专利名称：一种车内降噪系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于降噪领域，具体涉及一种车内降噪系统。
背景技术：
车辆的噪声主要是由车噪声、风噪声、路噪声构成的，传统的消音、吸音、隔音措施对IOOOhz以上的频谱噪声是有效的，但是对低于IOOOhz以下的的低频噪声却不能有效抑制，这是因为噪声的频率越低，波长越长，传统降噪技术控制所需要的材料、结构也就越大， 这对于空间有限的车辆来说是不可能的。现有的降噪技术中，虽然出现了基于DSP处理的有源降噪技术，但该技术至今尚未用于车内降噪，即使用于车内，也仅限于对车内的噪声做有限地抑制，而对于车内发动机振动源引起的振动噪声却不能起到很好地抑制效果，因此现有的降噪技术无法从根本上彻底解决车内噪声的问题。
实用新型内容本实用新型为解决现有降噪技术对车内的振动噪声束手无策的技术问题，提供了一种效果更好地车内降噪系统，该车内降噪系统既能对车内的风噪、路噪声起到很好地降低、抑制作用，同时也能对车内的振动源噪声起到很好地降噪作用。本实用新型的技术方案是一种车内降噪系统，包括至少一个第一传声器、第二传声器、DSP、放大模块、扬声器和压电元件，该压电元件覆盖在车内振动源上，所述至少一个第一传声器采集初级噪声， 经DSP进行滤波和反相处理，并通过放大模块放大以及扬声器转换后输出与初级噪声源反相的次声源，所述第二传声器采集初级振动噪声，经DSP进行滤波和反相处理，并通过放大模块放大以及压电元件转换后输出与初级振动噪声源反相的次力源。进一步，车内降噪系统还包括第三传声器，所述第三传声器放置在距离扬声器 30mm-70mm位置，且该第三传声器通过DSP、放大模块与扬声器相连。进一步，所述放大模块为双通道放大器。进一步，所述双通道放大器为与车内多媒体共用的数字功率放大器。进一步，所述第一传声器为多个，且多个第一传声器均勻设置在车内。进一步，所述压电元件覆盖在车内振动源的最强振动点上。进一步，所述第二传声器设置在距离车内最强振动点10mm-15mm位置。进一步，所述第一传声器、第二传声器和第三传声器采用单指向传声器，或者所述第一传声器、第二传声器或第三传声器采用单指向传声器。进一步，所述DSP选用的型号是TMS320F2812。进一步，所述DSP采用RLS算法进行自适应滤波、调整以及处理。从本实用新型的技术方案可以看出，车内降噪系统通过包括至少一个第一传声器、第二传声器、DSP、放大模块、扬声器和压电元件，该压电元件覆盖在车内振动源上，所述至少一个第一传声器采集初级噪声，经DSP进行滤波和反相处理，并通过放大模块放大以及扬声器转换后输出与初级噪声源反相的次声源，所述第二传声器采集初级振动噪声，经 DSP进行滤波和反相处理，并通过放大模块放大以及压电元件转换后输出与初级振动噪声源反相的次力源，使得本实用新型具备双通道降噪功能，既能对车内的声音噪声(例如车噪声、风噪声和路噪声等)起到降噪作用，也能对车内的振动源引起的振动噪声也起到很好地抑制振动，从而更有效地降低噪声。而且，本实施新型的结构简单，推广应用价值大。
图1为本实用新型车内降噪系统提供的一实施例结构框图。图2为本实用新型车内降噪系统提供的另一实施例结构框图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型的核心在于，车内降噪系统采用了双通道降噪技术，第一通道是由至少一个第一传声器、DSP、放大模块和扬声器组成，即至少一个第一传声器采集初级噪声，经 DSP进行滤波和反相处理，并通过放大模块放大、扬声器转换后输出与初级噪声源反相的次声源，使得次声源能够与初级噪声源相互抵消，从而降低了噪声干扰；第二通道是由第二传声器、DSP、放大模块和压电元件组成，即第二传声器采集初级振动噪声，经DSP进行滤波和反相处理，并通过放大模块放大、压电元件转换后输出与初级振动噪声源反相的次力源，使得次力源能够与初级振动噪声源相互抵消，从而很好地降低了振动源产生的振动噪声。为了使本领域技术人员更好地理解、实现本实用新型，以下通过具体实施例以及附图进行详细说明。