[發(fā)明專利]一種汽車(chē)噪聲主動(dòng)控制裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810022206.2
• 申請(qǐng)日: 2018-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107995566A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張高峰;劉楚梁;崔揚(yáng)揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): H04R3/04
• 分類號(hào): H04R3/04;G10K11/178
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及噪聲控制領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車(chē)噪聲主動(dòng)控制裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的降噪技術(shù)（被動(dòng)降噪技術(shù)），主要通過(guò)兩種方式對(duì)車(chē)內(nèi)噪聲進(jìn)行控制。一是改變汽車(chē)結(jié)構(gòu)，從聲源處減少共振，二是在車(chē)內(nèi)安裝隔聲、吸聲材料，在聲音傳播過(guò)程中對(duì)噪聲進(jìn)行控制；被動(dòng)降噪對(duì)于低頻噪聲的控制效果不佳，還可能增加汽車(chē)的重量，不滿足汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)的要求。因此合適的降噪方法對(duì)汽車(chē)的發(fā)展尤為重要。

主動(dòng)降噪利用可控制的聲源對(duì)某一特定的聲場(chǎng)進(jìn)行控制，達(dá)到降低聲壓或者能量的目的。相對(duì)于被動(dòng)降噪技術(shù)，主動(dòng)降噪技術(shù)在幾乎不增加汽車(chē)重量、不改變汽車(chē)結(jié)構(gòu)情況下，可以取得較好的降噪效果。主動(dòng)降噪系統(tǒng)在降噪的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)，在聲場(chǎng)可能大幅變化的汽車(chē)駕駛艙環(huán)境中可以保持穩(wěn)定的降噪效果。

現(xiàn)在，雖然主動(dòng)噪聲控制已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲控制，但是目前噪聲控制在車(chē)內(nèi)復(fù)雜的噪聲環(huán)境中難以達(dá)到穩(wěn)定的降噪效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種汽車(chē)噪聲主動(dòng)控制裝置，以解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

一種汽車(chē)噪聲主動(dòng)控制裝置，所述汽車(chē)噪聲控制裝置包括頭枕主體，還包括：

2個(gè)參考麥克風(fēng)，所述2個(gè)參考麥克風(fēng)根據(jù)需要放置于合適位置處，如汽車(chē)駕駛艙地板上。與所述主動(dòng)噪聲控制器通過(guò)外圍電路連接，用于采集需要控制的噪聲。

4個(gè)誤差麥克風(fēng)，所述4個(gè)誤差麥克風(fēng)對(duì)稱的設(shè)置于頭枕內(nèi)，與所述主動(dòng)噪聲控制器通過(guò)外圍電路連接，用于采集噪聲控制后的殘余噪聲，進(jìn)一步的，在反饋噪聲控制中，為噪聲處理單元提供輸入信號(hào)。

2個(gè)控制揚(yáng)聲器，所述2個(gè)控制揚(yáng)聲器對(duì)稱的設(shè)置于頭枕內(nèi)，與所述主動(dòng)噪聲控制器通過(guò)外圍電路連接，用于發(fā)出與噪聲相互抵消的的控制聲音。

主動(dòng)噪聲控制器，所述主動(dòng)噪聲控制器與參考麥克風(fēng)、誤差麥克風(fēng)、控制揚(yáng)聲器連接。包括前饋噪聲控制單元和反饋噪聲控制單元，根據(jù)是否可以獲得參考信號(hào)，選擇前饋噪聲控制模式或者反饋噪聲控制模式或者前饋+反饋噪聲控制模式。

在前饋噪聲控制模式中，接收來(lái)自參考麥克風(fēng)的噪聲信號(hào)作為控制系統(tǒng)的輸入，經(jīng)過(guò)前饋噪聲控制單元，生成與噪聲可以相互抵消的控制信號(hào)。

在反饋噪聲控制模式中，接收來(lái)自誤差麥克風(fēng)的噪聲信號(hào)作為控制系統(tǒng)的輸入，經(jīng)過(guò)反饋噪聲控制單元，生成與噪聲可以相互抵消的控制信號(hào)。

優(yōu)選的，所述主動(dòng)噪聲控制器，包括：

噪聲消除路徑傳遞函數(shù)獲取單元，所述噪聲消除路徑傳遞函數(shù)獲取單元用于采集數(shù)據(jù)并建立噪聲消除路徑傳遞函數(shù)模型。

濾波器單元，在輸入噪聲信號(hào)后，經(jīng)過(guò)濾波器生成可以與原噪聲相互抵消的聲音信號(hào)。

降噪穩(wěn)定控制單元，所述降噪穩(wěn)定控制單元，針對(duì)噪聲消除路徑傳遞函數(shù)的變化和建模不準(zhǔn)確性，對(duì)噪聲控制模型邊界的最大值加以限制，得到穩(wěn)定的噪聲控制系統(tǒng)。

可見(jiàn)，本發(fā)明所公開(kāi)的汽車(chē)噪聲控制裝置，在可以獲得參考信號(hào)的情況下，可以使用前饋噪聲控制模式，接收來(lái)自參考麥克風(fēng)的噪聲信號(hào)作為控制系統(tǒng)的輸入，經(jīng)過(guò)前饋噪聲控制單元，生成與噪聲可以相互抵消的控制信號(hào)，再經(jīng)過(guò)誤差麥克風(fēng)監(jiān)測(cè)降噪后的殘余噪聲。在不能獲得參考信號(hào)的情況下，可以使用反饋噪聲控制模式，接收來(lái)自誤差麥克風(fēng)的噪聲信號(hào)作為控制系統(tǒng)的輸入，經(jīng)過(guò)反饋噪聲控制單元，生成與噪聲可以相互抵消的控制信號(hào)。同樣還可以同時(shí)使用反饋和前饋降噪結(jié)合的噪聲控制模式，參考麥克風(fēng)提供時(shí)間超前的噪聲信號(hào)，誤差麥克風(fēng)提供降噪后的殘余信號(hào)，兩種信號(hào)通輸入作為噪聲控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)，對(duì)頭枕處的噪聲進(jìn)行控制。在降噪的過(guò)程中，對(duì)噪聲控制模型邊界的最大值加以限制，避免因?yàn)樵肼曄窂降淖兓鸬牟环€(wěn)定，得到穩(wěn)定的噪聲控制效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所公開(kāi)的汽車(chē)噪聲控制裝置，針對(duì)不同的使用場(chǎng)景，有多種降噪模式可供選擇。并且通過(guò)對(duì)噪聲控制模型邊界的最大值加以限制，實(shí)現(xiàn)在頭枕附近的最大限度的穩(wěn)定降噪。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所公開(kāi)的一種汽車(chē)噪聲主動(dòng)控制裝置正面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所公開(kāi)的汽車(chē)座椅的主動(dòng)降噪頭枕開(kāi)啟前后人耳處噪聲分布圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。