一種可視化比較振動噪聲colormap圖的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及振動噪聲測試領(lǐng)域，特別涉及一種可視化比較振動噪聲colormap圖 的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車測試領(lǐng)域，特別是在NVH(噪聲、振動與平順度，Noise、Vibration、 Harshness)測試領(lǐng)域經(jīng)常會用到colormap圖（彩圖）。colormap圖的原理是通過一個m*3 的矩陣，將具體的顏色變成colormap圖中的相應(yīng)Index,即相應(yīng)的數(shù)值通過轉(zhuǎn)算矩陣，將指 定的數(shù)值向量（矩陣），映射成相應(yīng)的顏色，形成colormap圖。
[0003] colormap圖應(yīng)用在NVH測試中，是進行NVH數(shù)據(jù)分析的重要途徑之一。將噪聲、振 動數(shù)值與發(fā)動機轉(zhuǎn)速、頻率同時在一張colormap圖顯示，可以清晰全面的反映當(dāng)前的振動 或噪聲狀態(tài)，進而進行優(yōu)化設(shè)計或者故障診斷。在colormap圖中，一般將X軸向變量設(shè)定 為頻率（HZ)，將Y軸向變量設(shè)置為發(fā)動機轉(zhuǎn)速（RPM)，而在X-Y區(qū)域內(nèi)則相對應(yīng)的為噪聲或 者振動的測試數(shù)值，其大小可以通過顏色的深淺來表示，顏色越深，表示在這個轉(zhuǎn)速和頻率 下，噪聲或者振動的測試數(shù)值越大。通過colormap圖可以讓工程師直觀的看出，在升速或 者降速過程中，在哪些頻率下的振動和噪聲比較大。如圖1示出了一輛汽車在怠速和全加 速下的colormap圖示意圖。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)中，每張colormap圖中的信息比較直觀，但是不便于兩張或者多張 colormap圖的對比。例如，如果要對比圖2a和圖2b兩張圖之間的差異，目前只能靠工程師 的肉眼進行人工對比，以便找出差異較大的部分，如圖2a中示出的橢圓圈的部分區(qū)域，即 是人工區(qū)分出兩張圖中差異較大的部分。
[0005] 故在現(xiàn)有的這種對比方法中，存在如下的不足之處：
[0006] 首先，只能靠人工肉眼時行觀察，并進行主觀判斷進行對比；而且在這種對比中， 需要將兩張colormap圖的量程調(diào)整到一致，比如上圖2a和圖2b的量程都調(diào)整到80dB ;
[0007] 另外，通過人工進行判斷，只能大概地指出差異較大的部分，但無法量化這種差 異。如果存在幾個存在差異的區(qū)域，也很難分辨出哪個區(qū)域中的差異性更大，或者對整體的 影響更大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可視化比較振動噪聲colormap圖的 方法及裝置，可以量化兩張colormap圖的差異，并在一張colormap圖中進行顯示。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種可視化比較振動噪聲colormap圖 的方法，包括如下步驟：
[0010] 步驟一，根據(jù)第一 colormap圖獲得隨轉(zhuǎn)速和頻率變化的第一時-頻聲壓級矩陣 氏，根據(jù)第二colormap圖獲得隨轉(zhuǎn)速和頻率變化的第二時-頻聲壓級矩陣H 2，單位為聲壓 級；
[0011] 步驟二，將所述第一時-頻聲壓級矩陣Hi和時-頻聲壓級矩陣H2以下述公式（1) 和（2)進行計算，分別獲得第一時-頻聲壓矩陣H3和第二時-頻聲壓矩陣H4，單位為Pa ;
[0014] 其中，praf為聽閾聲壓；
[0015] 步驟三，根據(jù)公式（3)和（4)將所述第一時-頻聲壓矩陣H3和第二時-頻聲壓矩 陣H 4分別進行平方計算，分別獲得第一時-頻能量矩陣H5和第二時-頻能量矩陣H6 ;
[0016] H5 = H3. '2................................................ (3)
[0017] H6 = H4. '2................................................ (4)
[0018] 步驟四，對所述第一時-頻能量矩陣氏和第二時-頻能量矩陣&以公式（5)進行 相減處理，并將所有負(fù)值置為〇,獲得能量差異矩陣H 7 ;
