CN115171639A - 一种车辆降噪方法及系统 - Google Patents

一种车辆降噪方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115171639A
CN115171639A CN202210715924.4A CN202210715924A CN115171639A CN 115171639 A CN115171639 A CN 115171639A CN 202210715924 A CN202210715924 A CN 202210715924A CN 115171639 A CN115171639 A CN 115171639A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
noise
channel compensation
time delay
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210715924.4A
Other languages
English (en)
Inventor
段江浩
刘会凯
付斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lantu Automobile Technology Co Ltd
Original Assignee
Lantu Automobile Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lantu Automobile Technology Co Ltd filed Critical Lantu Automobile Technology Co Ltd
Priority to CN202210715924.4A priority Critical patent/CN115171639A/zh
Publication of CN115171639A publication Critical patent/CN115171639A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17813—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms
    • G10K11/17817—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms between the output signals and the error signals, i.e. secondary path
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/128—Vehicles
    • G10K2210/1282—Automobiles
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/128—Vehicles
    • G10K2210/1282—Automobiles
    • G10K2210/12821—Rolling noise; Wind and body noise
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3026—Feedback
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3027—Feedforward
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

本发明提供一种车辆降噪方法及系统，该方法包括：分别采集路噪信息、车辆开关窗状态、车速和车内噪声等信息；通过次级通道离线建模的时延估计法，根据车窗状态和车辆速度获取对应的时延状态值，并对所述时延状态值进行牛顿插值估计后，得到次级通道补偿；在输出次级通道补偿后，分别计算前馈次级声通道补偿和反馈次级声通道补偿；基于实时开关窗状态、车速计算车内噪声中的风噪贡献量，根据风噪贡献量调整第一比例因子；根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿和第一比例因子，计算扬声器输出信号，以进行主动降噪。通过该方案可以有效提升车内降噪效果。

Description

一种车辆降噪方法及系统
技术领域
本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种车辆降噪方法及系统。
背景技术
车内噪声的大小是评价汽车产品质量和衡量汽车档次的重要指标之一，也是影响驾乘舒适性的重要因素。随着禁售燃油车政策逐渐提上日程，电动汽车相比于传统的燃油车，车内噪声特性已发生很大变化，电动汽车没有了发动机噪声及其“掩蔽效应”，其车内主要噪声源以路噪和风噪为主，通过主动降噪技术，可以降低这两方面噪声影响。
