本發(fā)明涉及噪聲控制領(lǐng)域，特別涉及一種汽車(chē)主動(dòng)降噪方法。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、城市建筑的發(fā)展以及人口密度的增加，環(huán)境噪聲日益嚴(yán)重，已成為污染人類(lèi)社會(huì)環(huán)境的一大公害。噪聲具有局部性、暫時(shí)性和多發(fā)性的特點(diǎn)。噪聲不僅會(huì)在生理上影響聽(tīng)力和神經(jīng)系統(tǒng)，而且在心理上使人煩躁容易造成安全隱患。

在乘坐汽車(chē)時(shí)，特別是車(chē)速較高時(shí)，車(chē)內(nèi)噪聲很高，主要是發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲、胎噪聲、空氣渦流噪聲等幾個(gè)方面，在打開(kāi)車(chē)窗時(shí)，風(fēng)噪聲會(huì)非常嚴(yán)重。強(qiáng)烈的噪聲不利于乘客在車(chē)內(nèi)溝通交流，且較長(zhǎng)時(shí)間在噪聲環(huán)境下駕駛，非常容易引起疲勞。

現(xiàn)有的降噪方案多使用固定系數(shù)濾波器，只能適用于特定型號(hào)的車(chē)型，為了避免車(chē)體間差異，降噪濾波器設(shè)計(jì)還要留有較多的余量，整個(gè)方案的降噪量和普適性不好。特別是當(dāng)打開(kāi)車(chē)窗后，車(chē)內(nèi)聲學(xué)環(huán)境會(huì)有較大的變化，使用固定系數(shù)濾波器方案不能達(dá)到降噪的效果，反而可能會(huì)產(chǎn)生額外的噪聲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的降噪方案只能適用于特定型號(hào)的車(chē)型，降噪量和普適性不好，并且不能很好地適應(yīng)車(chē)內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的變化的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種汽車(chē)主動(dòng)降噪方法，包括：

在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)設(shè)置參考傳聲器，利用所述參考傳聲器采集發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)；

在駕駛艙內(nèi)設(shè)置揚(yáng)聲器，利用所述揚(yáng)聲器發(fā)出用于抵消發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)的聲音信號(hào)y(n)；

在駕駛艙內(nèi)設(shè)置誤差傳聲器，利用所述誤差傳聲器采集殘留噪聲e(n)；

將所述參考傳聲器采集的發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)作為輸入信號(hào)、所述誤差傳聲器采集的殘留噪聲e(n)作為誤差信號(hào)傳輸至自適應(yīng)濾波器，根據(jù)LMS算法更新所述自適應(yīng)濾波器的特征陣W，以連續(xù)調(diào)節(jié)所述揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)y(n)，使所述殘留噪聲e(n)最小化。

其中，所述利用所述揚(yáng)聲器發(fā)出用于抵消發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)的聲音信號(hào)y(n)，具體包括：

對(duì)應(yīng)發(fā)送機(jī)的不同轉(zhuǎn)速預(yù)先存儲(chǔ)若干主通道傳遞函數(shù)，根據(jù)發(fā)送機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速選擇對(duì)應(yīng)的主通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下主通道傳遞函數(shù)的估計(jì)所述主通道傳遞函數(shù)表征聲音信號(hào)從發(fā)動(dòng)機(jī)艙傳遞到所述誤差傳聲器的路徑特征；

對(duì)應(yīng)不同的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)預(yù)先存儲(chǔ)若干次級(jí)通道傳遞函數(shù)，根據(jù)當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)所述次級(jí)通道傳遞函數(shù)表征聲音信號(hào)從所述揚(yáng)聲器傳遞到所述誤差傳聲器的路徑特征；

利用所述揚(yáng)聲器發(fā)出聲音信號(hào)y(n)，使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)傳遞到所述誤差傳聲器處的信號(hào)x(n)與所述聲音信號(hào)y(n)傳遞到所述誤差傳聲器處的信號(hào)y(n)相互抵消。

其中，所述根據(jù)當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)具體包括：

對(duì)應(yīng)不同的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)分別設(shè)置一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志，每一個(gè)所述狀態(tài)標(biāo)志對(duì)應(yīng)預(yù)先存儲(chǔ)的一個(gè)次級(jí)通道傳遞函數(shù)；

