CN111312205A - 一种预调制的主动降噪方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种预调制的主动降噪方法及系统，所述方法包括获取车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系；根据所述车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系，同步播放与车辆运行速度对应的车外警示音和与所述车外警示音对应的预调制反向波。本发明通过计算生成与车外警示音对应的预调制反向波，在播放车外警示音提醒行人时，同步控制播放预调制反向波，在车内预设位置抵消车外警示音带来的噪音，解决了现有技术下主动降噪计算量大，成本很高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车声音控制技术领域，尤其涉及一种预调制的主动降噪方法及系统。
背景技术
传统的主动噪声控制(ANC)使用自适应滤波的方法，使用FxLMS或者改进的算法，来计算出需要消除的噪声的反相噪声(anti-sound),这种技术适应性强，在一定的范围内能自动进行调整。但缺点是进行FxLMS或者类似的计算，尤其是进行多通道的，大范围的噪声消除，需要运算能力强大的芯片。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种预调制的主动降噪方法及系统。
本发明提供的一种预调制的主动降噪方法，所述方法包括：
获取车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系；
根据所述车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系，同步播放与车辆运行速度对应的车外警示音和与所述车外警示音对应的预调制反向波。
进一步地，获取车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系之前还包括：
根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号，所述车外警示音和所述预调制反向波在车内预设位置抵消。
进一步地，根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号，其公式具体为：
进一步地，根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号之前还包括：
在车内预设位置测量得到车外警示音产生的噪音的音频时域信号a；
获取车外警示音的音频时域信号b；
用所述噪音的音频时域信号a除以所述车外警示音的音频时域信号b，得到车外警示音的传递参数h1。
进一步地，根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号之前还包括：
在车内预设位置测量得到预调制反向波产生的噪音的音频时域信号c；
获取预调制反向波的音频时域信号d；
用所述噪音的音频时域信号c除以预调制反向波的音频时域信号d，得到预调制反向波的传递参数h2。
本发明提供的一种预调制的主动降噪系统，所述系统包括：
获取单元，用于获取车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系；
控制单元，用于控制第一播放单元和第二播放单元同步播放；
第一播放单元，用于根据所述车辆运行速度，播放与车辆运行速度对应的车外警示音；
第二播放单元，用于播放与所述车外警示音对应的预调制反向波。
进一步地，所述系统还包括：
生成单元，用于根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号，所述车外警示音和所述预调制反向波在车内预设位置抵消。
进一步地，所述生成单元根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号的公式具体为：
进一步地，所述系统还包括：
第一计算单元，用于在车内预设位置测量得到车外警示音产生的噪音的音频时域信号a；
获取车外警示音的音频时域信号b；
用所述噪音的音频时域信号a除以所述车外警示音的音频时域信号b，得到车外警示音的传递参数h1。
进一步地，所述系统还包括：
第二计算单元，用于在车内预设位置测量得到预调制反向波产生的噪音的音频时域信号c；
获取预调制反向波的音频时域信号d；
用所述噪音的音频时域信号c除以预调制反向波的音频时域信号d，得到预调制反向波的传递参数h2。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明通过计算生成与车外警示音对应的预调制反向波，在播放车外警示音提示行人时，同步播放预调制反向波，使得车外警示音在车内预设位置干扰被预调制反向波所抵消，解决了现有技术主动降噪计算量大，运算成本高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的预调制的主动降噪方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的根据车外警示音计算生成预调制反向波的场景示意图。
图3是本发明实施例提供的预调制的主动降噪系统的结构图。
具体实施方式
本专利核心内容为在播放车外警示音的同时播放与车外警示音对应的预调制反向波，两者相互产生抵消效果，达到车内降噪的效果，以下结合附图和实施例对该预调制的主动降噪方法及系统具体实施方式做进一步说明。
下面将详细描述本发明提供的预调制的主动降噪方法及系统的实施例。
如图1所示，本发明提供一种预调制的主动降噪方法，所述方法包括：
步骤S11、获取车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系。
需要说明的是，通过CAN总线从电子行车电脑获取车辆运行速度以及车辆运行速度与车外警示音对应关系，车辆运行记录是电子行车电脑实时采集的，而车辆运行速度与车外警示音的对应关系是预设的，例如车辆运行速度V，当0km/hour<V<5km/hour，则对应的车外警示音为A，当5km/hour≤V<20km/hour，则对应的车外警示音为B；当V>20km/hour，则对应的车外警示音为C。
进一步需要说明的是，车外警示音的主要频率小于200HZ，一方面低频音更接近发动机声音，另一方面车内200HZ下降噪效果更好。
步骤S12、根据所述车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系，同步播放与车辆运行速度对应的车外警示音和与所述车外警示音对应的预调制反向波。
需要说明的是，已知车辆运行速度以及车辆运行速度与车外警示音对应关系，可以根据车辆运行速度推断得到要播放的车外警示音，要播放的车外警示音被确定，车外警示音的音频时域信号就被确定了；当然根据车外警示音可以得到与车外警示音对应的预调制反向波。
在步骤S11之前，根据车外警示音的音频时域计算生成与车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号，同步播放车外警示音和预调制反向波在车内预设位置抵消。
需要说明的是，针对每种车外警示音都需要计算生成与该种车外警示音对应的预调制反向波；车内预设位置指的是驾驶员的驾驶位和乘客的乘坐位，目的是降低或消除车外警示音对驾驶员和乘客造成的噪音污染。
