解决方案：汽车 NVH 和噪声定位系统
NVH(Noise、Vibration、Harshness噪声、振动与声振粗糙度）是衡量汽车制造质量的重要参数，可分为发动机NVH、车身NVH和底盘NVH三大部分。NVH直接决定着驾乘汽车的舒适度，有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。
噪声定位系统是NVH系统中的重要组成部分。噪声定位系统是指利用定向麦克风作为传感器，采集设备在运行时发出的噪声信号，经过软件分析，识别出设备发出噪声的位置和原因，进而识别设备潜在故障和健康程度。
人们的听觉器官其实是非常好的识别噪声源的分析器，配合头部扭动运动就相当于一个搭配了运动机构的双麦克风阵列，具有方向性辨别、频率分析等能力。计算机声音声音定位系统具有比人耳更大的声音范围和更精确的位置定位，并不受主观因素影响，越来越得到广泛的应用。例如通过麦克风阵列可以精确定位汽车发动机噪声位置并通过频率分析来确定噪声的原因（不同的频率特性对应不同的故障模型）
声音定位系统主要包括三部分：工业麦克风(传声器)阵列，数据采集系统和噪声分析识别软件。
工业麦克风(传声器)阵列
噪声测试环境可分为*场、混响场和压力场，不同的测试环境需要选择不同类型的工业麦克风（传声器）。
*场：边界影响可忽略不计的声场称为*场，声波在任何方向无反射。开阔的旷野，周围较大范围内无反射物，消声室（四壁、顶棚和地板都有吸声能力很强的吸声材料）是典型的*场。
混响场：边声能量均匀分布、并在各个传播方向上做无规则传播的声场，称混响场，如混响室。混响室的四壁均用反射性很强的材料制作，不管声源处于室内任何位置，室内各处声压接近相等，声能密度处于均匀。
压力场：声波波长比所处腔体空间大时，声压压力分布均匀，此时称为压力场。当传声器插入声压级校准器中时，即是压力场。
麦克风(传声器)阵列是由一定数量的麦克风按照一定的空间几何位置排列而成的，常见的有线性阵列，十字形阵列，圆形阵列，螺旋形阵列等。衡量阵列性能优劣的特征参数有阵列的孔径大小，传声器阵元间距，传声器的空间分布形式，指向性，波束宽度，最大旁瓣级等。
噪声定位数据采集系统
根据麦克风阵列声源定位的原理，必须要同步采集多通道噪声信号，用于数据处理，这就必须得保证动态信号的采集精度。
PCIE-1802/1802L是8通道/4通道同步采集卡，支持多卡同步，当需要实现多路同步时可以通过同步总线实现时钟和触发的同步。(详情点击PCIE-1802多卡同步采集振动信号同步性能验证！。)
噪声定位系统软件
噪声分析软件主要通过对噪声的采集、存储并对相位、频谱、振动级、声压级与倍频程谱的计算和结果精准判断噪声的来源、位置及故障类型等。
噪声定位系统软件分析方法
1、振动级分析：计算信号的振动级，支持的平均方法：RMS、移动RMS、指数平均（快速、慢速、脉冲及自定义平均模式）、峰值、最大—最小。
2、声压级分析：计算信号的声压级，支持：瞬时等效声压级、指数平均声压级、峰值、连续等效声压级、百分数声压LN、暴露声压级LE，支持的计权方式包括：线性、A计权、B计权、C计权。
3、倍频程谱分析：计算信号的倍频程谱，计算1、1/3、1/6、1/12、1/24Oct，支持的计权方式包括：线性、A计权、B计权、C计权，支持的平均方法包括：线性、指数、等效自信、峰值，支持多个倍频程谱的比较显示功能。
4、单音参数测量：计算信号的频率、幅度、SNR(dB)、SINAD(dB)、THD(%)、THD+N(dB)。
噪声定位系统软件开发
噪声分析软件可以通过C++，C#，Labview等进行开发，其中Labview以包含大量的分析算法和图形显示，应用较为广泛。研华PCIE-1802/1802L等数据采集卡提供以上开发语言的驱动和例程。
噪声定位系统工具软件
可以使用噪声定位系统软件，通过设定和组态完成噪声定位分析。
噪声定位系统软件完成信号采集、存储、回放、分析、报告生成等功能，采集电压、电流、声音、振动、应变、温度、扭矩等多种类型信号；支持在线和离线分析，分析功能包括功率谱、滤波、积分、微分、数学公式、倍频程、振动级、声压级、联合时频、阶次分析、小波、频响函数、模态分析等。
该软件已集成研华PCIE-1802的驱动，可以直接使用。未安装采集卡的用户可以使用DAQ Navi自带的虚拟板卡DEMODevice进行测试。
该软件适合用于声音振动相关应用，包括振动噪声NVH测试、声学声品质测试、机器故障诊断与状态监测、结构动态特性测试、疲劳分析、车载数据记录、通用数据记录与回放等。
参考资料
- 技巧:USB-DSO示波器CAN总线译码!