從汽車(chē)主控系統(tǒng)中獲取當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志，選擇該狀態(tài)標(biāo)志對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)

其中，所述根據(jù)當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)具體包括：

對(duì)應(yīng)不同的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)分別設(shè)置一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志，每一個(gè)所述狀態(tài)標(biāo)志對(duì)應(yīng)預(yù)先存儲(chǔ)的一個(gè)次級(jí)通道傳遞函數(shù)；

設(shè)置一個(gè)采樣判定點(diǎn)數(shù)M，遍歷所有狀態(tài)標(biāo)志，如果某一個(gè)狀態(tài)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)使得所述殘留噪聲e(n)在所述采樣判定點(diǎn)數(shù)M內(nèi)沒(méi)有收斂，則放棄該狀態(tài)標(biāo)志；否則對(duì)比所述殘留噪聲e(n)收斂后的誤差，選擇誤差最小的狀態(tài)標(biāo)志對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)

其中，所述根據(jù)當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)還包括：

實(shí)時(shí)循環(huán)記錄每一個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)段i內(nèi)所述殘留噪聲e(n)在所述采樣判定點(diǎn)數(shù)M下的誤差均值

只有當(dāng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)的狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致所述誤差均值的變化滿足預(yù)先設(shè)定的條件時(shí)，才重新遍歷所有狀態(tài)標(biāo)志。

其中，所述預(yù)先設(shè)定的條件具體為：連續(xù)3個(gè)所述誤差均值比上一計(jì)數(shù)時(shí)段的連續(xù)3個(gè)所述誤差均值擴(kuò)大6dB以上，即

$\frac{(E_{i+3}+E_{i+2}+E_{i+1})}{3}\>2*\frac{(E_{i+2}+E_{i+1}+E_{i+0})}{3}.$

其中，所述根據(jù)LMS算法更新所述自適應(yīng)濾波器特征陣W的公式為：其中，n為離散時(shí)間采樣，μ為收斂因子，W_n為n時(shí)刻的濾波器特性，為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)；

當(dāng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)由關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_(kāi)狀態(tài)時(shí)，或者車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)由打開(kāi)較小的狀態(tài)變?yōu)榇蜷_(kāi)較大的狀態(tài)時(shí)，減小所述收斂因子μ。

其中，所述方法還包括：

將所述聲音信號(hào)y(n)傳遞到所述誤差傳聲器處的信號(hào)y(n)與所述殘留噪聲e(n)相減的結(jié)果作為輸入信號(hào)、所述殘留噪聲e(n)作為誤差信號(hào)傳輸至所述自適應(yīng)濾波器，根據(jù)LMS算法更新所述自適應(yīng)濾波器的特征陣W，以連續(xù)調(diào)節(jié)所述揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)y(n)，使所述殘留噪聲e(n)最小化。

其中，所述方法還包括：設(shè)置固定系數(shù)濾波器C；

利用所述固定系數(shù)濾波器C將誤差傳聲器采集的殘留噪聲e(n)反饋疊加到所述揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)y(n)，從而將次級(jí)通道傳遞函數(shù)G(z)變?yōu)镚'(z)，其中以減小因車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)改變導(dǎo)致的次級(jí)通道傳遞函數(shù)發(fā)生變化的幅度。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：采用自適應(yīng)濾波器替代現(xiàn)有降噪方案中的固定系數(shù)濾波器，根據(jù)參考傳聲器采集的發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲和誤差傳聲器采集的殘留噪聲，動(dòng)態(tài)更新自適應(yīng)濾波器的特征陣，連續(xù)調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)，使殘留噪聲最小化，當(dāng)駕駛艙內(nèi)的聲學(xué)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)仍然能夠較好的降噪，因而不限于特定的車(chē)型，有較大的適用范圍；在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)設(shè)置參考傳聲器，在駕駛艙內(nèi)設(shè)置揚(yáng)聲器，利用汽車(chē)結(jié)構(gòu)隔開(kāi)揚(yáng)聲器和參考傳聲器，進(jìn)而避免了聲反饋難題。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)，矯正由于次級(jí)通道隨車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化造成的降噪量波動(dòng)。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)設(shè)置一個(gè)固定系數(shù)濾波器，增強(qiáng)次級(jí)通道的穩(wěn)定性，減小車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)改變對(duì)次級(jí)通道傳遞函數(shù)的影響幅度，使整個(gè)降噪系統(tǒng)更穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種汽車(chē)主動(dòng)降噪方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車(chē)主動(dòng)降噪方法應(yīng)用在汽車(chē)內(nèi)部的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車(chē)主動(dòng)降噪方法中自適應(yīng)降噪的原理圖；

圖4為兩個(gè)不同的狀態(tài)標(biāo)志下的噪聲殘留的對(duì)比圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車(chē)主動(dòng)降噪方法中反饋控制自適應(yīng)降噪的原理圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車(chē)主動(dòng)降噪方法中固定系數(shù)濾波器的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思是：利用自適應(yīng)濾波器代替現(xiàn)有降噪方案中的固定系數(shù)濾波器，當(dāng)車(chē)內(nèi)聲學(xué)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，如車(chē)窗的開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化導(dǎo)致駕駛艙內(nèi)的聲學(xué)環(huán)境變化時(shí)，更新自適應(yīng)濾波器的特征陣，根據(jù)殘留的噪聲調(diào)節(jié)用于抵消噪聲的聲音信號(hào)，使駕駛艙內(nèi)的殘留噪聲最小化。本方案可以適用于各種型號(hào)的車(chē)型，并且可以適應(yīng)車(chē)內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的變化，不會(huì)發(fā)生產(chǎn)生額外的噪聲的情況。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種汽車(chē)主動(dòng)降噪方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車(chē)主動(dòng)降噪方法應(yīng)用在汽車(chē)內(nèi)部的示意圖。結(jié)合圖1與圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車(chē)主動(dòng)降噪方法包括：

步驟S110：在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)設(shè)置參考傳聲器，利用參考傳聲器采集發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)。

步驟S120：在駕駛艙內(nèi)設(shè)置揚(yáng)聲器，利用揚(yáng)聲器發(fā)出用于抵消發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)的聲音信號(hào)y(n)，聲音信號(hào)y(n)與駕駛艙內(nèi)的噪聲相疊加，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛艙內(nèi)區(qū)域的主動(dòng)降噪。

參考傳聲器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，從主要的噪聲源采集噪聲，分析噪聲的特征，揚(yáng)聲器設(shè)置在駕駛艙內(nèi)，利用汽車(chē)結(jié)構(gòu)隔開(kāi)了揚(yáng)聲器和參考傳聲器，進(jìn)而避免了聲反饋難題。

步驟S130：在駕駛艙內(nèi)設(shè)置誤差傳聲器，利用誤差傳聲器采集殘留噪聲e(n)。

步驟S140：將參考傳聲器采集的發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)作為輸入信號(hào)、誤差傳聲器采集的殘留噪聲e(n)作為誤差信號(hào)傳輸至自適應(yīng)濾波器，根據(jù)LMS算法更新自適應(yīng)濾波器的特征陣W，以連續(xù)調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)y(n)，使殘留噪聲e(n)最小化。

假設(shè)誤差傳聲器到達(dá)用戶(hù)耳部之間的傳遞函數(shù)為R(z)，誤差傳聲器采集的殘留噪聲e(n)傳遞到用戶(hù)耳部時(shí)的信號(hào)為e(n)R(z)，因此應(yīng)當(dāng)將誤差傳聲器設(shè)置在靠近用戶(hù)耳部的位置，此時(shí)調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)y(n)，使殘留噪聲e(n)最小化，才能夠使傳遞到用戶(hù)耳部的殘留噪音很小。在實(shí)際應(yīng)用中，可以在駕駛員和乘客的位置分別設(shè)置誤差傳聲器，分別實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)駕駛員和乘客所在位置的噪聲殘留情況。

