本發(fā)明涉及汽車電子領(lǐng)域，具體涉及一種汽車車內(nèi)主動降噪系統(tǒng)、裝置及方法

背景技術(shù)：

在汽車駕駛與乘坐中，為了得到一個較為安靜舒適的環(huán)境，遠離嘈雜的噪音(如:發(fā)動機轟鳴聲，車體震動噪音)困擾是人們所追求的，以往汽車行業(yè)為了消除車內(nèi)噪音的通用做法是降低車載的風阻系數(shù)，比如在發(fā)動機蓋、輪胎周邊、后備箱蓋下等產(chǎn)生噪音的位置添加大量的隔音材料進行物理降噪，然而由于物理降噪取決于隔音材料的本身的特性以及材料的用量，而材料學的發(fā)展相當緩慢，一味地增加隔音材料對車重也帶來了負擔以致汽車的噪音消除效果陷入了瓶頸。

主動噪音消除系統(tǒng)簡稱anc(activenoisecancelling)，通過使用聲學自適應算法產(chǎn)生同幅反相的反聲音或反噪音來消除不需要的聲音。原始、不想要的聲音與反聲音在聲學上相疊加，就可同時消除這兩種聲音。設置有主麥克風、輔麥克風、主麥克風初級濾波模塊、輔麥克風初級濾波模塊、噪聲方向濾波模塊、非線性散射噪聲濾波模塊、時頻空統(tǒng)計分離模塊和人耳反向工程模塊，主麥克風與主麥克風初級濾波模塊連接，輔麥克風與輔麥克風初級濾波模塊連接，主麥克風初級濾波模塊、輔麥克風初級濾波模塊與噪聲方向濾波模塊連接，噪聲方向濾波模塊與非線性散射噪聲濾波模塊連接，非線性散射噪聲濾波模塊與時頻空統(tǒng)計分離模塊連接，時頻空統(tǒng)計分離模塊與人耳反向工程模塊連接。

由于物理降噪取決于隔音材料的本身的特性以及材料的用量，而材料學的發(fā)展相當緩慢，一味地增加隔音材料對車重也帶來了負擔以致汽車的噪音消除效果陷入了瓶頸。結(jié)構(gòu)復雜，占用空間較大，并且沒有針對發(fā)動機的噪音進行降噪，降噪效果不理想。

現(xiàn)階段主動降噪系統(tǒng)主要用于頭戴耳機的降噪，這種方式能夠很好的抑制環(huán)境噪聲，但是其有效工作空間范圍小，只能實現(xiàn)耳機的小范圍噪聲消除，但對于汽車車內(nèi)較大的空間則不能達到較好的降噪效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，能夠測量發(fā)動機的轉(zhuǎn)速并確定噪聲基頻，并主要針對發(fā)動機的噪音進行降噪，有效降低了整個車內(nèi)的噪音，使用范圍廣泛。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種汽車車內(nèi)主動降噪系統(tǒng)，包括至少一傳聲器，用于采集車內(nèi)原始噪音信號；一信號反向處理電路，用于將傳聲器所采集的噪音信號轉(zhuǎn)化為相位反向噪音信號；一功放模塊，用于放大所述相位反向噪音信號至原始噪音信號的幅值；一發(fā)聲器，用于在車內(nèi)輸出與原始噪音信號相位反向幅值相同的聲波，傳聲器、信號反向處理電路、功放模塊以及發(fā)聲器依次連接。

一種汽車車內(nèi)主動降噪裝置，包括前饋麥克風、誤差麥克風，用于采集車內(nèi)原始噪音信號，所述前饋麥克風和誤差麥克風分別安裝在一端開口的密閉隔音管道中，前饋麥克風安裝在隔音管道的封閉端，誤差麥克風安裝在隔音管道的開口端，隔音管道的中段安裝有朝向開口端的噪聲揚聲器，隔音管道的中段設置有一個密閉隔音支管，密閉隔音支管內(nèi)安裝有朝向隔音管道的降噪揚聲器，誤差麥克風與前置放大器的一個輸入端相連接，前置放大器的另一個輸入端與前饋麥克風相連接，降噪揚聲器與功放模塊的一個輸出端相連接，功放模塊的另一個輸出端與噪聲揚聲器相連接，信號調(diào)理模塊的輸入端分別連接有噪音發(fā)生器、信號發(fā)生器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量裝置，前置放大器的輸出端與dsp模塊的一個輸入端相連接，信號調(diào)理模塊也與dsp模塊的一個輸入端口相連接，dsp模塊的輸出端還與信號調(diào)理模塊的一個輸入端口相連接。

還包括一信號處理模塊，信號處理模塊由聲音分離器、anc控制器和混音器三部分構(gòu)成，信號調(diào)理模塊和前置放大器的一個輸出端分別與聲音分離器相連接，信號調(diào)理模塊和前置放大器的另一個輸出端分別與anc控制器的輸入端相連接，聲音分離器的輸出端端與anc控制器的輸入端相連接，anc控制器的輸出端與混音器的輸入端相連接，混音器的輸出端與信號調(diào)理模塊的一個輸入端相連接。

