降噪软件让NVH诊断更轻松

背景介绍

当我们诊断NVH问题时，麦克风或其他录音设备录下来的音频里，会有一些我们不需要保留和分析的环境噪音，例如风噪等等。这类环境噪音会对NVH分析产生影响，为了找到真正“有问题”的那个噪音，我们可以用Audacity软件进行降噪。

Audacity软件降噪的原理是，选取我们不想要保留的、只有环境噪音的一小段音频作为样本，然后软件会取得这段环境噪音的特征，通过重复降噪功能，将整个音频中的环境噪音都进行降噪。

需要注意的是，选取的样本音频里只能有环境噪音，不能包含顾客埋怨的“问题”噪音。Audacity软件下载地址如下：

https://www.audacityteam.org/download/

降噪步骤

本文用到的案例是，在去航站楼的机场大巴上，顾客用手机录下了可疑的噪音。时长40秒左右，其中0-11s和27-39s有啸叫声，怀疑是变速箱差速器那一块产生的，但是11-27s这一部分没有听到啸叫声。

请听下面降噪前、直接在大巴上用手机录制的音频：

机场大巴变速箱啸叫（降噪前）.wav (7.24 MB, 下载次数: 0)

这里我建议大家戴上耳机反复听几次，因为环境噪音很大，所以一定程度上会影响我们听到刺耳的啸叫声。在11-27s这段时间，只有风噪等环境噪音，没有听到刺耳的啸叫声了。

接下来，我将音频导入Audacity软件，进行降噪。首先选取11-27s这一小段音频作为样本，如图1所示。

图1

然后在“效果”菜单，点击“降噪”功能，在弹出的降噪对话框里设置相应参数（我选择默认设置，参数设置可查看软件介绍），然后点击取得噪音特征，对话框自动关闭。至此软件就完成了对环境噪音的特征获取，如图2和图3所示。

图2

图3

接着我们使用快捷键“CTRL+A”全选整段音频，然后在“效果”菜单，点击“重复降噪”，这样我们就将整段音频里的环境噪音降噪成功了，如图4和图5所示。（请注意不是消除环境噪音，这与图3里的参数设置相关，本例是将环境噪音的分贝值降低了12dB）

图4

图5

然后将降噪后的音频导出为.wav格式，请听下面降噪后的音频，我们可以更明显地听到刺耳的啸叫声了。

机场大巴变速箱啸叫（降噪后）.wav (7.24 MB, 下载次数: 0)

NVH分析

PicoDiagnostic软件中NVH测试可以导入.wav格式音频，以下论坛帖子有相关介绍：NVH软件导入音频文件

我先将降噪前音频导入，然后将其设置为参考波形，接着再导入降噪后音频，这样就可以将两者放在一起进行对比分析。如图6所示，紫色波形是降噪前的，红色波形是降噪后的。

图6

从图6可以看到，和降噪前相比，降噪后的波形（红色）总体上幅值都稍稍降低。降噪前的波形因为环境噪音分贝值很大，在很多个频率处都出现了尖峰，可怀疑的频率点有很多。而降噪后的波形，在375Hz处有一个非常明显的尖峰噪音，因此可以重点怀疑375Hz就是故障频率点。

图7

然后我使用软件的过滤功能，选择带阻将350Hz-400Hz的声音过滤掉，如图7所示。（以下论坛帖子对过滤功能有详细介绍：声音过滤功能：快速找到故障声音的频率）

然后再播放音频，发现听不到刺耳的啸叫声了，这证明375Hz就是故障频率。经过排查，是主减速器其中一个齿轮失效，该齿轮所在轴转动频率为8Hz，齿轮齿数为47。齿轮啮合频率为47*8=376Hz，因此出现了刺耳的啸叫声。

您可以下载下面两个源文件来听：

降噪后未过滤-听得到啸叫声.pddata (2.75 MB, 下载次数: 0)
降噪后已过滤-听不到啸叫声.pddata (2.75 MB, 下载次数: 0)