CN113948057A - 一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法及装置 - Google Patents

一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法，其用于民航客机乘务员座舱的主动降噪，包括如下步骤：a.基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)所确定的反馈抑制波y(k)进行主动降噪处理，其中，所述k为时刻单位，所述k＞0；b.接收主动降噪处理状态下当前时刻乘务员座位位置的环境噪声信号d(k)；c.基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波进行调节以使得在消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，确定下一时刻的环境噪声信号；d.重复执行步骤a至步骤c，直至最终所接收到的环境噪声信号趋于平稳或降至指定分贝阈值。本发明结构简单，使用方便，功能强大，具有极高的商业价值。

Description

一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法及装置
技术领域
本发明属于飞机降噪技术领域，特别是一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法及装置。
背景技术
民航客机的噪声来自于多个方面，主要有发动机、外部气动、液压泵、空调系统、起落架等多个噪声源，其中以发动机噪声为最。现有民航客机降噪技术主要集中于被动降噪方式，难以针对性的消除量级过大的发动机噪声。由于飞机在完成一次任务有地面待飞、起飞、降落、爬升、巡航等多个状态阶段，不同阶段的主要噪声会发生变化，被动降噪方式难以覆盖变化噪声，降噪效果不佳。现有主动降噪技术有如下缺点：1、座舱内所有声源都能被拾音器采集，进而影响噪声声源的处理与分析；2、拾音器采集声源后处理时间慢，产生抑制波实时性较差，导致主动降噪效果降低。
对于噪声的抑制，传统方法是让该噪声信号通过一个滤波器，该滤波器既可以是固定滤波器也可以是自适应滤波器，但是固定滤波器必须利用信号和噪声的先验知识，而自适应滤波器具有自动调节自身参数的能力，对这些先验知识需求较少。
而目前，并没有一种能够解决上述技术问题的技术方案，具体地，并没有一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法及装置。
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针对飞机座舱主动降噪的控制方法及装置，根据本发明的一个方面，提供了一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法，其用于民航客机乘务员座舱的主动降噪，包括如下步骤：
a.基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)所确定的反馈抑制波y(k)进行主动降噪处理，其中，所述k为时刻单位，所述k＞0；
b.接收主动降噪处理状态下当前时刻乘务员座位位置的环境噪声信号d(k)；
c.基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波进行调节以使得在消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，确定下一时刻的环境噪声信号；
d.重复执行步骤a至步骤c，直至最终所接收到的环境噪声信号趋于平稳或降至指定分贝阈值。
优选地，所述步骤a包括如下步骤：
a1：基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)确定与所述原始噪声信号的频率、幅值相同、相位相反的反馈抑制波y(k)；
a2.设置与所述反馈抑制波y(k)相匹配的滤波器参数W(k)以使得所述原始噪声信号X(k)通过滤波器后实现主动降噪，
其中，所述y(k)＝W(k)X(k)，其中，所述W(k)为初始滤波器参数，所述X(k)为原始噪声信号。
优选地，所述步骤c包括如下步骤：
c1：基于所述环境噪声信号以及所述反馈抑制波确定误差信号e(k)；
c2：确定下一时刻的滤波器参数W(k+1)；
c3：确定下一时刻的反馈抑制波y(k+1)。
10.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤c1中，所述误差信号e(k)通过如下公式确定：
e(k)＝d(k)-y(k)，其中，所述d(k)为环境噪声信号，所述y(k)为反馈抑制波。