采用自適應(yīng)濾波器，根據(jù)參考傳聲器采集的發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)和誤差傳聲器采集的殘留噪聲e(n)，動(dòng)態(tài)更新自適應(yīng)濾波器的特征陣W，連續(xù)調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)y(n)，使殘留噪聲e(n)最小化，當(dāng)駕駛艙內(nèi)的聲學(xué)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)仍然能夠較好的降噪，因而不限于特定的車(chē)型，有較大的適用范圍。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車(chē)主動(dòng)降噪方法中自適應(yīng)降噪的原理圖。如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，定義主通道函數(shù)P(z)表征聲音信號(hào)從發(fā)動(dòng)機(jī)艙傳遞到誤差傳聲器的路徑特征，由于發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)影響主通道函數(shù)，因此對(duì)應(yīng)發(fā)送機(jī)的不同轉(zhuǎn)速預(yù)先存儲(chǔ)若干個(gè)主通道傳遞函數(shù)再根據(jù)發(fā)送機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速選擇對(duì)應(yīng)的主通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下主通道傳遞函數(shù)的估計(jì)再定義次級(jí)通道傳遞函數(shù)G(z)表征聲音信號(hào)從揚(yáng)聲器傳遞到誤差傳聲器的路徑特征，車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)不同駕駛艙內(nèi)的聲學(xué)環(huán)境也不同，因此對(duì)應(yīng)不同的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)預(yù)先存儲(chǔ)若干次級(jí)通道傳遞函數(shù)再根據(jù)當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)矯正由于次級(jí)通道隨車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化造成的降噪量波動(dòng)；獲取了當(dāng)前環(huán)境下的主通道傳遞函數(shù)的估計(jì)與次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)之后，據(jù)此控制揚(yáng)聲器發(fā)出聲音信號(hào)y(n)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)傳遞到誤差傳聲器處的信號(hào)x(n)與聲音信號(hào)y(n)傳遞到誤差傳聲器處的信號(hào)y(n)相互抵消。

對(duì)于如何根據(jù)當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)本發(fā)明提供了如下兩種方案：

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)不同的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)分別設(shè)置一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志，每一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志對(duì)應(yīng)預(yù)先存儲(chǔ)的一個(gè)次級(jí)通道傳遞函數(shù)。如果機(jī)車(chē)主控系統(tǒng)可以提供車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息，那么直接從汽車(chē)主控系統(tǒng)中獲取當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志，選擇該狀態(tài)標(biāo)志對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)不同的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)分別設(shè)置一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志，每一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志對(duì)應(yīng)預(yù)先存儲(chǔ)的一個(gè)次級(jí)通道傳遞函數(shù)，設(shè)置一個(gè)采樣判定點(diǎn)數(shù)M，遍歷所有狀態(tài)標(biāo)志：如果某一個(gè)狀態(tài)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)使得殘留噪聲e(n)在采樣判定點(diǎn)數(shù)M內(nèi)沒(méi)有收斂，則放棄該狀態(tài)標(biāo)志；否則對(duì)比殘留噪聲e(n)收斂后的誤差，選擇誤差最小的狀態(tài)標(biāo)志對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)如圖4所示，設(shè)置采樣判定點(diǎn)數(shù)M＝10000，狀態(tài)標(biāo)志1下噪聲殘留小于狀態(tài)標(biāo)志2，因此選擇標(biāo)志1對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)采樣判定點(diǎn)數(shù)M如果設(shè)置太小，那么各狀態(tài)標(biāo)志下噪聲殘留對(duì)比不明顯，如果設(shè)置太大可能會(huì)被用戶(hù)感受到狀態(tài)切換，因此優(yōu)選的，設(shè)置合適的采樣判定點(diǎn)數(shù)使其對(duì)應(yīng)到時(shí)間上小于3s。

車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)可以?xún)H簡(jiǎn)單設(shè)置為開(kāi)窗和關(guān)窗兩個(gè)狀態(tài)，也可以根據(jù)車(chē)窗開(kāi)啟的程度不同設(shè)置為n個(gè)不同的狀態(tài)。

為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，實(shí)時(shí)循環(huán)記錄每一個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)段i內(nèi)殘留噪聲e(n)在采樣判定點(diǎn)數(shù)M下的誤差均值只有當(dāng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)的狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致誤差均值的變化滿足預(yù)先設(shè)定的條件時(shí)，才重新遍歷所有狀態(tài)標(biāo)志。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，上述條件具體為：連續(xù)3個(gè)誤差均值比上一計(jì)數(shù)時(shí)段的連續(xù)3個(gè)誤差均值擴(kuò)大6dB以上，即也就是說(shuō)，當(dāng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，若誤差均值的變化并不滿足上述條件，即使當(dāng)前狀態(tài)標(biāo)志N₀對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)不是最優(yōu)，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，仍然使用該狀態(tài)標(biāo)志N₀對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)，不必重新遍歷狀態(tài)標(biāo)志。

