CN110942762A - 一种对车辆进行分频段消噪的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对车辆进行分频段消噪的控制方法，包括如下步骤：a.确定第一音频信息，所述第一音频信息至少包括稳态噪声；b.基于一个或多个频点特征信息确定一个或多个与所述频点特征信息相对应的频点噪声；c.基于一个或多个所述频点噪声确定抑噪声波。本发明通过对稳态噪声中较为集中的多个频点进行噪声拾取，并针对性的对多个频点进行反向噪声模拟，最后通过合成，实现了对除车辆本身之外的其他噪声的消除处理，本发明使用简单、操作方便，能够很好的消除外界稳态噪声，具有极高的商业价值。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，特别涉及一种对车辆进行分频段消噪的控制方法及系统。
背景技术
车辆运行过程中车内噪音是影响用户开车体验的重要因素，用户在噪音比较大时往往会听不到外界的提示音以及车内其他装置的提示音，甚至听不到副驾或后座的人的声音。
而针对车内噪音，主要是车辆发动机产生，传播至车厢内。车辆生产商通过物理降噪的方式减少车厢内的噪音。而物理降噪往往是通过在车内设置隔音材料，来隔离噪音，但物理降噪的方式会导致车辆重量增加，从而增加油耗。除了物理降噪，也有部分商家采用主动降噪技术来减少车辆噪音，主动降噪是通过麦克风采集车辆内的噪音，经过处理后，利用车厢内的消音扬声器发出与车内噪音频率相对应的抑噪声波来达到降噪的目的。
针对压路机施工环境中的一些稳态噪声，多数处于低频段，包括本机器发出的引擎声、压路声、其他工程机械发出的轰鸣声，这些噪声夹杂在一起，对驾驶人员带来比较大的干扰。如果环境中存在一些提示声(往往都是非稳态声音)，被夹杂在这些稳态噪声中，在很大程度上会被掩盖，从而降低对驾驶人员的提示效果。针对本机引擎发出的噪声，可通过引擎声抑制技术进行消除；然而针对非本机引擎发出的噪声，却没有一种能够很好的对其进行消除的办法。
目前并没有一种能够解决上述技术问题的技术方案，具体地，并没有一种对车辆进行分频段消噪的控制方法及系统。
发明内容
针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种对车辆进行分频段消噪的控制方法及系统，根据本发明的一个方面，提供了一种对车辆进行分频段消噪的控制方法，包括如下步骤：
a.确定第一音频信息，所述第一音频信息至少包括稳态噪声；
b.基于一个或多个频点特征信息确定一个或多个与所述频点特征信息相对应的频点噪声；
c.基于一个或多个所述频点噪声确定抑噪声波。
优选地，在所述步骤a中，所述稳态噪声至少包括所述车辆引擎噪声之外的噪声。
优选地，在所述步骤b中，所述频点特征信息至少包括如下频点：
30Hz的频点；
80Hz的频点；以及
150Hz的频点。
优选地，在所述步骤b中，通过手动调节的方式确定一个或多个频点特征信息。
优选地，所述频点调节范围为30Hz～150Hz。
优选地，所述步骤c包括如下步骤：
c1：基于一个或多个所述频点噪声确定与一个或多个所述频点噪声相对应的抵消声波；
c2：将一个或多个所述抵消声波进行混叠处理，确定所述抑噪声波。
优选地，所述混叠处理包括逻辑混叠和/或物理混叠。
优选地，在所述步骤c之后，还包括步骤：
d：通过扬声器发出所述抑噪声波。
优选地，在所述步骤c之后，还包括步骤：
d′：通过扬声器发出所述抑噪声波。
e：采集第n音频信息，并通过手动调节的方式再次执行b至步骤d′，直至完全抵消，其中，所述n〉1。
根据本发明的另一个方面，提供了一种对车辆进行分频段消噪的控制系统，至少包括：
在车辆内部设置的声波采集器，其用于采集车辆音频信号；
一单片机，所述单片机用于确定抑噪声波；
一扬声器，所述扬声器用于释放所述抑噪声波。
优选地，还包括一手动调节装置，其用于确定一个或多个频点特征信息。
优选地，所述车辆为压路机。
