[發(fā)明專利]來自多個旋轉(zhuǎn)設(shè)備的諧波噪聲的主動降低

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480017270.1
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN105051810B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·加尼施庫瑪;D·D·克魯格
• 申請（專利權(quán)）人: 伯斯有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;楊立

一種用于通過接收具有與兩個或更多旋轉(zhuǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速率相關(guān)的頻率的輸入信號、并且致使一個或多個揚(yáng)聲器產(chǎn)生在與由所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備導(dǎo)致的噪聲大約相同的頻率處的并且具有基本上相反相的聲音而降低所述噪聲的系統(tǒng)和方法。存在與每個旋轉(zhuǎn)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的噪聲消除器。每個噪聲消除器包括諧波頻率計(jì)算器，其計(jì)算并且向生成輸出正弦波的正弦諧波生成器提供諧波頻率。每個噪聲消除器還具有自適應(yīng)濾波器以產(chǎn)生被用來驅(qū)動一個或多個換能器以減小由旋轉(zhuǎn)設(shè)備導(dǎo)致的噪聲的降噪信號。存在重疊檢測器，其比較所述諧波頻率并且基于它們的接近度而改變一個或多個自適應(yīng)濾波器的操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及來自兩個或更多旋轉(zhuǎn)設(shè)備的諧波噪聲的主動降低。

背景技術(shù)

發(fā)動機(jī)諧波消除系統(tǒng)是在機(jī)動車中(例如在車廂中或者在消聲器組件中)使用的自適應(yīng)前饋降噪系統(tǒng)，以用來降低或消除發(fā)動機(jī)諧波噪聲。在待被消除的頻率處的正弦波被用作自適應(yīng)濾波器的輸入。發(fā)動機(jī)諧波消除系統(tǒng)還使用一個或多個麥克風(fēng)作為誤差輸入換能器。自適應(yīng)濾波器可以改變輸入正弦波的幅度和/或相位。自適應(yīng)濾波器的輸出被應(yīng)用到產(chǎn)生聲音的一個或多個換能器(即揚(yáng)聲器)，該聲音與待被消除的不理想的發(fā)動機(jī)諧波聲學(xué)相反。本系統(tǒng)的目標(biāo)是通過自適應(yīng)地最小化跨所有的誤差麥克風(fēng)輸入信號的總能量而消除在感興趣的頻率或多個頻率處的噪聲。為了這樣做，揚(yáng)聲器輸出具有負(fù)增益。

諧波噪聲消除系統(tǒng)還被用來消除或降低由除了發(fā)動機(jī)之外的其它旋轉(zhuǎn)設(shè)備導(dǎo)致的噪聲。機(jī)動車中的一個附加的噪聲源是螺槳軸，其也被稱為驅(qū)動軸。因?yàn)辇X輪傳動裝置被用來將發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)傳遞為螺槳軸旋轉(zhuǎn)，螺槳軸旋轉(zhuǎn)速率相對于發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速率不是固定的。發(fā)動機(jī)和螺槳軸因而可以是在不同頻率處的車廂中的噪聲源。

為了消除來自發(fā)動機(jī)和螺槳軸兩者的噪聲，降噪系統(tǒng)需要兩個前饋?zhàn)赃m應(yīng)濾波器。當(dāng)在被消除的兩個頻率重合或者靠近時，濾波器的穩(wěn)定裕度可能會受到損害。這增加了濾波器算法的發(fā)散的可能性，其可導(dǎo)致響亮且明顯的噪聲偽影的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的系統(tǒng)和方法用來降低可聽的偽影是有效的，該偽影可在被消除的兩個頻率彼此過于靠近時由自適應(yīng)前饋降噪系統(tǒng)產(chǎn)生。這可以通過確定被消除的頻率的接近度并且基于該接近度改變一個或多個自適應(yīng)濾波器的操作而實(shí)現(xiàn)。

以下提及的所有示例和特征可以以任何技術(shù)上可行的方式進(jìn)行結(jié)合。

在一個方面，一種用于通過接收具有與多個旋轉(zhuǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速率相關(guān)的頻率的多個輸入信號、并且致使一個或多個揚(yáng)聲器產(chǎn)生在與由旋轉(zhuǎn)設(shè)備導(dǎo)致的噪聲大約相同的頻率處的并且具有基本上相反相的聲音而降低噪聲的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個噪聲消除器，每個噪聲消除器包括諧波頻率計(jì)算器和自適應(yīng)濾波器，該諧波頻率計(jì)算器從輸入信號計(jì)算諧波頻率并且向生成輸出正弦波的正弦諧波生成器提供諧波頻率，該自適應(yīng)濾波器使用正弦波來產(chǎn)生被用來驅(qū)動一個或多個換能器的降噪信號，其中該一個或多個換能器的輸出被引導(dǎo)以降低由旋轉(zhuǎn)設(shè)備導(dǎo)致的噪聲。還存在重疊檢測器，其比較諧波頻率并且基于諧波頻率的接近度而改變自適應(yīng)濾波器中的一個或多個的操作。

各個實(shí)施例可以包括以下特征中的一個，或者其任意組合。重疊檢測器可以通過改變自適應(yīng)濾波器的一個或多個可變參數(shù)的值而改變一個或多個自適應(yīng)濾波器的操作；可變參數(shù)可以包括自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)步長，其中該步長在頻率的接近度靠近時被減小。例如，當(dāng)兩個輸入信號頻率大致上重合時，自適應(yīng)步長可以被減小大約一半。該系統(tǒng)還可以包括存儲頻率的接近度與自適應(yīng)濾波器參數(shù)的值的產(chǎn)生的變化之間的關(guān)系的計(jì)算機(jī)存儲器。換能器輸出可以被引導(dǎo)到機(jī)動車的車廂中。旋轉(zhuǎn)設(shè)備可以是車輛發(fā)動機(jī)以及車輛螺槳軸。