然而，由于车辆在行驶过程，车速、车窗开合状态、周围环境等都会对车内噪声产生影响，若直接根据采集的车内噪声进行主动降噪，由于在抵消信号传播过程中，次级通路不可避免存在抵消信号的延迟，会导致实际降噪效果较差，而车辆状态的变化，也会进一步使主动降噪难以达到良好的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种车辆降噪方法及系统，用于解决现有车辆主动降噪方法降噪效果差的问题。
在本发明实施例的第一方面，提供了一种车辆降噪方法，包括：
分别采集路噪信息、车辆开关窗状态、车辆速度和车内噪声信号；
通过次级通道离线建模的时延估计法，根据车窗状态和车辆速度获取对应的时延状态值，并对所述时延状态值进行牛顿插值估计后，得到次级通道补偿；
输出次级通道补偿后，根据路噪信息及误差传声器采集的车内噪声信号，计算前馈次级声通道补偿，根据误差传声器采集的车内噪声信号，计算反馈次级声通道补偿；
至少基于实时开关窗状态、车辆速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子；
根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿和所述第一比例因子，计算扬声器输出信号，以进行主动降噪。
在本发明实施例的第二方面，提供了一种车辆降噪系统，包括：
信号采集模块，用于采集路噪信息、车辆开关窗状态、车辆速度和车内噪声信号；
信号处理模块，用于通过次级通道离线建模的时延估计法，根据车窗状态和车辆速度获取对应的时延状态值，并对所述时延状态值进行牛顿插值估计后，得到次级通道补偿；输出次级通道补偿后，根据路噪信息及误差传声器采集的车内噪声信号，计算前馈次级声通道补偿，根据误差传声器采集的车内噪声信号，计算反馈次级声通道补偿；至少基于实时开关窗状态、车辆速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子；根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿和所述第一比例因子，计算扬声器输出信号；
信号输出模块，用于输出扬声器信号。
在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。
在本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。
本发明实施例中，通过次级通道离线建模，提前计算不同车窗状态及车速下离线次级通道时延状态，主动降噪时根据实时的输入信号获取当前状态对应的时延状态值并进行插值估计，可以避免次级通道对降噪效果的影响；采用前馈控制和反馈控制相结合，根据开关窗状态、雷达、车速、加速度信号计算车内噪声中风噪贡献量，自适应调整比例因子，从而对风噪及路噪进行主动降噪，可以避免车辆状态变化带来的影响，提升车内的降噪效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对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取其他附图。
图1为本发明一个实施例提供的车辆主动降噪原理示意图；
图2为本发明一个实施例提供的一种车辆降噪方法流程示意图；
图3为本发明一个实施例提供的一种车辆降噪系统的结构示意图；
图4为本发明一个实施例提供的一种车辆降噪系统的另一结构示意图；
图5为本发明的一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，本发明的说明书或权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他相近意思表述，意指覆盖不排他的包含，如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、设备没有限定于已列出的步骤或单元。此外，“第一”“第二”用于区分不同对象，并非用于描述特定顺序。
需要说明的是，次级声源发出抵消信号时，抵消信号在传播过程中，次级通路会存在抵消信号幅度的缩放和相位的延迟问题，若不对次级通道延迟进行补偿，会影响最终的主动降噪效果。另外，车辆在开关窗状态、车速等状态发生变化后，抵消信号同样无法进行相应的补偿，影响降噪的稳定性以及实际的降噪效果。
在本发明的一个实施例中，车窗状态变化的汽车自适应主动降噪原理如图1所示，原始噪声信号x(n)通过初级声通道P(Z)传至需降噪位置得到噪声信号d(n)，控制单元计算出的最终抵消噪声信号u(n)(车内扬声器发出的抵消噪声信号)通过次级声通道S(z)传至降噪位置得到声音信号y(n)；此时y(n)与噪声信号d(n)叠加得到误差噪声信号e(n)，误差噪声信号e(n)通过麦克风采集作为分别输入前馈主动降噪控制单元和反馈主动降噪控制单元；由于次级声通道的影响，控制单元计算出的抵消噪声信号u(n)到达降噪位置d(n)存在次级声通道传递函数S(z)，会存在声音信号各频率幅值和相位的改变，需提前进行补偿为
Figure BDA0003705042340000041
