專利名稱：自適應(yīng)噪音控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及對(duì)機(jī)動(dòng)車輛產(chǎn)生的噪音的控制，更具體地說(shuō)，涉及 以自適應(yīng)系統(tǒng)通過(guò)控制噪音從噪音源沿聲學(xué)傳遞路徑到達(dá)噪音接收處的 傳播，來(lái)減少機(jī)動(dòng)車輛乘客廂中的噪音，該自適應(yīng)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)學(xué)模型提高 產(chǎn)生聲學(xué)反應(yīng)。
背景技術(shù)：
機(jī)動(dòng)車中動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行是造成機(jī)動(dòng)車乘客廂中接收到的噪音的主
要來(lái)源之一。新的動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)，例如電動(dòng)閥啟動(dòng)(electronic valve actuation)禾口可變排量式發(fā)動(dòng)機(jī)(variable displacement engine)， 需要新
的控制內(nèi)部噪音的方法。為了改善消費(fèi)者感知內(nèi)部噪音的質(zhì)量，乘客廂主 動(dòng)噪音控制已成為研究的流行策略。這些噪音控制方法將在以下相對(duì)于公 知技術(shù)進(jìn)行討論?？傮w上，這些方法成本高，且其僅控制問(wèn)題的接收終端， 例如乘客、駕駛員的耳朵位置，這會(huì)影響乘客的聽說(shuō)能力。已開發(fā)了其它 針對(duì)源頭的控制噪音方法，例如對(duì)進(jìn)氣或排氣系統(tǒng)的主動(dòng)控制。然而，主 動(dòng)控制能力受到限制，并且非常復(fù)雜而且昂貴。因此，即使主動(dòng)噪音控制 的方法和技術(shù)能力已存在多年，主動(dòng)噪音控制系統(tǒng)還是未被證明得到普 及。
乘客廂主動(dòng)聲音抑制技術(shù)的例子可見1985年3月19日授予Shinichi Matsui的4,506，380號(hào)美國(guó)專利，其中，向位于車輛儀表板中的揚(yáng)聲器單獨(dú) 地施加電壓，以選擇性控制相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的共振。類似地，1995 年l月31日授予ToshiskiKobayashi等人的5,386,372號(hào)美國(guó)專利公開了一種 主動(dòng)振動(dòng)/噪音控制系統(tǒng)，其中，揚(yáng)聲器排列在乘客廂儀表板的適當(dāng)位置上， 以控制來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音。自膨脹發(fā)動(dòng)機(jī)底座具有壓電元件(piezo-electricelement)或磁致伸縮元件(magnetostrictive element)制成的激發(fā)器，以防 止振動(dòng)從發(fā)動(dòng)機(jī)傳播。
在整個(gè)機(jī)動(dòng)車輛中都使用被動(dòng)吸聲材料以減少噪音的傳播。2006年3 月28日授予Girma Gebreselassie等人的7,017,250號(hào)美國(guó)專利中可以看到這 樣的例子，其中，前艙壁隔音系統(tǒng)具有由泡沫制成的基板，其用于吸收導(dǎo) 向前艙壁隔音裝置的聲音。1986年3月ll日授予HeinemannGahlaii等人的 4,574，915號(hào)美國(guó)專利中，由黏彈性泡沫材料制成的隔音覆層安裝在前端艙 壁的表面，以提供隔音區(qū)域。如1992年3月10日授予TakashiMaeda等人的 5,094，318號(hào)美國(guó)專利、1996年9月lO日授予Hiroshi Matsukawa等人的 5,554,831號(hào)美國(guó)專利、1998年10月6日授予Motohiro Orimo等人的5，817,408 號(hào)美國(guó)專禾l」、2000年8月15日授予Kouichi Nemoto的6,102,465號(hào)美國(guó)專利以 及2003年4月29日授予Kyoichi Watanabe的6，554,101號(hào)美國(guó)專利所公開的， 將吸聲材料用在車輛的儀表板區(qū)域提供被動(dòng)噪音控制系統(tǒng)，其防止發(fā)動(dòng)機(jī) 艙產(chǎn)生的噪音傳播到乘客廂中。