优选地，在所述步骤c2中，所述下一时刻的滤波器参数W(k+1)通过如下公式确定：
W(k+1)＝W(k)+μXfiltered(k)e(k)，
其中，所述W(k)为初始滤波器参数，所述μ为控制算法收敛速度与稳定性的常数，即收敛因子，所述e(k)为误差信号，所述Xfiltered(k)为过滤后的噪声信号，即原始噪声信号。
优选地，在所述步骤d中，重复执行步骤c时，所述Xfiltered(k)为消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，实时接收的基于机舱内发动机位置的过滤后的噪声信号。
优选地，在所述步骤c3中，所述下一时刻的反馈抑制波y(k+1)通过如下公式确定：
y(k+1)＝W(k+1)X(k+1)，
其中，所述W(k+1)为下一时刻的滤波器参数，所述X(k+1)为下一时刻的噪声信号。
优选地，在所述步骤d中，所述指定分贝阈值的取值为0dB～90dB。
根据本发明的另一个方面，提供了一种针对飞机座舱主动降噪的控制装置，其用于民航客机乘务员座舱的主动降噪，包括：
设置于机舱内发动机位置的加速度传感器，其用于实时采集飞机发动机的噪声声源，监测舱内的噪声声源特性，并将原始噪声信号X(k)反馈给控制器；
设置于乘务员座位位置的拾音器，其用于实时采集飞机乘务员座位位置的声源，监测乘务员附近的声源特性，并将环境噪声信号d(k)反馈给所述控制器；
设置于乘务员座位位置的发音器，用于实时输出与发动机噪声的频率和幅值相同、相位相反的反馈抑制波y(k)，以抵消噪音；
贴合所述发音器设置的滤波器，其基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波y(k+1)进行调节；
设置于乘务员座位位置的控制器，其用于实时处理原始噪声信号X(k)以及环境噪声信号d(k)，产生使得环境噪声信号趋于平稳或降至指定分贝阈值的反馈抑制波。
本发明公开了一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法，其用于民航客机乘务员座舱的主动降噪，包括如下步骤：基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)所确定的反馈抑制波y(k)进行主动降噪处理，其中，所述k为时刻单位，所述k＞0；接收主动降噪处理状态下当前时刻乘务员座位位置的环境噪声信号d(k)；基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波进行调节以使得在消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，确定下一时刻的环境噪声信号；重复执行步骤a至步骤c，直至最终所接收到的环境噪声信号趋于平稳或降至指定分贝阈值。
本发明主要采用自适应滤波器，利用前一时刻已获得的滤波器参数等结果，自动地调节现时刻的滤波器参数，以适应信号和噪声的最优滤波，与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明提供的降噪方法是通过设置于机舱内的一对加速度传感器采集发动机噪声，反馈回控制器可做到高效、准确定位主要噪声的频率及量级；通过乘务员座椅两组拾音器检测乘务员区域的声源，实时监测降噪区域噪声声压级形成负反馈传输回降噪控制器，实现主动降噪。本发明提供的降噪方法具有噪声定位准确的优势；(2)本发明提供的降噪方法可以实现飞机在不同状态阶段下，使乘务员座椅区域噪声水平明显降低并保持稳定，该方法具有效果稳定的优势；(3)本发明提供的降噪方法是通过设置于机舱内的一对加速度传感器采集发动机噪声，在噪声传播到人耳的过程前进行采集，并采用高速性能的处理核心，能有充分的时间进行处理和生成反相声波，保证了降噪的实时性。
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，一种针对飞机座舱主动降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，基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)所确定的反馈抑制波y(k)进行主动降噪处理的具体流程示意图；
图3示出了本发明的第二实施例的，基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波进行调节以使得在消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，确定下一时刻的环境噪声信号的具体流程示意图；
图4示出了本发明的另一具体实施方式的，一种针对飞机座舱主动降噪的控制装置的模块连接示意图；
图5示出了本发明的第三实施例的，一种算法模块参考图；
图6示出了本发明的第四实施例的，一种算法模块参考图；以及
