[發明專利]用于主動聲音影響的系統和方法

有效

• 申請號: 201710220896.8
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN107045869B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: V·科赫;F·布加扎
• 申請（專利權）人: 埃貝施佩歇爾排氣技術有限及兩合公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 金林輝;吳鵬

本發明涉及主動聲音影響系統，其具有：聲音產生器，其在加載有音頻信號時產生聲音并將其與待調控的聲音相疊加；誤差傳感器，測量被疊加的聲音并輸出相應的反饋信號；信號發生器，產生并輸出聲音信號；調節器，產生調節信號，調節信號代表一有理數序列的值；第一加權器，接收由信號發生器輸出的聲音信號并利用由調節器產生的調節信號對之進行加權和逆變換；加法器，把如此加權和逆變換的聲音信號加到反饋信號上，并把得到的經修正的反饋信號輸出至信號發生器；以及第二加權器，以1與調節信號之間的差對由信號發生器輸出的聲音信號進行加權，并輸出如此加權的聲音信號以產生音頻信號。在此，信號發生器設計為，基于經修正的反饋信號產生聲音信號。

技術領域

本發明涉及一種用于主動聲音影響的系統和方法。待影響的聲音在此例如可以在車輛的內燃機的排氣設備或進氣設備中被引導。則內燃機表現為待影響的聲音的噪聲源。

背景技術

用于內燃機的排氣設備通常由無源的組件構成，所述無源的組件在所有運行情況下總體由排氣流過，且一起形成了排氣設備。除了一個或多個管線段之外，這些組件例如可以是一個或多個渦輪增壓器、一個或多個催化器和/或一個或多個消聲器。用于內燃機的進氣設備相應地在所有運行情況下由空氣流過且通常具有一個或多個濾波器、閥和壓氣機。

最近一段時間開始以一種系統補充所述排氣設備和進氣設備，所述系統用于主動影響在排氣設備或進氣設備中被引導的、由于內燃機的運行而導致的噪聲。這種系統把在排氣設備或進氣設備中被引導的、主要由內燃機產生的噪聲與人工產生的聲波相疊加，該聲波抑制或改變在排氣設備或進氣設備中被引導的噪聲。結果，向排氣設備或進氣設備外部排放的聲音應該符合相應的制造商的形象，使客戶滿意并遵守法定的極限值。

這由下述方式實現，即設置至少一個聲音產生器，該聲音產生器與排氣設備或進氣設備流體連接且因此把聲音射入排氣設備或進氣設備內部。這種人工產生的聲音和由內燃機產生的聲音相疊加并一起從排氣設備或進氣設備出來。這種系統也能夠用于消聲。為了實現完全破壞在排氣設備或進氣設備中被引導的噪聲的和由聲音產生器產生的聲音的聲波干擾，由揚聲器導致的聲波在振幅和頻率上必須與在排氣設備或進氣設備中被引導的聲波相當，同時卻相對于該聲波具有180度的相位移。如果盡管由內燃機的運行導致的、在排氣設備或進氣設備中被引導的聲波和由揚聲器產生的聲波在頻率上彼此相當且相對于彼此具有180度的相位移，然而所述聲波在振幅上彼此不相等，則僅削弱了從排氣設備或進氣設備輸出的噪聲。

下面參考圖1和2說明來自現有技術的、具有用于主動影響在排氣設備中被引導的聲音的系統的排氣設備：

具有用于主動影響在排氣設備4中被引導的聲音的系統7的排氣設備4具有形式為隔音的殼體的聲音產生器3，所述殼體包含揚聲器2，并在尾管1的區域內通過聲音管線連接至排氣設備4。尾管1具有通入口8，該通入口把在排氣設備4中被引導的排氣和在排氣設備4中被引導的空氣載聲向外排出。在尾管1上設置了誤差麥克風5。誤差麥克風5測量尾管1內部的聲音。這種借助于誤差麥克風5的測量在一區域下游的部段中進行，在所述區域中聲音管線通入排氣設備4中且進而提供了排氣設備4與聲音產生器3之間的流體連接。在此，概念“下游”是相對于排氣設備4的尾管1中的排氣的流動方向而言。在圖2中通過箭頭示出排氣的流動方向。在排氣設備4和聲音產生器3之間的流體連接部的區域與內燃機6之間可以設置排氣設備4的其它組件，例如催化器和消聲器(未示出)。揚聲器2和誤差麥克風5分別與調節裝置9連接。此外，調節裝置9通過CAN總線與內燃機6的發動機控制裝置6'連接。內燃機6還具有進氣設備6”。調節裝置9根據由誤差麥克風5測量的聲音和根據通過CAN總線接收的內燃機6的運行參數為揚聲器2計算出一信號，且把該信號輸出至揚聲器2，所述信號在與在排氣設備4的尾管1的內部被引導的聲音疊加時產生了所追求的總噪聲。在此，調節裝置例如可以使用X濾波最小均方算法(FxLMS)，且嘗試通過經由揚聲器輸出聲音而把借助于誤差麥克風測得的反饋信號/誤差信號調節至零(在聲音消除的情況下)或者調節至一預給定的閾值(在聲音影響的情況下)。代替CAN總線也可以使用其它總線系統。