一種適用于汽車車內(nèi)的降噪方法，具體包括以下步驟：

步驟一、在車廂內(nèi)適當位置裝載一定數(shù)目的傳聲器，用來拾取車內(nèi)的噪音信號；

步驟二、將拾取到的噪音信號送入信號反向處理電路中進行分析、補償、比對并使其相位反向180度處理；

步驟三、處理后將拾取到的噪音信號送入信號反向處理電路中進行分析、補償、比對并使其相位反向180度處理。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，噪聲信號反向處理電路應盡可能高速、高精度還原噪聲信號，且整個車內(nèi)環(huán)境結(jié)構(gòu)要做相應計算測試聲學特性，再根據(jù)實際調(diào)整噪音信號處理電路。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量裝置對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行測量并確定發(fā)動機噪聲基頻，再使用聲學自適應算法，將兩個頻率和幅值相同、相位相差180度的正弦波信號疊加后會相互抵消，產(chǎn)生同幅反相的反聲音實現(xiàn)對噪音的有效抵消，有效降低噪聲，得到我們所需的一個相對安靜的車內(nèi)環(huán)境，同時保留了車內(nèi)所需要的mp3播放的音樂聲、車內(nèi)談話聲。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為anc主動降噪原理圖；

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖；

圖3為本發(fā)明有anc和無anc的線條曲線圖。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

如圖1所示，anc主動降噪原理是基于兩個頻率和幅值相同、相位相差180度的正弦波信號疊加后會相互抵消，它不受波長的長短限制，利用此原理便能實現(xiàn)車內(nèi)噪音消除效果，圖中實線為噪音信號，虛線為處理后的反向信號。

如圖2所示，包括順次連接的:至少一傳聲器，用于采集車內(nèi)原始噪音信號；一信號反向處理電路，用于將傳聲器所采集的噪音信號轉(zhuǎn)化為相位反向噪音信號；一功放模塊，用于放大所述相位反向噪音信號至原始噪音信號的幅值；一發(fā)聲器，用于在車內(nèi)輸出與原始噪音信號相位反向幅值相同的聲波。

具體的實施方法為:在車廂內(nèi)適當位置裝載一定數(shù)目的傳聲器(mic)，用來拾取車內(nèi)的噪音信號，將拾取到的噪音信號送入信號反向處理電路中進行分析、補償、比對并使其相位反向180度處理后，送給車載內(nèi)裝置的功放模塊放大后由喇叭發(fā)出與最原始噪聲相位反向幅度相同的聲波，從而消除整個車廂閉環(huán)系統(tǒng)中的噪音。

由于這是一個反饋的過程，所以在某些情況下，閉環(huán)系統(tǒng)可能會不穩(wěn)定。所以噪聲信號反向處理電路應盡可能高速、高精度還原噪聲信號，且整個車內(nèi)環(huán)境結(jié)構(gòu)要做相應計算測試聲學特性，再根據(jù)實際調(diào)整噪音信號處理電路，最終能很好的消除部分車內(nèi)噪音達到我們降噪的效果，如圖3所示。

其中，整個裝置包括前饋麥克風、誤差麥克風，用于采集車內(nèi)原始噪音信號，所述前饋麥克風和誤差麥克風分別安裝在一端開口的密閉隔音管道中，前饋麥克風安裝在隔音管道的封閉端，誤差麥克風安裝在隔音管道的開口端，隔音管道的中段安裝有朝向開口端的噪聲揚聲器，隔音管道的中段設置有一個密閉隔音支管，密閉隔音支管內(nèi)安裝有朝向隔音管道的降噪揚聲器，誤差麥克風與前置放大器的一個輸入端相連接，前置放大器的另一個輸入端與前饋麥克風相連接，降噪揚聲器與功放模塊的一個輸出端相連接，功放模塊的另一個輸出端與噪聲揚聲器相連接，信號調(diào)理模塊的輸入端分別連接有噪音發(fā)生器、信號發(fā)生器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量裝置，前置放大器的輸出端與dsp模塊的一個輸入端相連接，信號調(diào)理模塊也與dsp模塊的一個輸入端口相連接，dsp模塊的輸出端還與信號調(diào)理模塊的一個輸入端口相連接。

信號反向處理電路，用于將傳聲器所采集的噪音信號轉(zhuǎn)化為相位反向噪音信號，所述信號處理模塊由聲音分離器、anc控制器和混音器三部分構(gòu)成，信號調(diào)理模塊和前置放大器的一個輸出端分別與聲音分離器相連接，信號調(diào)理模塊和前置放大器的另一個輸出端分別與anc控制器的輸入端相連接，聲音分離器的輸出端端與anc控制器的輸入端相連接，anc控制器的輸出端與混音器的輸入端相連接，混音器的輸出端與信號調(diào)理模塊的一個輸入端相連接；功放模塊，用于放大所述相位反向噪音信號至原始噪音信號的幅值；發(fā)聲器，用于在車內(nèi)輸出與原始噪音信號相位反向幅值相同的聲波。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。