CN116129849A - 用于车辆的降噪方法、装置、车辆及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于车辆的降噪方法、装置、车辆及计算机可读存储介质，所述方法包括：获取待行驶路面的路面信息、预设的第一初始参数和预设的第二初始参数；根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定并输出反振信号，所述反振信号用于抑制车辆振动；获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号；根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定并输出消声信号，所述消声信号用于降低所述车辆振动产生的噪音。通过预测的反振信号和消音信号，不仅能够实现提前主动降噪，而且能够实现两轮降噪，有效提高降噪效果，提高车辆的舒适度和高档感。

Description

用于车辆的降噪方法、装置、车辆及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，涉及但不限于一种用于车辆的降噪方法、装置、车辆及计算机可读存储介质。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，对生活质量的要求也越来越高，对汽车车内环境健康舒适性的要求也不断提高。车内噪声作为一种环境污染是影响人体健康及驾驶安全性的一个重要因素，如何有效减小甚至消除车内噪音是汽车厂家和消费者不断追求的目标。汽车在行驶过程中，不可避免会产生噪音。汽车噪音主要有两方面来源，一方面是发动机或电机的声音，另一方面是轮胎与凹凸不平的路面摩擦、撞击的声音。目前电动汽车越来越普及，对于电动汽车而言，电机的噪音较燃油发动机的噪音大大降低，电动汽车车内噪音的来源就主要来源于路面振动噪声。

相关技术中降噪系统大多是在车身底盘上布置多个振动传感器，通过振动传感器检测的振动数据来计算噪音波形，然后输出噪音波性的反相波形到扬声器，达到降低噪音的目的。由于相关技术中降噪系统是在振动发生后被动探测振动，存在一定滞后性，导致噪声抑制效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种用于车辆的降噪方法、装置、车辆及计算机可读存储介质。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种用于车辆的降噪方法，所述方法包括：

获取待行驶路面的路面信息、预设的第一初始参数和预设的第二初始参数；

根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定并输出反振信号，所述反振信号用于抑制车辆振动；

获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号；

根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定并输出消声信号，所述消声信号用于降低所述车辆振动产生的噪音。

在一些实施例中，所述根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定并输出反振信号，包括：

根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定预测振动信号，所述预测振动信号为所述车辆行驶所述待行驶路面之前预估的振动信号；

对所述预测振动信号进行反相转换，得到所述反振信号；

输出所述反振信号，以使所述反振信号对所述车辆行驶所述待行驶路面时产生的振动进行抑制。

在一些实施例中，所述根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定并输出消声信号，包括：

根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定预测噪音信号，所述预测噪音信号为所述车辆振动时预估产生的噪音信号；

对所述预测噪音信号进行反相转换，得到所述消声信号；

输出所述消声信号，以使所述消声信号对所述车辆振动时产生的噪音进行抑制。

在一些实施例中，在输出所述消声信号之前，所述方法还包括：

根据所述消声信号和所述反振信号，预测噪音消除结果，所述噪音消除结果包括均衡消除、过消除和欠消除；

根据所述噪音消除结果，对所述第二初始参数进行修正，得到第二修正参数；

根据所述检测振动信号和所述第二修正参数，确定预测修正噪音信号，所述预测修正噪音信号为所述车辆振动时预估产生的修正噪音信号；

对所述预测修正噪音信号进行反相转换，得到修正消声信号；

对应的，所述输出消声信号，包括：

输出所述修正消声信号，以使所述修正消声信号对所述车辆振动时产生的噪音进行抑制。

在一些实施例中，在获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号之后，所述方法还包括：

将所述检测振动信号作为反馈信号对所述反振信号进行修正，得到修正反振信号；

输出所述修正反振信号。

在一些实施例中，所述将所述检测振动信号作为反馈信号对所述反振信号进行修正，得到修正反振信号，包括：

根据所述反振信号和所述检测振动信号，确定振动抑制结果，所述振动抑制结果包括均衡抑制、过抑制和欠抑制；

根据所述振动抑制结果，对所述第一初始参数进行修正，得到第一修正参数；

获取当前路面信息；

根据所述当前路面信息和所述第一修正参数，确定修正反振信号。

在一些实施例中，所述根据所述振动抑制结果，对所述第一初始参数进行修正，得到第一修正参数，包括：

当所述振动抑制结果为过抑制时，按照预设步长增大所述第一初始参数，得到第一修正参数；

当所述振动抑制结果为欠抑制时，按照预设步长减小所述第一初始参数，得到第一修正参数。

本申请实施例提供一种用于车辆的降噪装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取待行驶路面的路面信息、预设的第一初始参数和预设的第二初始参数；

