CN219642543U - 一种车辆降噪系统以及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及降噪技术领域，尤其涉及一种车辆降噪系统以及车辆。其中，车辆降噪系统包括惯性测量单元、处理器和声音采集装置，惯性测量单元和声音采集装置均与处理器通信连接；惯性测量单元用于采集路面与车辆相互作用产生的噪音参考信号；声音采集装置用于采集车内噪声信号；处理器接收噪音参考信号和车内噪声信号，并生成降噪声信号；其中，降噪声信号与车内噪声信号的振幅相同以及相位相反。本公开的技术方案，通过利用车机中现有的惯性测量单元，在实现降低车内噪音的同时，可降低车辆硬件成本，从而有利于降低车辆成本。

Description

一种车辆降噪系统以及车辆

技术领域

本公开涉及降噪技术领域，尤其涉及一种车辆降噪系统以及车辆。

背景技术

车辆噪音的降噪方法包括主动降噪，而主动降噪一般利用主动噪声控制(ActiveNoise Control，ANC)技术，通过声音播放装置例如车载扬声器播放一个声源，使得播放声源和噪声在人耳处相叠加降，从而达到降噪的效果。

其中，主动路噪消除(Road Noise Cancellation，RNC)是在车载场景下通过利用ANC技术以达到消除车辆行驶过程中的路噪等，从而有利于提升乘车主体的乘车体验感。目前，车载RNC主要采用的是前馈式ANC系统，然而ANC系统通常需要在车辆上设置四个三轴加速度传感器，一方面三轴加速度传感器的成本较高，另一方面三轴加速度传感器需要安装在车辆，由此提高了车辆成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种车辆降噪系统以及车辆，在实现降低车内噪声的同时，有利于降低车辆硬件成本，从而有利于降低车辆成本。

第一方面，本公开实施例提供了一种车辆降噪系统，包括：

惯性测量单元、处理器和声音采集装置，所述惯性测量单元和所述声音采集装置均与所述处理器通信连接；

所述惯性测量单元用于采集路面与车辆相互作用产生的噪音参考信号；

所述声音采集装置用于采集车内噪声信号；

所述处理器接收所述噪音参考信号和所述车内噪声信号，并生成降噪声信号；

其中，所述降噪声信号与所述车内噪声信号的振幅相同以及相位相反。

在一些实施例中，所述处理器包括滤波单元，所述滤波单元用于对所述噪音参考信号和所述车内噪声信号进行自滤波计算以生成所述降噪声信号。

在一些实施例中，所述处理器为车辆的数字信号处理芯片。

在一些实施例中，所述声音采集装置包括多个声音采集单元；

多个所述声音采集单元与车辆的各座椅一一对应设置。

在一些实施例中，所述降噪系统还包括：

声音播放装置，所述声音播放装置与所述处理器通信连接；

所述声音播放装置用于播放所述降噪音信号，以降低所述车内噪声。

在一些实施例中，所述车辆降噪系统，还包括：

功放模块，所述功放模块的输入端与所述处理器通信连接，所述功放模块的输出端与所述声音播放装置连接；

所述功放模块用于接收所述处理器发送的所述降噪声信号，并驱动所述声音播放装置播放所述降噪音信号。

在一些实施例中，所述声音播放装置包括多个声音播放单元；

多个所述声音播放单元与车辆的各座椅一一对应设置。

在一些实施例中，所述声音采集装置为车内乘客的移动终端的声音采集单元。

在一些实施例中，所述声音播放装置为车内乘客的移动终端的声音播放单元。

第二方面，本公开实施例还提供了一种车辆，包括如第一方面所述的车辆降噪系统。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的车辆降噪系统包括惯性测量单元、处理器和声音采集装置，惯性测量单元和声音采集装置均与处理器通信连接；惯性测量单元用于采集路面与车辆相互作用产生的噪音参考信号；声音采集装置用于采集车内噪声信号；处理器接收噪音参考信号和车内噪声信号，并生成降噪声信号；其中，降噪声信号与车内噪声信号的相位相反。本公开实施例利用车机中现有的惯性测量单元，将惯性测量单元与处理器通信连接，进而通过车机中的惯性测量单元获取噪音参考信号，无需在车辆上额外安装三轴加速度传感器，避免了在车辆上安装三轴加速度传感器从而导致增加车辆成本的问题。由此，本公开实施例提供的车辆降噪在实现降低车内噪音的同时，可降低车辆硬件成本，从而有利于降低车辆成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种车辆降噪系统的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的另一种车辆降噪系统的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的一种车辆声音采集装置的分布结构示意图；

图4为本公开实施例提供的一种车辆声音播放装置的分布结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本公开实施例提供的车辆降噪系统利用车机中现有的惯性测量单元，将惯性测量单元与处理器通信连接，进而通过车机中的惯性测量单元获取噪音参考信号，无需在车辆上额外安装三轴加速度传感器，避免了在车辆上安装三轴加速度传感器从而导致增加车辆成本的问题。由此，本公开实施例提供的车辆降噪在实现降低车内噪音的同时，可降低车辆硬件成本，从而有利于降低车辆成本。

下面结合附图1-4，对本公开实施例提供的车辆降噪系统以及车辆进行示例性说明。

图1为本公开实施例提供的一种车辆降噪系统10的结构示意图。如图1所示，该车辆降噪系统10包括惯性测量单元11、处理器12和声音采集装置13，惯性测量单元11和声音采集装置13均与处理器12通信连接；惯性测量单元11用于采集路面与车辆相互作用产生的噪音参考信号；声音采集装置13用于采集车内噪声信号；处理器12接收噪音参考信号和车内噪声信号，并生成降噪声信号；其中，降噪声信号与车内噪声信号的振幅相同以及相位相反。

