CN107045869B - 用于主动声音影响的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及主动声音影响系统，其具有：声音产生器，其在加载有音频信号时产生声音并将其与待调控的声音相叠加；误差传感器，测量被叠加的声音并输出相应的反馈信号；信号发生器，产生并输出声音信号；调节器，产生调节信号，调节信号代表一有理数序列的值；第一加权器，接收由信号发生器输出的声音信号并利用由调节器产生的调节信号对之进行加权和逆变换；加法器，把如此加权和逆变换的声音信号加到反馈信号上，并把得到的经修正的反馈信号输出至信号发生器；以及第二加权器，以1与调节信号之间的差对由信号发生器输出的声音信号进行加权，并输出如此加权的声音信号以产生音频信号。在此，信号发生器设计为，基于经修正的反馈信号产生声音信号。

Description

用于主动声音影响的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于主动声音影响的系统和方法。待影响的声音在此例如可以在车辆的内燃机的排气设备或进气设备中被引导。则内燃机表现为待影响的声音的噪声源。
背景技术
用于内燃机的排气设备通常由无源的组件构成，所述无源的组件在所有运行情况下总体由排气流过，且一起形成了排气设备。除了一个或多个管线段之外，这些组件例如可以是一个或多个涡轮增压器、一个或多个催化器和/或一个或多个消声器。用于内燃机的进气设备相应地在所有运行情况下由空气流过且通常具有一个或多个滤波器、阀和压气机。
最近一段时间开始以一种系统补充所述排气设备和进气设备，所述系统用于主动影响在排气设备或进气设备中被引导的、由于内燃机的运行而导致的噪声。这种系统把在排气设备或进气设备中被引导的、主要由内燃机产生的噪声与人工产生的声波相叠加，该声波抑制或改变在排气设备或进气设备中被引导的噪声。结果，向排气设备或进气设备外部排放的声音应该符合相应的制造商的形象，使客户满意并遵守法定的极限值。
这由下述方式实现，即设置至少一个声音产生器，该声音产生器与排气设备或进气设备流体连接且因此把声音射入排气设备或进气设备内部。这种人工产生的声音和由内燃机产生的声音相叠加并一起从排气设备或进气设备出来。这种系统也能够用于消声。为了实现完全破坏在排气设备或进气设备中被引导的噪声的和由声音产生器产生的声音的声波干扰，由扬声器导致的声波在振幅和频率上必须与在排气设备或进气设备中被引导的声波相当，同时却相对于该声波具有180度的相位移。如果尽管由内燃机的运行导致的、在排气设备或进气设备中被引导的声波和由扬声器产生的声波在频率上彼此相当且相对于彼此具有180度的相位移，然而所述声波在振幅上彼此不相等，则仅削弱了从排气设备或进气设备输出的噪声。
下面参考图1和2说明来自现有技术的、具有用于主动影响在排气设备中被引导的声音的系统的排气设备：
具有用于主动影响在排气设备4中被引导的声音的系统7的排气设备4具有形式为隔音的壳体的声音产生器3，所述壳体包含扬声器2，并在尾管1的区域内通过声音管线连接至排气设备4。尾管1具有通入口8，该通入口把在排气设备4中被引导的排气和在排气设备4中被引导的空气载声向外排出。在尾管1上设置了误差麦克风5。误差麦克风5测量尾管1内部的声音。这种借助于误差麦克风5的测量在一区域下游的部段中进行，在所述区域中声音管线通入排气设备4中且进而提供了排气设备4与声音产生器3之间的流体连接。在此，概念“下游”是相对于排气设备4的尾管1中的排气的流动方向而言。在图2中通过箭头示出排气的流动方向。在排气设备4和声音产生器3之间的流体连接部的区域与内燃机6之间可以设置排气设备4的其它组件，例如催化器和消声器(未示出)。扬声器2和误差麦克风5分别与调节装置9连接。此外，调节装置9通过CAN总线与内燃机6的发动机控制装置6'连接。内燃机6还具有进气设备6”。调节装置9根据由误差麦克风5测量的声音和根据通过CAN总线接收的内燃机6的运行参数为扬声器2计算出一信号，且把该信号输出至扬声器2，所述信号在与在排气设备4的尾管1的内部被引导的声音叠加时产生了所追求的总噪声。在此，调节装置例如可以使用X滤波最小均方算法(FxLMS)，且尝试通过经由扬声器输出声音而把借助于误差麦克风测得的反馈信号/误差信号调节至零(在声音消除的情况下)或者调节至一预给定的阈值(在声音影响的情况下)。代替CAN总线也可以使用其它总线系统。
下面参考图3至5以防噪调节装置(ANC(active noise cancellation(主动消声))调节装置)为例进一步说明调节装置的工作方式。
许多由机器像例如内燃机、压缩机或者螺旋桨推进器引起的噪声具有周期性的分量。这使得能够通过利用合适的传感器(例如转速表)监控相应的机器来提供时间相关的输入波矢量该输入波矢量具有对主要由机器产生的噪声的基本频率和谐波的依赖关系。例如排气背压、排气的质量流量、排气的温度等可以进入这种依赖关系中。许多机器产生不同基本频率的噪声；这些通常称为发动机阶次。
像图3示出的，这些时间相关的输入波矢量对由噪声源根据噪声源的未知的z变换的传递函数P(z)产生的信号d(n)(对应于所产生的待叠加的噪声)有影响，且由用于主动影响声音的系统的控制算法(在图3、4A、4B和6A中称为“ANC核心(ANC-Kern)”)用于产生与用于叠加的信号u(n)相对应的声音，所述声音在与对应于待叠加的信号d(n)的声音叠加时引起了期望的、对应于反馈信号e(n)的噪声。用于叠加的信号u(n)(在运行区域内部)对应于声音产生器的声压，所述声音产生器产生待叠加的声音。噪声源的传递函数P(z)可以根据经验确定。
在图3中，叠加通过求和记号Σ表示，且在声音区域(例如排气管线)中进行。由叠加得到的反馈信号e(n)例如借助于误差麦克风来检测且作为反馈信号输送回控制算法(ANC核心)。
e(n)＝d(n)-u(n)
因此，反馈信号e(n)对应于叠加的噪声的声压。
图3中P(z)是噪声源的传递函数的z变换。该传递函数P(z)除了产生噪声的机器(在此是代表转速的、时间相关的输入波矢量)的基本量之外还可以取决于多个物理参数，例如引导声音的系统的压力、质量流量和温度。因此，噪声源的传递函数P(z)通常不能准确地已知且通常根据经验确定。
已知的是，图3中示出的ANC调节装置的模型具有不足，这是因为输送回控制算法的反馈信号e(n)包含不能归因于噪声源的传递函数P(z)的分量，其中所述反馈信号e(n)由从噪声源借助噪声源的传递函数P(z)产生的、待叠加的信号d(n)与由声音产生器相应于用于叠加的信号u(n)产生的声音相叠加而得到。
因此，像在图4A、4B中示出的那样，ANC调节装置的模型扩展了声音产生器的传递函数S(z)。