第一确定模块，用于根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定反振信号，所述反振信号用于抑制车辆振动；

第一输出模块，用于输出所述反振信号；

第二获取模块，用于获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号；

第二确定模块，用于根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定消声信号，所述消声信号用于降低所述车辆振动产生的噪音；

第二输出模块，用于输出所述消声信号。

本申请实施例提供一种车辆，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，当所述处理器执行所述可执行指令时，所述处理器执行上述用于车辆的降噪方法的步骤。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，当处理器执行所述可执行指令时，所述处理器执行上述用于车辆的降噪方法的步骤。

本申请实施例提供的用于车辆的降噪方法，利用降噪装置获取待行驶路面的路面信息，根据路面信息和预设的第一初始参数，预测得到反振信号，并输出该反振信号，以抑制车辆行驶至该待行驶路面时的振动，反振信号是在行驶至待行驶路面之前基于检测到的路面信息预测的，能够实现提前主动抑制振动，通过抵消车辆振动实现减小振动噪声；然后，降噪装置获取车辆行驶至待行驶路面时检测到的检测振动信号；根据检测振动信号和预设的第二初始参数，预测得到消声信号，并输出该消声信号，以降低车辆振动产生的噪音，消声信号是在噪音传到用户耳朵之前基于抑制后的车辆振动信号预测的，能够实现提前主动消除噪声。通过该方法，不仅能够实现提前主动降噪，而且能够实现两轮降噪，有效提高降噪效果，提高车辆的舒适度和高档感。

附图说明

在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。

图1为本申请实施例提供的用于车辆的降噪方法的一种实现流程示意图；

图2为本申请实施例提供的用于车辆的降噪方法的另一种实现流程示意图；

图3为本申请实施例提供的用于车辆的降噪方法中获得修正反振信号步骤的一种实现流程示意图；

图4为本申请实施例提供的用于车辆的降噪方法的又一种实现流程示意图；

图5为本申请实施例提供的主动降噪系统的零部件布置示意图；

图6为本申请实施例提供的主动降噪系统的框图示意图；

图7为本申请实施例提供的主动降噪系统中首轮抑制的框图示意图；

图8为本申请实施例提供的主动降噪系统中第二轮抑制的框图示意图；

图9为本申请实施例提供的用于车辆的降噪装置的一种组成结构示意图；

图10为本申请实施例提供的车辆的一种组成结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，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，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

现有技术中，车辆降噪时，都是采用被动方式探测振动，输出反相降噪波形，被动降噪反应较慢，存在一定滞后性，噪声抑制效果不佳。为了解决该问题，本申请实施例提供一种用于车辆的降噪方法，下面结合实现本申请实施例的装置对本申请实施例提供的方法进行说明。图1为本申请实施例提供的用于车辆的降噪方法的一种实现流程示意图，如图1所示，该用于车辆的降噪方法包括以下步骤：

步骤S101，获取待行驶路面的路面信息、预设的第一初始参数和预设的第二初始参数。

本申请实施例提供的降噪方法，可以应用于车辆，由车辆中的降噪装置来执行。

车辆前端设置有第一检测装置，用于检测待行驶路面的路面信息，该第一检测装置，可以是超声波传感器、红外传感器和激光传感器中任意一个，通过检测到的超声波、红外电磁波或激光脉冲波，表示待行驶路面凹凸不平的路况，即为路面信息。这里的第一检测装置，也可以为深度图像采集装置，例如深度摄像头，通过摄像头采集待行驶路面的图像，对采集的图像进行识别，得到表示待行驶路面凹凸不平路况的路面信息。

这里的第一初始参数和第二初始参数，是车辆在生产制造阶段，通过试验方式获得的数据，存储在车辆存储空间中。

步骤S102，根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定反振信号。

这里的反振信号用于抑制车辆振动。

这里的第一初始参数，可以包括第一初始反相系数和第一初始偏移量。在车辆生产制造阶段，将车辆行驶在各种凹凸不平的路面上进行试验检测各种路况的振动信号，根据试验路面信息和试验振动信号，确定第一初始反相系数和第一初始偏移量，得到第一初始参数，并对其进行存储。其中，不同的振动信号、不同的车速、不同的负载、不同的胎压值，试验得到的第一初始反相系数和第一初始偏移量都是不同的。

