[发明专利]基于遗传算法的声品质阶次均衡优化及主动发声设计方法

摘要

本发明涉及一种基于遗传算法的声品质阶次均衡优化及主动发声设计方法，以原始的发动机阶次噪声作为声音合成的基础，以表征车内加速有力感和运动感的轰鸣度指数作为优化目标，通过对多样本车内声音进行主观声品质评估来修正轰鸣度指数计算模型，考虑到遗传算法在并行搜索方面的优势，将阶次均衡参数和主客观轰鸣度指数输入遗传算法优化模型，从而得出最优的阶次配比参数估计。本发明能够为主动发声的设计提供理论指导框架，使得车内声环境可根据目标群体客户的需求进行定制化开发，提升车型品牌辨识度，缩短设计周期，达到令人满意的声品质效果。

主权项

1.一种基于遗传算法的声品质阶次均衡优化及主动发声设计方法，用于针对汽车的乘员舱设计其主动发声系统的发声，其特征在于：所述基于遗传算法的声品质阶次均衡优化及主动发声设计方法为：采集所述汽车的乘员舱内由所述发动机带来的原始声音信息，提取所述原始声音信息中的阶次成分，并初步选取所需阶次的信息；在所述汽车的发动机的全转速区间范围内选取I个不同的转速；然后分别选定各个转速，每选定一个转速时，针对当前所选定的第i个转速，i∈[1,I]，执行步骤1至步骤3；步骤1：基于选取出的所需阶次的信息，计算第i个转速对应的客观轰鸣度指数B_oi；步骤2：步骤2包括以下步骤2‑1至步骤2‑3；步骤2‑1：主观设定第i个转速对应的目标轰鸣度指数B_si，并设立对应第i个转速的用于修改初始阶次幅值向量[d_oi]_M×1而使其达到修改后的阶次幅值向量[d_ni]_M×1的备选阶次均衡参数矩阵[θ_i]_M×M，其中，所述初始阶次幅值向量[d_oi]_M×1为第i个转速所对应的M个阶次的初始声音幅值向量，所述备选阶次均衡参数矩阵[θ_i]_M×M中的元素为备选阶次均衡参数；步骤2‑2：构建遗传算法的初代染色体种群，并利用第i个转速对应的客观轰鸣度指数B_oi和目标轰鸣度指数B_si建立第i个转速对应的适应度函数F_i；步骤2‑3：基于对应第i个转速的备选阶次均衡参数矩阵[θ_i]_M×N和第i个转速对应的适应度函数F_i，确定第i个转速对应的遗传算法中涉及的参数；步骤3：利用确定了参数的第i个转速对应的遗传算法进行搜索而得到全局最优解，将所述全局最优解作为第i个转速对应的最优阶次均衡参数并导入所述备选阶次均衡参数矩阵[θ_i]_M×M中，从而得到对应第i个转速的阶次均衡参数矩阵[θ'_i]_M×M，进而依据阶次均衡参数矩阵[θ'_i]_M×M得到阶次均衡参数寻优后的第i个转速对应的M个阶次的新声音幅值向量计算公式；从而，对应于第i个转速，利用所述主动发声系统发出阶次均衡参数寻优后的M个阶次的新声音幅值所对应的声音。