图7示出了本发明的第五实施例的，一种到达信号时间对齐示意图。
具体实施方式
为了更好地使本发明的技术方案清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明的具体实施方式的，一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法的具体流程示意图，本发明公开了一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法，其用于民航客机乘务员座舱的主动降噪，本发明旨在通过将其应用于民航客机乘务员座舱来实现主动降噪，其具体运用的实例包括但不限于民航客机乘务员座舱，只要通过本发明技术原理来实现的主动降噪都将落入本发明的保护范围，包括如下步骤：
首先，进入步骤S101，基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)所确定的反馈抑制波y(k)进行主动降噪处理，其中，所述k为时刻单位，所述k＞0，在这样的实施例中，通过设置于机舱内发动机位置的加速度传感器实时采集飞机发动机的噪声声源，监测舱内的噪声声源特性，并将原始噪声信号X(k)反馈给控制器，所述反馈抑制波y(k)即与所述原始噪声信号的频率、幅值相同、相位相反的信号，根据物理声学基本原理，与所述原始噪声信号的频率、幅值相同、相位相反的信号将与所述原始噪声信号产生声音声波抵消进而达到降噪的效果，本领域技术人员理解，在这样的实施例中，由于所产生的反馈抑制波y(k)是上一时刻的飞机发动机的噪声声源，故会在当前时刻进行主动降噪时产生一定的误差，而本发明旨在通过计算来消除这样的误差，对主动降噪时所发出的反馈抑制波y(k)进行补偿，进而实现最终所产生的反馈抑制波y(k)更加趋近于当前时刻所预期的反馈抑制波y(k)，进而达到更好的主动降噪效果。
然后，进入步骤S102，接收主动降噪处理状态下当前时刻乘务员座位位置的环境噪声信号d(k)，所述步骤S102主要通过设置于乘务员座位位置的拾音器来完成，所述拾音器用于实时采集飞机乘务员座位位置的声源，监测乘务员附近的声源特性，并将环境噪声信号d(k)反馈给所述控制器，所述步骤S102的目的是为了基于所获取的环境噪声信号d(k)来对所述步骤S101中所获取的反馈抑制波y(k)进行主动补偿。
再然后，进入步骤S103，基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波进行调节以使得在消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，确定下一时刻的环境噪声信号，在这样的实施例中，本申请将根据在不同时刻所获取的不同的环境噪声信号d(k)来实现对于滤波器参数W(k)的调整，而通过对所述滤波器参数W(k)进行调整，进而实现对于下一时刻的反馈抑制波进行调节，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。
最后，进入步骤S104，重复执行步骤S101至步骤S103，直至最终所接收到的环境噪声信号趋于平稳或降至指定分贝阈值，在这样的实施例中，在首次执行步骤S101至步骤S103时，所述步骤S103中所调节的下一时刻的反馈抑制波即对步骤S101中所确定的反馈抑制波y(k)的当前时刻进行的补偿，但我们理解，由于飞机处于运动状态，其无法保证在所有时刻的噪声都处于相同状态，故我们需要无时无刻的对下一时刻进行步骤S101至步骤S103，以使得所述最终所接收到的环境噪声信号一直处于平稳或降至指定分贝阈值的状态。
进一步地，在所述步骤S104中，重复执行步骤S103时，如图5所示，所述Xfiltered(k)为消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，实时接收的基于机舱内发动机位置的过滤后的噪声信号，本领域技术人员理解，首先系统工作之前需要先确定反馈抑制波y(k)输出到扬声器再回到麦克风的传递函数，以消除时间无法对齐的问题。此时定义了
Figure BDA0003310368800000071
进一步地，
Figure BDA0003310368800000072
Figure BDA0003310368800000073
Figure BDA0003310368800000074
X(k)可测，HS(k)已知，W(k)迭代可实现误差最小，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。
进一步地，在所述步骤S104中，所述指定分贝阈值的取值为0dB～90dB。通常来说不同场景来说其阈值不同，包含大多数场景大概范围应该是70-90db。客机基本噪声在90db以上，而在采用本发明所研究的算法的基础上，对噪声进行主动降噪，可以将噪声降低到80db以下的水平。