步骤S103，输出反振信号。

在实际实现时，可以利用低频音频输出装置输出反振信号，以使反振信号对车辆行驶待行驶路面时产生的振动进行抑制。这里的低频音频输出装置，可以是重低音扬声器。

本申请实施例提供的方法，由于反振信号是在行驶待行驶路面之前基于检测到的路面信息预测的，如此能够实现提前主动抑制振动，通过抵消车辆振动实现减小振动噪声。

步骤S104，获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号。

车辆底部设置有第二检测装置，用于检测车辆行驶过程中的振动信号，该第二检测装置，可以是振动传感器，具体可以是振动位移传感器、振动速度传感器或振动加速度传感器中任意一个。

步骤S105，根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定消声信号。

这里的消声信号用于降低所述车辆振动产生的噪音。这里的第二初始参数，可以包括第二初始反相系数和第二初始偏移量。在车辆生产制造阶段，将车辆行驶在各种凹凸不平的路面上进行试验检测各种路况的振动信号，根据试验路面信息和试验振动信号，确定第二初始反相系数和第二初始偏移量，得到第二初始参数，并对其进行存储。其中，不同的振动信号、不同的车速、不同的负载、不同的胎压值，试验得到的第二初始反相系数和第二初始偏移量都是不同的。

步骤S106，输出消声信号。

在实际实现时，可以利用全频音频输出装置输出所述消声信号，以使所述消声信号对所述车辆振动时产生的噪音进行抑制。这里的全频音频输出装置，可以是全频率扬声器。

本申请实施例提供的方法，由于消声信号是在噪音传到用户耳朵之前基于抑制后的车辆振动信号预测的，能够实现提前主动消除噪声。

本申请实施例提供的用于车辆的降噪方法，利用降噪装置获取待行驶路面的路面信息，根据路面信息和预设的第一初始参数，预测得到反振信号，并输出该反振信号，以抑制车辆行驶该待行驶路面时的振动，反振信号是在行驶待行驶路面之前基于检测到的路面信息预测的，能够实现提前主动抑制振动，通过抵消车辆振动实现减小振动噪声；然后，降噪装置获取车辆行驶待行驶路面时检测到的检测振动信号；根据检测振动信号和预设的第二初始参数，预测得到消声信号，并输出该消声信号，以降低车辆振动产生的噪音，消声信号是在噪音传到用户耳朵之前基于抑制后的车辆振动信号预测的，能够实现提前主动消除噪声。通过该方法，不仅能够实现提前主动降噪，而且能够实现两轮降噪，有效提高降噪效果，提高车辆的舒适度和高档感。

在一些实施例中，上述图1所示实施例中的步骤S102“根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定反振信号”，可以根据以下步骤来实现：

步骤S1021，根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定预测振动信号。

其中，预测振动信号为所述车辆行驶所述待行驶路面之前预估的振动信号。第一初始参数包括第一初始反相系数和第一初始偏移量。第一初始参数是在车辆生产制造阶段，通过试验测得并保存在存储单元中的。

在车辆实际行驶过程中，获取实时待行驶路面的路面信息，根据预先存储的第一初始反相系数、第一初始偏移量和路面信息，计算振动信号，计算得到的振动信号即为预测振动信号。

步骤S1022，对所述预测振动信号进行反相转换，得到所述反振信号。

在一些实施例中，第一初始反相系数记为k1，第一初始偏移量记为D1(t)，将获取到的待行驶路面的路面信息记为R(t)，反振信号记为W(t)，可以根据下式(1)计算反振信号：

W(t)＝-k1*R(t)+D1(t)       (1)；

对预测振动信号进行反相转换，得到反振信号，该反振信号可以和预测振动信号抵消，如此实现对车辆行驶该待行驶路面时的振动进行抑制。

在一些实施例中，上述图1所示实施例中的步骤S105“根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定消声信号”，可以根据以下步骤来实现：

步骤S1051，根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定预测噪音信号。

其中，预测噪音信号为所述车辆振动时预估产生的噪音信号。第二初始参数包括第二初始反相系数和第二初始偏移量。第一初始参数是在车辆生产制造阶段，通过试验测得并保存在存储单元中的。

在车辆实际行驶过程中，实时检测行驶过程中的振动信号，根据预先存储的第二初始反相系数、第二初始偏移量和检测振动信号，计算噪声信号，计算得到的噪声信号即为预测噪声信号。

步骤S1052，对所述预测噪音信号进行反相转换，得到所述消声信号。

在一些实施例中，第二初始反相系数记为k2，第二初始偏移量记为D2(t)，将检测到的检测振动信号记为V(t)，消声信号记为S(t)，可以根据下式(2)计算消声信号：