- 高能:研华USB数字存储示波器!
- USB设备如何应用于工业控制系统?
- 研华设备监诊与预测性维护解决方案
- PCIE-1802多卡同步采集振动信号同步性能验证！
- 案例：汽车安全气囊高压钢瓶测试系统
- 案例：汽车制动器生产检测系统
- 案例：刹车盘固有频率检测系统
- 案例：数控机床主轴校准与颤振监测系统
- WebAccess如何通过MCM实现振动检测和高速采集？
- 机器健康诊断系统动手组态体验!
- 研华测试与测量解决方案2018.1
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纯干货分享 | 研发效能提升——敏捷需求篇-而敏捷需求是提升效能的方式中不可或缺的模块之一。 云智慧的敏捷教练——Iris Xu近期在公司做了一场分享，主题为「敏捷需求挖掘和组织方法，交付更高业务价值的产品」。Iris具有丰富的团队敏捷转型实施经验，完成了企业多个团队从传统模式到敏捷转型的落地和实施，积淀了很多的经验。 这次分享主要包含以下2个部分： 第一部分是用户影响地图 第二部分是事件驱动的业务分析Event driven business analysis（以下简称EDBA） 用户影响地图，是一种从业务目标到产品需求映射的需求挖掘和组织的方法。 在软件开发过程中可能会遇到一些问题，比如大家使用不同的业务语言、技术语言，造成角色间的沟通阻碍，还会导致一些问题，比如需求误解、需求传递错误等；这会直接导致产品的功能需求和要实现的业务目标不是映射关系。 但在交付期间，研发人员必须要将这些需求实现交付，他们实则并不清楚这些功能需求产生的原因是什么、要解决客户的哪些痛点。研发人员往往只是拿到了解决方案，需要把它实现，但没有和业务侧一起去思考解决方案是否正确，能否真正的帮助客户解决问题。而用户影响地图通常是能够连接业务目标和产品功能的一种手段。 我们在每次迭代里加入的假设，也就是功能需求。首先把它先实现，再逐步去验证我们每一个小目标是否已经实现，再看下一个目标要是什么。那影响地图就是在这个过程中帮我们不断地去梳理目标和功能之间的关系。 我们在软件开发中可能存在的一些问题 针对这些问题，我们如何避免？先简单介绍做敏捷转型的常规思路： 先做团队级的敏捷，首先把产品、开发、测试人员，还有一些更后端的人员比如交互运维的同学放在一起，组成一个特训团队做交付。这个团队要包含交付过程中所涉及的所有角色。 接着业务敏捷要打通整个业务环节和研发侧的一个交付。上图中可以看到在敏捷中需求是分层管理的，第一层是业务需求，在这个层级是以用户目标和业务目标作为输入进行规划，同时需要去考虑客户的诉求。业务人员通过获取到的业务需求，进一步的和团队一起将其分解为产品需求。所以业务需求其实是我们真正去发布和运营的单元，它可以被独立发布到我们的生产环境上。我们的产品需求其实就是产品的具体功能，它是我们集成和测试的对象，也就是我们最终去部署到系统上的一个基本单元。产品需求再到了我们的开发团队，映射到迭代计划会上要把它分解为相应的技术任务，包括我们平时所说的比如一些前端的开发、后端的开发、测试都是相应的技术任务。所以业务敏捷要达到的目标是需要去持续顺畅高质量的交付业务价值。 将这几个点串起来，形成金字塔结构。