[發(fā)明專利]一種用于車輛的主動(dòng)降噪方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710225595.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN107195294B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛杰;朱凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉利汽車研究院（寧波）有限公司;浙江吉利控股集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G10K11/178
• 分類號(hào): G10K11/178;G10K11/28;B60R16/037
• 代理公司: 北京智匯東方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11391
• 代理人: 范曉斌;薛峰

本發(fā)明提供了一種用于車輛的主動(dòng)降噪方法及裝置，屬于噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的主動(dòng)降噪方法，包括如下步驟：在車輛的側(cè)圍處設(shè)置至少一個(gè)參考傳聲器，利用參考傳聲器采集車窗的窗口噪聲；在車窗的窗框處設(shè)置至少一個(gè)控制聲源，利用控制聲源發(fā)出用于抵消窗口噪聲的聲音信號(hào)；根據(jù)參考傳聲器采集的窗口噪聲獲取參考信號(hào)；將參考信號(hào)和控制聲源發(fā)出的聲音信號(hào)相互疊加，通過求解前饋ANC控制的控制增益，使得疊加后的聲音信號(hào)的聲功率最小化。本發(fā)明方案的降噪方法能夠顯著降低開窗狀態(tài)下的車內(nèi)噪聲，降低駕駛員和乘客耳邊的聲壓，提高了乘車體驗(yàn)以及行車舒適性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于車輛的主動(dòng)降噪方法及裝置。

背景技術(shù)

噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness，NVH)是衡量車輛制造質(zhì)量的一個(gè)綜合性問題。車輛的NVH問題是國(guó)際汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)關(guān)注的問題之一。然而，在車輛的NVH問題中，研發(fā)人員基本上只關(guān)注車輛在關(guān)窗狀態(tài)下的車內(nèi)外NVH性能。這是由于在開窗后車內(nèi)聲場(chǎng)結(jié)構(gòu)遭到破壞，噪聲會(huì)嚴(yán)重惡化，并且玻璃升降器的起升幅度、車速等會(huì)直接影響車內(nèi)噪聲，因此，開窗狀態(tài)的車內(nèi)噪聲一般不被列入NVH的開發(fā)流程中。

然而在實(shí)際行車過程中，開窗是一項(xiàng)使用率非常高的開車習(xí)慣，因?yàn)樵谔鞖膺m宜的情況下，相較于空調(diào)，車主更傾向于自然通風(fēng)。但是，在汽車開啟側(cè)窗或天窗的時(shí)候，車內(nèi)噪聲的明顯惡化成為了令車主煩惱的事情。現(xiàn)有技術(shù)中存在著利用主動(dòng)噪聲控制(ActiveNoise Control，ANC)來降低車內(nèi)的噪聲。ANC是利用聲波疊加原理，針對(duì)信號(hào)源(主波)，產(chǎn)生一個(gè)與其幅值相同、相位相反的參考源(次波)，兩個(gè)聲波相互疊加，達(dá)到消聲的目的。

目前ANC在汽車行業(yè)已有較大范圍的應(yīng)用，比如思鉑睿、凱迪拉克XTS等。以XTS為例，它是通過位于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車艙內(nèi)的麥克風(fēng)來判定并收集環(huán)境噪音，同時(shí)通過音響來發(fā)出相反的波抵消，原理類似于現(xiàn)有的主動(dòng)降噪耳機(jī)。但是，這種車載ANC主要針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)二諧次噪聲，無法對(duì)開窗噪聲進(jìn)行降噪。在建筑降噪中，開窗噪聲主動(dòng)控制已有報(bào)道，即在開窗狀態(tài)下，研發(fā)人員采用16個(gè)揚(yáng)聲器進(jìn)行噪聲的主動(dòng)控制，并在每個(gè)揚(yáng)聲器前布置一個(gè)誤差傳感器，但是由于揚(yáng)聲器和傳感器過多，可應(yīng)用性不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種用于車輛的主動(dòng)降噪方法，采用傳聲器檢測(cè)窗口的噪聲特性后，通過聲源的主動(dòng)調(diào)整，降低窗口的噪聲特性，使得駕駛員和乘客耳旁的聲壓級(jí)減小，實(shí)現(xiàn)開窗狀態(tài)的車內(nèi)噪聲主動(dòng)控制，提升車主的行車舒適性。

本發(fā)明的用于車輛的主動(dòng)降噪方法，用于利用前饋ANC控制方法來降低所述車輛在開窗狀態(tài)下的噪聲，包括如下步驟：

在所述車輛的側(cè)圍處設(shè)置至少一個(gè)參考傳聲器，利用所述參考傳聲器采集車窗的窗口噪聲；

在所述車窗的窗框處設(shè)置至少一個(gè)控制聲源，利用所述控制聲源發(fā)出用于抵消所述窗口噪聲的聲音信號(hào)；

根據(jù)所述參考傳聲器采集的所述窗口噪聲獲取參考信號(hào)；

將所述參考信號(hào)和所述控制聲源發(fā)出的所述聲音信號(hào)相互疊加，通過求解所述前饋ANC控制的控制增益，使得所述疊加后的聲音信號(hào)的聲功率最小化。

進(jìn)一步地，所述參考傳感器與所述車窗具有預(yù)設(shè)距離。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述參考傳聲器采集的所述窗口噪聲獲取參考信號(hào)，包括如下步驟：

按照以下公式估算出所述參考信號(hào)

其中，表示第i個(gè)參考傳感器所采集的窗口噪聲的聲音信號(hào)，N表示參考傳感器的數(shù)量，τ_i表示車外噪聲從第i個(gè)參考傳感器傳導(dǎo)到車窗中心的傳導(dǎo)時(shí)間，t表示時(shí)間。