S(t)＝-k2*V(t)+D2(t)       (2)；

对预测噪声信号进行反相转换，得到消声信号，该消声信号可以和预测噪声信号抵消，如此实现对车辆行驶该待行驶路面时产生的噪声进行消除。

由于车况不同，在实际应用中，利用反振信号对预测振动信号进行抑制时，一般情况下不可能完全抑制，即车辆行驶待行驶路面时不可能完全不振动。基于此，可以利用实际检测到的检测振动信号对估算得到的反振信号进行修正。在实际实现中，在图1所示实施例的基础上，在获取到车辆行驶至待行驶路面时检测到的检测振动信号之后，在下次确定反振信号前，可以结合当前实际路况，对第一初始参数进行调整，然后基于调整后得到的参数确定反振信号。基于此，用于车辆的降噪方法还可以包括图2所示的以下步骤：

步骤S201，将所述检测振动信号作为反馈信号对所述反振信号进行修正，得到修正反振信号。

本申请实施例中，利用振动传感器实际检测的检测振动信号，对第一初始参数进行修正，即将检测振动信号作为反馈信号对第一初始参数进行修正，得到第一修正参数。然后利用第一修正参数对反振信号进行修正，得到修正反振信号。

在一些实施例中，修正反振信号可以通过图3所示的以下步骤来实现：

步骤S2011，根据所述反振信号和所述检测振动信号，确定振动抑制结果。

这里的振动抑制结果包括均衡抑制、过抑制和欠抑制。

均衡抑制是预测振动信号等于检测振动信号，即预测恰好就是实际，均衡抑制是最理想的抑制结果，反振信号恰好完全抑制车辆振动，车辆行驶待行驶路面时完全不振动。过抑制是预测振动信号大于检测振动信号，即预测大于实际，此时车辆行驶待行驶路面时振动不为0。欠抑制是预测振动信号小于检测振动信号，即预测小于实际，此时车辆行驶待行驶路面时振动也不为0。

比较反振信号和检测振动信号的大小，当反振信号的绝对值(即预测振动信号)等于检测振动信号时，确定振动抑制效果为均衡抑制；当反振信号的绝对值大于检测振动信号时，确定振动抑制效果为过抑制；当反振信号的绝对值小于检测振动信号时，确定振动抑制效果为欠抑制。得到振动抑制效果后，进入步骤S2012，执行修正步骤。

步骤S2012，根据所述振动抑制结果，对所述第一初始参数进行修正，得到第一修正参数。

当所述振动抑制结果为均衡抑制时，执行0修正，即修正后得到的第一修生参数等于第一初始参数。

当所述振动抑制结果为过抑制时，按照预设步长增大所述第一初始参数，得到第一修正参数，此时第一修正参数大于第一初始参数，即第一修正反相系数大于第一初始反相系数，第一修正偏移量大于第一初始偏移量。

当所述振动抑制结果为欠抑制时，按照预设步长减小所述第一初始参数，得到第一修正参数，此时第一修正参数小于第一初始参数，即第一修正反相系数小于第一初始反相系数，第一修正偏移量小于第一初始偏移量。

步骤S2013，获取当前路面信息。

步骤S2014，根据所述当前路面信息和所述第一修正参数，确定修正反振信号。

当第一修正参数大于第一初始参数时，修正反振信号小于反振信号，通过调小反振信号，得到的修正反振信号更接近检测振动信号，如此提高抑制振动效果，进而减小振动产生的噪声，进一步提高降噪效果。

当第一修正参数小于第一初始参数时，修正反振信号大于反振信号，通过调大反振信号，得到的修正反振信号更接近检测振动信号，如此提高抑制振动效果，进而减小振动产生的噪声，进一步提高降噪效果。

步骤S202，输出所述修正反振信号。

本申请实施例中，通过将检测振动信号作为反馈信号对第一初始参数进行修正，从而修正反振信号，利用修正反振信号进行振动抑制，能够提高抑制振动效果，进而减小振动产生的噪声，进一步提高降噪效果。

在一些实施例中，为了进一步提高降噪效果，可以在输出消声信号之后，将车内实际检测噪音信号作为反馈信号对消声信号进行修正。经过实验发现，检测噪音信号和检测振动信号具有线性关系，检测振动信号越大，表明振动越大，振动产生的噪音越大，检测振动信号越小，表明振动越小，振动产生的噪音越小。本申请实施例中，为了实现提前主动降噪、提高降噪效果，可以利用检测振动信号对第二初始参数进行修正，以提高消音信号的精确度，进一步提高降噪效果。基于此，在确定消声信号之后，输出消声信号之前，用于车辆的降噪方法还可以包括图4所示的步骤S401至步骤S404：