对前馈主动降噪控制单元主要消除路噪，输入信号为噪声e(n)和用加速度传感器采集的得到的参考信号x1(n)(非声学输入信号，消除声反馈影响)，前馈控制单元得到输出信号u1(n)；反馈主动降噪控制单元主要消除风噪，输入信号为噪声e(n)得到输出信号u2(n)，同时根据开关窗状态、雷达、车速及加速度等信号计算得到车内噪声中风噪贡献量大小，自适应调整比例因子β，降低算法收敛时间，最终得到输出信号βu2(n)；通过前反馈系统获得最终输出信号u(n)＝u1(n)+βu2(n)；u(n)通过次级声通道S(z)传至降噪位置得到更新后的噪声信号y(n)，噪声信号d(n)与更新后的噪声信号y(n)叠加得到更新后的误差噪声信号e(n)，不断循环直到噪声信号e(n)趋向最小值,直至达到目标降噪效果。
具体的，请参阅图2，本发明实施例提供的一种车辆降噪方法的流程示意图，包括：
S201、分别采集路噪信息、车辆开关窗状态、车辆速度和车内噪声信号；
所述路噪一般为轮胎与路面摩擦、撞击，以及行驶带动底盘震动而产生的噪音；所述开关窗状态为车辆车窗的开合程度，如全开、半开半闭等；所述车内噪音为车内降噪位置处检测到的噪音。
其中，通过通过安装在车辆悬架和动力总成处的加速度传感器采集路噪频谱信息；通过降噪位置处的误差传声器采集车内噪声信号；通过CAN总线采集车辆开关窗状态、车速和加速度信息。还可以通过车载激光雷达采集周围车辆距离。
通过布置加速度传感器来采集轮胎、悬挂等运动部件的振动信息，该振动信息为路噪的主要来源。风噪则可以根据车辆的开关窗状态、车速、加速度以及周围车辆距离等进行计算，不同开关窗状态、车速、加速度和车辆距离都会对风噪大小产生影响。
S202、通过次级通道离线建模的时延估计法，根据车窗状态和车速信号获取对应的时延状态值，并对所述时延状态值进行牛顿插值估计后，得到次级通道补偿；
次级通道是次级声源到误差传声器之间的物理通路，次级通道建模分为在线建模和离线建模，而离线建模是在系统控制之前预先获得次级通路传递函数的估计值，相较于在线建模更简单且容易实现。时延估计法则是离线建模常用方法之一，时延估计法是将次级通路简化为时间延迟通路。实际分析中，可以认为输入信号通过次级通路造成幅值和相位的改变，输入信号进行次级通路幅值的改变对自适应滤波系统影响不大，可以通过调整权值来控制输出值，相位的延迟则是主要影响因素，通过离线建模的时延估计法可以将相位延迟估算出来。对于输入的单频或多频信号，采用时延估计法更为简单有效。
由于不同开关窗状态及车速变化对车内声场产生影响，次级通道传递函数也会改变，采用离线建模的时延估计法，进行次级通道离线辨识和补偿，可以增强系统稳定性，并简化计算。
具体的，根据车窗的开关状态及车速信号获取车内次级通路状态，提前计算离线次级通道时延状态，保存不同开关窗状态、不同车速所对应的时延状态值。
不同车窗状态、车辆速度对应一个次级通道状态，通过次级通道离线建模的时延估计法，计算时延状态值，将不同开关窗状态、不同车速所对应的时延状态值保存。
在一个实施例中，将车辆四个车窗的开度划分为第一预定数量的离散点，将车辆速度划分为第二预定数量的离散点；将第一预定数量的离散点和第二预定数量的离散点进行排列组合，依次计算离线次级通道的时延状态值，并保存次级通道的时延状态值。
示例性的，按照汽车左前、右前、左后、右后车窗开度从0％(全关)到100％(车窗全开)分成5个离散点，车速也按照0－100km/h分成20、40、60、80、100km/h分成5个离散点，进行排列组合，依次计算离线次级通道时延状态，并将结果保存。
在进行次级通道补偿时，根据实时获取的车窗状态和车速信号，获取对应的时延状态值，并通过牛顿插值法进行估计，进一步提高次级通道补偿计算的准确性。
其中，当车窗状态或车速信号发声变化时，重新获取最近的时延状态值通过牛顿插值法进行重新估计，得到系统次级通道补偿最新结果。
S203、在次级通道补偿后，根据路噪信息及误差传声器采集的车内噪声信号，计算前馈次级声通道补偿，根据误差传声器采集的车内噪声信号，计算反馈次级声通道补偿；
在前馈型主动降噪中，在目标噪声源处放置传感器采集参考信号，并通过误差传声器采集误差信号作为控制器的输入，产生调节次级声源的信号，驱动次级扬声器发出次级噪声，与初级声源产生的噪声进行相消干涉，最终使得误差传感器处的声压值最小。在本实施中，即根据加速度传感器获取参考信号及误差麦克风采集的车内噪声信号，然后进行次级声通道补偿计算。
在反馈型主动降噪中，通过误差传声器采集残余噪声并将其送入到反馈控制器，进而调节次级声源，使其发出与初级噪声幅值相等相位相反的次级噪声。在本实施例中，即根据误差麦克风采集的车内噪声信号，进行次级声通道补偿计算。
S204、至少基于实时开关窗状态、车速计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子；
在风噪控制中，没有输入的参考信号，只有误差信号，且风噪会随着车窗开度、车速增加而增大，车辆加速度、周围车辆距离信息也会对车辆风噪产生的影响。
在一些实施例中，基于实时开关窗状态、车辆速度、周围车辆距离、加速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子。
所述风噪贡献量可以根据实际试验测试得到，如通过控制变量，测量不同开关窗状态下对风噪的影响，并分别测试速度、加速度及周围车辆距离，分配风噪贡献量权重。