2004年7月27日授予Christian Junker、并轉(zhuǎn)讓給福特全球技術(shù)公司 (Ford Global Technologies, LLC)的6，767,050號(hào)美國(guó)專利和2006年7月4日 授予Michael Campbell的7，070,848號(hào)美國(guó)專利中公開了一種由注模泡沫
(cast foam)制成的隔音系統(tǒng)，其裝在車輛儀表板在水平和垂直部分，以 減少來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)艙的不想要的噪音和振動(dòng)的傳播。2005年7月14日公開的 JayTudor等人的公布號(hào)為2005/0150720的美國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種用于 減少噪音從發(fā)動(dòng)機(jī)到車輛內(nèi)部傳播的機(jī)動(dòng)車前艙壁隔音系統(tǒng)，其由吸聲層 形成，該吸聲層包含黏彈性泡沫。
在2003年7月8日授予JunOkada等人的6,589，643號(hào)美國(guó)專利中可以看 到一種使用壓電控制系統(tǒng)配置的噪音控制系統(tǒng)，其中，將吸聲材料、例如 壓電材料用于在車輛中對(duì)儀表板隔音，以吸收和防止低頻噪音從發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn) 入到乘客廂中。2004年7月8日公開的DavidHein的公布號(hào)為2004/0130081 的美國(guó)專利申請(qǐng)中，公開了一種包含在儀表板中的各種結(jié)構(gòu)之間的壓電激 發(fā)器和傳感器總成，其用以使儀表板結(jié)構(gòu)中的振動(dòng)最小化。
自適應(yīng)濾波器亦己被用于控制噪音源、例如機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪
音，如1992年7月14日授予Hiroyuki Hashimoto等人的5,131，047號(hào)美國(guó)專利 所公開的，其中，揚(yáng)聲器被用于再生控制發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的發(fā)動(dòng)機(jī)噪音。在1994 年6月14日授予Yi Yuan的5，321，759號(hào)美國(guó)專利中，將具有橫向?yàn)V波器的自 適應(yīng)濾波器用于主動(dòng)噪音控制系統(tǒng)，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)噪音。2001 年10月23日授予Hans-WilheimRuhl的6，305,732號(hào)美國(guó)專利公開了將定向 傳聲器集成到儀表板中，以獲得控制機(jī)動(dòng)車噪音的定向效果。在2001年11 月27日授予Henry Azima等人的6,324，294號(hào)美國(guó)專利中，將擴(kuò)音器面板粘 附或安裝在機(jī)動(dòng)車儀表板中。2004年12月2日公開的Yoshio Nakamura的公 布號(hào)為2004/0240678的美國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種主動(dòng)噪音控制系統(tǒng)，其使 用揚(yáng)聲器控制發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的有問(wèn)題的噪音。
需要提供一種針對(duì)傳播路徑、而不是噪音源或接收處減少發(fā)動(dòng)機(jī)噪音 的系統(tǒng)。還需要提供一種利用數(shù)學(xué)模型確定箱式結(jié)構(gòu)內(nèi)的系統(tǒng)的聲學(xué)反應(yīng) 的系統(tǒng)，該箱式結(jié)構(gòu)置于噪音從聲源到接收處的傳遞路徑中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是，通過(guò)提供一種針對(duì)噪音傳播的傳遞路徑的噪音 控制系統(tǒng)，克服上述公知技術(shù)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種配置在機(jī)動(dòng)車儀表板的雙艙壁集氣 室中、用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的噪音的自適應(yīng)系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個(gè)特征是車輛儀表板的雙艙壁集氣室沿傳遞路徑設(shè)置，發(fā) 動(dòng)機(jī)噪音沿該傳遞路徑傳播到乘客廂中。