该声音产生器的传递函数S(z)一方面考虑了在电学区域中所用的数模(D/A)转换器、滤波器、放大器、声音产生器等的不足，然而也考虑了在声学区域中还未被噪声源的传递函数P(z)考虑的、从声音产生/声音叠加的地点到确定反馈信号e(n)的误差麦克风的地点的路径的不足，以及最终还有在电学区域中与此相连的误差麦克风、前置放大器、抗混叠滤波器和模数(A/D)转换器等的不足。
因此在图3的模型的扩展中，在图4A、4B的模型中从ANC核心输出的信号y(n)考虑了声音产生器的传递函数S(z)，该声音产生器的传递函数说明了从由ANC核心输出的信号y(n)向信号u(n)的转换。在此，用于叠加的信号u(n)对应于由声音产生器产生的信号的(以数学方式理想化的)振幅。
在此，声音产生器的传递函数S(z)考虑了从调节装置的输出端直至调节装置的反馈信号的整个区域。
当通过噪声源产生噪声时(也就是说，接通了噪声源)，得到声音产生器的传递函数S(z)为，
S(z)＝u(z)/y(z)
且用于叠加的信号u(n)对应于信号s(n)和y(n)的卷积(褶积)
u(n)＝conv[s(n),y(n)],
其中s(n)是声音产生器的传递函数S(z)的脉冲响应。e(z)、y(z)和u(z)分别是信号e(n)、y(n)和u(n)的Z变换。
图4B以细节放大图示出了图4A的模型。可以看出，由ANC核心输出的信号y(n)由两个由正弦发生器提供的、相对彼此位移了90°的正弦振荡sin(ω0n)、cos(ω0n)组成，所述正弦振荡之前借助于两个放大器放大了不同的放大系数w1(n)、w2(n)，以便产生两个具有不同的振幅的、相对彼此相移了90°的信号y1(n)、y2(n)。两个放大器的放大度在此由适配电路动态地基于反馈信号e(n)相应地匹配。
例如，如果对于内燃机的一定转速RPM来说要消除第i个发动机阶次EOi，则得到待消除的基本频率f0为
f0＝EOi·RPM/60
ω0＝2πf0
在图4B中用于匹配放大度的适配电路以时钟频率运行，该时钟频率决定ANC核心的时钟频率。
图5示意性地示出噪声()的振幅(Magn)在频率(Freq)上的谱分布。在此，待叠加的信号d(n)表示在给出的基本频率f0下的当前声压(单位是帕斯卡)。在此，∥d(f)∥表示对谐波来说，在一确定的时间点上的幅值/振幅大小。
ANC调节装置的输入波矢量在此被如此定义(矢量以箭头符号标示)：
在Sen M.Kuo和Dennis R.Morgan的论文"Active Noise Control:A tutorialreview"(发表在IEEE会议的论文集中，卷87，第6期，1999年六月)中已经指出，在起振时间之后，ANC调节装置使反馈信号e(n)最小化。该论文的内容被全文援引且尤其援引其中描述的窄带前馈调节。
在此，表示输入波矢量的转置，即其中列和行互换的矢量。
在此，由放大系数形成的矢量被称作ANC调节装置的相矢量(Phasor-Vektor)。
像在图4B中示出的，正弦波的放大度借助于相矢量分别通过适配进行匹配。
其中μ表示适配速度。
因为对于ANC核心来说不是每时每刻都已知声音产生器的传递函数S(z)，所以取而代之使用了估计从而所述适配应为其中是的脉冲响应。
在现有技术中已经指出，在假设a)待叠加的信号d(n)是一个简单波；以及b)所用的执行器可以提供振幅||u(n)||≥||d(n)||时，可以实现显著减小反馈信号e(n)的平均值(AVG)：
AVG[e(n)FINAL]～0
要强调的是，上述实施方案仅是示例性的，本发明还包括其它已知的用于产生由ANC核心输出的信号y(n)的可能方案。
在已知的用于主动声音影响的系统中缺点在于，通常试图尽可能地或完全地消除由噪声源产生的噪声。由此得到了所用的执行器的很大的负荷，所述执行器因此仅极有限地提供用于进一步的声音影响(在声音设计的意义上)。
发明内容
因此本发明的任务在于，提出一种用于主动声音影响的系统和方法，其提供了在声音影响时较大的自由度并优选释放所用的执行器的潜力。
用于主动声音影响的系统的实施形式具有声音产生器、误差传感器(例如误差麦克风)、信号发生器(ANC核心)、调节器、第一加权器、加法器和第二加权器。在此声音产生器设计为，在被以音频信号加载时产生声音并把该产生的声音与待调控的声音叠加。根据一实施形式，待调控的声音可以是在内燃机驱动运行的车辆的排气设备或进气设备中被引导的、由内燃机产生的声音。误差传感器(例如可以是压力传感器)设计为，测量被叠加的声音并输出相应的反馈信号，该被叠加的声音由声音产生器产生的声音与待调控的声音的叠加而得到。作为由声音产生器使用的音频信号的基础的声音信号通过信号发生器产生并输出。调节器(其可以是相对于信号发生器单独的构件，或者其可以内置在信号发生器中)设计为，产生调节信号。在此，调节信号代表(或者是)一有理数序列的值。在此，术语“数序列”要表达的是，调节信号不是常量，而是在时间曲线中由调节器为调节信号输出的始终新的值。因此，调节信号是动态的。有理数的范围包括小于零的范围、值零、大于零小于等于1的范围以及大于1的范围。调节信号可以是单独来自上述范围的值。由信号发生器输出的声音信号由第一加权器进行z变换、与对声音产生器的传递函数的z变换的估计进行卷积(也就是说褶积)、并乘以由调节器输出的调节信号。由此得到的信号由第一加权器乘以“-1”并因此进行逆变换。通过这种方式变换、褶积、加权和逆变换的声音信号被输出至加法器。此外，加法器还得到由误差传感器产生的反馈信号。经加权和逆变换的声音信号由加法器加到反馈信号上，并把如此得到的经修正的反馈信号输出至信号发生器。信号发生器使用经修正的反馈信号，以便产生声音信号。因此，声音信号(特别是)依赖于经修正的反馈信号。第二加权器用1与由调节器产生的调节信号之间的差乘以由信号发生器输出的声音信号，并把如此加权的声音信号输出以用于产生用于声音产生器的音频信号。
因此，使用调节信号导致了，一方面把经加权的声音信号输出至声音产生器，该经加权的声音信号有目的地不导致完全消除待调控的声音，且另一方面也相应于声音信号的加权来修正了反馈信号，从而信号发生器(ANC核心)在考虑了经修正的反馈信号的情况下产生声音信号。因为调节信号也可以采取大于1的值，所以甚至会出现对待调控的声音的放大。但是在此，在时间曲线中调节信号却不是恒定的，而是一个数序列。通过这种方式实现了，基于待调控的声音或者基于不同的运行状态使用不同的调节信号。这些调节信号允许把待调控的声音减小或增大了一个系数，该系数取决于调节信号。例如，在待调控的声音的声压低时，可能期望增大一定的倍数，而在待调控的声音的声压高使，期望降低一定的值。要强调的是，由信号发生器产生的声音信号同样也不是恒定的，而是尤其取决于经修正的反馈信号和进而间接地也取决于待调控的声音。然而，待调控的声音增大或减小的程度主要取决于调节信号。
根据一实施形式，调节器基于输入波矢量产生调节信号，该输入波矢量依赖于待调控的声音的源的状态且进而与待调控的声音直接或间接地相关。因此，调节信号可以是输入波矢量的函数。