步骤S401，根据所述消声信号和所述反振信号，预测噪音消除结果。

这里的消声信号是根据第二初始参数确定的，具体可以根据以下步骤来确定消声信号：根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定预测噪音信号，所述预测噪音信号为所述车辆振动时预估产生的噪音信号；对所述预测噪音信号进行反相转换，得到所述消声信号。

这里的所述噪音消除结果包括均衡消除、过消除和欠消除。

均衡消除是预测噪音信号等于反振信号，即预测噪音恰好就是振动产生的噪音，均衡消除是最理想的抑制结果，反振信号恰好完全消除车辆振动产生的噪声。过消除是预测噪音信号大于反振信号，即预测大于实际，此时车内噪声不为0。欠消除是预测噪音信号小于反振信号，即预测小于实际，此时车内噪声也不为0。

比较消音信号和反振信号的大小，当消音信号的绝对值(即预测噪音信号)等于反振信号时，确定噪音消除效果为均衡消除；当消音信号的绝对值大于反振信号时，确定噪音消除效果为过消除；当消音信号的绝对值小于反振信号时，确定噪音消除效果为欠消除。得到噪音消除结果后，进入步骤S402，执行修正步骤。

步骤S402，根据所述噪音消除结果，对所述第二初始参数进行修正，得到第二修正参数。

当所述消音消除结果为均衡消除时，执行0修正，即修正后得到的第二修正参数等于第二初始参数。

当所述噪音消除结果为过消除时，按照预设步长增大所述第二初始参数，得到第二修正参数。此时第二修正参数大于第二初始参数。第二初始参数包括第二初始反相系数和第二初始偏移量，第二修正参数包括第二修正反相系数和第二修正偏移量，修正后，第二修正反相系数大于第二初始反相系数，第二修正偏移量大于第二初始偏移量。

当所述噪音消除结果为欠消除时，按照预设步长减小所述第二初始参数，得到第二修正参数。此时第二修正参数小于第二初始参数，即第二修正反相系数小于第二初始反相系数，第二修正偏移量小于第二初始偏移量。

步骤S403，根据所述检测振动信号和所述第二修正参数，确定预测修正噪音信号。

这里的所述预测修正噪音信号为所述车辆振动时预估产生的修正噪音信号。

在车辆实际行驶过程中，实时检测行驶过程中的振动信号，根据修正后的第二修正参数和检测振动信号，计算噪声信号，计算得到的噪声信号即为预测修正噪声信号。

步骤S404，对所述预测修正噪音信号进行反相转换，得到修正消声信号。

将第二修正参数包括的第二修正反相系数记为k’2，将第二初始偏移量记为D’2(t)，将检测到的检测振动信号记为V(t)，消声信号记为S’(t)，可以根据下式(3)计算修正消声信号：

S’(t)＝-k’2*V(t)+D’2(t)       (3)；

步骤S405，输出所述修正消声信号。

对应的，将原来“输出消声信号”的步骤替换为“输出修正消声信号”。

对预测修正噪声信号进行反相转换，得到修正消声信号，利用全频率扬声器输出该修正消声信号，该修正消声信号可以和预测噪声信号抵消，如此实现对车辆行驶该待行驶路面时产生的噪声进行消除，进一步提高降噪效果。

下面，将说明本申请实施例在一个实际的应用场景中的示例性应用。

汽车在行驶过程中，不可避免会产生噪音。噪音主要有两方面来源，一是发动机和电机声音，另外一个是轮胎与路面摩擦撞击的声音。目前电车越来越普及，对于电车而言，电机的噪音较传统燃油机的噪音大大降低，电车车内噪音的来源就主要来源于路噪，即轮胎与路面摩擦撞击的声音。

主动降噪(ANC，Active Noise Cancellation)技术应运而生，现有ANC多是在车身底盘上布置多个振动传感器，通过计算振动传感器的振动数据，来计算噪音波形，并输出反相波形到扬声器进行降噪，达到降低噪音的目的。现有技术中探测振动是被动探测，输出反相降噪波形，反应较慢，噪声抑制效果不佳。

为了提高噪音抑制效果，本申请实施例提供一种主动降噪方案，通过超声波提前探测路面信息，将路面(凹凸不平)信息传到ANC控制器，ANC控制器通过重低音扬声器输出大功率反相振动波形，抵消车身振动引起的噪声，进行首次降噪。同时将振动传感器探测的振动波形数据作为反馈发到ANC控制器，ANC控制器调整重低音扬声器的波形。

并且，ANC控制器以振动传感器的数据为输入信号，进行第二轮降噪，输出反相音频波形到全频率扬声器，最大限度抵消人耳处的噪音，同时麦克风将声音信号反馈到ANC控制器，进行反馈控制，达到降噪目的。