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在雙艙壁集氣室中應(yīng)用聲音控制技術(shù)針對(duì)的是 噪音的傳播，而不是針對(duì)噪音源或噪音接收處。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，主動(dòng)聲學(xué)傳遞功能提供對(duì)通過(guò)儀表板傳入機(jī) 動(dòng)車輛車廂的噪音進(jìn)行有效控制。本發(fā)明的另一個(gè)特征是，雙艙壁集氣室的限定容積有助于提供更有效 的噪音控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，配置簡(jiǎn)單的硬件和軟件就可以在車輛儀表板 的雙艙壁集氣室中提供低成本、高性能的主動(dòng)噪音控制，以在乘客廂內(nèi)影 響噪音。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，通過(guò)阻斷噪音傳播的傳遞路徑來(lái)減少發(fā)動(dòng)機(jī) 噪音傳播到機(jī)動(dòng)車輛的乘客廂中。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是，在機(jī)動(dòng)車儀表板的雙艙壁集氣室中提供自適 應(yīng)噪音控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是，利用雙艙壁集氣室中的揚(yáng)聲器控制通過(guò)集氣 室傳播的發(fā)動(dòng)機(jī)噪音。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，集氣室可以用安裝在形成艙壁的金屬板表面 的吸聲聲學(xué)材料阻尼。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，該噪音控制系統(tǒng)可以置于比在噪音源中使用 更低苛刻條件的環(huán)境中。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，該噪音控制系統(tǒng)可以適用于任何采用雙艙壁 儀表板設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)車輛中。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種噪音控制系統(tǒng)，其利用算法生成數(shù) 學(xué)模型，預(yù)測(cè)生成并通過(guò)雙艙壁集氣室傳播到乘客廂的噪音的特征。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是，雙艙壁集氣室中的控制裝置的聲學(xué)反應(yīng)基于 數(shù)學(xué)模型，以提供開放回路的控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，控制器監(jiān)控反應(yīng)，并周期性地更新系統(tǒng)的內(nèi) 部模型，對(duì)運(yùn)行條件調(diào)整數(shù)學(xué)模型。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是，利用傳感器確定車輛運(yùn)行條件，并確定噪音 控制系統(tǒng)的終止結(jié)果。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，修訂數(shù)學(xué)模型以適應(yīng)聲學(xué)環(huán)境的改變。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種針對(duì)噪音傳播的傳遞路徑的自適應(yīng) 噪音控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用、制造成本低、維護(hù)方便、組裝簡(jiǎn)易并且 使用方便有效。
這些以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)提供箱式結(jié)構(gòu)內(nèi)可操 作的自適應(yīng)噪音控制系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，該箱式結(jié)構(gòu)位于傳遞路徑中，噪音沿 該傳遞路徑從生成噪音的聲源傳播到汽車乘客廂中的噪音接收處。該自適 應(yīng)噪音控制系統(tǒng)可以設(shè)置在車輛儀表板的雙艙壁中，提供限定的容積，發(fā) 動(dòng)機(jī)噪音可以在其中被控制。該自適應(yīng)控制系統(tǒng)響應(yīng)置于發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的傳 感器所確定的聲學(xué)環(huán)境，生成將被控制的噪音的數(shù)學(xué)模型。乘客廂中的傳 感器確定噪音控制系統(tǒng)的效能。控制器可操作，以響應(yīng)聲學(xué)環(huán)境的變化更 新數(shù)學(xué)模型，從而在雙艙壁集氣室內(nèi)提供適當(dāng)?shù)穆晫W(xué)反應(yīng)，用以沿傳遞路 徑控制噪音。