根据一实施形式，调节器以固定的时间间隔并进而周期性地更新调节信号。
根据一实施形式，输入波矢量代表下述中的至少一个：作为噪声源的发动机的转速或发动机负荷；油门位置或油门梯度(每单位时间油门位置的变化)；其中油门控制噪声源；离合器或变速器的状态，所述离合器或变速器与噪声源连接；噪声源的运行模式(例如在车辆内燃机的情况下“运动的”或“节能的”)；与噪声源连接的电池的电压；以及噪声源的运行状态(例如，噪声源准备好起动(在内燃机的情况下：点火装置接通)、噪声源起动、噪声源运转)。
所述系统根据一实施形式还可以具有麦克风，该麦克风测量待调控的声音且输出与该待调控的声音对应的测量信号。例如，待调控的声音是在内燃机驱动运行的车辆的排气设备中被引导的声音；则麦克风可以在排气设备上或排气设备中布置在一位置处，该位置关于在排气设备中被引导的排气的流动方向位于一在排气设备中被引导的声音与由声音产生器产生的声音相叠加的位置的上游。调节器则设计为，基于通过麦克风输出的测量信号产生调节信号。调节器的输入波矢量则是麦克风的测量信号。因此，输入波矢量与待调控的声音的相关性可以在于，通过测量待调控的声音得到输入波矢量。
根据一实施形式，不是根据当前的输入波矢量，而是根据时间上回溯的输入波矢量计算出调节信号。该时间间距与信号发生器的内部时钟频率有关且优选选择为尽可能得小，以便把误差保持为尽可能小。根据一实施形式，时间间距为时钟频率的一倍或者时钟频率的2至50倍。根据一实施形式，时间上回溯的输入波矢量回溯了小于1秒且进一步优选小于半秒且进一步优选小于四分之一秒。
当为了通过调节器产生调节信号不是精确地使用了与为了通过信号发生器产生声音信号相同的输入波矢量，而是使用了时间上略微回溯的输入波矢量时，系统更鲁棒且较少地受到超调的影响。
另选地或附加地，所述系统根据一实施形式还可以具有用户接口，该用户接口设计用于接收用户输入。调节器则设计为，基于通过用户接口接收到的用户输入产生调节信号。在这种情况下，输入波矢量与待调控的声音的相关性因此间接地通过相应的用户输入建立。例如，用户接口可以是键盘或者也可以是油门(其位置或梯度(每单位时间的变化)被检测)。
另选地或附加地，调节器还可以与发动机的发动机控制装置连接，且设计为，基于由发动机控制装置接收的信号产生调节信号。在这种情况下，输入波矢量与待调控的声音的相关性通过由发动机控制装置输出的信号建立。
另选地或附加地，调节器设计为，基于由发动机的转速传感器信号产生调节信号。
根据一实施形式，信号发生器设计为，获得依赖于待调控的声音(并进而与待调控的声音直接或间接相关)的输入波矢量，并基于输入波矢量产生声音信号。
于是所述系统根据一实施形式还可以具有麦克风，该麦克风测量待调控的声音且输出与该待调控的声音对应的测量信号。例如，待调控的声音可以是在内燃机驱动运行的车辆的排气设备中被引导的声音；则麦克风可以在排气设备上或排气设备中布置在一位置处，该位置关于在排气设备中被引导的排气的流动方向位于一在排气设备中被引导的声音与通过声音产生器产生的声音相叠加的位置的上游。信号发生器则设计为，基于通过麦克风输出的测量信号产生声音信号。另选地或附加地，信号发生器还可以与发动机的发动机控制装置和/或转速传感器连接，且设计为，基于由发动机控制装置和/或转速传感器接收到的信号产生声音信号。
根据一实施形式，不是根据当前的(测量)信号，而是根据时间上回溯的(测量)信号由信号发生器计算出声音信号。该时间间距与信号发生器的时钟频率有关且优选选择为尽可能得小，以便把误差保持为尽可能小。根据一实施形式，时间间距为信号发生器的时钟频率的一倍或者时钟频率的2至50倍。该时间上回溯的测量信号优选回溯了小于1秒且进一步优选小于半秒且进一步优选小于四分之一秒。
根据一实施形式，声音产生器是扬声器，其布置在合适的壳体中且可选地可以具有声音导体。根据一实施形式，声音产生器通过T形件或者Y形件连接到内燃机驱动运行的车辆的排气设备上。
根据一实施形式，误差传感器在内燃机驱动运行的车辆的排气设备上或排气设备中布置在一位置处，该位置关于在排气设备中被引导的排气的流动方向位于一在排气设备中被引导的声音与通过声音产生器产生的声音相叠加的位置的下游。
根据一实施形式，调节器根据数学公式由输入波矢量计算出调节信号。根据一另选的实施形式，在调节器中存储一表格，在表格中存储了适用于不同的输入波矢量或输入波矢量范围的调节信号。则调节器设计为，从表格中读取并输出属于相应的输入波矢量的调节信号。属于输入波矢量的调节信号例如可以按照经验确定。这种表格也称为“数据输入(Bedatung)”。
根据一实施形式，信号发生器具有：正弦产生器，所述正弦产生器产生第一信号(其时间曲线遵循正弦函数)，以及产生第二信号，该第二信号相对于第一信号位移了90°；用于放大第一信号的第一放大器；用于放大第二信号的第二放大器；以及叠加器，在所述叠加器中，由第一、第二放大器放大的第一信号和第二信号相叠加，且信号发生器设计为，输出由叠加器叠加的信号作为声音信号。此外，信号发生器还具有适配电路，其基于经修正的反馈信号调节第一、第二放大器的放大度。根据一实施形式，适配电路设计为，在在内燃机驱动运行的车辆中使用系统的情况下，与内燃机的发动机控制装置和/或误差传感器连接，以及也基于由发动机控制装置接收到的输入波矢量选择第一、第二放大器的放大度。根据一实施形式，在内燃机驱动运行的车辆中，输入波矢量可以是车辆的一个或多个速度、内燃机的转速、内燃机的转矩、在排气设备中被引导的排气的温度和在排气设备中被引导的排气的质量流量或者在进气设备中被吸入的空气的质量流量。
根据一实施形式，在在内燃机驱动运行的车辆中使用系统的情况下，正弦发生器可以设计为与内燃机的发动机控制装置连接，以及基于由发动机控制装置接收的输入波矢量选择第一、第二信号的频率。根据一实施形式，输入波矢量可以是车辆的一个或多个速度、内燃机的转速、内燃机的转矩、在排气设备中被引导的排气的温度和在排气设备中被引导的排气的质量流量或者在进气设备中被吸入的空气的质量流量。
根据一实施形式，正弦发生器可以与适配电路连接且设计为，基于由适配电路接收的信号选择第一、第二信号的频率。由此可以避免，根据声音信号产生的声音和待调控的声音尽管相当，但相对彼此具有不等于180°的相位移。
根据一实施形式，信号发生器为了产生声音信号在考虑反馈信号的情况下使用窄带前馈调节(技术)。
根据一实施形式，第一加权器设计为，取代由信号发生器在当前的时间点输出的声音信号，而使用由信号发生器在较早的时间点输出的声音信号。在此，根据一实施形式，由信号发生器输出的信号的较早的时间点相对于由信号发生器在当前的时间点输出的声音信号回溯了信号发生器的内部时钟频率的一倍或多倍。
机动车的实施形式具有一带有发动机控制装置和/或转速传感器的内燃机和前述系统。发动机控制装置和/或转速传感器与信号发生器和调节器中的至少一个相连接且设计为，确定内燃机的转矩和/或转速和/或发动机负荷，并作为输入波矢量输出至信号发生器和/或调节器。