最上层我们会把业务目标放在整个金字塔的塔尖。这个业务目标是通过用户的目标以及北极星指标确立的。确认业务目标后再去梳理相应的业务流程，最后生产。另外产品需求包含了操作流程和业务规则，具需求交付时间、工程时间以及我们的一些质量标准的要求。 谈到用户影响的地图，在敏捷江湖上其实有一个传说，大家都有一个说法叫做敏捷需求的“任督二脉”。用户影响地图其实就是任脉，在黑客马拉松上用过的用户故事地图其实叫督脉。所以说用户影响地图是在用户故事地图之前，先帮我们去梳理出我们要做哪些东西。当我们真正识别出我们要实现的业务活动之后，用户故事地图才去梳理我们整个的业务工作流，以及每个工作流节点下所要包含的具体功能和用户故事。所以说用户影响地图需要解决的问题，我们包括以下这些： 首先是范围蔓延，我们在整张地图上，功能和对应的业务目标是要去有一个映射的。这就避免了一些在我们比如有很多干系人参与的会议上，那大家都有不同想法些立场，会提出很多需求（正确以及错误的需求）。这个时候我们会依据目标去看这些需求是否真的是会影响我们的目标。 这里提到的错误需求，比如是利益相关的人提出的、客户认为产品应该有的、某个产品经理需求分析师认为可以有的....但是这些功能在用户影响地图中匹配不到对应目标的话，就需要降低优先级或弃掉。另外，通常我们去制定解决方案的时候，会考虑较完美的实现，导致解决方案括很多的功能。这个时候关键目标至关重要，会帮助我们梳理筛选、确定优先级。 看一下用户影响到地图概貌 总共分为一个三层的结构： 第一层why，你的业务目标哪个是最重要的，为什么？涉及到的角色有哪些？ 第二层how ，怎样产生影响？影响用户角色什么样的行为? （不需要去列出所有的影响，基于业务目标） 第三层what，最关键的是在梳理需求时不需一次把所有细节想全，这通常团队中经常遇到的问题。 我们用这个例子来看一下 这是一个客服中心的影响地图，业务目标是 3个月内不增加客服人数的前提下能支持1.5倍的用户数。此业务目标设定是符合 smart 原则的，specific非常的具体，miserable 是可以衡量的，action reoriented是面向活动的， real list 也是很实际的。 量化的目标会指引我们接下来的行动，梳理一个业务目标，尽量去量化，比如 ：我们通过打造一条什么样的流水线，能够提高整个部署的效率，时间是原来的 1/2 。这样才是一个能量化的有意义的目标。 回到这幅图， how 层级识别出来的内容，客服角色：想要对它施加的影响，把客户引导到论坛上，帮助客户更容易的跟踪问题，更快速的去定位问题。初级用户：方论坛上找到问题。高级用户：在论坛上回答问题。通过我们这些用户角色，进行活动，完成在不增加客户客服人数的前提下支持更多的用户数量。 最后一个层级，才是我们日常接触比较多的真正的功能的特性和需求，比如引导到客户到论坛上，其实这个产品就需要有一个常见问题的论坛的链接。这个层次需要我们团队进一步地在交付，在每个迭代之前做进一步的梳理，细化成相应的用户故事。 这个是云智慧团队中，自己做的影响地图的范例，可以看下整个的层级结构。序号表示优先级。 那我们用户影响地图可以总结为：
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