本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在考慮以下對(duì)發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明、尤其是結(jié)合附圖時(shí)將變 得顯而易見，其中
圖l為具有結(jié)合了本發(fā)明原理的噪音控制系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車輛的局部示意 性側(cè)視立面圖2為具有雙艙壁集氣室(dual bulkhead plenum)的機(jī)動(dòng)車輛的局部 示意性透視圖，噪音控制系統(tǒng)配置在上述雙艙壁集氣室中，以控制發(fā)動(dòng) 機(jī)噪音傳播到乘客廂；
圖3為利用安裝在機(jī)動(dòng)車儀表板的雙艙壁集氣室中的揚(yáng)聲器的主動(dòng)噪 音控制系統(tǒng)的示意圖；以及
圖4為雙艙壁集氣室的示意性側(cè)視立面圖，用以說(shuō)明集氣室中聲學(xué)材 料的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)Dl-4，可見結(jié)合了本發(fā)明原理的機(jī)動(dòng)車輛。對(duì)進(jìn)入機(jī)動(dòng)車乘客 廂的不期望的噪音進(jìn)行控制己成為最近研發(fā)的主題。某些噪音控制系統(tǒng)采 用在聲波進(jìn)入乘客廂之后對(duì)其進(jìn)行對(duì)抗的方法，例如，通過(guò)適當(dāng)排列在乘 客廂中的揚(yáng)聲器引入反向的聲波。其它的噪音控制系統(tǒng)采用在聲波產(chǎn)生點(diǎn) 對(duì)其進(jìn)行對(duì)抗的方法，例如通過(guò)適當(dāng)?shù)匚挥诎l(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)周圍、例 如位于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管上的揚(yáng)聲器引入反向的聲波。本發(fā)明采用獨(dú)特的方法 通過(guò)沿噪音的傳播路徑、不同于在接收處或產(chǎn)生處反聲波控制噪音。
為了控制音源、例如發(fā)動(dòng)機(jī)13和接收處、例如機(jī)動(dòng)車10的乘客廂12之 間的聲音傳遞，沿產(chǎn)生處和接收處之間的傳遞路徑放置箱式結(jié)構(gòu)，其在本 申請(qǐng)中定義為具有固定的容積。在某些機(jī)動(dòng)車輛10中，儀表板15具有位于 發(fā)動(dòng)機(jī)和乘客廂之間的雙艙壁集氣室20。雙艙壁集氣室20提供適合的箱式 結(jié)構(gòu)，以控制聲波或振動(dòng)沿傳遞路徑穿過(guò)儀表板15進(jìn)入乘客廂12的傳遞。 由于穿過(guò)集氣室20的聲音或振動(dòng)能量的低水平以及集氣室20的限定容積， 成本極低、但性能高的主動(dòng)噪音控制系統(tǒng)可以用在使用相對(duì)簡(jiǎn)單的硬件和 軟件系統(tǒng)的集氣室20中。
噪音控制系統(tǒng)30可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的傳感器31 ，其用以確定由發(fā)動(dòng) 機(jī)31產(chǎn)生的、穿過(guò)雙艙壁集氣室20傳遞到乘客廂12的聲能的頻率和振幅， 以及乘客廂12中的傳感器32，其用以確定傳播到乘客廂12中的聲能的頻率 和振幅。這些傳感器31探知車輛10的聲學(xué)環(huán)境，并且可以感應(yīng)諸如溫度、 車速和發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速(RPM)的條件。因此，這些傳感器31可在使用 控制算法的開放回路控制系統(tǒng)中使用，其中的控制算法可以生成由集氣室 20內(nèi)揚(yáng)聲器35引入的反聲波?？刂破?5響應(yīng)這些環(huán)境條件通過(guò)控制算法使 用車輛聲學(xué)反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并響應(yīng)預(yù)設(shè)的聲能水平產(chǎn)生聲波的抵消。