用于主动声音影响的方法的实施形式具有如下步骤：
产生声音信号；
测量被叠加的声音，以便得到相应的反馈信号，该被叠加的声音由(例如借助于声音产生器)基于声音信号产生的声音与待调控的声音(例如在内燃机驱动运行的车辆的排气设备中被引导的声音)的叠加而得到；
产生调节信号，其中，调节信号代表一有理数序列的值；
对声音信号进行z变换，把经变换的信号与对声音产生器的传递函数的z变换的估计进行卷积，以及利用调节信号对得到的信号进行加权和对如此得到的经加权的信号进行逆变换；
把如此加权和逆变换的信号加到反馈信号上，以便得到经修正的反馈信号，其中，在产生声音信号的步骤中，在使用经修正的反馈信号的情况下产生声音信号；
利用1与调节信号之间的差对声音信号加权，以便得到经加权的声音信号；以及
使用经加权的声音信号以产生基于声音信号产生的声音。
如上所述，对声音产生器的传递函数的估计按已知方式产生。将由声音产生器输出的信号与输入声音产生器的信号相比较。信号间的每个差通过声音产生器对输入信号的调控而产生。对于不同的运行状态(即输入信号)，本发明对由声音产生器输出的信号和由误差麦克风测得的信号与输入声音产生器的信号进行比较，以得到所谓的对传递函数的估计其也被称为“最佳的可用的函数”。所述估计尤其考虑了数模(D/A)转换器、重构滤波器、放大器、扬声器、扬声器与误差麦克风之间的声学路径、误差麦克风、前置放大器、抗混叠滤波器以及模数(A/D)转换器的效果。
有若干种方法确定例如通过使用由Isermann和Münchhof所著的书籍“Identification of Dynamic Systems”(Springer出版社，ISBN 978-3-540-78878-2)系统识别方法中的一种。在此作为示例，一真实系统的储存在ANC算法中作为离散的IIR滤波器：
另一种可选方案是将传递函数存成数据表格，其优点是，不需要IIR计算和数据缓冲。
TF_Amplitude
＝[2043；2069；2070；2070；2068；2075；2075；2074；2077；2076；2056；2073；2074；2077；2073；2098；2094；2095；2090；2087；2068；2085；2082；2079；2077；2077；2071；2066；2063；2059；2039；2051；2047；2041；2037；2032；2054；2051；2040；2034；2013；2026；2020；2014；2007；2005；1998；1990；1988；1981；1960；1970；1964；1959；1955；1949；1944；1950；1943；1935；1920；1926；1921；1917；1912；1906；1901；1896；1891；1883；1870；1874；1871；1867；1860；1858；1850；1845；1840；1832；1823；1823；1819；1812；1809；1802；1796；1792；1782；1775；1763；1764；1756；1749；1742；1738；1727；1720；1711；1698]
TF_Phase＝
[-113；-131；-150；-169；-187；-206；-224；-242；-262；-280；-299；-317；-335；-353；-372；-398；-415；-434；-452；-471；-491；-507；-526；-544；-563；-581；-600；-618；-637；-656；-676；-694；-713；-731；-750；-770；-791；-809；-828；-847；-869；-885；-905；-925；-943；-963；-983；-1002；-1021；-1042；-1064；-1081；-1100；-1120；-1140；-1159；-1179；-1198；-1219；-1239；-1262；-1279；-1299；-1318；-1339；-1359；-1378；-1398；-1418；-1439；-1462；-1478；-1498；-1519；-1539；-1559；-1578；-1598；-1618；-1638；-1662；-1679；-1698；-1718；-1738；-1758；-1778；-1796；-1817；-1837；-1859；-1875；-1895；-1916；-1935；-1955；-1974；-1994；-2013；-2038]
根据一实施形式，在产生调节信号的步骤中可以在使用输入波矢量的情况下产生调节信号，该输入波矢量直接或间接地依赖于待调控的声音。
根据一实施形式，所述方法还包括测量待调控的声音，以便得到与待调控的声音对应的测量信号，其中，在产生调节信号的步骤中在使用测量信号的情况下产生调节信号。
根据一实施形式，所述方法还包括接收用户输入，其中，在产生调节信号的步骤中基于用户输入产生调节信号。
根据一实施形式，调节信号依赖于发动机的转速或发动机负荷、油门位置或油门梯度、离合器或变速器的状态、发动机的运行模式、电池的电压以及内燃机的运行状态中的至少一个。
根据一实施形式，在把声音信号的z变换与对声音产生器的传递函数的z变换的估计进行卷积以及利用调节信号对得到的信号进行加权和对如此得到的经加权的信号进行逆变换的步骤中，取代对应于当前时间点的声音信号而使用对应于较早时间点的声音信号。
在本文中要指出的是，在该说明书和权利要求中用于列举特征而使用的术语“包括”、“具有”、“包含”、“含有”和“带有”及其语法上的变型统统应该理解为对特征、例如方法步骤、设备、范围、尺寸大小等的非穷尽的列举，并不排除存在其它或额外的特征或其他或额外的特征的组合。
附图说明
由如下对实施例的说明结合权利要求以及附图得到本发明的其他特征。附图中相同或相似的元件以相同的或相似的附图标记表示。要指出的是，本发明并不局限于所述实施例的实施形式，而是由所附的权利要求的范围来决定。在根据本发明的实施形式中，各个特征尤其能够以和在下文中给出的例子中不同的数量和组合实现。参考附图对本本发明的实施例进行如下描述，其中：
图1透视地示出根据现有技术的用于主动影响在排气设备中被引导的声音的系统；
图2示意性地示出根据图1的用于主动影响在排气设备中被引导的声音的系统的框图；
图3示意性地示出根据现有技术的用于主动影响声音的系统的信号流程图；
图4A、4B示意性地示出根据现有技术的用于主动影响声音的系统的细化程度不同的信号流程图；
图5示意性地示出待调控的噪声的振幅曲线图；
图6A、6B示意性地示出根据本发明的实施形式的用于主动影响声音的系统的细化程度不同的信号流程图；
图7示意性地示出具有图6A、6B的系统的、以内燃机驱动的车辆；
图8示意性地示出根据本发明的用于主动影响在排气设备中被引导的声音的方法的流程图；