S205、根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿和所述第一比例因子，计算扬声器输出信号，以进行主动降噪。
所述第一比例因子会对反馈次级声通道补偿产生影响，因此，可以计算反馈次级声通道补偿与第一比例因子的乘积，再与前馈次级声通道补偿相加，作为控制器的输出信号，对扬声器进行控制。
在一个实施例中，根据公式u(n)＝u1(n)+βu2(n)，计算控制器输出信号，式中，u1(n)为前馈次级声通道补偿，u2(n)为反馈次级声通道补偿，β为第一比例因子。
扬声器u(n)信号经过次级通道传到降噪位置为信号y(n)，y(n)与噪声信号d(n)叠加得到误差噪声信号e(n)，不断循环直到噪声信号e(n)趋向最小值,最终达到理想的降噪效果。
本实施例中，通过次级通道离线建模，计算不同车窗状态及车速下离线次级通道时延状态，根据实时的输入信号获取当前状态最近的时延状态值并进行牛顿插值法估计，可以消除次级通道延迟影响。采用前馈控制和反馈控制相结合的方法，根据开关窗状态、车速等计算车内噪声中风噪贡献量，自适应调整比例因子β，消除车辆状态变化带来的影响，从而可以有效提升车内的降噪效果。
在一个实施例中，根据车辆所处的行驶环境，调整第二比例因子，所述行驶环境至少包括隧道和旁车经过；根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿、所述第一比例因子、第二比例因子，计算扬声器输出信号。
车辆在进入隧道、走出隧道、以及旁车经过时，车辆所处环境发生变化，车内主动降噪效果也发生了变化。在考虑车辆开关窗状态、车速、加速度等因素对风噪影响的基础上，还需要考虑动态环境因素。提前标定这类行驶环境，例如即将进入隧道、即将离开隧道、即将有旁车经过、旁车已经经过，这几种情况下第二比例因子都对应一组标定值。本车行驶过程中，通过车身上的摄像头和雷达来检测和识别本车前后的环境和车辆，当判断出行驶环境是否即将变化，即车身侧边是否有旁车经过或是否到达隧道时，提前调取对应的第二比例因子值，此时可分别自适应调整比例因子的值αβ。车辆所处环境没变化时，则只以第一比例因子值进行计算，而不考虑环境因子)。
通过将车辆行驶环境作为基于环境因子，考虑车辆所处环境对车内噪声的影响，可以提升实际降噪效果。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图3为本发明实施例提供的一种车辆降噪系统的结构示意图，该系统包括：
信号采集模块310，用于采集路噪信息、车辆开关窗状态、车辆速度和车内噪声信号；
其中，通过安装在车辆悬架和动力总成处的加速度传感器采集路噪频谱信息；通过降噪位置处的误差传声器采集车内噪声信号；通过CAN总线采集车辆开关窗状态、车速和加速度信息。
信号处理模块320，用于通过次级通道离线建模的时延估计法，根据车窗状态和车辆速度获取对应的时延状态值，并对所述时延状态值进行牛顿插值估计后，得到次级通道补偿；输出次级通道补偿后，根据路噪信息及误差传声器采集的车内噪声信号，计算前馈次级声通道补偿，根据误差传声器采集的车内噪声信号，计算反馈次级声通道补偿；至少基于实时开关窗状态、车辆速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子；根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿和所述第一比例因子，计算扬声器输出信号；
其中，根据不同车辆开关窗状态及不同车辆速度获取车内次级通道状态，并计算对应的离线次级通道时延状态值，保存不同开关窗状态、车辆速度所对应的时延状态值。
进一步的，将车辆四个车窗的开度划分为第一预定数量的离散点，将车辆速度划分为第二预定数量的离散点；将第一预定数量的离散点和第二预定数量的离散点进行排列组合，依次计算离线次级通道的时延状态，并保存次级通道的时延状态。
其中，当车窗状态或车速发生变化时，重新获取对应的时延状态值并进行牛顿插值估计，得到次级通道补偿。
在一个实施例中，基于实时开关窗状态、车辆速度、周围车辆距离、加速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子。
其中，通过车载激光雷达采集周围车辆距离。
在一个实施例中，根据车辆所处的行驶环境，调整第二比例因子，所述行驶环境至少包括隧道和旁车经过；根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿、所述第一比例因子、第二比例因子，计算扬声器输出信号。
信号输出模块330，用于输出扬声器信号。
在本发明另一实施例中，如图4所示，还提供了车辆降噪系统的另一结构示意图，所述车辆降噪系统中信号采集模块至少包括加速度传感器、CAN总线、激光雷达和误差传感器，信号处理模块至少包括主控芯片、存储单元，信号输出模块至少包括音频芯片、功率放大器和扬声器。
所述加速度传感器用于采集路噪频谱信息，所述CAN总线用于获取开关窗状态、车速、加速度等车辆状态信息，所述激光雷达用于获取周围车辆距离信息，所述误差传感器(即误差传声器)用于获取车内噪声信号。
