Modell der Hörbarkeit von zeitvarianten tonalen

Komponenten (Getriebetöne) vor komplexem Hintergrundgeräusch

Werner A. Deutsch1, Axel Mors2, Anton Noll1, Holger Waubke1

1 Institut für Schallforschung der Österreichischen Akademie der

Wissenschaften, A-1010 Wien Email: Werner.Deutsch@oeaw.ac.at

2 ZF Friedrichshafen AG, D-88038 Friedrichshafen Email: Axel.Mors@zf.com

DAGA/2006 274 Braunschweig 20.-23.März 2006

Getriebetöne im Fahrzeuginneren

Randbedingungen, akustisch und perzeptiv komplex

1. über einen großen Frequenzbereich auf Grund der

Drehzahlabhängigkeit der Quellensignale und der

Resonanzeigenschaften der mechanisch gekoppelten Struktur,

2. wegen der Vielzahl gleichzeitig vorhandener, kovarianter

Quellen (Motor und andere), die das Innengeräusch bilden und

schließlich,

3. in Folge der mehrfach und wechselseitig beteiligten psycho-

akustischen Effekte, wie z.B. Verdeckung, Kontinuität und

auditive Stream - Bildung, die selbst bei erfahrenen Experten

zu großen Streuungen in der Qualitätsbeurteilung führen.

Getriebe speziell: aktives Sound Design für Motor, Abgasanlage, usw. – Getriebe soll unhörbar sein!

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Getriebetöne im Fahrzeuginneren

3 Stufen:

1. die akustische Identifikation und den Pegelverlauf

relevanter Spektralkomponenten mittels einer

Ordnungsanalyse,

2. die Prüfung der Hörbarkeit in Abhängigkeit

benachbarter, nicht zur gesuchten Quelle gehöriger

Spektralkomponenten,

3. die Abbildung der perzeptiv wirksamen Pegel innerhalb

eng gestufter Drehzahlklassen auf einer subjektiven

Qualitätsskala einschließlich Evaluation.

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• Ordnungsanalysen

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• Hörbarkeit

a) subjektive Beurteilungb) berechnet:

– Spektraltonhöhe,– Maskierung,– Übermaskierung

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Bewertung durch Spezialisten – Testdesign

• Abhören segmentweise (7s) + Abhören des Gesamtsignals • Bewertung der Segmente + Plausibilitätskotrolle: Rangreihe

DA

GA

/20

06

27

4

Bra

un

sch

we

ig 2

0.-

23

.Mä

rz

DA

GA

/20

06

27

4

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G1

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06

27

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Links oben: Einteilung des Drehzahlbereiches in Klassen (Abszisse Zeit in s); links Mitte: Ergebnis der automatischen Bewertung; darunter: subjektive Bewertung von 4 Experten. Rechts oben: Gesamtpegel des KFZ-Innengeräusches und zeitabhängiger Anteil von 4 Getriebeordnungen; darunter Summe des Anteils der Getriebeordnungen am Gesamtpegel. Die Graphik zeigt deutlich den Qualitätseinbruch bei Sekunde 20 des Testlaufes im Drehzahlbereich von ca. 2000 U/min. übereinstimmend mit den subjektiven Beurteilungen

Drehzahlklassen

Modell – Vorhersage

4 Experten

Summe über3 Testordnungen

Gesamtpegel

Ordnungen

DA

GA

/20

06

27

4

Bra

un

sch

we

ig 2

0.-

23

.Mä

rz

Zusammenfassung und Vorschau

Bislang evaluiert an Getriebetönen – standardisierbares Verfahren?

• Jedoch keine Beschränkung, ebenso anwendbar für alle Fälle

aufgelöst wahrnehmbarer Töne vor komplexem Hintergrund,

• Erweiterung des Modells speziell auf Schwebungsphänomene

zwischen spektralen Komponenten von derselben Quelle oder

von verschiedenen stammend,

• Verbesserung der Extraktion der Drehzahl, insbesondere bei

nicht vorhandener Drehzahlspur,

• Verbesserung der subjektiven Tests: weitere Validierung und

Möglichkeiten der Echtzeitverarbeitung –

what you see is what you hear?

Oder: do you really hear what you see? .DAGA/2006 274 Braunschweig 20.-23.März

InputsignalBerechnung der

SimultanmaskierungAbzug der maskierten

KomponentenIdentifikation tonaler

Getriebekomponenten

Verhältnis von Gesamtlautheit

zu spezifischer Lautheit

Subjektive Bewertungsskala

Prognosedaten

Psychoakustische Tests

Inputsignal

Simultanmaskierung

IrrelevanzbereinigtesSignal

IrrelevanteKomponenten

IdentifikationGetriebekomponenten

„Hintergrundgeräusch“Breitbandspektrum

Getriebe:Linie(n)

VerhälnisGetriebe/Hintergrund

Subjektive Bewertung, segmentweise

Pegel, SchärfeDauer

Gewichtung, GetriebePrognose

Ordnungsspektrum

Standard ISF- STxRoutine

Testdaten, vorhanden

Pegel, Modulation

Segmentierung

Mehrdeutigkeit

Standard ISF - STxRoutine

offen

TOOLS, INPUTS