图9A示意性地示出在使用图6A、6B的系统时声压等级的时间曲线图；
图9B示意性地示出在不使用图6A、6B的系统时以及进而按照现有技术的声压等级的时间曲线图；
图10示意性地示出在使用根据图6A、6B的系统时声压等级的时间曲线图，其中为了比较还插入了按照现有技术的时间曲线；
图11A、11B示意性地示出，当额外地采取了用于声音影响的被动/无源措施时，在使用根据图6A、6B的系统时声压等级的时间曲线图。
附图标记列表：
1 尾管
2 扬声器
3 声音产生器
4 排气设备
5 误差麦克风
6 内燃机
6' 发动机控制装置
6” 进气设备
7 用于主动声音消除的系统
8 通入口
9 调节装置
20 声音产生器/执行器
40 排气设备
41 麦克风
50 误差传感器
60 内燃机
80 尾管
90 防噪系统
91 信号发生器/ANC核心
92 调节器
93 第一加权器
94 加法器
95 第二加权器
96 ANC扩展系统
97 用户接口
d(n)由传递函数P(z)产生的且由麦克风测得的待叠加的信号(对应于由噪声源产生的噪声)
e(n)(经修正的)反馈信号(对应于被叠加的噪声的声压等级)
e'(n)未经修正的反馈信号
e(z)信号e(n)的z变换
EOi第i个发动机阶次
f0基本频率
P(z)噪声源的传递函数的z变换(对应于如下函数，通过噪声源的信号产生(以及进而声音产生)以此函数为基础)
u(n)用于叠加的信号(对应于声音产生器的声压，该声音产生器产生待叠加的声音)
u'(n)经加权的、用于叠加的信号
u(n-1)较早的用于叠加的信号
u(z)信号u(n)的z变换
S(z)声音产生器的传递函数的z变换(对应于信号y(n)向信号u(n)的转换)
s(n)传递函数S(z)的脉冲响应
对传递函数的z变换的估计
声音产生器的传递函数的估计的脉冲应答
相矢量/放大度
相矢量的转置
w1(n)，w2(n)放大系数
输入波矢量
输入波矢量的转置
y(n)由ANC核心输出的(声音)信号
y'(n)经加权的、由ANC核心输出的(声音)信号
y1(n)，y2(n)由ANC核心输出的、相对彼此位移了90°的信号
y(z)信号y(n)的z变换
μ适配速度
λ(n)调节信号
Ξ(params)用于表示ξ(n)的变量
具体实施方式
下面参考附图说明本发明的优选实施形式。
在图7中示意性示出的机动车具有内燃机60以及排气设备40，在内燃机60中在运行中产生的排气和声音通过该排气设备被引导至尾管80。在排气和声音通过尾管80排放到环境中之前，在排气设备40中排气被清洁/净化且声音被减弱。
在示意性地示出根据本发明的实施形式的用于主动影响声音的系统的细化程度不同的信号流程图的图6A、6B中，由内燃机60产生的且在排气设备40中被引导的噪声对应于待叠加的信号d(n)。在此，对n的依赖关系应该表达为，由内燃机60产生的噪声依赖于内燃机60的运行状态(例如内燃机60的转速和/或转矩)，且进而以时间曲线变化。因为图6A和6B中的信号流程图极其相似，所以下面一起说明这两个图并且仅专门讨论不同点。
在排气设备40中被引导的噪声由布置在排气设备40中的麦克风41接收。麦克风41输出相应的测量信号，该测量信号对应于待叠加的信号d(n)。
相对于排气设备40中排气的流动方向，在麦克风41的下游，具有扬声器的声音产生器20(执行器)通过Y管线耦联至排气设备40。扬声器被以加权的声音信号y'(n)加载且(在考虑声音产生器的传递函数S(z)和所属的分量的情况下)产生了声音，该声音对应于被加权的、用于叠加的信号u'(n)，且与在排气设备40中被引导的噪声叠加。
如果与在排气设备中被引导的噪声相对应的、待叠加的信号d(n)相对于由扬声器产生的声音的被加权的、用于叠加的信号u'(n)具有90°的相位移，且信号d(n)和u'(n)在振幅方面也彼此相当(也就是说d(n)＝-u'(n))，则出现了完全消除在排气设备中被引导的噪声。
通过被设计为误差麦克风的误差传感器50测量通过尾管80输出的声音，并输出相应的未经修正的反馈信号e'(n)，所述误差传感器相对于排气设备40中排气的流动方向设置在排气设备40中被引导的噪声与由扬声器产生的声音的叠加位置的下游。
藉之运行扬声器的经加权的声音信号y'(n)由防噪系统90提供，该防噪系统包括信号发生器/ANC核心91和ANC扩展系统96。
信号发生器/ANC核心91具有正弦发生器、第一放大器、第二放大器和适配电路。参见图4B的实施方案。
ANC扩展系统96具有调节器92、第一、第二加权器93、95(其通过具有可调节的放大度的放大器形成)和加法器94。
在图6B示出的实施形式中，信号发生器/ANC核心91连同调节器92通过第一微处理器实现，第一、第二加权器93、95通过第二微处理器实现，加法器94通过第三微处理器实现。另选地，这些组件也可以集成在唯一的微处理器中。另外另选地，调节器92也可以通过自身的微处理器实现，像在图6A中示出的那样。
信号发生器/ANC核心91和调节器92与内燃机60的发动机控制装置61连接且从发动机控制装置61接收输入波矢量该输入波矢量表示内燃机60的当前转速和当前转矩。输入波矢量基本上是值的1×N阶矩阵(单列矢量)。主动声音消除具有如下问题，即不能足够快地通过简单地测量当前排气噪声和产生合适的防噪信号来消除排气噪声。因此包含多个值的输入波矢量被输送给调节器92，以便产生调节信号λ(n)。输入波矢量包括多个值，并通过系统测量(包括内燃机60、排气设备40等)在不同的运行条件(温度、转矩、转速等)下获得。基于测量结果形成输入波矢量输入波矢量可以是动态的，这意味着，该矢量依赖于附加的麦克风41或用户输入97(对于运动模式或平静模式)而变化。输入波矢量代表形成噪声源的发动机的至少一个参数、尤其是转速或发动机负荷；油门位置或油门梯度(每单位时间油门位置的变化)，其中，油门控制噪声源；与噪声源相联接的传递离合器的状态；噪声源的运行状态(例如在车辆内燃机的情况下是“运动的”或是“节能的”)；与噪声源相连接的电池的电压；以及噪声源的运行状态(例如，噪声源准备好起动(在内燃机的情况下：点火装置接通、噪声源起动、噪声源运转))。例如，输入波矢量(其在Sen M.Kuo和Dennis R.Morgan的论文"Active Noise Control:A tutorialreview"(IEEE会议论文集，卷87，第6期，1999年六月)中也称为“参考输入矢量”)可以是内燃机转速的谐波函数。
例如，如果给定发动机转速RPM和EOi(＝所期望的发动机噪声或者待消除或改变或降低的发动机噪声)，则应对噪声进行影响/改变/降低的频率f0(例如对于四冲程发动机)通过下述公式来计算：
f0＝EOi*RPM/60，
相应的脉动为ω0＝2πf0，如广泛已知的。
在采样时间n计算出的输入波矢量为