所述信号处理单元还包括电源单元，用于为主控芯片供电等设备供电。
基于以上硬件设备可以实现车辆的主动降噪，保障较好的降噪效果。
所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程可以参考前述方法实施例中对应的过程，在此不再赘述。
图5是本发明一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。所述电子设备用于车辆主动降噪。如图5所示，该实施例的电子设备5至少包括：存储器510、处理器520以及系统总线530，所述存储器510包括存储其上的可运行的程序5101，本领域技术人员可以理解，图5中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图5对电子设备的各个构成部件进行具体的介绍：
存储器510可用于存储软件程序以及模块，处理器520通过运行存储在存储器510的软件程序以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理。存储器510可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据(比如缓存数据)等。此外，存储器510可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
在存储器510上包含网络请求方法的可运行程序5101，所述可运行程序5101可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或多个模块/单元被存储在所述存储器510中，并由处理器520执行，以实现车辆主动降噪等，所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序5101在所述电子设备5中的执行过程。例如，所述计算机程序5101可以被分割为次级通道补偿单元、前反馈控制单元等。
处理器520是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器510内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器510内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体状态监控。可选的，处理器520可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器520可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器520中。
系统总线530是用来连接计算机内部各功能部件，可以传送数据信息、地址信息、控制信息，其种类可以是例如PCI总线、I SA总线、CAN总线等。处理器520的指令通过总线传递至存储器510，存储器510反馈数据给处理器520，系统总线530负责处理器520与存储器510之间的数据、指令交互。当然系统总线530还可以接入其他设备，例如网络接口、显示设备等。
在本发明实施例中，该电子设备所包括的处理520执行的可运行程序包括：
接收采集的路噪信息、车辆开关窗状态、车辆速度和车内噪声信号；
通过次级通道离线建模的时延估计法，根据车窗状态和车辆速度获取对应的时延状态值，并对所述时延状态值进行牛顿插值估计后，得到次级通道补偿；
输出次级通道补偿后，根据路噪信息及误差传声器采集的车内噪声信号，计算前馈次级声通道补偿，根据误差传声器采集的车内噪声信号，计算反馈次级声通道补偿；
至少基于实时开关窗状态、车辆速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子；
根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿和所述第一比例因子，计算扬声器输出信号，以进行主动降噪。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆降噪方法，其特征在于，包括：
分别采集路噪信息、车辆开关窗状态、车辆速度和车内噪声信号；
通过次级通道离线建模的时延估计法，根据车窗状态和车辆速度获取对应的时延状态值，并对所述时延状态值进行牛顿插值估计后，得到次级通道补偿；
输出次级通道补偿后，根据路噪信息及误差传声器采集的车内噪声信号，计算前馈次级声通道补偿，根据误差传声器采集的车内噪声信号，计算反馈次级声通道补偿；
至少基于实时开关窗状态、车辆速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子；
根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿和所述第一比例因子，计算扬声器输出信号，以进行主动降噪。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别采集路噪信息、车辆开关窗状态、车辆速度、车辆加速度、周围车辆距离和车内噪声信号包括：
通过安装在车辆悬架和动力总成处的加速度传感器采集路噪频谱信息；