因此，將揚(yáng)聲器35置于集氣室20內(nèi)，以引入對(duì)抗聲能，控制沿傳遞路 徑穿過(guò)集氣室20傳播的聲能。振動(dòng)能也可以由相反的抵消振動(dòng)能對(duì)抗，該 相反的抵消振動(dòng)能由振蕩器36導(dǎo)至集氣室20內(nèi)，該振蕩器36在圖4中示意 性表示，其在集氣室壁上產(chǎn)生振動(dòng)，該振動(dòng)具有與發(fā)動(dòng)機(jī)13或其它車輛部件發(fā)射、并穿過(guò)集氣室20傳播的振動(dòng)相反的頻率和振幅。作為提供與穿過(guò) 集氣室20的聲音和/或振動(dòng)相反的頻率和振幅的可選方法，揚(yáng)聲器35和/或 振蕩器36可以通過(guò)提供部分相反的頻率和振幅對(duì)穿過(guò)集氣室20傳播的聲 音進(jìn)行整形，從而可使預(yù)先設(shè)定的聲音或振動(dòng)到達(dá)乘客廂。
自適應(yīng)橫向?yàn)V波器可以用在噪音控制系統(tǒng)30中，取代傳統(tǒng)的前饋/反饋 (feedforward/feedback)主動(dòng)噪音控制器。自適應(yīng)控制是一種特殊類型的 開放回路主動(dòng)控制，控制器25在其中使用車輛聲學(xué)反應(yīng)、以及可能的激發(fā) 器和傳感器的數(shù)學(xué)模型。由于聲學(xué)環(huán)境可能因?yàn)檐囕v10的溫度和其它運(yùn)行 條件的變化而隨時(shí)間發(fā)生變化，所以控制器25監(jiān)控反應(yīng)，例如通過(guò)傳感 器32識(shí)別噪音控制系統(tǒng)30控制生成噪音的成功，并持續(xù)或周期性地更新系 統(tǒng)的內(nèi)部慢性。
可選擇地，或作為對(duì)揚(yáng)聲器35和/或振蕩器36的任選添加，集氣室20 可以襯有聲學(xué)材料27、 29，如圖4所示。這種被動(dòng)聲音管理方法的例子有 聲阻尼材料，例如具有黏彈性表面阻尼板，用以提供寬溫度和頻率范圍的 高阻尼。吸聲材料，例如聲學(xué)泡沫29可以提供最小厚度的施加到集氣室20
的金屬板表面以減少振動(dòng)的泡沫層和最大的吸聲效果。聲屏障材料，例如 具有減少撞擊噪音的泡沫的用以阻止空氣載聲的重乙烯基屏障27,提供最 大的聲音衰減和傳播損耗。將被動(dòng)聲學(xué)材料和主動(dòng)聲音控制系統(tǒng)30結(jié)合， 可以提供高性能的噪音控制系統(tǒng)，如圖4所示。
應(yīng)該理解，上述用于解釋本發(fā)明原理的對(duì)部件的細(xì)節(jié)、材料、步驟和 排列的說(shuō)明和闡述可以發(fā)生改變，并且所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀本 公開之后，在本發(fā)明的原理和保護(hù)范圍內(nèi)也可以做出這樣的改變。以上對(duì) 本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，然而，基于該說(shuō)明的思想也可以用于其 它實(shí)施例中，而不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
例如，本噪音控制系統(tǒng)可以調(diào)整和擴(kuò)展，以用于其它車輛結(jié)構(gòu)中，例 如車輪擋泥板和行李箱，只要可以在車輛結(jié)構(gòu)的范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)固定的容 積。本噪音控制技術(shù)的其它應(yīng)用可以包括施工設(shè)備以及其它重型設(shè)備、航 空航天業(yè)以及供暖、通風(fēng)和空調(diào)業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車輛，包含底盤，其確定發(fā)動(dòng)機(jī)艙和縱向間隔的乘客廂；發(fā)動(dòng)機(jī)，其安裝在上述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中并可運(yùn)行生成噪音能量；橫向的箱式結(jié)構(gòu)，其設(shè)在上述發(fā)動(dòng)機(jī)艙和上述乘客廂之間、從上述發(fā)動(dòng)機(jī)傳播到上述乘客廂的噪音能量的傳遞路徑中；以及噪音控制系統(tǒng)，其安放在上述箱式結(jié)構(gòu)中，控制上述噪音能量傳遞到上述乘客廂中，上述噪音控制系統(tǒng)包括可操作的傳感器，其探知車輛的聲學(xué)環(huán)境，并且生成表示其的信號(hào)；可操作的控制器，其由上述傳感器生成的信號(hào)生成聲學(xué)反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，以據(jù)此確定預(yù)設(shè)的聲能水平；以及抵消噪音生成裝置，其位于上述箱式結(jié)構(gòu)內(nèi)，并且可操作地連接至上述控制器，以制造用于預(yù)設(shè)聲能水平的抵消聲波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，橫向的箱式結(jié)構(gòu)為 