图2示出了本发明的第一实施例的，基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)所确定的反馈抑制波y(k)进行主动降噪处理的具体流程示意图，所述图2是对步骤S101的详细描述，所述步骤S101包括如下步骤：
首先，进入步骤S1011，基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)确定与所述原始噪声信号的频率、幅值相同、相位相反的反馈抑制波y(k)，然后，进入步骤S1012，设置与所述反馈抑制波y(k)相匹配的滤波器参数W(k)以使得所述原始噪声信号X(k)通过滤波器后实现主动降噪，
其中，所述y(k)＝W(k)X(k)，其中，所述W(k)为初始滤波器参数，所述X(k)为原始噪声信号。
在这样的实施例中，X是原始噪声信号，X(k)即为在k时刻的原始噪声信号，可表示为：
X(k)＝[x(k),x(k-1),…,x(k-M+1)] (1-1)
H是声音信号的舱内传输路径，w是滤波器的权系数，可表示为：
W(k)＝[w1(k),w2(k),…,wM(k)]T (1-2)
所以，控制信号y(k)可表示为：
Figure BDA0003310368800000081
可以得到误差信号为：
e(k)＝d(k)-y(k)＝d(k)-WT(k)X(k) (1-4)
其中，d(k)为期望信号，即环境噪声信号。
图3示出了本发明的第二实施例的，基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波进行调节以使得在消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，确定下一时刻的环境噪声信号的具体流程示意图，进一步地，所述步骤S103包括如下步骤：
首先，进入步骤S1031，基于所述环境噪声信号以及所述反馈抑制波确定误差信号e(k)，结合图2中所示出的实施例，将获取到所述误差信号e(k)，在所述步骤S1031中，所述误差信号e(k)通过如下公式确定：
e(k)＝d(k)-y(k)，其中，所述d(k)为环境噪声信号，所述y(k)为反馈抑制波。
然后，进入步骤S1032，确定下一时刻的滤波器参数W(k+1)，，在所述步骤S1032中，所述下一时刻的滤波器参数W(k+1)通过如下公式确定：
W(k+1)＝W(k)+μXfiltered(k)e(k)，
其中，所述W(k)为初始滤波器参数，所述μ为控制算法收敛速度与稳定性的常数，即收敛因子，所述e(k)为误差信号，所述Xfiltered(k)为过滤后的噪声信号，即原始噪声信号。
进一步地，结合步骤S1031，误差信号的二次方并取数学期望后得到均方差为：
Figure BDA0003310368800000091
定义自相关矩阵为：
R(k)＝E[X(k)XT(k)] (1-6)
定义互相关矩阵为：
P(k)＝E[d(k)X(k)] (1-7)
所以，(1-5)式可写为：
Figure BDA0003310368800000092
式(1-8)表明，均方误差是权向量的二次函数，它是一个上凹的抛物面，具有唯一的最小值，调节权向量使得均方误差最小，相当于沿抛物面向下(负梯度)寻找最小值，可以使用梯度法求取最小值。
ξ(k)最小的必要条件是ξ(k)对W(k)的偏导，即梯度为0。
Figure BDA0003310368800000093
该方程成为正则方程，解得最佳权向量为：
W＝R-1(k)P(k) (1-10)
此时的最小均方误差为：
Figure BDA0003310368800000094
利用式(1-10)求解，需要精确的知道输入信号和期望信号的先验统计知识，还需要对矩阵求逆运算。使用最陡下降法可以避免，它通过递推的方式寻求加权矢量的最优值。最陡下降法在每个迭代周期让权矢量的所有分量发生改变，权矢量在抛物面表面的负梯度方向上变化，其权系数迭代公式为：
Figure BDA0003310368800000101
μ是一个控制算法收敛速度与稳定性的常数，称为收敛因子。式中，
Figure BDA0003310368800000102
所以，式(1-12)可写为：
W(k+1)＝W(k)+μ(P(k)-R(k)W(k)) (1-14)
此为最陡下降法的递推公式。为了避免对P(k)和R(k)进行估值，LMS(最小均方)算法瞬时采用e2(k)作为E[e2(k)]的估计值，所以式(1-13)可表示为：
Figure BDA0003310368800000103
所以，式(1-12)的迭代公式可表示为：
Figure BDA0003310368800000104
客机发动机噪声经过舱内传递函数之后，可以得到期望信号，此时舱内传递函数称为主路径，记为Hp(z)，而y(n)传递至扬声器需要经过传递函数Hs(z)，称为次路径，如图6所示。
