螺旋桨声品质优化方法、装置、电子设备和存储介质与流程

本公开涉及车辆，尤其涉及一种螺旋桨声品质优化方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、低空飞行器作为城市空中交通、物流配送及应急救援等领域的重要运载工具，其应用日益广泛。相关技术中，通过分布式电推进系统、电机控制器与螺旋桨的协同作业，构建了飞行器的动力体系。

2、现有的噪声控制方法中，直接采用降低声压级的策略，由此可能会导致音调突出性、低频调制效应和粗糙度过高等问题，极易引发听觉疲劳和眩晕感，从而影响舱内人员的听觉舒适性。

技术实现思路

1、本公开提供了一种螺旋桨声品质优化方法、装置、电子设备和存储介质。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种螺旋桨声品质优化方法，其中，包括：

3、对电机控制器的脉宽调制信号进行随机频率调制，将电磁噪声能量从离散频谱扩散为连续频谱；

4、监测相邻旋翼组的转速差，在转速差落入预设敏感区间时调整旋翼组的转速，使气动噪声的调制频率移出人耳敏感频段；

5、识别飞行器的当前飞行工况，根据所述当前飞行工况切换电磁噪声扩散与气动噪声抑制的策略优先级；

6、基于心理声学指标实时评价舱内噪声，并根据评价结果动态调整优化参数。

7、可选的，所述对电机控制器的脉宽调制信号进行随机频率调制，将电磁噪声能量从离散频谱扩散为连续频谱包括：

8、由脉宽调制重构单元基于伪随机序列生成随机变化的载波频率，并基于所述载波频率生成脉宽调制信号以控制驱动电机的开关管通断。

9、可选的，所述伪随机序列基于线性反馈移位寄存器或马尔可夫链算法生成。

10、可选的，所述监测相邻旋翼组的转速差，在转速差落入预设敏感区间时调整旋翼组的转速，使气动噪声的调制频率移出人耳敏感频段包括：

11、由转速解耦单元实时获取相邻旋翼组的转速并计算转速差；

12、当所述转速差低于预设的拍频抑制阈值时，微调其中一个旋翼组的转速指令以拉开转速差，使所述调制频率移出人耳敏感频段。

13、可选的，所述识别飞行器的当前飞行工况，根据所述当前飞行工况切换电磁噪声扩散与气动噪声抑制的策略优先级包括：

14、在悬停工况下优先执行转速解耦策略；

15、在巡航工况下优先执行脉宽调制随机调制策略；

16、在爬升或下降工况下兼顾噪声控制与动力响应。

17、可选的，所述基于心理声学指标实时评价舱内噪声，并根据评价结果动态调整优化参数包括：

18、由声品质评价单元实时计算舱内噪声的尖锐度、粗糙度和抖动强度，在任一指标超过预设阈值时动态调整随机调制参数或转速解耦参数。

19、可选的，所述方法还包括：

20、在悬停工况下，将旋翼分为至少两组，其中，不同分组设定不同的基准转速，使组间转速差满足预设要求，以分散拍频频率。

21、根据本公开的第二方面，提供了一种螺旋桨声品质优化装置，包括：

22、调制单元，用于对电机控制器的脉宽调制信号进行随机频率调制，将电磁噪声能量从离散频谱扩散为连续频谱；

23、调整单元，用于监测相邻旋翼组的转速差，在所述转速差落入预设敏感区间时调整旋翼组的转速，使气动噪声的调制频率移出人耳敏感频段；

24、切换单元，用于识别飞行器的当前飞行工况，根据所述当前飞行工况切换电磁噪声扩散与气动噪声抑制的策略优先级；

25、评价单元，用于基于心理声学指标实时评价舱内噪声，并根据评价结果动态调整优化参数。

26、可选的，所述调制单元还用于：由脉宽调制重构单元基于伪随机序列生成随机变化的载波频率，并基于所述载波频率生成脉宽调制信号以控制驱动电机的开关管通断。

27、可选的，所述调制单元还用于：所述伪随机序列基于线性反馈移位寄存器或马尔可夫链算法生成。

28、可选的，所述调整单元还用于：由转速解耦单元实时获取相邻旋翼组的转速并计算转速差；当所述转速差低于预设的拍频抑制阈值时，微调其中一个旋翼组的转速指令以拉开转速差，使所述调制频率移出人耳敏感频段。

29、可选的，所述切换单元还用于：在悬停工况下优先执行转速解耦策略；在巡航工况下优先执行脉宽调制随机调制策略；在爬升或下降工况下兼顾噪声控制与动力响应。

30、可选的，所述评价单元还用于：实时计算舱内噪声的尖锐度、粗糙度和抖动强度，在任一指标超过预设阈值时动态调整随机调制参数或转速解耦参数。

31、可选的，所述装置还包括：

32、分组单元，用于在悬停工况下，将旋翼分为至少两组，其中，不同分组设定不同的基准转速，使组间转速差满足预设要求，以分散拍频频率。

33、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

34、至少一个处理器；以及

35、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

36、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述第一方面所述的方法。

37、根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行前述第一方面所述的方法。

38、根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如前述第一方面所述的方法。

39、本公开提供的螺旋桨声品质优化方法、装置、电子设备和存储介质，通过本申请，由于同步兼顾电推进系统电磁噪声与旋翼气动噪声两类声源实施差异化降噪处理，并结合飞行工况动态分配两类降噪策略权重，同时依托心理声学指标闭环优化降噪参数，并非单一单纯降低声压级，可从频谱分布与人耳听觉感知双重维度优化噪声特性，因此，可以解决现有低空飞行器降噪手段仅单纯降低声压级，难以改善音调突出、低频调制、粗糙度过高问题，易造成舱内人员听觉疲劳、眩晕不适的技术问题，达到均匀分散电磁噪声频谱能量、规避气动噪声落入人耳敏感区间、适配不同飞行工况智能调配降噪方案、大幅提升舱内听觉舒适度、优化低空飞行器驾乘体验的技术效果。

40、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种螺旋桨声品质优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电机控制器的脉宽调制信号进行随机频率调制，将电磁噪声能量从离散频谱扩散为连续频谱包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述伪随机序列基于线性反馈移位寄存器或马尔可夫链算法生成。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测相邻旋翼组的转速差，在转速差落入预设敏感区间时调整旋翼组的转速，使气动噪声的调制频率移出人耳敏感频段包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别飞行器的当前飞行工况，根据所述当前飞行工况切换电磁噪声扩散与气动噪声抑制的策略优先级包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于心理声学指标实时评价舱内噪声，并根据评价结果动态调整优化参数包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种螺旋桨声品质优化装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。