連接到儀表板的雙艙壁集氣室，其中該儀表板位于上述乘客廂中的前方位 置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，上述傳感器包括支 承在上述車輛上的環(huán)境傳感器，用以感應(yīng)與上述發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的運(yùn)行條件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，上述傳感器還包括 位于上述乘客廂內(nèi)的反應(yīng)傳感器，用以探知上述噪音控制系統(tǒng)的效能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，上述抵消噪音生成 裝置包括至少一個(gè)安裝在上述雙艙壁集氣室中的揚(yáng)聲器，上述揚(yáng)聲器可操 作，以生成上述抵消聲波。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，上述控制器可操作， 以響應(yīng)由上述環(huán)境和反應(yīng)傳感器檢測(cè)到的聲學(xué)環(huán)境更新數(shù)學(xué)模型。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，上述噪音控制系統(tǒng) 還包括安裝在上述集氣室中的振動(dòng)生成器，用以在上述集氣室中產(chǎn)生對(duì)抗 振動(dòng)能量，上述振動(dòng)生成器由上述控制器響應(yīng)所用的數(shù)學(xué)模型控制運(yùn)行。
8. —種噪音控制系統(tǒng)，其可與制造生成噪音能量的噪音生成裝置和遠(yuǎn) 離上述噪音生成裝置用以接收上述生成噪音能量的接收處一起工作，包 含至少一個(gè)傳感器，用以感應(yīng)運(yùn)行環(huán)境條件；可操作的控制器，用以接收來(lái)自說(shuō)說(shuō)至少一個(gè)傳感器的信號(hào)，基于感 應(yīng)到的運(yùn)行環(huán)境條件使用控制算法生成預(yù)設(shè)噪音能量的數(shù)學(xué)模型，并生成 噪音控制信號(hào)，抵消上述生成噪音能量；以及對(duì)抗能量生成裝置，其可操作地連接至上述控制器，以接收上述噪音 控制信號(hào)并產(chǎn)生對(duì)抗噪音能量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噪音控制系統(tǒng)，其特征在于，上述控制器可 操作，用以響應(yīng)上述運(yùn)行環(huán)境條件的改變而修改上述數(shù)學(xué)模型。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的噪音控制系統(tǒng)，其特征在于，還包含箱式結(jié)構(gòu)，其位于在上述噪音生成裝置和接收處之間延伸的傳遞路徑 上，上述對(duì)抗能量生成裝置安裝在上述箱式結(jié)構(gòu)中
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的噪音控制系統(tǒng)，其特征在于，上述噪音能 量為具有振幅和頻率的生成聲波形式。上述對(duì)抗能量生成裝置為揚(yáng)聲器， 上述控制器向上述揚(yáng)聲器發(fā)送信號(hào)，以生成具有頻率和振幅的反聲波，該 頻率和振幅與上述生成聲波的相應(yīng)振幅和頻率相反，以抵消生成聲波。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的噪音控制系統(tǒng)，其特征在于，上述箱式結(jié) 構(gòu)為連接到機(jī)動(dòng)車輛儀表板的雙艙壁集氣室，其位于上述車輛乘客廂中的 前方位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的噪音控制系統(tǒng)，其特征在于，上述至少一 個(gè)傳感器包括與上述噪音生成裝置結(jié)合的環(huán)境傳感器，用以檢測(cè)運(yùn)行環(huán)境條件，以及與上述與乘客廂結(jié)合的反應(yīng)傳感器，用以檢測(cè)進(jìn)入上述乘客廂 的噪音能量，上述控制器可操作，用以接收來(lái)自上述環(huán)境傳感器和上述反 應(yīng)傳感器的信號(hào)，以修改上述數(shù)學(xué)模型。
