[發明專利]自適應噪聲主動控制展示系統

在審

• 申請號: 201710700386.0
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107393524A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 王登峰;陳輝;胥國文;段江浩;曹曉琳;車曉鐳
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G10K11/175
• 分類號: G10K11/175;H04R3/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙)22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明涉及一種自適應噪聲主動控制展示系統，具體涉及一種可以從聽覺、視覺兩方面形象化展示自適應噪聲主動控制技術及原理的自適應噪聲主動控制展示系統。

背景技術

目前，汽車車內噪聲的主要成分集中在低頻段，它嚴重影響汽車的乘坐舒適性，用戶的購車取向和車型的市場競爭力。傳統的被動噪聲控制方法能對車內中、高頻噪聲進行有效控制，但對車內低頻噪聲控制效果差。隨著聲學理論、測試技術、自適應控制方法和電子技術的迅速發展，噪聲主動控制(ANC)技術逐漸趨于實用，并可以很好地解決節能與新能源汽車車內低頻階次噪聲、共振轟鳴聲以及路噪和風噪等低頻噪聲的控制問題。

噪聲主動控制技術的理論基礎是聲波的楊氏干涉理論。根據聲場的線性疊加原理，當頻率相同，相位差恒定的兩列聲波相遇時會在空間產生干涉現象，噪聲主動控制就是根據兩個聲波相消性干涉或聲輻射抑制的原理，通過次級聲源產生與初級聲源的聲波幅值相等、相位相反的聲波，使之相互抵消，從而達到降噪消聲的目的。

與傳統降噪技術相比，噪聲主動控制技術低頻噪聲控制效果好，控制系統體積小、重量輕、成本低，而且能夠根據所控制噪聲的特性有針對性、自適應地改變控制系統特性，對不同的低頻噪聲實施有效控制，對汽車結構及性能的影響小，隨著自適應主動控制技術研究的不斷深入和迅速發展，自適應噪聲主動控制技術引起了汽車行業普遍的關注和重視，并將廣泛應用于汽車NVH(Noise，Vibration and Harshness)控制領域。

但由于聲波的傳播、疊加、干涉及相消的不可見性，給噪聲主動控制(ANC)技術的直觀展示、理解和掌握帶來困難，自適應噪聲主動控制的效果也不便于人們直觀地判斷和感知。

發明內容

本發明為解決現有自適應噪聲主動控制技術不便于直觀展示，不便于人們理解和掌握，不便于人們對噪聲控制效果直觀地判斷和感知的問題，提供一種可以從聽覺、視覺兩方面形象化展示自適應噪聲主動控制技術及原理的自適應噪聲主動控制展示系統。

自適應噪聲主動控制展示系統，包括展示臺架、控制器、初級聲源揚聲器、次級聲源揚聲器、誤差傳聲器、電源適配器和液晶觸控屏；

所述控制器、初級聲源揚聲器、次級聲源揚聲器、誤差傳聲器和液晶觸控屏均機械連接安裝在展示臺架上；控制器分別與初級聲源揚聲器、次級聲源揚聲器、誤差傳聲器、電源適配器和液晶觸控屏電連接；

所述控制器主要包括控制單元，電源開關，撥碼開關；所述控制單元包括主控模塊、音頻處理模塊、功率放大模塊和電源管理模塊；

所述主控模塊與音頻處理模塊、電源管理模塊、液晶觸控屏、撥碼開關直接電連接，并通過音頻處理模塊與功率放大模塊和誤差傳聲器電連接，功率放大模塊與初級聲源揚聲器和次級聲源揚聲器電連接，電源管理模塊與電源開關電連接；

所述控制器通過所述液晶觸控屏中對應設置的觸控開關鍵控制初級聲源揚聲器發出噪聲作為初級聲源噪聲信號，形成初級聲場；同時，控制器通過誤差傳聲器采集初級聲場的噪聲信號，在液晶觸控屏上同時對比顯示初級聲源揚聲器發出的初級聲源噪聲信號和誤差傳聲器采集的初級聲場的噪聲信號；

所述控制器通過所述液晶觸控屏中對應設置的觸控開關鍵進行自適應噪聲主動控制，所述主控模塊通過對誤差傳聲器采集的初級聲場的噪聲信號和所述主控模塊中的誤差聲通道傳遞函數進行分析處理，獲得次級聲源參考信號，并將所述次級聲源參考信號作為抵消信號發送至功率放大模塊，通過所述功率放大模塊驅動次級聲源揚聲器發聲，產生次級聲場；并在液晶觸控屏上顯示所述初級聲源噪聲信號和誤差傳聲器采集的由初級聲場和次級聲場疊加形成的誤差信號；

誤差傳聲器采集當前聲場中的誤差信號發送至主控模塊，主控模塊通過分析誤差信號并相應地調整自適應控制算法中的控制參數，計算出新的次級聲源參考信號并發送到次級聲源揚聲器，反復循環以抵消初級聲場噪聲，達到系統設定的消聲指標，系統穩定運行，實現自適應噪聲主動控制。