其中，ANC的首轮抑制和第二轮抑制的软件需要在前期开发时进行标定，确定基本参数，在后期用户使用过程中，进行自学习，不断适应车辆情况，达到降噪最佳状态。

图5为本申请实施例提供的主动降噪系统的零部件布置示意图，如图5所示，轮胎前方布置超声波传感器，通过超声波的反馈数据与振动传感器数据标定，计算超声波反馈数据与振动波形的关系，形成首轮降噪；后期用户使用过程不断自适应，自学习，不会因为轮胎磨损或车辆状况降低而影响降噪效果。

在一些实施例中，图5中所示的超声波传感器，可以使用红外传感器、激光传感器进行替代，也可以通过摄像头采集图像数据进行识别的方式替代。

在一些实施例中，ANC控制器首轮及第二轮运算，可以分别布置在两个或多个控制器内，不一定是在一个控制器内。

在一些实施例中，网关转发可以通过其他控制器转发或直接通讯替代。

在一些实施例中，控制器域网(CAN，Controller Area Network)总线，可以采用局域互联网络(LIN，Local Interconnect Network)总线、以太网、汽车电子产品控制结构的发展方向FlexRay总线等其他总线或硬线通讯方式替代。

在一些实施例中，本申请实施例提供的主动降噪系统中传感器及执行器的数量不限制，一个或多个均可，即N≥1。

图6为本申请实施例提供的主动降噪系统的框图示意图，下面结合图6介绍使用过程张，主动降噪系统的工作过程：

第一步，汽车启动后，ANC通过网关CAN网络收取到车辆启动信号，进行后续动作。

第二步，进行首轮抑制：ANC控制器读取超声波信号，判断路面情况，根据超声波信号输出重低音波形(对应上文中的反振信号)，抵消车身振动。同时检测振动传感器的数据，作为反馈信号，进一步修正输出到重低音扬声器的波形，首轮抑制的具体框图如图7所示，运算公式如下式(4)所示：

W(t)＝-k1*R(t)+D1(t)       (4)；

式中，R(t)为超声波探测路面信息数据；W(t)为重低音扬声器振动波形；k1为反相系数(对应上文中的第一初始反相系数)，车型开发阶段通过标定得到，非线性，不同的R(t)数值、不同的车速、不同的载荷、胎压值，对应不同的k1值；D1(t)为修正值(对应上文中的第一初始偏移量)，车型开发阶段通过标定得到，非线性，不同的R(t)数值、不同的车速、不同的载荷、胎压值，对应不同的D1(t)值。

V(t)为振动传感器探测车身振动数据(对应上文中的检测振动信号)，作为首轮抑制控制系统的反馈函数，该值不为0或不在可接受的范围，说明车身仍然有较大振动，根据该函数的值，调整k1及D1(t)值。

理想情况下，在一定范围内，即重低音扬声器输出功率范围内，

当W(t)＝V(t)，此时振动噪声完全消除，按照标定数据保持k1值，D(t)值；

当W(t)＞V(t)，此时振动噪声未完全消除，按照标定数据(对应上文中的预设步长)增大k1值和D1(t)值；

当W(t)＜V(t)，此时振动噪声未完全消除，按照标定数据减小k1值和D1(t)值。

因重低音扬声器功率限制，复杂路况等，在首轮抑制几乎不会出现W(t)＝V(t)的情况，需要进行下面的第二轮抑制。

第三步，进行第二轮抑制：ANC控制器读取振动传感器信号，判断噪音情况，根据振动信号输出反相声音波形(对应上文中的消声信号)，抵消(降低)车内人耳处的声音。同时麦克风的数据，作为反馈信号，进一步修正输出到全频率扬声器的波形，第二轮抑制的具体框图如图8所示，运算公式如下式(5)所示：

S(t)＝-k2*V(t)+D2(t)        (5)；

式中，S(t)为全频率扬声器发出音频波形数据，用于抵消噪音数据；k2为反相系数(对应上文中的第二初始反相系数)，车型开发阶段通过标定得到，非线性，不同的V(t)数值、不同的车速、不同的载荷、胎压值，对应不同的k2值；D2(t)为修正值(对应上文中的第二初始偏移量)，车型开发阶段通过标定得到，非线性，不同的V(t)数值、不同的车速、不同的载荷、胎压值，对应不同的D2(t)值。

E(t)为麦克风接收到的人耳处噪音数据，作为第二轮抑制控制系统的反馈函数，在无降噪系统的车型上，该值理论上与V(t)呈一定线性关系，即车身振动强度越大，人耳处的噪音越大。在本申请实施例中，根据该函数的值，调整k2及D2(t)值，实现提前主动降噪。