此外，在图6B的实施形式中(然而在图6A中并非如此)，信号发生器/ANC核心91和调节器92接收麦克风41的测量信号d(n)并通过用户接口97接收用户的输入。在示出的实施形式中，用户接口97是键盘，用户可以通过该键盘输入，车辆应该排放较小还是较大的声音。然而本发明并不局限于这种用户接口。
信号发生器/ANC核心91根据接收到的转速、转矩和测量信号d(n)以已知的方式(例如在使用FxLMS算法的条件下)产生声音信号y(n)，该声音信号适用于于，当扬声器以声音信号y(n)运行时，消除对应于在排气设备40中被引导的声音的、待叠加的信号d(n)。在此，信号发生器/ANC核心91考虑了声音产生器20的传递函数S(z)。
进一步地，调节器92基于接收到的转速、接收到的转矩、接收到的测量信号d(n)(仅在图6B的变型方案中)和接收到的用户输入产生调节信号λ(n)。具体地，在该实施形式中，在调节器92中，事先为机动车的相应的转速、转矩、测量信号和用户输入存储了事先按经验确定的调节信号2(n)，从而调节器92仅需要选择适合于相应的运行状态的调节信号λ(n)。在此，所存储的调节信号λ(n)分别是有理数。因此，在时间曲线中，通过调节器92输出了调节信号λ(n)序列，该序列代表一系列有理数。
信号发生器/ANC核心91输出声音信号y(n)至第一、第二加权器93、95，而调节器92输出调节信号λ(n)至第一、第二加权器93、95。
第一加权器93利用调节信号λ(n)对声音信号y(n)进行加权并对经加权的信号进行逆变换，以便在考虑对声音产生器20的传递函数S(z)的估计的情况下得到经加权和逆变换的信号在此，表示在较早的时间点上为了叠加而产生的信号。由第一加权器93输出的、经加权和逆变换的信号由加法器94加到由误差传感器50接收的未经修正的反馈信号e'(n)上，以便得到经修正的反馈信号e(n)。
信号发生器/ANC核心91得到经修正的反馈信号e(n)，并在产生声音信号y(n)时考虑该经修正的反馈信号，该声音信号适合于，当扬声器以声音信号y(n)运行时，消除在排气设备40中引导的声音d(n)。
第二加权器95以1-λ(n)对声音信号y(n)进行加权，并将如此加权的声音信号y'(n)输出至声音产生器20的扬声器。因此，以经加权的声音信号y'(n)运行扬声器。在考虑声音产生器20的传递函数S(z)的情况下，把对应于经加权的、用于叠加的信号u'(n)的声音与在排气设备中被引导的、对应于待叠加的信号d(n)的声音相叠加。
在本申请中，u(n)和之间的差别表现为，u(n)基于声音产生器20的实际的传递函数S(z)形成，而基于对声音产生器20的传递函数的估计形成。在声音产生器的传递函数的良好的估计中，u(n)和彼此相当。
根据一实施例，调节信号λ(n)是u(n)的函数，u(n)是y(n)的函数，y(n)是的函数。因此，调节信号λ(n)间接地是的函数。
因为由信号发生器/ANC核心91原始产生的声音信号y(n)之前已经利用一值加权了，所以经加权的声音信号y'(n)不再能够，当以声音信号y'(n)运行扬声器时，完全消除在排气设备40中被引导的声音。而是，在排气设备中被引导的声音仅一定部分被消除，该部分取决于调节信号λ(n)。
在此在信号发生器/ANC核心91、调节器92、第一加权器93和第二加权器95中执行的算法因此基于如下考虑：
对于与确定的发动机阶次和转速相对应的输入波矢量(以及进而基本频率f0)来说，与待消除的、在排气设备40中被引导的声音相对应的、待叠加的信号d(n)可以表示为具有随时间改变的相位和振幅的基本上的谐波信号
d(n)＝D(n)sin(ω0n+φd(n))ω0＝2πf0
其中，在此“n”表示时间变化(离散时间序列的时间指数)。φd(n)称为“系统相位”且仅取决于噪声源。
相应地，为了消除/叠加而待由扬声器发射的声音必须同样也对应于具有随时间改变的相位和振幅的谐波信号u(n)：
u(n)＝U(n)sin(ω0n+φu(n))
在此，D(n)和φd(n)首先不是已知的。然而一旦ANC控制装置收敛，则允许如下近似：
φu(n)≈φd(n)(u(n)和d(n)同相)
因此u(n)可以改写为：
u(n)＝U(n)sin(ω0n+φd(n))
在通过与由扬声器发射的声音相应的、用于叠加的信号u(n)叠加了与在排气设备40中被引导的声音相应的、待叠加的信号d(n)之后，对于频率f0得到了在尾管80处保留的声音作为反馈信号e(n)：
e(n)＝d(n)–u(n)
因此，e(n)同样是谐波信号的线性组合且因此也同样可以表达为“系统相位”φd(n)的函数:
e(n)＝E(n)sin(ω0n+φd(n))
现在应该利用根据本发明的系统和方法控制振幅E(n)。
在成功地声音消除中，在若干时间之后，e(n)向着零收敛，从而在成功地声音消除中有：
e(n)＝d(n)–u(n)→0≈d(n)–u(n)
该公式可以改写为：
e(n)＝d(n)–λu(n)+λu(n)–u(n)≈0
以及进一步为
d(n)–(1-λ)u(n)-λu(n)≈0
在此，λ是数序列λ(n)的实数。上述公式如数序列λ(n)一样对于每个时间点n都是可计算的。因此，可以取代用于具体时间点n的具体的值λ，共同使用随时间变化的变量λ(n)。
引入也在上述图6A和6B中使用的如下新的变量e'(n)，u'(n)和y'(n)：
e'(n)＝d(n)–(1-λ)u(n)→e(n)＝e'(n)–λu(n)≈0
(值e(n)朝着零收敛)
u'(n)＝(1-λ)u(n)＝(1-λ)conv[s(n),y(n)]＝conv[s(n),(1-λ)y(n)]
(其中conv是两个时间序列的卷积)
y'(n)＝(1-λ)y(n)
如上所述，借助于根据本发明的系统和方法不应该追求完全的声音消除，而是仅追求可调的抑制。因此在叠加之后得到所追求的(未经修正的)反馈信号(FINAL)为：
e’FINAL(n)≈λu(n)
同时在完全的声音消除中有：
e'(n)＝d(n)–(1-λ)u(n)≈d(n)–(1-λ)d(n)
由此得出
e'(n)≈λd(n)
由此得出
e’FINAL(n)≈λd(n)
当不使用用于影响声音的系统和方法时，由误差传感器50测得的(未经修正的)反馈信号相当于一个与待叠加的信号相乘的系数，该待叠加的信号对应于在排气设备中被引导的声音。
对变量λ(n)的分析表明了，变量λ(n)依赖于待调控的声音d(n)的源且进而直接或间接地与待调控的声音相关。在示出的系统中(该系统和由内燃机驱动的车辆的排气设备一起使用)，这种依赖关系体现在如下参数(params)中：发动机的转速或发动机负荷；油门位置或油门梯度，其中油门控制发动机；离合器或变速器的状态，所述离合器或变速器与发动机连接；发动机的运行模式；与发动机连接的电池的电压；以及内燃机的运行状态。
因此为了表示变量λ(n)，可以引入另外的函数Ξ(params)，其取决于上述依赖关系(参数)。
λ(n)＝Ξ(params)
因此，可以由实函数Ξ(params)计算出每个时间点n的变量λ的值。像从该公式的移项中可看出的，对基本频率f0来说在叠加之后保留的声音的反馈信号(以一定的公差范围)等于在相同的频率下声音与可自由设定的系数λ的乘积。
鉴于变量u'(n)这意味着：
u'(n)＝(1-λ)u(n)＝(1-λ)conv[s(n),y(n)]＝conv[s(n),(1-λ)y(n)]
由此得出：
y'(n)＝(1-λ)y(n)
关于变量e'(n),由
e(n)＝e'(n)-λu(n)
得到这样的问题，即代数环的风险，因为u(n)本身又取决于e(n)。可以由下述方式回避该问题，即：使用在时间上略微回溯的u(n)的值(这些在时间上回溯的值称为“n-1”)。在此，时间间距应该选择为尽可能得小：
e(n)＝e'(n)-λu(n-1)＝e'(n)-λconv[s(n-1),y(n-1)]，
s(n-1)不是已知的，然而可以按经验确定用于产生声音的组件的声音产生器的传递函数的估计的脉冲响应
在时间间距足够小时，有：
从而由e(n)＝e'(n)-λconv[s(n-1),y(n-1)]得出：
λ(n)或Ξ(params)的值可以按经验确定且通过相应的数据输入来规定。
下面参考图8描述用于运行上述系统的方法。
首先在步骤S1中产生输入波矢量其考虑了待调控的声音和由发动机控制装置61接收的数据，所述待调控的声音借助于麦克风41测量出。
与此并行地，通过用户接口97接收用户输入(步骤S2)。
与此并行地，在步骤S3中测量被叠加的声音并输出相应的反馈信号e'(n)。
在步骤S4中通过调节器92在使用由数据输入得到的变量λ(n)的情况下产生调节信号λ(n)，所述变量λ(n)依赖于噪声源的运行状态，所述调节信号代表一有理数序列的值。该值可以大于、小于或等于零。
在步骤S5中，由测得的反馈信号e'(n)、调节信号λ(n)的值λ、声音产生器的被估计的传递函数的脉冲响应以及由ANC核心91在较早的时间点上输出至声音产生器的(声音)信号y(n-1)，按照公示 计算出经修正的反馈信号e(n)。
在步骤S6中，根据噪声源的传递函数P(z)，输入波矢量和经修正的反馈信号e(n)计算出声音信号y(n)。在步骤S7中，通过第二加权器95利用1和调节信号λ(n)的值λ之间的差对该计算出的声音信号y(n)进行加权，以便得到经加权的声音信号y'(n)(y'(n)＝(1-λ)y(n))。
在步骤S7中，经加权的声音信号y'(n)被输出至声音产生器20以产生音频信号。
在图9A至11B中示出，根据本发明的系统和方法发挥了哪些作用。在此，内燃机驱动的车辆的排气设备相应地已经过度工作了。
像从图9A可见的，借助于根据本发明的系统实现了，声压等级相对于未调控的声音(ANC AUS)降低(直至时间1.75秒为止)、不调控(在约1.75秒和约2.25秒之间)或者升高(从约2.25秒起)。在此，调节器92被设置成这样产生调节信号λ(n)，使得声压的距离在ANC系统激活(ANC-AN)时在时间曲线中从约2.25秒起变大。在此这由下述方式实现，即：使发动机的转速在时间曲线中持续地升高并用于产生调节信号λ(n)。补充地，还示出在执行器(声音产生器)处得到的压力等级。声压等级和执行器压力等级的信号曲线的梯级可以归因于，在本例子中，由转速相关的变量Ξ(转速)计算出调节信号λ(n)，对不同的转速范围来说，Ξ(转速)取不同的值。
在图9B中示出了现有技术的系统的声压曲线图。可看出，在传统的系统(ANC AN)中，尝试连续地把声压等级降低到尽可能小的值(在此约40dB)。在现有技术中不能实现在根据本发明的系统中可能实现的选择性的降低和升高。
在图10中示出了不同的测量结果，如在根据本发明的系统的不同的数据输入下在柴油机汽车的排气设备中已经设定的那样。可见，根据本发明的系统允许，相对于未调控的声音的声压等级(黑色实线)，把声压等级(在使用本发明时，虚线表示的声压等级)在1000转每分钟直至约4500转每分钟之间的范围内降低了基本恒定的值，并在此基本遵循未调控的声音的声压等级的曲线走向。因为基本遵循了声压等级的曲线走向，所以根据本发明的用于影响声音的系统听起来特别自然。为了比较，在该图中作为最下方的线示出了在现有技术的系统中声压等级的曲线走向。在此可看出，与未调控的声音的声压等级的曲线走向的偏差大小不同。
由图11A和11B可看出，如何可以说明根据本发明的系统的应用。在此，在时间曲线中，所用的内燃机的转速首先直线地从每分钟1000转升高至每分钟2000转，保持一段时间的恒定，且随后再次直线降低。对用于第三发动机阶次的声压等级进行测量。
图11A示出在接通或切断系统时声压等级的变化曲线以及在系统接通时执行器的压力等级。可以看到，根据本发明的系统导致了声压等级基本恒定地减弱了约7dB。
在图11B中，机械地抑制了排气设备并且因此整体低了约6dB。明显地，这种机械的抑制对“根据本发明的系统引起声压等级基本恒定地减小了约7dB”并未造成任何改变。同时其需要用于执行器的更少的能量。这种效应在传统的系统中不出现。
因此，在内燃机驱动的车辆中可以利用如下方法说明本发明：
首先在切断系统的情况下在受控的条件下(例如在转速从每分钟800转增加至4500转时在恒定负荷下)，借助于排气设备中的误差麦克风在声音叠加区域的下游测量声压等级。
接着在接通系统的情况下在相同的条件下借助于同一个误差麦克风测量声压等级。同时还测量对执行器(声音产生器)的激励。选出所获得的测量曲线的若干静态工作点
现在，通过机械措施如此改变无源的排气设备的几何形状，使得借助于误差麦克风测量的声压等级变低或变高(了约3dB)
接着，在接通系统的情况下重新对静态工作点进行测量。测得的信号根据其发动机阶次被特定地滤波。
如果使用本发明，则对排气设备的机械操控不应该导致用于影响声音的系统的不稳定。此外，在考虑一定的公差的情况下，在被机械操控的系统中在系统切断时利用误差麦克风测得的声压等级与在系统接通时利用误差麦克风测得的声压等级的比值应等于在未机械操控的系统中在系统切断时利用误差麦克风测得的声压等级与在系统接通时利用误差麦克风测得的声压等级的比值(对静态工作点来说)。相应地，在被机械操控的系统中在系统切断时利用误差麦克风测得的声压等级与在系统接通时利用误差麦克风测得的声压等级之间的差应该大致等于在未机械操控的系统中在系统切断时利用误差麦克风测得的声压等级与在系统接通时利用误差麦克风测得的声压等级之间的差(对静态工作点来说)。
虽然仅仅示例性说明了本发明的前述实施例，然而本领域技术人员了解，在不脱离在随后的权利要求中公开的本发明的保护范围和精神的情况下，可以进行大量的修改、添加和替换。

Claims (12)

1.一种用于主动声音影响的系统，所述系统具有：
声音产生器(20)，所述声音产生器被设计为，在被以音频信号加载时产生声音，并把该声音与待调控的声音相叠加；
误差传感器(50)，该误差传感器测量被叠加的声音，并输出相应的反馈信号(e'(n))，该被叠加的声音由声音产生器(20)产生的声音与待调控的声音相叠加而得到；
信号发生器(91)，所述信号发生器产生并输出声音信号(y(n))；
调节器(92)，该调节器产生调节信号(λ(n))，其中，调节信号(λ(n))代表一有理数序列的值；
第一加权器(93)，所述第一加权器接收由信号发生器(91)输出的声音信号(y(n))，进行z变换，与对声音产生器的传递函数的z变换的估计进行卷积，并利用由调节器(92)产生的调节信号(λ(n))进行加权和逆变换；
加法器(94)，所述加法器把如此加权和逆变换的声音信号加到反馈信号(e'(n))上，并把如此得到的经修正的反馈信号(e(n))输出至信号发生器(91)；以及
第二加权器(95)，所述第二加权器以1和由调节器(92)产生的调节信号(λ(n))之间的差对由信号发生器(91)输出的声音信号(y(n))进行加权，并输出如此加权的声音信号(y'(n))用以产生音频信号，
其中，信号发生器(91)被设计为，基于经修正的反馈信号(e(n))产生声音信号(y(n))，
其中，所述调节器(92)基于输入波矢量产生调节信号(λ(n))，所述输入波矢量与待调控的声音的源的状态有关。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，输入波矢量是下述各项中的至少一个：
产生待调控的声音的发动机(60)的转矩或转速或发动机负荷；
油门位置或油门梯度，其中，油门控制产生待调控的声音的发动机(60)；
离合器或变速器的状态，所述离合器或变速器与产生待调控的声音的发动机(60)相连接；
产生待调控的声音的发动机(60)的运行模式；
与产生待调控的声音的发动机(60)相连接的电池的电压，以及
产生待调控的声音的发动机(60)的运行状态。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还具有麦克风(41)，该麦克风测量待调控的声音并输出与该待调控的声音对应的测量信号(d(n))，其中，调节器(92)被设计为，基于通过麦克风(41)输出的测量信号(d(n))产生调节信号(λ(n))；和/或
所述系统还具有用户接口(97)，该用户接口被设计用于，接收用户输入，其中，调节器(92)被设计为，基于通过用户接口(97)接收的用户输入产生调节信号(λ(n))；和/或
其中，调节器(92)还能与发动机的发动机控制装置(61)相连接，并设计为，基于由发动机控制装置(61)接收到的信号产生调节信号(λ(n))，或者其中，调节器(92)被设计为，基于发动机的转速传感器信号产生调节信号(λ(n))。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，信号发生器(91)还设计为，获得与待调控的声音有关的输入波矢量并基于输入波矢量产生音频信号(y(n))。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还具有麦克风(41)，该麦克风测量待调控的声音并输出与该待调控的声音对应的测量信号(d(n))，其中，信号发生器(91)被设计为，基于测量信号(d(n))产生声音信号(y(n))。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，代替由信号发生器(91)在当前的时间点输出的声音信号(y(n))，第一加权器(93)使用由信号发生器(91)在较早的时间点输出的声音信号(y(n-1))。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，由信号发生器(91)输出的信号(y(n-1))的较早的时间点(n-1)相对于由信号发生器(91)在当前的时间点输出的声音信号(y(n))回溯了信号发生器(91)的内部时钟频率的一倍或多倍。
8.一种机动车，具有：
带有发动机控制装置(61)和/或转速传感器的内燃机(60)；以及
根据权利要求1至7中任一项所述的系统；
其中，发动机控制装置(61)和/或转速传感器与信号发生器(91)和/或调节器(92)相连接并设计为，确定内燃机(60)的转矩和/或转速和/或发动机负荷，并作为输入波矢量输出至信号发生器(91)和/或调节器(92)。
9.一种用于主动声音影响的方法，具有如下步骤：
(S6)产生声音信号(y(n))；
(S3)测量被叠加的声音，以便得到相应的反馈信号(e'(n))，该被叠加的声音由基于声音信号(y(n))产生的声音与待调控的声音的叠加而得到；
(S4)产生调节信号(λ(n))，其中，调节信号(λ(n))代表一有理数序列的值；
(S5)把声音信号(y(n))的z变换与对声音产生器的传递函数的z变换的估计进行卷积，利用调节信号(λ(n))对得到的信号进行加权，以及对如此得到的经加权的信号进行逆变换；把如此加权和逆变换的信号加到反馈信号(e'(n))上，以便得到经修正的反馈信号(e(n))，其中，在产生声音信号(y(n))的步骤中，在使用经修正的反馈信号(e(n))的情况下产生声音信号(y(n))；
(S7)利用1和调节信号(λ(n))的差对声音信号(y(n))进行加权，以便得到经加权的声音信号(y'(n))；以及
(S8)使用经加权的声音信号(y'(n))用以产生基于声音信号(y(n))产生的声音，
其中，在产生调节信号(λ(n))的步骤中，在使用输入波矢量的情况下产生调节信号(λ(n))，该输入波矢量与待调控的声音有关。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
(S11)测量待调控的声音，以便得到与待调控的声音对应的测量信号(d(n))，其中，在产生调节信号的步骤中，在使用测量信号(d(n))的情况下产生调节信号；和/或
(S12)接收用户输入，其中，在产生调节信号(λ(n))的步骤中，基于用户输入产生调节信号(λ(n))。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，调节信号(λ(n))与发动机的转速或发动机负荷、油门位置或油门梯度、离合器或变速器的状态、发动机的运行模式、电池的电压以及内燃机的运行状态中的至少一个有关。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，在把声音信号(y(n))的z变换与对声音产生器的传递函数的z变换的估计进行卷积、利用调节信号(λ(n))对得到的信号进行加权以及把如此得到的经加权的信号进行逆变换的步骤(S5)中，取代对应于当前时间点的声音信号(y(n))而使用对应于较早时间点的声音信号(y(n-1))。
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