[發(fā)明專利]一種基于時(shí)頻域的車輛路噪控制方法及設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210139813.3
• 申請(qǐng)日: 2022-02-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114519995A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沐永生;馬登永;葉超;蔡野鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科上聲（蘇州）電子有限公司
• 主分類號(hào): G10K11/178
• 分類號(hào): G10K11/178
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 李萍

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于時(shí)頻域的車輛路噪控制方法及設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)。該車輛路噪控制方法：對(duì)每個(gè)采樣時(shí)刻采集車輛路噪的參考信號(hào)，采集需要降噪?yún)^(qū)域的每個(gè)采樣時(shí)刻的殘余噪聲信號(hào)記為誤差信號(hào)，若所述參考信號(hào)和所述誤差信號(hào)的數(shù)據(jù)累計(jì)分別達(dá)N個(gè)，則執(zhí)行頻域計(jì)算步驟，將頻域得到的濾波器參數(shù)更新到時(shí)域中。本發(fā)明能夠針對(duì)車輛輪胎與路面摩擦帶來(lái)的路噪進(jìn)行主動(dòng)降噪，降低車內(nèi)噪聲污染并具有較快的收斂速度，同時(shí)所需的計(jì)算資源較少。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車載噪聲控制領(lǐng)域，涉及車輛主動(dòng)降噪領(lǐng)域，具體是一種基于時(shí)頻域的車輛路噪控制方法及設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，噪聲污染問(wèn)題越來(lái)越多的引起人們的關(guān)注，高強(qiáng)度的噪聲信號(hào)也影響了聽(tīng)音者的舒適度。由于聲掩蔽的效應(yīng)，需要增加音量才能得到更高的信噪比得到清晰的聽(tīng)音效果。這樣帶來(lái)的長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的高聲壓將會(huì)給聽(tīng)力帶來(lái)不可恢復(fù)的損傷。隨著車輛智能化的提高，駕乘人員對(duì)車內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的要求愈發(fā)嚴(yán)格。車內(nèi)噪聲會(huì)降低駕乘人員的舒適性，引起車內(nèi)乘員的煩躁，疲勞；也會(huì)影響交流通話的清晰度，甚至影響駕駛對(duì)車外信號(hào)聲的感知，增加交通隱患。汽車NVH(Noise，Vibration，Harshness)是車廠關(guān)心的重要問(wèn)題。通過(guò)修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加阻尼材料或者使用減震彈簧等裝置來(lái)降低噪聲，統(tǒng)稱為被動(dòng)噪聲控制；這種方法對(duì)中高頻的噪聲有比較好的降噪效果。但是這種方法對(duì)低頻效果比較差，特別是路面和輪胎碰撞摩擦帶來(lái)的路噪，往往集中在低頻。此外，被動(dòng)噪聲控制需要較長(zhǎng)的調(diào)教時(shí)間，而且難以控制成本。主動(dòng)降噪的方案利用車載音頻系統(tǒng)，籌建噪聲信號(hào)的反信號(hào)，形成次級(jí)聲波，抵消目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的噪聲，降低噪聲污染，提高主觀聽(tīng)音舒適度，但是幾乎不會(huì)給汽車增加額外的配重，有助于降低尾氣排放，是一種綠色的節(jié)能的解決方案。

FxLMS(Filtered-x Least Mean Square)算法是主動(dòng)噪聲控制中常用的算法，因?yàn)槠溆?jì)算資源的消耗較小，算法魯棒性較好，所以應(yīng)用比較廣泛。但是FxLMS算法存在收斂較慢的問(wèn)題，且往往是單通道(SISO，Single Input Single Output)的算法。針對(duì)路噪的控制需要多通道的算法(MIMO，Multiple Inputs Multiple Outputs)，然而”A DiffusionStrategy for the Multichannel Active Noise Control System in DistributedNetwork》”，Ju-man Song，2016以及”Multichannel Feedforward Active Noise ControlSystem with Optimal Reference Microphone Selector Based on Time Difference ofArrival”，Kenta Iwai，2018等文章中介紹的多通道的NFxLMS算法中，均是在時(shí)域進(jìn)行的，尤其是多通道的情況，計(jì)算資源比較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于時(shí)頻域的車輛路噪控制方法及設(shè)備，其能夠針對(duì)車輛輪胎與路面摩擦帶來(lái)的路噪進(jìn)行主動(dòng)降噪，降低車內(nèi)噪聲污染并具有較快的收斂速度，同時(shí)所需的計(jì)算資源較少。

本發(fā)明的還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有能夠?qū)崿F(xiàn)上述車輛路噪控制方法的程序。

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，一種基于時(shí)頻域的車輛路噪控制方法，包括如下步驟：

對(duì)每個(gè)采樣時(shí)刻采集車輛路噪的J通道參考信號(hào)，記作x_j(n)，j＝1，2，…，J，J為參考信號(hào)的通道數(shù)，n表示采樣時(shí)刻；

根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的濾波器系數(shù)和所述多通道參考信號(hào)生成控制信號(hào)，饋給車輛的對(duì)應(yīng)需要降噪?yún)^(qū)域的聲重放裝置；

采集需要降噪?yún)^(qū)域的每個(gè)采樣時(shí)刻的殘余噪聲信號(hào)，記作誤差信號(hào)e_m(n)，m＝1，2，…，M；

其特征在于，所述車輛路噪控制方法還包括：若所述參考信號(hào)和所述誤差信號(hào)的數(shù)據(jù)累計(jì)分別達(dá)N個(gè)，則執(zhí)行頻域計(jì)算步驟，所述頻域計(jì)算步驟包括：