理想情况：一定范围内，即重低音扬声器输出功率范围内，

S(t)＝W(t)，此时声音完全消除，按照标定数据保持k2值，D2(t)值；

S(t)＞W(t)，此时噪音未完全消除，按照标定数据增大k2值，D2(t)值；

S(t)＜W(t)，此时噪音未完全消除，按照标定数据减小k2值，D2(t)值。

本申请实施例提供的主动降噪方法，较传统方案提前探测路面情况，计算振动情况，实现提前预知振动情况，提前计算噪音波形并输出反相波形，降低噪音。而且具备不断自学习机自适应能力，研发阶段标定后，后期用户使用环境不同，会根据振动传感器的反馈数据不断修正计算振动波形，提升准确率。

基于前述的实施例，本申请实施例提供一种用于车辆的降噪装置，该装置包括的各模块、以及各模块包括的各单元，可以通过计算机设备中的处理器来实现；当然也可通过具体的逻辑电路实现；在实施的过程中，处理器可以为中央处理器(CPU，CentralProcessing Unit)、微处理器(MPU，Microprocessor Unit)、数字信号处理器(DSP，DigitalSignal Processing)或现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)等。

本申请实施例再提供一种用于车辆的降噪装置，图9为本申请实施例提供的用于车辆的降噪装置的一种组成结构示意图，如图9所示，所述用于车辆的降噪装置900包括：

第一获取模块901，用于第一获取模块，用于获取待行驶路面的路面信息、预设的第一初始参数和预设的第二初始参数；

第一确定模块902，用于根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定反振信号，所述反振信号用于抑制车辆振动；

第一输出模块903，用于输出所述反振信号；

第二获取模块904，用于获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号；

第二确定模块905，用于根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定消声信号，所述消声信号用于降低所述车辆振动产生的噪音；

第二输出模块906，用于输出所述消声信号。

在一些实施例中，所述第一确定模块902，还用于：

根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定预测振动信号，所述预测振动信号为所述车辆行驶所述待行驶路面之前预估的振动信号；

对所述预测振动信号进行反相转换，得到所述反振信号。

在一些实施例中，所述第一输出模块903，还用于：输出所述反振信号，以使所述反振信号对所述车辆行驶所述待行驶路面时产生的振动进行抑制。

在一些实施例中，所述第二确定模块905，还用于：

根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定预测噪音信号，所述预测噪音信号为所述车辆振动时预估产生的噪音信号；

对所述预测噪音信号进行反相转换，得到所述消声信号。

在一些实施例中，所述第二输出模块906，还用于：输出所述消声信号，以使所述消声信号对所述车辆振动时产生的噪音进行抑制。

在一些实施例中，所述用于车辆的降噪装置900，还包括：

预测模块，用于在输出所述消声信号之前，根据所述消声信号和所述反振信号，预测噪音消除结果，所述噪音消除结果包括均衡消除、过消除和欠消除；

第一修正模块，用于根据所述噪音消除结果，对所述第二初始参数进行修正，得到第二修正参数；

第三确定模块，用于根据所述检测振动信号和所述第二修正参数，确定预测修正噪音信号，所述预测修正噪音信号为所述车辆振动时预估产生的修正噪音信号；

转换模块，用于对所述预测修正噪音信号进行反相转换，得到修正消声信号；

对应的，所述第二输出模块，还用于输出所述修正消声信号，以使所述修正消声信号对所述车辆振动时产生的噪音进行抑制。

在一些实施例中，所述用于车辆的降噪装置900，还包括：

第二修正模块，用于在获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号之后，将所述检测振动信号作为反馈信号对所述反振信号进行修正，得到修正反振信号；

第三输出模块，用于输出所述修正反振信号。

在一些实施例中，所述第二修正模块，还用于：

根据所述反振信号和所述检测振动信号，确定振动抑制结果，所述振动抑制结果包括均衡抑制、过抑制和欠抑制；

根据所述振动抑制结果，对所述第一初始参数进行修正，得到第一修正参数；

获取当前路面信息；

根据所述当前路面信息和所述第一修正参数，确定修正反振信号。

在一些实施例中，所述第二修正模块，还用于：

当所述振动抑制结果为过抑制时，按照预设步长增大所述第一初始参数，得到第一修正参数；

当所述振动抑制结果为欠抑制时，按照预设步长减小所述第一初始参数，得到第一修正参数。

这里需要指出的是：以上用于车辆的降噪装置实施例项的描述，与上述方法描述是类似的，具有同方法实施例相同的有益效果。对于本申请用于车辆的降噪装置实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本申请方法实施例的描述而理解。