在獲取了對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)之后，即可根據(jù)如下公式更新自適應(yīng)濾波器特征陣：其中，n為離散時(shí)間采樣，μ為收斂因子，W_n為n時(shí)刻的濾波器特性。當(dāng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)由關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_(kāi)狀態(tài)時(shí)，或者車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)由打開(kāi)較小的狀態(tài)變?yōu)榇蜷_(kāi)較大的狀態(tài)時(shí)，雖然主通道傳遞函數(shù)和次級(jí)通道傳遞函數(shù)都會(huì)有變化，但是為了減少不確定的維度，前饋降噪部分權(quán)系數(shù)不做更新，相應(yīng)減小收斂因子μ，讓系統(tǒng)主要工作在反饋部分。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車(chē)主動(dòng)降噪方法中反饋控制自適應(yīng)降噪的原理圖。如圖5所示，將聲音信號(hào)y(n)傳遞到誤差傳聲器處的信號(hào)y(n)與殘留噪聲e(n)相減的結(jié)果作為輸入信號(hào)、殘留噪聲e(n)作為誤差信號(hào)傳輸至自適應(yīng)濾波器，根據(jù)LMS算法更新自適應(yīng)濾波器的特征陣W，以連續(xù)調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)y(n)，使誤差傳聲器處采集的殘留噪聲e(n)最小化。此過(guò)程中，自適應(yīng)濾波器的輸入信號(hào)不再是參考傳聲器采集的發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲x(n)，而是根據(jù)誤差傳聲器采集的殘留噪聲e(n)以及對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)計(jì)算得出的噪聲信號(hào)，其中也包含了由于開(kāi)窗而引入的風(fēng)噪聲等其他噪聲，該反饋部分與上述前饋部分并行工作，可以獲得更好的降噪體驗(yàn)。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，還設(shè)置了一個(gè)固定系數(shù)濾波器C。利用該固定系數(shù)濾波器C將誤差傳聲器采集的殘留噪聲e(n)反饋疊加到揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)y(n)上，從而將次級(jí)通道傳遞函數(shù)G(z)變?yōu)镚'(z)，其中通過(guò)負(fù)反饋減小因車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)改變導(dǎo)致的次級(jí)通道傳遞函數(shù)發(fā)生變化的幅度，如圖6所示。在不增加固定系數(shù)濾波器C的情況下，當(dāng)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，不同狀態(tài)下的次級(jí)通道傳遞函數(shù)可能變化特別劇烈，一旦相位差異超過(guò)90度，就會(huì)發(fā)生反饋系統(tǒng)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，因此設(shè)置固定系數(shù)濾波器C可以使次級(jí)通道更加穩(wěn)定，減小車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)改變對(duì)其的影響，增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種汽車(chē)主動(dòng)降噪方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1、采用自適應(yīng)濾波器替代現(xiàn)有降噪方案中的固定系數(shù)濾波器，根據(jù)參考傳聲器采集的發(fā)動(dòng)機(jī)艙噪聲和誤差傳聲器采集的殘留噪聲，動(dòng)態(tài)更新自適應(yīng)濾波器的特征陣，連續(xù)調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音信號(hào)，使殘留噪聲最小化，當(dāng)駕駛艙內(nèi)的聲學(xué)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)仍然能夠較好的降噪，因而不限于特定的車(chē)型，有較大的適用范圍。

2、在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)設(shè)置參考傳聲器，在駕駛艙內(nèi)設(shè)置揚(yáng)聲器，利用汽車(chē)結(jié)構(gòu)隔開(kāi)揚(yáng)聲器和參考傳聲器，進(jìn)而避免了聲反饋難題。

3、根據(jù)當(dāng)前的車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的次級(jí)通道傳遞函數(shù)，作為對(duì)當(dāng)前環(huán)境下次級(jí)通道傳遞函數(shù)的估計(jì)，矯正由于次級(jí)通道隨車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化造成的降噪量波動(dòng)。

4、通過(guò)設(shè)置一個(gè)固定系數(shù)濾波器，增強(qiáng)次級(jí)通道的穩(wěn)定性，減小車(chē)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)改變對(duì)次級(jí)通道傳遞函數(shù)的影響幅度，使整個(gè)降噪系統(tǒng)更穩(wěn)定。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。