通过降噪位置处的误差传声器采集车内噪声信号；
通过CAN总线采集车辆开关窗状态、车速和加速度信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过次级通道离线建模的时延估计法，根据车窗状态和车辆速度获取对应的时延状态值之前包括：
根据不同车辆开关窗状态及不同车辆速度获取车内次级通道状态，并计算对应的离线次级通道时延状态值，保存不同开关窗状态、不同车辆速度所对应的时延状态值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据不同车辆开关窗状态及不同车辆速度获取车内次级通道状态，并计算对应的离线次级通道时延状态包括：
将车辆四个车窗的开度划分为第一预定数量的离散点，将车辆速度划分为第二预定数量的离散点；
将第一预定数量的离散点和第二预定数量的离散点进行排列组合，依次计算离线次级通道的时延状态值，并保存次级通道的时延状态值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述时延状态值进行牛顿插值估计后，得到次级通道补偿还包括：
当车窗状态或车速发生变化时，重新获取对应的时延状态值并进行牛顿插值估计，得到次级通道补偿。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少基于据实时开关窗状态、周围车辆距离、加速度、车速计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子还包括：
基于实时开关窗状态、车辆速度、周围车辆距离、加速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少基于实时开关窗状态、车辆速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子还包括：
根据车辆所处的行驶环境，调整第二比例因子，所述行驶环境至少包括隧道和旁车经过；
根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿、所述第一比例因子、第二比例因子，计算扬声器输出信号。
8.一种车辆降噪系统，其特征在于，包括：
信号采集模块，用于采集路噪信息、车辆开关窗状态、车辆速度和车内噪声信号；
信号处理模块，用于通过次级通道离线建模的时延估计法，根据车窗状态和车辆速度获取对应的时延状态值，并对所述时延状态值进行牛顿插值估计后，得到次级通道补偿；输出次级通道补偿后，根据路噪信息及误差传声器采集的车内噪声信号，计算前馈次级声通道补偿，根据误差传声器采集的车内噪声信号，计算反馈次级声通道补偿；至少基于实时开关窗状态、车辆速度计算车内噪声中的风噪贡献量，根据所述风噪贡献量调整第一比例因子；根据所述前馈次级声通道补偿、所述反馈次级声通道补偿和所述第一比例因子，计算扬声器输出信号；
信号输出模块，用于输出扬声器信号。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的一种车辆降噪方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至7任一项所述的一种车辆降噪方法的步骤。
CN202210715924.4A 2022-06-21 2022-06-21 一种车辆降噪方法及系统 Pending CN115171639A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210715924.4A CN115171639A (zh) 2022-06-21 2022-06-21 一种车辆降噪方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210715924.4A CN115171639A (zh) 2022-06-21 2022-06-21 一种车辆降噪方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115171639A true CN115171639A (zh) 2022-10-11

Family

ID=83486503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210715924.4A Pending CN115171639A (zh) 2022-06-21 2022-06-21 一种车辆降噪方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115171639A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115938389A (zh) * 2023-03-10 2023-04-07 科大讯飞(苏州)科技有限公司 用于车内媒体源的音量补偿方法、装置及车辆
CN116847244A (zh) * 2023-06-05 2023-10-03 潍坊歌尔丹拿电子科技有限公司 声音参数的调整方法、装置、车辆和计算机可读存储介质
