[實用新型]車內聲品質自適應主動控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920093641.0
• 申請日: 2009-05-13
• 公開（公告）號: CN201395095Y
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 王登峰;曹曉琳;梁杰;陳靜;馬天飛;陳鑫;宋學偉;劉宗巍;姜吉光;陳書明;王峻廷
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60Q5/00
• 分類號: B60Q5/00;G05B19/042;H04R3/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 齊安全;張 晶

技術領域

本實用新型涉及一種應用于機動車輛上控制車內噪聲并改善車內聲品質的 裝置，更具體地說，本實用新型涉及一種車內聲品質自適應主動控制系統(tǒng)。

背景技術

車內噪聲給予司乘人員的感受，直接影響著消費者的購車傾向和車型的市 場競爭力。傳統(tǒng)的汽車噪聲研究通常采用A計權聲壓級作為評價指標，但由于 它對于噪聲的聲學頻譜特性考慮有限，并不能全面反映汽車噪聲對人的影響和 司乘人員對車內噪聲的感受。實際工作中會出現(xiàn)即便車內噪聲用A計權聲壓級 衡量合格，但司乘人員仍會感受到噪聲煩躁、甚至到難以忍受的現(xiàn)象。因此反 映人耳聽覺感受的聲品質(Sound?Quality)概念日益受到重視，并逐漸成為車 內噪聲控制領域主要評價指標之一。上世紀90年代中后期至今，國際上對汽車 的聲品質進行了大量測試分析和主觀評價研究，盡管對聲品質的相關參量及具 體表達式還沒有達成共識，但普遍認為響度和尖銳度與車內聲品質優(yōu)劣直接相 關。即如能選擇性降低車內噪聲的響度和尖銳度，則車內聲品質可明顯改善。

汽車車內噪聲的傳統(tǒng)控制手段主要有隔聲、隔振、消聲、吸聲等。上述措 施對降低車內噪聲的A計權聲壓級都具有顯著作用，但受降噪成本、布置空間 和材料特性等因素的限制，對車內低頻噪聲的控制效果都不太理想，且均屬固 定的被動降噪措施，既不能根據(jù)車輛復雜多變的行駛工況自動調整，更不能有 選擇性地控制特定頻段的噪聲。因此僅依靠以上方法難以實現(xiàn)汽車車內聲品質 的全面改善。與上述被動降噪措施相對應，車內噪聲主動控制(ANC，Active Noise?Control)方法是依據(jù)聲波相干原理通過附加聲源發(fā)聲抵消原有噪聲實現(xiàn) 降噪的目的。該方法的研究于20世紀30年代提出，80年代后隨著數(shù)字信號處 理技術和集成電路廣泛應用日漸興起。噪聲主動控制(ANC)采用以聲治聲的方 法，不但對低頻噪聲有良好的控制效果，而且由于理論上可以對特定頻段噪聲 實現(xiàn)有針對性的削減或者補償，因此在聲品質改善方面可彌補被動降噪措施的 不足，具有對車內噪聲進行選擇性、針對性和目標性控制的優(yōu)勢。

目前國內外以主動控制方法進行汽車車內聲品質自適應改善的研究極其有 限，可投入實際應用的則更加少見。究其原因，是在具體應用中還存在如下技 術難點：

1.噪聲主動控制理論和算法尚不成熟，傳遞函數(shù)魯棒性差往往導致系統(tǒng)工 作不穩(wěn)定；

2.噪聲主動控制系統(tǒng)應用于機動車輛艙室內時，涉及到時變的車內噪聲、 復雜的三維空間聲場和多通道次級聲源的相互耦合干涉等諸多難題；

3.對能夠實現(xiàn)汽車車內聲品質改善的自適應主動控制算法的研究未見報 道，對某頻段噪聲實施程度可控的抵消或補償以優(yōu)化車內噪聲的響度和尖銳度 等心理聲學參量的方式，從而改善車內聲品質的控制策略尚不明確。

發(fā)明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種車 內聲品質自適應主動控制系統(tǒng)。同時采用自編的計算機程序提供一種采用車內 聲品質自適應主動控制系統(tǒng)來控制車內噪聲響度和尖銳度從而改善車內聲品質 的方法。

為解決上述技術問題，本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的：車內聲品 質自適應主動控制系統(tǒng)是由聲品質自適應主動控制裝置、殘余噪聲信號采集裝 置、次級聲源裝置和振動信號采集裝置組成。殘余噪聲信號采集裝置、次級聲 源裝置和振動信號采集裝置分別與聲品質自適應主動控制裝置為電連接。

所述的聲品質自適應主動控制裝置主要由型號為c8051F121的芯片和聲功 率放大器組成。所述的型號為c8051F121的芯片包括有高速8051微控制器內核、 第一路A/D轉換模塊、D/A轉換模塊和第二路A/D轉換模塊。

型號為c8051F121的芯片中的第一路A/D轉換模塊的輸入端和振動信號采 集裝置中的振動信號采集前置放大器的輸出端電連接。

型號為c8051F121的芯片中的第二路A/D轉換模塊的輸入端和殘余噪聲信 號采集裝置中的誤差信號前置放大器的輸出端電連接。

型號為c8051F121的芯片中的D/A轉換模塊的輸出端和聲功率放大器的輸 入端電連接，聲功率放大器的輸出端和次級聲源裝置的輸入端電連接。