图1为本实用新型车内降噪系统提供的一实施例结构框图，参阅图1，车内降噪系统包括4个第一传声器1 (图中未全部画出)、第二传声器2、DSP3、放大模块4、扬声器5和压电元件6，该压电元件6覆盖在车内振动源的最强振动点上，所述4个第一传声器1分别设置于车内的前、后、左、右位置，用于采集初级噪声，经DSP3进行滤波和反相处理，并通过放大模块4放大以及扬声器5转换后输出与初级噪声源反相的次声源，使得次声源能够与初级噪声源相互抵消，从而降低了噪声干扰；所述第二传声器2设置在车内最强的振动源附近(例如距离车内最强振动点10mm-15mm位置)，用于采集初级振动噪声转换为电信号，该电信号经DSP3进行滤波和反相处理，并通过放大模块4放大后，再由压电元件6将电信号转换为力信号即次力源输出，该次力源与初级振动噪声源反相，使得次力源能够与初级振动噪声相互抵消，从而很好地降低了振动源产生的振动噪声。本实施例中，虽然第一传声器1为4个，但本实用新型的第一传声器1不限于4个， 还可为2个、3个、5个、6个等等，因为采用的第一传声器1越多，采集到的初级噪声也越多， 因此其降噪地效果也越好，但同时存在，第一传声器1采用的越多，系统的成本也越大，因此，可综合考虑第一传声器1的具体个数。另外，作为优选方案，多个第一传声器1均勻设置在车内，目的是，采集到的初级噪声越广泛。[0024]本实施例中，压电元件6优选覆盖在车内振动源的最强振动点上，该最强振动点可根据检测并比较确定，以比亚迪FO车为例，该车内振动源最强振动点的位置是指发动机舱室与驾驶室之间的隔壁(当然，不同的车型其振动源的最强振动点具体位置不同)，在汽车处于怠速状态时，隔壁的中心点上产生频率为550hz-660hz的振动，这种振动无可避免的成为一种噪声，当未使用本实用新型的车内降噪系统时，其实际测试为58dB，而使用本实用新型的车内降噪系统时，噪声可降低4-6db，达到标准噪声的阀值以下。上述实施例中，只需找到车内振动源的最强振动点的一个位置即可，可以理解的是，根据设计的需要，除了选择车内振动源的最强振动点外，还可以选择振动源第二强振动点，此时对于振动源第二强振动点，同样地需在其上增加设置对应的压电元件6以及在其附近增加设置第二传声器2，其工作原理同本实施例的车内振动源最强振动点，在此不做具体说明。另外，依次类推，还可以选择振动源第三强振动点、振动源第四强振动点等等。本实施例中，所述放大模块4可采用双通道放大器，用于分别放大经DSP3滤波、反相处理后的信号以及经DSP3滤波、反相处理后的信号。当然，本实用新型的放大模块4不限于上述双通道的放大器，还可以由两个放大器组成，即两个放大器分别用于放大上述经 DSP3滤波、反相处理后的信号和经DSP3滤波、反相处理后的信号。作为本实施例的一种优选方案，所述双通道放大器可选用与车内多媒体共用的数字功率放大器，以下是该双通道放大器与车内多媒体共用数字功率放大器的工作过程通过车内多媒体的DSP3处理切换，在多媒体音响工作时，降噪系统处于关闭状态，不会抵消音乐重放；音响关闭时，只是关闭音响的信号前置部分，数字功率放大器并不关闭，本降噪系统启动工作，通过该数字功率放大器分别放大输出信号到扬声器5和压电元件6。这样，既降低了成本，也实现了音响与本车内降噪系统自成一体又互不干涉。作为本实施例的又一优选方案，所述第一传声器1、第二传声器2、第三传声器7采用单指向传声器，或者所述第一传声器1、第二传声器2或第三传声器7采用单指向传声器， 当然第一传声器1、第二传声器2和第三传声器7中也可以部分采用单指向传声器，目的是单指向传声器具有以下优点1、对所采集的噪声信号具有明确的指向，对指向以外的信号则予以衰减，避免了声场中其它声信号的干扰。2、对所采集的信号进行了带宽压缩，把采集进入传声器的信号限制在50_900hz 的最强噪声频段中，减少了 DSP的数据处理量。本实施例中，所述DSP3选用的型号是TMS320F2812。本实施例中，所述DSP3优选采用RLS算法进行自适应滤波、调整以及处理，该算法相比于LMS算法，具有以下优点1)由于具有较快的收敛速度和对特征值分布不敏感的特性，因此是其成为处理这种信号的好方法；2)该算法采用递归最小二乘自适应滤波器应用自适应，方法和时间更新实现了维纳滤波器。对于平稳信号，维纳滤波器与RLS滤波器可以获得相同的最优权。