需要说明的是，本申请实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述方法，并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

相应地，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行上述实施例中提供的用于车辆的降噪方法中的步骤。

本申请实施例提供一种电子设备，例如车辆，图10为本申请实施例提供的车辆的一种组成结构示意图，根据图10示出的车辆1000的示例性结构，可以预见车辆1000的其他的示例性结构，因此这里所描述的结构不应视为限制，例如可以省略下文所描述的部分组件，或者，增设下文所未记载的组件以适应某些应用的特殊需求。

图10所示的车辆1000包括：一个处理器1001、至少一个通信总线1002、用户接口1003、至少一个外部通信接口1004和存储器1005。其中，通信总线1002配置为实现这些组件之间的连接通信。其中，用户接口1003可以包括显示屏，外部通信接口1004可以包括标准的有线接口和无线接口。其中，所述处理器1001配置为执行存储器中存储的用于车辆的降噪方法的程序，以实现上述实施例提供的用于车辆的降噪方法中的步骤。

以上车辆和存储介质实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请车辆和存储介质实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于车辆的降噪方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待行驶路面的路面信息、预设的第一初始参数和预设的第二初始参数；

根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定并输出反振信号，所述反振5信号用于抑制车辆振动；

获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号；

根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定并输出消声信号，所述消声信号用于降低所述车辆振动产生的噪音。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述路面信息和所0述第一初始参数，确定并输出反振信号，包括：

根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定预测振动信号，所述预测振动信号为所述车辆行驶至所述待行驶路面之前预估的振动信号；

对所述预测振动信号进行反相转换，得到所述反振信号；

输出所述反振信号，以使所述反振信号对所述车辆行驶所述待行驶路面时5产生的振动进行抑制。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定并输出消声信号，包括：

根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定预测噪音信号，所述预测噪音信号为所述车辆振动时预估产生的噪音信号；

0对所述预测噪音信号进行反相转换，得到所述消声信号；

输出所述消声信号，以使所述消声信号对所述车辆振动时产生的噪音进行抑制。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在输出所述消声信号之前，所述方法还包括：

5根据所述消声信号和所述反振信号，预测噪音消除结果，所述噪音消除结果包括均衡消除、过消除和欠消除；

根据所述噪音消除结果，对所述第二初始参数进行修正，得到第二修正参数；

根据所述检测振动信号和所述第二修正参数，确定预测修正噪音信号，所述预测修正噪音信号为所述车辆振动时预估产生的修正噪音信号；

对所述预测修正噪音信号进行反相转换，得到修正消声信号；

对应的，所述输出消声信号，包括：

输出所述修正消声信号，以使所述修正消声信号对所述车辆振动时产生的噪音进行抑制。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号之后，所述方法还包括：

将所述检测振动信号作为反馈信号对所述反振信号进行修正，得到修正反振信号；

输出所述修正反振信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述检测振动信号作为反馈信号对所述反振信号进行修正，得到修正反振信号，包括：

根据所述反振信号和所述检测振动信号，确定振动抑制结果，所述振动抑制结果包括均衡抑制、过抑制和欠抑制；

根据所述振动抑制结果，对所述第一初始参数进行修正，得到第一修正参数；

获取当前路面信息；

根据所述当前路面信息和所述第一修正参数，确定修正反振信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述振动抑制结果，对所述第一初始参数进行修正，得到第一修正参数，包括：

当所述振动抑制结果为过抑制时，按照预设步长增大所述第一初始参数，得到第一修正参数；

当所述振动抑制结果为欠抑制时，按照预设步长减小所述第一初始参数，得到第一修正参数。

8.一种用于车辆的降噪装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取待行驶路面的路面信息、预设的第一初始参数和预设的第二初始参数；

第一确定模块，用于根据所述路面信息和所述第一初始参数，确定反振信号，所述反振信号用于抑制车辆振动；

第一输出模块，用于输出所述反振信号；

第二获取模块，用于获取所述车辆行驶至所述待行驶路面时检测到的检测振动信号；

第二确定模块，用于根据所述检测振动信号和所述第二初始参数，确定消声信号，所述消声信号用于降低所述车辆振动产生的噪音；

第二输出模块，用于输出所述消声信号。

9.一种车辆，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，当所述处理器执行所述可执行指令时，所述处理器执行权利要求1至7任一项所述用于车辆的降噪方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，当处理器执行所述可执行指令时，所述处理器执行权利要求1至7任一项所述用于车辆的降噪方法的步骤。

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