[發明專利]一種用于車輛的風噪控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202010542151.5
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111754968A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 沐永生;馬登永;葉超;蔡野鋒
• 申請（專利權）人: 中科上聲（蘇州）電子有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178;B60R16/037
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 李萍

1.一種用于車輛的風噪控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、實時或定時對車窗開度信息進行采樣；

S2、根據所述車窗開度信息計算車廂和車窗形成的亥姆霍茲共鳴器的固有頻率；

S3、根據所述固有頻率確定是否產生了風振噪聲模態標志信號，當所述風振噪聲模態標志信號產生，執行下述步驟S4；

S4、根據所述固有頻率產生參考信號，并根據所述參考信號及車內的噪聲信號更新濾波器參數，輸出穩定的控制信號；及

S5、根據所述穩定的控制信號驅動揚聲器產生主動控制聲場，并與噪聲場相干疊加。

2.根據權利要求1所述的風噪控制方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括如下步驟：

S41、根據采樣的車窗開度信息計算所述固有頻率，并根據該固有頻率產生參考信號；

S42、根據所述參考信號及濾波器參數產生控制信號；

S43、根據所述控制信號及實時或定時檢測得到的噪聲信號獲得誤差信號；

S44、根據所述誤差信號及濾波器參考信號更新濾波器參數；

其中，重復上述步驟S41至S44，直至所述濾波器參數不再更新，輸出所述穩定的控制信號。

3.根據權利要求2所述的風噪控制方法，其特征在于，所述步驟S41中，根據所述固有頻率構建正弦信號或余弦信號作為所述參考信號；所述步驟S42中，所述控制信號由下式產生：Y＝W*X，其中，Y表示控制信號，W表示濾波器參數，X表示參考信號；所述步驟S43中，所述誤差信號由下式產生：E＝D-Y，其中，E表示誤差信號，D表示噪聲信號，Y表示控制信號。

4.根據權利要求2所述的風噪控制方法，其特征在于，所述步驟S44中，濾波器參數根據下式更新：其中，W表示濾波器參數，μ是收斂因子，E表示誤差信號，表示濾波器參考信號；

所述濾波參考信號由下式產生：其中，S表示各揚聲器到對應的聲音采集裝置的傳遞函數，X表示參考信號。

5.根據權利要求4所述的風噪控制方法，其特征在于，所述風噪控制方法還包括初始化濾波器參數W的步驟，其中W＝[w₁(n)…w_L(n)]^T，w_i(n)＝[w_i(n)…w_i(n-J)]^T，n表示剪切波模態數，L表示揚聲器的個數，1≤i≤L，J表示濾波器參數的長度。

6.根據權利要求1所述的風噪控制方法，其特征在于，所述步驟S3中，

當車廂內的所述固有頻率與渦流發散頻率相當時，產生所述風振噪聲模態標志信號；或，

根據所述固有頻率產生參考信號，將該參考信號與實時或定時檢測到的噪聲信號進行常相干分析，當常相干系數大于或等于設定值時，產生所述風振噪聲模態標志信號。

7.根據權利要求1所述的風噪控制方法，其特征在于，所述風噪控制方法還包括清除所述風振噪聲模態標志信號的步驟，當車輛的車速低于設定車速、車窗關閉或車門打開時清除所述風振噪聲模態標志信號。

8.根據權利要求1至7任一項所述的風噪控制方法，其特征在于，所述步驟S1中，通過車載通信協議獲取所述車窗開度信息。

9.根據權利要求1至7任一項所述的風噪控制方法，其特征在于，所述揚聲器包括車載門板揚聲器的低音揚聲器單元和后排的低音炮單元；通過麥克風獲取所述噪聲信號，至少在駕乘位置布放有所述麥克風。

10.一種用于執行如權利要求1至9任一項所述的風噪控制方法的用于車輛的風噪控制裝置，其特征在于，包括：

通信模塊，用于獲取所述車窗開度信息；

參考信號生成模塊，用于根據所述車窗開度信息計算車廂和車窗形成的亥姆霍茲共鳴器的固有頻率，并根據所述固有頻率產生參考信號；

主動降噪使能模塊，用于根據所述固有頻率與渦流發散頻率或所述參考信號與噪聲信號確定是否產生了風振噪聲模態標志信號并在產生了風振噪聲模態標志信號后發出使能信號；

自適應濾波器，用于在接收到所述使能信號后，將所述參考信號濾波而輸出控制信號，及隨著所述噪聲信號調整濾波器的系數；

數模轉換模塊，用于將所述控制信號轉換為模擬信號；

重構濾波器，用于對所述數模轉換模塊輸出的模擬信號進行濾波處理；

功放模塊，用于對所述重構濾波器輸出的模擬信號進行功率放大；

揚聲器，用于由所述功放模塊驅動而將電信號轉化為聲信號，在車廂內重放產生主動控制聲場，并與噪聲場相干疊加；及

聲音采集裝置，用于采集車廂內的噪聲信號。