[0019] H7 = H5-H6................................................ (5)
[0020] 步驟五，根據(jù)公式(6)，將所述能量差異矩陣H7轉(zhuǎn)換為聲壓級差異矩陣Hs ;
[0022] 步驟六，根據(jù)所述聲壓級差異矩陣Hs，生成一張差異colormap圖。
[0023] 其中，所述步驟一具體為：
[0024] 利用短時傅里葉變換計算，根據(jù)第一 colormap圖獲得隨轉(zhuǎn)速和頻率變化的第一 時-頻聲壓級矩陣氏，根據(jù)第二colormap圖獲得隨轉(zhuǎn)速和頻率變化的第二時-頻聲壓級矩 陣H 2。
[0025] 其中，進一步包括：
[0026] 利用冒泡法對所述第一 colormap圖和第二colormap圖進行處理，以保證第一 colormap圖和第二colormap圖在各時間點轉(zhuǎn)速保持一致。
[0027] 其中，所述第一 colormap圖為改善前的colormap圖，所述第二colormap圖為改 善后的colormap圖；
[0028] 或者，所述第二colormap圖為改善前的colormap圖，所述第一 colormap圖為改 善后的colormap圖。
[0029] 相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供一種可視化比較振動噪聲colormap圖的裝置，包 括：
[0030] 時-頻聲壓級矩陣獲取單元，用于根據(jù)第一 colormap圖獲得隨轉(zhuǎn)速和頻率變化的 第一時-頻聲壓級矩陣氏，根據(jù)第二colormap圖獲得隨轉(zhuǎn)速和頻率變化的第二時-頻聲壓 級矩陣H 2，單位為聲壓級；
[0031] 時-頻聲壓矩陣獲取單元，用于將所述第一時-頻聲壓級矩陣氏和時-頻聲壓級 矩陣H2以下述公式（1)和（2)進行計算，分別獲得第一時-頻聲壓矩陣氏和第二時-頻聲 壓矩陣H 4，單位為Pa;

[0034] 其中，pref為聽閾聲壓；
[0035] 時-頻能量矩陣獲取單元，用于根據(jù)公式（3)和（4)將所述第一時-頻聲壓矩陣 H3和第二時-頻聲壓矩陣H 4分別進行平方計算，分別獲得第一時-頻能量矩陣H5和第二 時-頻能量矩陣H6 ;
[0036] H5 = H3. '2................................................ (3)
[0037] H6 = H4. '2................................................ (4)
[0038] 差異矩陣獲取單元，用于對所述第一時-頻能量矩陣H5和第二時-頻能量矩陣H 6 以公式（5)進行相減處理，并將所有負(fù)值置為0,獲得能量差異矩陣H7;
[0039] H7 = H5-H6................................................ (5)
[0040] 聲壓級差異矩陣獲取單元，用于根據(jù)公式(6)，將所述能量差異矩陣&轉(zhuǎn)換為聲壓 級差異矩陣H s ;
[0042] 差異colormap圖生成單元，用于根據(jù)所述聲壓級差異矩陣Hs，獲得一張差異 colormap 圖。
[0043] 其中，所述時-頻聲壓級矩陣獲取單元具體利用短時傅里葉變換計算，根據(jù)第一 colormap圖獲得隨轉(zhuǎn)速和頻率變化的第一時-頻聲壓級矩陣氏，根據(jù)第二colormap圖獲 得隨轉(zhuǎn)速和頻率變化的第二時-頻聲壓級矩陣H 2。
[0044] 其中，進一步包括：
[0045] 對齊單元，用于利用冒泡法對所述第一 colormap圖和第二colormap圖進行處理， 以保證第一 colormap圖和第二colormap圖在各時間點轉(zhuǎn)速保持一致。
[0046] 其中，所述第一 colormap圖為改善前的colormap圖，所述第二colormap圖為改 善后的colormap圖；
[0047] 或者，所述第二colormap圖為改善前的colormap圖，所述第一 colormap圖為改 善后的colormap圖。
[0048] 實施本發(fā)明，具有如下的有益效果：
[0049] 首先，通過實施本發(fā)明提供的方法，可以將兩張 colormap圖的差異，在一張差異 colormap圖中進行可視化展示，省卻了人工進行查找比較的麻煩，無需調(diào)整兩張 colormap 圖的量程；
[0050] 而且，對于兩張 colormap圖存在不同區(qū)域的差異時，可以在一張差異colormap圖 中，通過顏色的深淺表示出哪些差異對結(jié)果總值影響