[發明專利]一種有軌列車司機室內的噪聲主動控制系統

在審

• 申請號: 201710506539.8
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107274878A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 邢優勝
• 申請（專利權）人: 邢優勝
• 主分類號: G10K11/16
• 分類號: G10K11/16;G10K11/175;B61C17/04
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙)11296
• 代理人: 張淑賢

1.一種有軌列車司機室內的噪聲主動控制系統，其特征在于，包括：

多個參考噪聲傳感器，所述多個參考噪聲傳感器設置在有軌列車司機室內，用于采集主噪聲源噪聲x[n]；

多個誤差傳聲器，所述多個誤差傳聲器設置在有軌列車司機室內在噪聲控制區域內，用于采集有軌列車司機室內的噪聲控制后的殘余噪聲e[n]；

MIMO主動降噪控制器，所述MIMO主動降噪控制器分別與所述參考噪聲傳感器和誤差傳聲器相連，用于接收主噪聲源噪聲x[n]和殘余噪聲e[n]，并提取一系列不相干的參考聲學模式S[n]，獲取用于噪聲控制模式預測的路徑傳遞函數H[n]，自適應調整采樣周期T的取值范圍、自適應濾波器階數N的取值范圍和收斂因子μ的范圍，最終生成最優的噪聲控制模式；

揚聲器，所述揚聲器設置在有軌列車司機室內的，并與所述MIMO主動降噪控制器相連，用于接收最優的噪聲控制模式，并根據最優的噪聲控制模式發出目標信號y[n]以降低有軌列車司機室內的噪聲。

2.根據權利要求1所述有軌列車司機室內的噪聲主動控制系統，其特征在于，所述MIMO主動降噪控制器，包括：

參考聲學模式提取單元，所述聲學模式提取單元與所述參考噪聲傳感器相連，用于接收主噪聲源噪聲x[n]，并根據主噪聲源噪聲x[n]提取一系列不相干的參考聲學模式S[n]；

噪聲控制模式預測單元，所述噪聲控制模式預測單元分別與所述誤差傳聲器、參考傳聲器和參考聲學模式提取單元相連，用于分析目標信號從發出到殘余噪聲采集處的路徑傳遞函數，獲取用于噪聲控制模式預測的路徑傳遞函數H[n]，并基于FX-LMS算法，自適應調整采樣周期T的取值范圍、自適應濾波器階數N的取值范圍和收斂因子μ的范圍，再根據所述收斂因子μ、路徑傳遞函數H[n]、一系列不相干的參考聲學模式S[n]、殘余噪聲e[n]和主噪聲源噪聲x[n]生成最優的噪聲控制模式。

3.根據權利要求2所述有軌列車司機室內的噪聲主動控制系統，其特征在于，所述參考聲學模式提取單元，包括：

參考聲學模式提取子單元，所述參考聲學模式提取子單元用于接收主噪聲聲源噪聲x[n]，并根據主噪聲源噪聲x[n]提取一系列參考聲學模式S'[n]；

參考聲學模式分離子單元，所述參考聲學模式分離子單元與所述參考聲學模式提取子單元，用于接收一系列參考聲學模式S'[n]，并將參考聲學模式S'[n]之間的互信息調整到最小，獲得一系列不相干的參考聲學模式S[n]。

4.根據權利要求3所述有軌列車司機室內的噪聲主動控制系統，其特征在于，所述根據主噪聲源噪聲x[n]提取一系列參考聲學模式S'[n]的過程，包括：

將提取函數應用到主噪聲源噪聲x[n]中：

5.根據權利要求3所述有軌列車司機室內的噪聲主動控制系統，其特征在于，所述獲得一系列不相干的參考聲學模式S[n]的過程，包括：

將對比函數α作用于一系列參考聲學模式S'[n]中：

α(S'[n])＝I[S'[1]…S'[k]],

使用自動調整算法自動調整提取函數在一系列參考聲學模式S'[n]之間的互信息I[S'[1]…S'[k]]最小時，所輸出的聲學模式為一系列不相干的參考聲學模式S[n]。

6.根據權利要求2所述有軌列車司機室內的噪聲主動控制系統，其特征在于，所述噪聲控制模式預測單元，包括：

路徑傳遞函數分析子單元，所述路徑傳遞函數分析子單元用于分析目標信號從揚聲器到誤差傳聲器的路徑傳遞函數，并獲取用于噪聲控制模式預測的路徑傳遞函數H[n]；

自適應濾波器，所述自適應濾波器分別與所述路徑傳遞函數分析子單元、誤差傳聲器、參考傳聲器和參考聲學模式提取單元相連，用于接收用于噪聲控制模式預測的路徑傳遞函數H[n]、殘余噪聲e[n]和一系列不相干的參考聲學模式S[n]，并基于FX-LMS算法，自適應調整采樣周期T的取值范圍、自適應濾波器階數N的取值范圍和收斂因子μ的范圍，再根據濾波器權重系數計算公式ω[n+1]＝ω[n]+μ(e[n]·H[n]·x[n])，在所述收斂因子μ的范圍內調整μ的取值，更新權系數w，直至殘余噪聲e(n)收斂時的收斂因子μ最小時，生成最優的噪聲控制模式y[n]＝w·S[n]。