CN117221786A (zh) * 2023-11-07 2023-12-12 苏州爱情之音科技有限公司 一种车载音响系统的响度补偿方法及车载音响系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115938389A (zh) * 2023-03-10 2023-04-07 科大讯飞(苏州)科技有限公司 用于车内媒体源的音量补偿方法、装置及车辆
CN116847244A (zh) * 2023-06-05 2023-10-03 潍坊歌尔丹拿电子科技有限公司 声音参数的调整方法、装置、车辆和计算机可读存储介质
CN117221786A (zh) * 2023-11-07 2023-12-12 苏州爱情之音科技有限公司 一种车载音响系统的响度补偿方法及车载音响系统
CN117221786B (zh) * 2023-11-07 2024-03-19 苏州爱情之音科技有限公司 一种车载音响系统的响度补偿方法及车载音响系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115171639A (zh) 一种车辆降噪方法及系统
US10013967B2 (en) Method and system for selecting sensor locations on a vehicle for active road noise control
DE102014223738B4 (de) System und verfahren für das steuern von fahrzeuggeräuschen
JP7421489B2 (ja) 能動雑音制御方法およびシステム
CN107642426B (zh) 一种汽车发动机噪声主动控制方法及系统
CN111630589B (zh) 使用可变致动器和传感器参与的主动噪声控制方法和系统
CN111833841A (zh) 一种用于汽车道路噪声的主动控制系统、方法及车辆系统
CN110688956B (zh) 一种用于汽车道路噪声主动控制的参考信号选择方法
Kim et al. Active control of road noise considering the vibro-acoustic transfer path of a passenger car
CN111724761B (zh) 一种车载主动噪声控制装置及方法
CN110880313A (zh) 一种基于降噪反馈输出当前环境对抗噪声的控制方法及系统
CN111862927B (zh) 初级通道前馈-反馈混合在线建模的车内路噪控制方法
Park et al. Coherence-based sensor set expansion for optimal sensor placement in active road noise control
Zhang et al. A hybrid feedforward/feedback multi-channel active control system with optimization for cancelling road noise inside a vehicle cabin
Chen et al. A computationally efficient feedforward time–frequency-domain hybrid active sound profiling algorithm for vehicle interior noise
CN114080639A (zh) 噪声控制方法和系统
CN112334971A (zh) 利用公共参考信号和误差信号的并发fxlms系统
US10766494B2 (en) Road surface characterization based upon filter coefficients
CN117594030B (zh) 一种主动降噪方法及相关装置
Pi et al. Experimental Performance Analysis of Multi-Channel Active Control System for Road Noise in Vehicles Using FXLMS Algorithm
Cheng et al. An optimal sensor layout method based on noise reduction estimation for active road noise control
CN117912440A (zh) 一种汽车主动降噪方法、系统和可存储介质
CN118072759A (zh) 噪声分离方法、装置、电子设备及车辆
Zhao et al. Robust Design of Active Vehicle Interior Noise Control System Based on Adaptive Notch Filter
CN115273786A (zh) 一种车辆主动降噪方法、装置及存储介质

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