优选地，所述声波采集器为麦克风。
本发明公开了提供了一种对车辆进行分频段消噪的控制方法，首先，确定第一音频信息，所述第一音频信息至少包括稳态噪声；然后，基于一个或多个频点特征信息确定一个或多个与所述频点特征信息相对应的频点噪声，最后，基于一个或多个所述频点噪声确定抑噪声波。本发明通过对稳态噪声中较为集中的多个频点进行噪声拾取，并针对性的对多个频点进行反向噪声模拟，最后通过合成，实现了对除车辆本身之外的其他噪声的消除处理，本发明使用简单、操作方便，能够很好的消除外界稳态噪声，具有极高的商业价值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了本发明的具体实施方式的，一种对车辆进行分频段消噪的控制方法的具体流程示意图；
图2示出了本发明的第一实施例的，一种对车辆进行分频段消噪的控制方法的具体流程示意图；
图3示出了本发明的第二实施例的，基于一个或多个所述频点噪声确定抑噪声波的具体流程示意图；以及
图4示出了本发明的另一具体实施方式的，一种对车辆进行分频段消噪的控制系统的模块连接示意图。
具体实施方式
为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1示出了本发明的具体实施方式的，一种对车辆进行分频段消噪的控制方法的具体流程示意图，本领域技术人员理解，在本发明中，主要用于针对压路机来对本申请所记载的技术方案进行说明，其主要是因为压路机在施工过程中会产生大量的稳态噪声，而针对压路机施工环境中的一些稳态噪声，多数处于低频段，包括压路机自身发出的引擎声，同时还包括压路声、其他工程机械发出的轰鸣声，这些噪声夹杂在一起，对驾驶人员带来比较大的干扰，如果环境中存在一些提示声(往往都是非稳态声音)，被夹杂在这些稳态噪声中，在很大程度上会被掩盖，从而降低对驾驶人员的提示效果，而本发明所要消除的就是压路声、其他工程机械发出的轰鸣声等等这些外界噪声。
本领域技术人员理解，虽然本发明主要针对于压路机，但本申请所记载的具体实施方案包括但不限于压路机，还可以为其他车辆，例如卡车、轿车等等，这些都不影响本发明所记载的技术方案，在此不予赘述。
进一步地，本发明提供了一种对车辆进行分频段消噪的控制方法，通过对稳态噪声中较为集中的多个频点进行噪声拾取，并针对性的对多个频点进行反向噪声模拟，最后通过合成，实现了对除车辆本身之外的其他噪声的消除处理，具体地，包括如下步骤：
首先，进入步骤S101，确定第一音频信息，所述第一音频信息至少包括稳态噪声，所述第一音频信息即为车辆在实时运行过程中，通过采集装置采集到的声音，具体地，所述第一音频信息至少包括稳态噪声，所述稳态噪声包括车辆自身引擎所发出的噪声，还包括外界其他车辆发出的噪声亦或者车辆在行驶、施工过程中所产生的外界噪声，在本发明所提供的技术方案中，优选地通过一声波采集器，即一个麦克风来采集所述第一音频信息。
然后，进入步骤S102，基于一个或多个频点特征信息确定一个或多个与所述频点特征信息相对应的频点噪声，在这样的实施例中，所述频点特征信息为噪声比较集中的特定频点，具体地，在经过大数据计算得知，所述频点特征信息优选地为30Hz的频点、80Hz的频点以及150Hz的频点，每个频点的能量带宽约为30Hz。即本发明主要针对上述三种频点的噪声进行消除，但在其他的实施例中，所述频点特性信息并不仅仅局限于上述三种频点，还可以为40Hz、75Hz、141Hz等等，即所述频点特征信息可以为任意频点。
更进一步地，当确定了一个或多个频点特征信息后，基于一个或多个频点特征信息确定一个或多个与所述频点特征信息相对应的频点噪声，即系统将会根据所述一个或多个频点特征信息产生反向的拟稳态噪声来对第一音频信息进行消除。
本领域技术人员理解，作为本发明的一个优选地实施例，本发明还提供了一种通过手动调节来确定一个或多个频点特征信息的控制方式，即当外界噪声并不是上述三种频点特征信息时，则可以通过外界接口调节，调整到合适的频点，并采集当前频点的噪声，即在这样的实施例中，实际上所述频点调节范围为30Hz～150Hz。