对于非平稳信号，RLS滤波器可实现对时变过程的跟踪，而且其收敛速度也较快，因而，它被广泛应用于语音增强、信道均衡、回声抵消、雷达等需要进行快变跟踪的信号处理领域。图2为本实用新型车内降噪系统提供的另一实施例结构框图，参阅图2，车内降噪系统包括4个第一传声器1 (图中未全部画出)、第二传声器2、第三传声器7、DSP3、放大模块4、扬声器5和压电元件6，该压电元件6覆盖在车内振动源的最强振动点上，所述4个第一传声器1分别设置于车内的前、后、左、右位置，用于采集初级噪声，经DSP3进行滤波和反相处理，并通过放大模块4放大以及扬声器5转换后输出与初级噪声源反相的次声源；所述第二传声器2设置在距离车内最强振动点10mm-15mm位置，用于采集初级振动噪声，经DSP3 进行滤波和反相处理，并通过放大模块4放大以及压电元件6转换后输出与初级振动噪声源反相的次力源；所述第三传声器7放置在扬声器5附近(例如距离扬声器5为30mm-70mm 的位置)，该第三传声器7采集扬声器5附近的噪声，通过DSP3和放大模块4与扬声器5相连，目的是进行第二次降噪处理，进一步降低车内噪声。由以上可知，该实施例是对上一实施例的进一步改进，即放置在距离扬声器5为 30mm-70mm位置的第三传声器7，所述第三传声器7通过DSP3、放大模块4与扬声器5相连， 用于对车内噪声进行第二次降噪处理，目的是，更好地实现车内降噪效果。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种车内降噪系统，其特征在于，包括至少一个第一传声器、第二传声器、DSP、放大模块、扬声器和压电元件，该压电元件覆盖在车内振动源上，所述至少一个第一传声器采集初级噪声，经DSP进行滤波和反相处理，并通过放大模块放大以及扬声器转换后输出与初级噪声源反相的次声源，所述第二传声器采集初级振动噪声，经DSP进行滤波和反相处理， 并通过放大模块放大以及压电元件转换后输出与初级振动噪声源反相的次力源。
2.根据权利要求1所述的车内降噪系统，其特征在于，车内降噪系统还包括第三传声器，所述第三传声器放置在距离扬声器30mm-70mm位置，且该第三传声器通过DSP、放大模块与扬声器相连。
3.根据权利要求1所述的车内降噪系统，其特征在于，所述放大模块为双通道放大器。
4.根据权利要求3所述的车内降噪系统，其特征在于，所述双通道放大器为与车内多媒体共用的数字功率放大器。
5.根据权利要求1所述的车内降噪系统，其特征在于，所述第一传声器为多个，且多个第一传声器均勻设置在车内。
6.根据权利要求1所述的车内降噪系统，其特征在于，所述压电元件覆盖在车内振动源的最强振动点上。
7.根据权利要求1所述的车内降噪系统，其特征在于，所述第二传声器设置在距离车内最强振动点10mm-15mm位置。
8.根据权利要求1至7任一项所述的车内降噪系统，其特征在于，所述第一传声器、第二传声器和第三传声器采用单指向传声器，或者所述第一传声器、第二传声器或第三传声器采用单指向传声器。
9.根据权利要求1至7任一项所述的车内降噪系统，其特征在于，所述DSP选用的型号是 TMS320F2812。
10.根据权利要求1至7任一项所述的车内降噪系统，其特征在于，所述DSP采用RLS 算法进行自适应滤波、调整以及处理。
专利摘要本实用新型提供一种车内降噪系统，包括至少一个第一传声器、第二传声器、DSP、放大模块、扬声器和压电元件，该压电元件设置在车内振动源位置，所述至少一个第一传声器采集初级噪声，经DSP进行滤波和反相处理，并通过放大模块放大以及扬声器转换后输出与初级噪声源反相的次声源，所述第二传声器采集初级振动噪声，经DSP进行滤波和反相处理，并通过放大模块放大以及压电元件转换后输出与初级振动噪声源反相的次力源。克服了现有降噪技术对车内的振动噪声束手无策的技术问题，本实用新型既能对车内的风噪、路噪声起到很好地降低、抑制作用，同时也能对车内的振动源噪声起到很好地降噪作用。
文档编号H04R3/12GK201995115SQ20112002881
公开日2011年9月28日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者刘学光, 巫彩云, 康丽萍 申请人:比亚迪股份有限公司