道路噪声消除整形滤波器的制作方法

本发明涉及一种主动噪声消除系统，更具体地，涉及一种自动调整道路噪声消除整形滤波器的主动噪声消除系统。

背景技术：

1、主动噪声消除(anc)系统使用前馈和/或反馈结构来衰减不期望的噪声，以自适应地消除收听环境内(诸如车辆车厢内)的不期望的噪声。anc系统通常通过产生消除声波以相消干涉不希望的可听噪声来消除或减少不希望的噪声。当噪声和“抗噪声”(与噪声相比幅度很大程度上相同但相位相反)降低一个位置处的声压级(spl)时，就会产生相消干涉。在车辆车厢收听环境中，潜在的不期望的噪声源来自发动机、排气系统、车辆轮胎和车辆行驶的路面之间的相互作用和/或由车辆的其他部件的振动辐射的声音。因此，不希望的噪声随着车辆的速度、道路状况和操作状态而变化。

2、道路噪声消除(rnc)系统是在车辆上实施的特定anc系统，以便最小化车辆车厢内不期望的道路噪声。rnc系统使用振动传感器来感测由轮胎和导致不希望的可听道路噪声的道路界面产生的道路引起的振动。然后，通过使用扬声器产生理想地与一个或多个听者的耳朵处要降低的噪声相位相反并且幅度相同的声波，来消除车厢内的这种不希望的道路噪声或降低其水平。消除这种道路噪声使得车辆乘客的乘坐更加愉悦，并且其使得车辆制造商能够使用轻质材料，从而减少能量消耗并减少排放。

3、诸如rnc的基于车辆的anc系统通常是最小均方(lms)自适应前馈系统，其基于噪声输入(例如，来自振动传感器的加速度输入)和位于车辆车厢内的各种位置的物理传声器的信号来连续地适配w滤波器。基于lms的前馈anc系统和对应算法的特征是系统中每个物理传声器和每个抗噪扬声器之间的脉冲响应或次级路径的存储。次级路径是抗噪声生成扬声器和物理传声器之间的传递函数，本质上表征电抗噪声信号如何变成从扬声器辐射的声音，行进通过车辆车厢到达物理传声器，并变成传声器输出信号。

4、远程或虚拟传声器技术是这样一种技术，其中anc系统基于从一个或多个真实物理传声器接收的误差信号来估计由虚构或虚拟传声器在没有真实物理传声器所处的位置处产生的误差信号。这种虚拟传声器技术可以改善听者耳朵处的噪声消除，即使没有物理传声器实际位于那里。

5、rnc系统通常是自适应lms系统，因此它们更新它们的w滤波器以从加速度传感器信号产生抗噪声，以便最小化误差传声器信号中的能量，从而使车辆车厢中的道路噪声更安静。换言之，由于lms技术的数学原理，传声器信号的能量被最小化，并且这设置了在车辆中听到的可听噪声频谱。以这种方式，车辆的背景(道路)噪声基底使用现有技术基本上是不可调谐的，因为(道路)噪声基底的“频率响应”由lms系统自动设置以最小化误差传声器信号中的能量。

技术实现思路

1、在一个实施方案中，一种道路噪声消除(rnc)系统提供有：至少一个扬声器，其用于响应于抗噪声信号而将抗噪声声音投射到车辆的客舱内；以及控制器。控制器被编程为：确定指示道路引起的噪声的噪声信号与指示客舱内的噪声和抗噪声声音的误差信号之间的相干性值；基于相干性值来估计降噪值；基于所估计的降噪值对噪声信号和误差信号进行滤波；以及基于所滤波的噪声信号和所滤波的误差信号来产生抗噪声信号。

2、在另一个实施方案中，提供了一种用于自动调整道路噪声消除(rnc)整形滤波器的方法。响应于抗噪声信号将抗噪声声音投射到车辆的客舱内。接收指示客舱内的道路引起的噪声的噪声信号。接收指示客舱内的噪声和抗噪声声音的误差信号。确定噪声信号和误差信号之间的相干性值。基于相干性值来估计降噪值。基于所估计的降噪值对噪声信号和误差信号进行滤波。基于所滤波的噪声信号和所滤波的误差信号来产生抗噪声信号。

3、在又一个实施方案中，一种道路噪声消除(rnc)系统提供有：至少一个扬声器，其用于响应于抗噪声信号而将抗噪声声音投射到车辆的客舱内；至少一个传声器，其用于提供指示客舱内的噪声和抗噪声声音的误差信号；以及控制器。控制器被编程为：确定指示道路引起的噪声的噪声信号与指示客舱内的噪声和抗噪声声音的误差信号之间的相干性值；基于相干性值来估计降噪值；基于所估计的降噪值对噪声信号和误差信号中的至少一者进行滤波；以及基于所滤波的噪声信号和所滤波的误差信号中的至少一者来产生抗噪声信号。

技术特征：

1.一种道路噪声消除(rnc)系统，其包括：

2.如权利要求1所述的rnc系统，其中所述控制器还被编程为：

3.如权利要求2所述的rnc系统，其中所述控制器还被编程为：

4.如权利要求1所述的rnc系统，其中所述控制器还被编程为：

5.如权利要求1所述的rnc系统，其中所述控制器还被编程为：

6.如权利要求1所述的rnc系统，其中所述控制器还被编程为基于在频率范围内的所估计的降噪值对所述噪声信号和所述误差信号进行滤波。

7.如权利要求1所述的rnc系统，其还包括至少一个传声器，所述至少一个传声器用于测量所述客舱内的所述噪声和所述抗噪声声音并提供所述误差信号。

8.如权利要求1所述的rnc系统，其还包括振动传感器，所述振动传感器用于提供指示所述客舱内的所述道路引起的噪声的所述噪声信号。

9.如权利要求1所述的rnc系统，其中所述控制器还包括：

10.一种用于自动调整道路噪声消除(rnc)整形滤波器的方法，其包括：

11.如权利要求10所述的方法，其还包括：

12.如权利要求10所述的方法，其还包括：

13.如权利要求10所述的方法，其还包括：

14.一种道路噪声消除(rnc)系统，其包括：

15.如权利要求14所述的rnc系统，其中所述控制器还被编程为：

16.如权利要求14所述的rnc系统，其中所述控制器还被编程为：

17.如权利要求14所述的rnc系统，其中所述控制器还被编程为：

18.如权利要求14所述的rnc系统，其中所述控制器还被编程为基于在频率范围内的所估计的降噪值对所述噪声信号和所述误差信号进行滤波。

19.如权利要求14所述的rnc系统，其还包括振动传感器，所述振动传感器用于提供指示所述客舱内的所述道路引起的噪声的所述噪声信号。

20.如权利要求14所述的rnc系统，其中所述控制器还包括：

技术总结
一种道路噪声消除(RNC)系统提供有：至少一个扬声器，其用于响应于抗噪声信号而将抗噪声声音投射到车辆的客舱内；以及控制器。控制器被编程为：确定指示道路引起的噪声的噪声信号与指示客舱内的噪声和抗噪声声音的误差信号之间的相干性值；基于相干性值来估计降噪值；基于所估计的降噪值对噪声信号和误差信号进行滤波；以及基于所滤波的噪声信号和所滤波的误差信号来产生抗噪声信号。

技术研发人员：冯焘,K·J·巴斯蒂尔
受保护的技术使用者：哈曼国际工业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14