在执行完步骤S102之后，执行步骤S103，基于一个或多个所述频点噪声确定抑噪声波，本领域技术人员理解，在步骤S102中，确定了一个或多个与所述频点特征信息相对应的频点噪声，所述频点噪声需要进行合成处理，确定抑噪声波，这些将在后述的具体实施方式中作进一步的描述，在此不予赘述。
作为本发明的具体实施方式，提供了一种如何确定抑噪声波的控制方法，然而作为本发明的一个优选地实施例，在确定了抑噪声波后，需要将所述抑噪声波播放进而与外界噪声进行抵消，即执行步骤S104，通过扬声器发出所述抑噪声波，本方案的主要思想是通过外置的声音采集系统，拾取环境当中的各种噪声，并对噪声进行分频段能量检测，获取各个频段下的噪声增益，以及各频点的相位信息，然后系统将会根据这些信息产生反向的拟稳态噪声，并通过扬声器发出，与原始噪声进行抵消，达到分频抑制的效果。
图2示出了本发明的第一实施例的，一种对车辆进行分频段消噪的控制方法的具体流程示意图，作为本发明的第一实施例，主要公开了一种如何彻底消除外界稳态噪声的控制方法，具体地，如图2所示，所述步骤S201至步骤S204可以参考前述图1中的步骤S101至步骤S104。
最后，在执行完步骤S204后，执行步骤S205，采集第n音频信息，并通过手动调节的方式再次执行b至步骤d′，直至完全抵消，其中，所述n〉1，在一个优选地实施例中，在执行完步骤S204后，再次通过声波采集器采集第二音频信息，但这次，则不是采集图1中三个频点的噪声，而是根据手动调节的方式，选择性的选取其他频点的音频信息，然后再基于当前频点特征信息确定与当前频点特征信息相对应的频点噪声，再基于一个或多个所述频点噪声确定第二抑噪声波。本发明通过扬声器发出的多频点模拟噪声，与环境当中的多频点噪声叠加后，相互之间进行抵消，最后再由麦克风采集相互作用后的音频信号，并更新模拟声合成器的输入参数，更新所合成的模拟噪声，再通过扬声器播出，最终达到一个稳定的状态。
而在另一个优选地实施例中，结合上述实施例，若第二抑噪声波仍然无法完全消除外界噪声，则还可以执行第三次、第四次甚至更多，这都不影响本发明的技术方案，在此不予赘述。
进一步地，结合上述全部实施例，本发明不仅仅可以在第一次进行第一音频信息拾取时选取三个频点的特征信息，还可以拾取四个频点、五个频点甚至更多，在此不予赘述。
图3示出了本发明的第二实施例的，基于一个或多个所述频点噪声确定抑噪声波的具体流程示意图，所述图3是对如何确定抑噪声波的详细描述，具体地，所述步骤S103包括如下步骤：
首先，进入步骤S1031，基于一个或多个所述频点噪声确定与一个或多个所述频点噪声相对应的抵消声波，所述一个或多个所述频点噪声可以为一个、两个、五个甚至更多，但在本发明中，优选地为三个，即30Hz的频点、80Hz的频点以及150Hz的频点，进一步地，本发明首先通过麦克风采集系统确定第一音频信息，并通过噪声多频点检测装置检测出多个能量集中的噪声频点，更为具体地，本发明中优选地设置有一个或多个频点特性检测器，可以检测出一个或多个频点的能量值以及相位信息，进一步地，通过模拟声合成器合成与各频点噪声反向、增益相近的模拟声音，用以与外部噪声进行抵消。
最后，进入步骤S1032，将一个或多个所述抵消声波进行混叠处理，确定所述抑噪声波，结合步骤S1031，通过逻辑混叠和/或物理混叠的方式确定抑噪声波，所述逻辑混叠可以理解为通过特殊技术手段对一个或多个抵消声波进行声音合成，并确定出一个所述抑噪声波，而物理混叠则是单纯的将各个抵消声波进行声音叠加，无论使用哪种方式，只要能够更好的起到抑噪作用，都属于本发明所需要保护的技术方案。
图4示出了本发明的另一具体实施方式的，一种对车辆进行分频段消噪的控制系统的模块连接示意图，具体地，本发明采用图1至图3中示出的控制方法，并结合图4所示出对车辆进行分频段消噪的控制系统，完成了对于分频段消除的处理，其至少包括在车辆内部设置的声波采集器，其用于采集车辆音频信号，所述声波采集器可以设置在车辆内部的任意位置，而在其他较为特殊的实施例中，还可以设置在外界干扰比较大的车辆一侧的外部，这都不影响本发明的具体实施方案。