使用标准LMS算法将次路径传递函数引入控制器通常会导致系统不稳定。这是因为次路径导致控制信号“弯曲”，使得误差信号在时间上与参考信号没有正确“对齐”，如图7所示。
由于时间对齐噪声误差信号的偏差，所以式(1-4)可表示为：
Figure BDA0003310368800000111
定义：
Figure BDA0003310368800000112
那么，式(1-13)可以写为：
Figure BDA0003310368800000113
进而式(1-16)的迭代公式可写为：
Figure BDA0003310368800000114
所以，可以通过Xfiltered(k)来解决时间对齐问题。
最后，进入步骤S1033，确定下一时刻的反馈抑制波y(k+1)，在所述步骤S1033中，所述下一时刻的反馈抑制波y(k+1)通过如下公式确定：
y(k+1)＝W(k+1)X(k+1)，
其中，所述W(k+1)为下一时刻的滤波器参数，所述X(k+1)为下一时刻的噪声信号。
图4示出了本发明的另一具体实施方式的，一种针对飞机座舱主动降噪的控制装置的模块连接示意图。
本发明涉及一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法及装置，所述民航客机座舱主动降噪方法包括：通过设置于机舱内的一对加速度传感器检测机舱内主要噪声源——发动机噪声，通过机舱内两组拾音器检测乘务员座舱位置的声源，并通过控制器控制发声器对机乘务员座舱所在位置进行主动降噪。由于发动机噪音量级大，采用低频隔音层的被动降噪方式无法消除噪声，本发明提供的降噪方法可以实现飞机在不同状态阶段下，乘务员座舱位置噪声水平明显降低且稳定。本发明方法所配套的装置由硬件及软件系统组成，本发明的主动降噪方法具有以下有益技术效果：营造低噪音的飞机舒适环境，有效降低机舱内部的噪声，改善机组人员的舒适性。
所述针对飞机座舱主动降噪的控制装置包括设置于机舱内发动机位置的加速度传感器1，其用于实时采集飞机发动机的噪声声源，监测舱内的噪声声源特性，并将原始噪声信号X(k)反馈给控制器；
进一步地，还包括设置于乘务员座位位置的拾音器2，其用于实时采集飞机乘务员座位位置的声源，监测乘务员附近的声源特性，并将环境噪声信号d(k)反馈给所述控制器；
进一步地，还包括设置于乘务员座位位置的发音器3，用于实时输出与发动机噪声的频率和幅值相同、相位相反的反馈抑制波y(k)，以抵消噪音；
进一步地，还包括贴合所述发音器设置的滤波器4，其基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波y(k+1)进行调节；
进一步地，还包括设置于机舱内发动机位置和/或乘务员座位位置的控制器5，其用于实时处理原始噪声信号X(k)以及环境噪声信号d(k)，产生使得环境噪声信号趋于平稳或降至指定分贝阈值的反馈抑制波。
其中，所述控制器5分别与所述加速度传感器1、所述拾音器2、所述发音器3以及所述滤波器4通讯连接。
进一步地，结合本发明的图1至图7，本发明通过设置于机舱内发动机位置的加速度传感器采集噪声声源，监测声源并传输至控制器，然后通过设置于乘务员座位位置的拾音器采集乘务员人耳区域的声源，监测声源并传输至控制器，利用所述控制器计算得到发动机的噪声声源特性，利用所述控制器计算得到乘务员座舱所在区域的声源特性，利用所述控制器调整发声器的声源；发声器对乘务人员附近区域进行主动降噪，以对乘务员座舱所在位置进行主动降噪。
进一步地，所述控制器的主动降噪过程包括以下步骤：实时处理和分析所述加速度传感器测得的噪声声源特性；实时处理和分析所述拾音器测得的声源特性；控制所述发声器的声源频率、幅值及相位，对乘务员座舱所在区域进行主动降噪。
进一步地，本发明中针对飞机座舱主动降噪的控制装置还包括：处理分析模块，用于根据所述加速度传感器的数据以及拾音器数据计算得出发声器的声源频率、幅值及相位；信号采集模块，用于采集所述加速度传感器的噪声声音信号，以及处理分析发动机噪声得到主要噪声的频谱信息；此外采集所述拾音器的声音信号，以及处理分析乘务员座舱所在位置的声源并得到该声源的频谱图；功率输出模块，用于接收所述处理分析模块计算得出的声源信号，将声源信号由数字信号转换为模拟信号，并进行功率放大输出给所述发声器；控制管理模块，用于根据所述控制器具有的各种保护机制和电源时序等实施对控制器的控制管理。
进一步地，所述控制装置的平台架构采用Keil、CCES软件，所述控制装置的编译软件采用Keil、CCES/Makefile脚本软件。
需要说明的是，上述各装置实施例的具体实施方式与前述对应方法实施例的具体实施方式相同，在此不再赘述。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