如图2所示，本发明提供了根据车外警示音计算生成预调制反向波的场景示意图，假定在21为控制器和车外警示音喇叭，因为控制器和车外警示音喇叭设置的地方比较近，所以表示为控制器和警示音喇叭21；次级声喇叭22，也就是发射预调制反向波的喇叭；车外警示音的传递参数为h1，影响传递参数h1的因素包括从控制器到警示音喇叭的电声通道，还包括从警示音喇叭到车内预设位置的空气传递路径；一辆出厂的汽车，其电声通道是固定的，因此传递参数h1受到警示音喇叭到车内预设位置的空气传递路径影响；预调制反向波的传递参数为h2，影响传递参数h2的因素包括从控制器到次级声喇叭22的电声通道，还包括从次级声喇叭22到车内预设位置的空气传递路径，同理对于一辆出厂的汽车，其电声通道是固定的，因此传递参数h2受到次级声喇叭22到车内预设位置的空气传递路径影响；R为预调制反向波的音频时域信号，包括幅度和频率；x为车外警示音的音频时域信号，也包括幅度和频率；计算预调制反向波的音频时域信号的公式为：
当车外警示音传递参数h1、预调制反向波的传递参数h2都确定以后，根据车外警示音的音频时域信号就可以计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号，车外警示音与所述预调制反向波在车内预设位置抵消。
根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号之前，需要通过测量、计算得到车外警示音的传递参数h1和预调制反向波的传递参数h2。
计算车外警示音的传递参数h1具体方法包括：
在车内预设位置测量得到车外警示音产生的噪音的音频时域信号a；
获取车外警示音的音频时域信号b；
用所述噪音的音频时域信号a除以所述车外警示音的音频时域信号b，得到车外警示音的传递参数h1。
同样，计算预调制反向波的传递参数h2具体方法包括：
在车内预设位置测量得到预调制反向波产生的噪音的音频时域信号c；
获取预调制反向波的音频时域信号d；
用所述噪音的音频时域信号c除以预调制反向波的音频时域信号d，得到预调制反向波的传递参数h2。
如图3所示，本发明提供一种预调制的主动降噪系统，所述系统包括：
获取单元31，用于获取车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系；
控制单元32，用于控制第一播放单元和第二播放单元同步播放；
第一播放单元33，用于根据所述车辆运行速度，播放与车辆运行速度对应的车外警示音；
第二播放单元34，用于播放与所述车外警示音对应的预调制反向波。
进一步地，所述系统还包括：
生成单元，用于根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号，所述车外警示音和所述预调制反向波在车内预设位置抵消。
进一步地，所述生成单元根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号的公式具体为：
进一步地，所述系统还包括：
第一计算单元，用于在车内预设位置测量得到车外警示音产生的噪音的音频时域信号a；
获取车外警示音的音频时域信号b；
用所述噪音的音频时域信号a除以所述车外警示音的音频时域信号b，得到车外警示音的传递参数h1。
进一步地，所述系统还包括：
第二计算单元，用于在车内预设位置测量得到预调制反向波产生的噪音的音频时域信号c；
获取预调制反向波的音频时域信号d；
用所述噪音的音频时域信号c除以预调制反向波的音频时域信号d，得到预调制反向波的传递参数h2。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明通过计算生成与车外警示音对应的预调制反向波，在播放车外警示音提示行人时，同步播放预调制反向波，使得车外警示音在车内预设位置干扰被预调制反向波所抵消，解决了现有技术主动降噪计算量大，运算成本高的问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种预调制的主动降噪方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S11、获取车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系；
步骤S12、根据所述车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系，同步播放与车辆运行速度对应的车外警示音和与所述车外警示音对应的预调制反向波。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S11前还包括：
根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号，所述车外警示音和所述预调制反向波在车内预设位置抵消。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号，其公式具体为：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号之前还包括：
在车内预设位置测量得到车外警示音产生的噪音的音频时域信号a；
获取车外警示音的音频时域信号b；
用所述噪音的音频时域信号a除以所述车外警示音的音频时域信号b，得到车外警示音的传递参数h1。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号之前还包括：
在车内预设位置测量得到预调制反向波产生的噪音的音频时域信号c；
获取预调制反向波的音频时域信号d；
用所述噪音的音频时域信号c除以预调制反向波的音频时域信号d，得到预调制反向波的传递参数h2。
6.一种预调制的主动降噪系统，其特征在于，所述系统包括：
获取单元，用于获取车辆运行速度、车辆运行速度与车外警示音对应关系；
控制单元，用于控制第一播放单元和第二播放单元同步播放；
第一播放单元，用于根据所述车辆运行速度，播放与车辆运行速度对应的车外警示音；
第二播放单元，用于播放与所述车外警示音对应的预调制反向波。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
生成单元，用于根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号，所述车外警示音和所述预调制反向波在车内预设位置抵消。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述生成单元根据所述车外警示音的音频时域信号计算生成与所述车外警示音对应的预调制反向波的音频时域信号的公式具体为：
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一计算单元，用于在车内预设位置测量得到车外警示音产生的噪音的音频时域信号a；
获取车外警示音的音频时域信号b；
用所述噪音的音频时域信号a除以所述车外警示音的音频时域信号b，得到车外警示音的传递参数h1。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二计算单元，用于在车内预设位置测量得到预调制反向波产生的噪音的音频时域信号c；
获取预调制反向波的音频时域信号d；
用所述噪音的音频时域信号c除以预调制反向波的音频时域信号d，得到预调制反向波的传递参数h2。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200619 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |