专利名称：车内主动消声系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及消声技术，尤其涉及一种车内主动消声系统。
背景技术：
目前，汽车行驶速度可达到一百至两百公里每小时，随之车内噪音也 达到了更高的量级，尤其在高速行驶过程中，汽车的风噪、轮噪和发动机 噪声变得十分明显，因此对乘客乘车的舒适感会造成较大的影响。而现今 汽车内部噪声的消除主要都是通过合理的汽车内部和外部结构设计来被 动地降低汽车行驶过程中产生的噪音，缺少从主动消声方面降低噪声的处 理。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种车内主动消声系统，可+:动 消除汽车的噪声，从而可在被动消声技术的基础上再次降低车内的噪声量 级，提供一个良好的车内声音环境，进而提高乘客乘车的舒适度。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种车内—冬:动消声系统，包
括
声音捕捉模块，用于采集汽车内的声音信号；
控制器模块，与所述声音捕捉模块连接，接收由所述声音捕捉模块釆
集到的声音信号，并过滤出其中声响最大的噪音信号，然后对该噪rn言号 进行反向处理，形成与该噪音信号频率和振幅相同，而相位相反的消声声
波的量化数据；
声音运放模块，与控制器模块连接，接收控制器模块发出的消声信号， 对该消声信号进行放大和滤波，并输出到有源音箱。
本实用新型由于采用了上述技术方案，具有这样的有益效果，即本实 用新型利用声波相互干涉抵消的原理，可发出与汽车行驶过程中传入车内 的噪声频率和幅值相同，而相位相反的消声声波，从而起到消除或降低汽 车内的噪声的作用，进而为乘客提供一个更加舒适的乘坐环境。
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明
图1为本实用新型主动消声系统的工作原理示意图2为本实用新型主动消声系统的结构框图3为本实用新型声音捕捉模块的一个实施例的结构示意图4为本实用新型声音运放模块的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型主动消声系统的工作原理示意图，通过声音传感器 检测噪音的频率、振幅和相位，然后根据声音干涉原理，由控制器处理输 出频率、振幅相同，而相位相反的消声声波，与噪声声波相互干涉抵消， 从而达到降低噪声的目的。
如图2所示，本实用新型的主动消声系统包括声音捕捉模块、控制器 模块和声音运放模块。其中，所述声音捕捉模块用于采集汽车内的声音信
号。参见图3所示，在个实施例中，为了实现对声音信号的实时更新，
所述声音捕捉模块通过麦克风MICl以10 30ms为间隔对车内的声音信号 进行采样，并将采样出的声音模拟信号经过滤波电路(C1和R2)进行滤 波，通过运放芯片LM381对滤波后的信号进行放大，然后再将放大后的信 号输出到控制器模块。
由于噪声的频率和响度同人声与音乐的频率和响度是有差异的，相对 较高，因此所述控制器模块在接收到声音捕捉模块送来的声音信号后，需 先过滤出其中声响最大的噪音信号，然后再对该噪音信号进行反向处理， 形成与该噪音信号频率和振幅相同，而相位相反的消声声波的量化数据。 在一个实施例中，所述控制器模块可以由DSP处理器来实现，当声音模拟 信号进入到该DSP处理器后，首先对其进行AD转换，将输入的信号转换 为可为DSP处理器进行运算处理的数字信号，然后根据声波干涉抵消的原 理，对转换后的信号进行处理。例如根据从声音捕捉模块处接收到的声音 信号，在频率为lOOOHz以上和响度为60分贝以上的区间中过滤出声响最 大的噪音信号，然后将过滤出的噪音信号通过DSP进行相位反相、频率同 步、幅值同步等操作，并随后通过DA转换将消声信号转换成模拟信号输 出到所述声音运放模块。其中，所述AD和DA转换电路可以用集成在DSP 处理器屮的AD、 DA转换模块来实现，也可以使用单独的电路来实现。当 然，本领域的 -般技术人员根据前面的描述，应该也可以设计出用模拟电 路的形式来对噪音信号进行处理，而不会超出本实用新型所要保护的范 围。
所述声音运放模块接收所述控制器模块发出的消声信号，对所述消声 信号进行放大和滤波，并输出到有源音箱，发出消声声音。其所发出的消
声声音会同车内的相应噪声千涉抵消，从而最终达到抵消车内噪声的目 的。在一个实施例中，所述声音运放模块的结构如图4所示，其中通过功
率放大芯片LM1875来放大消声声音，并通过由C10和R20实现的RC滤波 电路来对放大后的消声声音进行滤波。
当通过该系统输出消声声音后，该系统还会对车内环境进行噪声再采 样，以判断噪音是否减小到预期大小。如果噪音超标，系统还可对消声声 波进行频率相位调整，再反馈采集噪音进行调整，最终达到消声的目的。 综上所述，可知本实用新型所输出的消声声波会与噪音中声音最大的部分 抵消，不会形成新的噪音源，因此汽车内部的噪音将会减弱。由于在高速 行驶的汽车内部会有巨大的路噪和胎噪，因此本实用新型会非常有用，尤 其有益于提高乘客的舒适感。
权利要求1、一种车内主动消声系统，其特征在于，包括声音捕捉模块，用于采集汽车内的声音信号；控制器模块，与所述声音捕捉模块连接，接收声音捕捉模块采集到的声音信号，并过滤出其中声响最大的噪音信号，然后对该噪音信号进行反向处理，形成与该噪音信号频率和振幅相同，而相位相反的消声声波的量化数据；声音运放模块，与控制器模块连接，接收所述控制器模块发出的消声信号，对该消声信号进行放大和滤波，并输出到有源音箱。
2、 根据权利要求l所述的车内主动消声系统，其特征在于，所述声音 捕捉模块通过麦克风以10 30ms为间隔对车内的声音信号进行采样，通过一滤波电路将采样出的声音模拟信号进行滤波，并通过运放芯片对滤波后 的信号进行放大。
3、 根据权利要求l所述的车内主动消声系统，其特征在于，所述控制 器模块用带有模数和数模转换功能的DSP处理器实现。
4、 根据权利要求l所述的车内主动消声系统，其特征在于，所述控制 器模块由模数转换电路、DSP处理器和数模转换电路实现。
5、 根据权利要求l所述的车内主动消声系统，其特征在于，所述声音 运放模块通过功率放大芯片来对所述消声信号进行放大，并通过滤波电路 对放大后的消声信号进行滤波。
专利摘要本实用新型公开了一种车内主动消声系统，包括声音捕捉模块，用于采集汽车内的声音信号；控制器模块，与所述声音捕捉模块连接，接收声音捕捉模块采集到的声音信号，并过滤出其中声响最大的噪音信号，然后对该噪音信号进行反向处理，形成与该噪音信号频率和振幅相同，而相位相反的消声声波的量化数据；声音运放模块，与控制器模块连接，接收所述控制器模块发出的消声信号，对该消声信号进行放大和滤波，并输出到有源音箱。本实用新型可主动消除汽车的噪声，从而可在被动消声技术的基础上再次降低车内的噪声量级，提供一个良好的车内声音环境，进而提高乘客乘车的舒适度。
文档编号G10K11/178GK201177964SQ20082006045
公开日2009年1月7日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者罗来军, 陆秋剑, 黄东亚 申请人:联创汽车电子有限公司