Tone-to-Noise Ratio (TNR: ECMA-74，ISO 7779)，有些翻译成纯音噪声比。ECMA-74圭表规矩了其详尽的算法和流程。ECMA恐怕有些小伙伴不太熟，全称是“European Computer Manufacturers Association（欧洲谋划机缔制商协会）”。听起来是不是很盗窟？咱们村里的微商都叫己方环球企业了。本质上ECMA是IT行业很是出名的构制，勉力于讯息行业种种榜样和圭表的谋划拟订，势力谢绝小觑。“ISO国际圭表化构制”咱们都很熟识了，汽车家电行业的良众圭表都是ISO拟订的，咱们的国标GB也有良众参考或者直接援用ISO圭表的。ISO 7779也规矩了TNR算法，但是，ISO 7779简直是照抄ECMA-74的功课。若何样，本认为是青铜，结果是王者！

IT行业很早就发端探讨tonal噪声题目了。电扇、硬盘等紧要是单频噪声，并且电脑事业的境况普通较量安定，人们关于这些噪声越发敏锐。而其他行业则没有这么紧迫的央浼，因此现有的tonal噪音算法多半是从IT行业繁荣来的。到了现阶段，其他行业就直接拿过来先用着，有些不适应的地方，那就要优化以前的算法，或者思出新的算法才行了。

合于TNR算法，根本观念原来很方便。因为IT行业都是单频噪声，因此TNR即是谋划单频峰值声压和边缘剩下声压的差异，假使差异较量大，那即是有题目的单频噪音，假使差异小，那就没题目。看起来很方便了解吧。详细的谋划进程也没啥好说，ECMA-74内中写的可详尽了。可能找来看看，当然懒得看也不要紧，反正软件会助咱们算的。（注：TNR的谋划可能用声压谱也可能用能量谱，以下实质写的时刻没有苛肃划分）。

这个说起来轻松，本质操作起来可没那么好办的。设思一下，某根频率线要比两旁的频率线高，即是单频峰值。假使贯串两根三根高谱线，边上是矮的，那算不算单频峰值？最众几根能算？

所以，有些软件就每根谱线都算一遍TNR，反正高的也正在内中，总归不会脱漏的。变成谋划效果差，思看个结果等老半天。有些软件取巧，必要用户手工指定谱线场所，你思我谋划哪个频率，我就算那根谱线。

以下插播一条广告：用HEAD acoustics 的ArtemiS软件理会TNR速率很速的，详细若何算的可能掀开助助文献进修一下，嘿嘿，反正我写公式你们也不会看。稍微提个醒，这个软件FFT有个光滑功用，字面功用即是让FFT的结果光滑和善极少，看起来像用了飘柔。然而正在谋划TNR的时刻，可能省略大方不紧张的毛刺，同时保存能量较量高的单频峰值。（谋划TNR的时刻此功用主动完工）。

TNR算法必要理会频率，因此起首得谋划FFT。那频率分别率若何修设呢？太宽断定不可的，良众单频峰值会算不出来，即使算出来，频率精度也有点题目，等等等等。ECMA-74发起频率分别率小于单频噪声核心频率的1%。

当然太窄也不可，假使分别率太窄，谋划的频谱线蚁集，那能量势必会分派到众根谱线上，会影响TNR结果。最紧要的题目：频率分别率和时期数据块长度成反比，分别率窄就会变成所需的时期信号长，这就意味着信号要足够陆续不变，技能举行理会。

所以，ECMA-74规矩的TNR算法仅适合于理会不变的单频噪声，这个央浼关于IT行业来说毫无压力！然而关于其它行业，例如转速蜕化的新能源车，那可就很不友情了。

边缘终归是众宽的规模，是扫数频谱吗，如故一半的频谱？这里就用到了前面说的临界频带的观念。TNR的谋划是正在一个临界频带之内的，可能谋划单频峰值能量和以此频率为核心的临界频带剩下能量的差异，这是TNR的特质。假使正在一个临界频带之内有众个峰值，那用TNR的结果就不太适应了。又有一个题目，圭表规矩单频峰值的宽度要小于15%的对应临界频带。这条规矩关于IT行业挺好，但关于其他行业就要商讨一下了，假使宽度胜过15%就不是tonal噪声了吗？

已往的先容察觉，TNR只商讨峰值声压和边缘声压的差异，并没有把绝对幅值商讨正在内。其余，关于频率的划分也很粗放，ECMA规矩的阈值如下图所示，声压差异胜过阈值才算是杰出的单频信号。1kHz以上的阈值是一条直线kHz摆布的音响，如故20kHz人根本听不到的音响，只消胜过阈值，都是一律的结果。因此TNR的算法仅商讨了个人情绪声学特色（临界频带），并不是真正的情绪声学函数，无法准确描画人耳关于差异单频噪声的主观感应。

我普及了音量，为什么如故听不清？中已经提到过“20岁的青年人的可听频率规模大约20-16kHz”，我衷心心愿看这篇群众号的人都能听到16kHz以上的音响！但实际是残酷的，中晚年的生涯徐徐向你我走来！假使音响都听不到，那算它又有什么旨趣！ECMA-74为了避免这种尴尬，特地做了如下规矩，如下图所示：关于每个算出来的tonal信号，都要通过主观听觉评判，听得睹的技能是契合圭表的TNR结果。是不是甩得一口好锅！