14. 一種控制噪音能量從產(chǎn)生生成噪音能量的噪音生成裝置到遠(yuǎn)離上述噪音生成裝置、接收上述生成噪音能量的接收處傳播的方法，包含以下步驟沿在上述噪音生成裝置和上述接收處之間延伸的傳遞路徑截取上述生成噪音能量；沿上述傳遞路徑安裝對(duì)抗能量生成裝置；感應(yīng)與上述噪音生成裝置有關(guān)的運(yùn)行環(huán)境條件；由控制器利用控制算法生成預(yù)設(shè)噪音能量的數(shù)學(xué)模型；由上述控制器響應(yīng)上述數(shù)學(xué)模型生成噪音控制信號(hào)，并將上述噪音控 制信號(hào)發(fā)送到上述對(duì)抗能量生成裝置；以及由上述對(duì)抗能量生成裝置響應(yīng)上述噪音控制信號(hào)產(chǎn)生對(duì)抗噪音能量，以沿上述傳遞路徑抵消上述生成噪音能量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，上述截取步驟包括以下步驟使用位于上述傳遞路徑上的箱式結(jié)構(gòu)，上述對(duì)抗能量生成裝置安裝在上述箱式結(jié)構(gòu)中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，上述感應(yīng)步驟還包括以下步驟，由與上述噪音生成裝置結(jié)合的環(huán)境傳感器檢測(cè)上述運(yùn)行環(huán)境條件，由反應(yīng)傳感器檢測(cè)上述接收處接收的生成噪音能量，上述方法還包含以下步驟響應(yīng)上述環(huán)境傳感器檢測(cè)到的上述運(yùn)行環(huán)境條件和上述反應(yīng)傳感器 檢測(cè)到的上述生成噪音能量的改變而修改上述數(shù)學(xué)模型。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，上述對(duì)抗能量生成裝 置為可操作的揚(yáng)聲器，用以產(chǎn)生反聲波，上述生成噪音能量包括具有振幅 和頻率的生成聲波，上述產(chǎn)生步驟基于對(duì)應(yīng)于上述數(shù)學(xué)模型的經(jīng)修改的預(yù) 設(shè)聲波而生成上述具有對(duì)抗振幅和對(duì)抗頻率的反聲波，以抵消上述生成聲 波。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，上述對(duì)抗能量生成裝 置為可操作的振動(dòng)生成器，用以產(chǎn)生對(duì)抗振動(dòng)能量，上述生成噪音能量包 括具有振幅和頻率的生成振動(dòng)能量，上述產(chǎn)生步驟生成上述具有對(duì)抗振幅 和對(duì)抗頻率的對(duì)抗振動(dòng)能量，以抵消上述生成振動(dòng)能量。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，上述箱式結(jié)構(gòu)為結(jié)合 在機(jī)動(dòng)車輛儀表板上的雙艙壁集氣室，上述雙艙壁集氣室在上述車輛的乘 客廂中的前方在上述車輛的橫向延伸。
全文摘要
一種自適應(yīng)噪音控制系統(tǒng)，配置在位于傳遞路徑中的箱式結(jié)構(gòu)內(nèi)，噪音沿該傳遞路徑從生成噪音的聲源傳播到汽車乘客廂中的噪音接收處。該自適應(yīng)噪音控制系統(tǒng)可以設(shè)置在車輛儀表板的雙艙壁中，提供限定的容積，發(fā)動(dòng)機(jī)噪音可以在其中被控制。該自適應(yīng)控制系統(tǒng)響應(yīng)置于發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的傳感器所確定的聲學(xué)環(huán)境，生成將被控制的噪音的數(shù)學(xué)模型。乘客廂中的傳感器確定噪音控制系統(tǒng)的效能。控制器可操作，以響應(yīng)聲學(xué)環(huán)境的變化更新數(shù)學(xué)模型，從而在雙艙壁集氣室內(nèi)提供適當(dāng)?shù)穆晫W(xué)反應(yīng)，用以沿傳遞路徑控制噪音。
文檔編號(hào)G10K11/178GK101206853SQ20071019577
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者安倍武, 羅伯特·G·瑞班特二世, 鄭明德 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司