所述控制系统还包括一单片机，所述单片机用于确定抑噪声波，本领域技术人员理解，本发明中所有涉及到数据及信号的收发、处理、运算、合成等等操作，都属于单片机的工作范围，本发明旨在保护一种能够解决本发明技术方案的单片机，即可以参考前述图1至图3中所记载的控制方法用以理解所述单片机，在此不予赘述。
所述控制系统还包括一扬声器，所述扬声器用于释放所述抑噪声波，所述扬声器用于接收所述单片机的指令、信息，并释放所述抑噪声波。
所述控制系统还包括一手动调节装置，其用于确定一个或多个频点特征信息，本领域技术人员理解，所述单片机分别与所述声波采集器、所述扬声器以及所述手动调节装置相连接。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (13)
1.一种对车辆进行分频段消噪的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.确定第一音频信息，所述第一音频信息至少包括稳态噪声；
b.基于一个或多个频点特征信息确定一个或多个与所述频点特征信息相对应的频点噪声；
c.基于一个或多个所述频点噪声确定抑噪声波。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述稳态噪声至少包括所述车辆引擎噪声之外的噪声。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述频点特征信息至少包括如下频点：
30Hz的频点；
80Hz的频点；以及
150Hz的频点。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤b中，通过手动调节的方式确定一个或多个频点特征信息。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述频点调节范围为30Hz～150Hz。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤c包括如下步骤：
c1：基于一个或多个所述频点噪声确定与一个或多个所述频点噪声相对应的抵消声波；
c2：将一个或多个所述抵消声波进行混叠处理，确定所述抑噪声波。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述混叠处理包括逻辑混叠和/或物理混叠。
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤c之后，还包括步骤：
d：通过扬声器发出所述抑噪声波。
9.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤c之后，还包括步骤：
d′：通过扬声器发出所述抑噪声波。
e：采集第n音频信息，并通过手动调节的方式再次执行b至步骤d′，直至完全抵消，其中，所述n〉1。
10.一种对车辆进行分频段消噪的控制系统，其采用权利要求1至9中任一项所述的控制方法，其特征在于，至少包括：
在车辆内部设置的声波采集器(1)，其用于采集车辆音频信号；
一单片机(2)，所述单片机(2)用于确定抑噪声波；
一扬声器(3)，所述扬声器(3)用于释放所述抑噪声波。
11.根据权利要求10所述的控制系统，其特征在于，还包括一手动调节装置(4)，其用于确定一个或多个频点特征信息。
12.根据权利要求10所述的控制系统，其特征在于，所述车辆为压路机。
13.根据权利要求10所述的控制系统，其特征在于，所述声波采集器(1)为麦克风。
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