此外，本领域技术人员理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域技术人员理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
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 (9)

1.一种针对飞机座舱主动降噪的控制方法，其用于民航客机乘务员座舱的主动降噪，其特征在于，包括如下步骤：
a.基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)所确定的反馈抑制波y(k)进行主动降噪处理，其中，所述k为时刻单位，所述k＞0；
b.接收主动降噪处理状态下当前时刻乘务员座位位置的环境噪声信号d(k)；
c.基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波进行调节以使得在消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，确定下一时刻的环境噪声信号；
d.重复执行步骤a至步骤c，直至最终所接收到的环境噪声信号趋于平稳或降至指定分贝阈值。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤a包括如下步骤：
a1：基于机舱内发动机位置的原始噪声信号X(k)确定与所述原始噪声信号的频率、幅值相同、相位相反的反馈抑制波y(k)；
a2.设置与所述反馈抑制波y(k)相匹配的滤波器参数W(k)以使得所述原始噪声信号X(k)通过滤波器后实现主动降噪，
其中，所述y(k)＝W(k)X(k)，其中，所述W(k)为初始滤波器参数，所述X(k)为原始噪声信号。
3.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：基于所述环境噪声信号以及所述反馈抑制波确定误差信号e(k)；
c2：确定下一时刻的滤波器参数W(k+1)；
c3：确定下一时刻的反馈抑制波y(k+1)。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤c1中，所述误差信号e(k)通过如下公式确定：
e(k)＝d(k)-y(k)，其中，所述d(k)为环境噪声信号，所述y(k)为反馈抑制波。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤c2中，所述下一时刻的滤波器参数W(k+1)通过如下公式确定：
W(k+1)＝W(k)+μXfiltered(k)e(k)，
其中，所述W(k)为初始滤波器参数，所述μ为控制算法收敛速度与稳定性的常数，即收敛因子，所述e(k)为误差信号，所述Xfiltered(k)为过滤后的噪声信号，即原始噪声信号。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤d中，重复执行步骤c时，所述Xfiltered(k)为消除因时间偏差而引起的噪声信号的条件下，实时接收的基于机舱内发动机位置的过滤后的噪声信号。
7.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤c3中，所述下一时刻的反馈抑制波y(k+1)通过如下公式确定：
y(k+1)＝W(k+1)X(k+1)，
其中，所述W(k+1)为下一时刻的滤波器参数，所述X(k+1)为下一时刻的噪声信号。
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d中，所述指定分贝阈值的取值为0dB～90dB。
9.一种针对飞机座舱主动降噪的控制装置，其用于民航客机乘务员座舱的主动降噪，其特征在于，包括：
设置于机舱内发动机位置的加速度传感器(1)，其用于实时采集飞机发动机的噪声声源，监测舱内的噪声声源特性，并将原始噪声信号X(k)反馈给控制器；
设置于乘务员座位位置的拾音器(2)，其用于实时采集飞机乘务员座位位置的声源，监测乘务员附近的声源特性，并将环境噪声信号d(k)反馈给所述控制器；
设置于乘务员座位位置的发音器(3)，用于实时输出与发动机噪声的频率和幅值相同、相位相反的反馈抑制波y(k)，以抵消噪音；
贴合所述发音器设置的滤波器(4)，其基于所述环境噪声信号d(k)以及所述反馈抑制波y(k)对下一时刻的反馈抑制波y(k+1)进行调节；
设置于机舱内发动机位置和/或乘务员座位位置的控制器(5)，其用于实时处理原始噪声信号X(k)以及环境噪声信号d(k)，产生使得环境噪声信号趋于平稳或降至指定分贝阈值的反馈抑制波。
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