具体地，在车辆行驶过程中，车辆与路面相互作用产生的结构振动向车内辐射噪音，进而形成车内噪音。其中，将车辆与路面相互作用产生的结构振动作为噪音参考信号，噪音参考信号可通过惯性测量单元11采集，惯性测量单元11将采集到的噪音参考信号传输至处理器12，处理器12接收该噪音参考信号。在处理器12获取到该噪音参考信号的同时，声音采集装置13采集车内噪声信号并将车内噪声信号传输至处理器12，处理器12接收该车内噪音信号。进一步地，处理器12基于接收到的噪音参考信号和车内噪音信号，通过降噪算法实时生成降噪声信号。

其中，降噪声信号与车内噪声信号的振幅相等以及相位相反，由此可通过产生振幅相等以及相位相反的降噪声信号用于抵消车内噪声信号，进而可实现降低车内噪音。

需要说明的是，降噪算法为本领域技术人员熟知的技术手段，在此不限定也不赘述。

现有技术中，通常在车辆上设置四个三轴加速度传感器，通过三轴加速度传感器采集上述实施例所述的噪音参考信号，一方面三轴加速度传感器的成本较高，另一方面三轴加速度传感器需要安装在车辆，由此提高了车辆成本。而本公开实施例利用车机中现有的惯性测量单元11，将惯性测量单元11与处理器12通信连接，进而通过车机中的惯性测量单元11获取噪音参考信号，无需在车辆上额外安装三轴加速度传感器，在实现降低车内噪音的同时，可降低车辆硬件成本，从而有利于降低车辆成本。

本公开实施例提供的车辆降噪系统包括惯性测量单元11、处理器12和声音采集装置13，惯性测量单元11和声音采集装置13均与处理器12通信连接；惯性测量单元11用于采集路面与车辆相互作用产生的噪音参考信号；声音采集装置13用于采集车内噪声信号；处理器12接收噪音参考信号和车内噪声信号，并生成降噪声信号；其中，降噪声信号与车内噪声信号的相位相反。本公开实施例利用车机中现有的惯性测量单元11，将惯性测量单元11与处理器12通信连接，进而通过车机中的惯性测量单元11获取噪音参考信号，无需在车辆上额外安装三轴加速度传感器，避免了在车辆上安装三轴加速度传感器从而导致增加车辆成本的问题。由此，本公开实施例提供的车辆降噪系统在实现降低车内噪音的同时，可降低车辆硬件成本，从而有利于降低车辆成本。

在一些实施例中，图2为本公开实施例提供的另一种车辆降噪系统的结构示意图。如图2所示，处理器12包括滤波单元012，滤波单元012用于对噪音参考信号和车内噪声信号进行自滤波计算以生成降噪声信号。

具体地，滤波单元012实时获取噪音参考信号和车内的噪音信号，从而对噪音参考信号和所述车内噪声信号进行自滤波计算，以实时调整并生成与车内噪声信号的振幅相等以及相位相反的降噪音信号，以降低车内噪音。

在一些实施例中，参照图1或图2，处理器12复用为车辆的数字信号处理芯片。具体地，可将车辆的数字信号处理芯片作为处理器12。其中，数字信号处理芯片可用来快速实现各种数字信号处理算法，基于数字信号处理芯片的上述优点，将数字信号处理芯片作为处理器12，有利于提高处理器12对噪音参考信号和车内噪声信号的处理能力。

在一些实施例中，图3为本公开实施例提供的一种车辆声音采集装置的分布结构示意图。在图2的基础上，结合图3，声音采集装置13包括多个声音采集单元；多个声音采集单元与车辆的各座椅一一对应设置。

具体地，针对车辆30的各座位分别设置一个声音采集单元。图3示例性地示出了车辆30包括四个车座，并在四个车座上分别设置一个声音采集单元。如图3所示，座位31对应设置第一声音采集单元031，座位32对应设置第二声音采集单元032，座位33对应设置第三声音采集单元033，座位34对应设置第四声音采集单元034。

如图3所示，座位31所在位置的车内噪音信号可通过第一声音采集单元031例如车载麦麦克风进行拾取，同理座位32所在位置的车内噪音信号可通过第二声音采集单元032例如车载麦麦克风进行拾取，座位33所在位置的车内噪音信号可通过第三声音采集单元033例如车载麦麦克风进行拾取，座位34所在位置的车内噪音信号可通过第四声音采集单元034例如车载麦麦克风进行拾取。需要说明的是，车载麦麦克风设置在车载座椅且贴近人耳所在位置。

由此，通过针对性地获取车辆对应位置的车内噪音信号，生成对应的降噪音信号，从而有利于优化车内的降噪效果。

需要说明的是，图3仅为本公开实施例的一种实现方式，并不对此进行具体限定。

在一些实施例中，继续参照图2，降噪系统还包括声音播放装置15；声音播放装置15用于播放降噪音信号，以降低车内噪声。

具体地，处理器12基于获取到的噪音参考信号和车内噪声信号，对噪音参考信号和车内噪声信号进行处理分析，并生成降噪音信号。在此基础上，声音播放装置15播放该降噪音信号，由于降噪音信号与车内噪声信号的振幅相同以及相位相反，因此声音播放装置15通过播放降噪音信号，有利于降低车内噪声。

在一些实施例中，继续参照图2，车辆降噪系统10还包括功放模块14，功放模块14的输入端与处理器12通信连接，功放模块14的输出端与声音播放装置15连接；功放模块14用于接收处理器12发送的降噪声信号，并驱动声音播放装置15播放降噪音信号。

具体地，处理器12基于获取到的噪音参考信号和车内噪声信号，对噪音参考信号和车内噪声信号进行处理分析，并生成降噪音信号。随后，处理器12将降噪音信号传输至功放模块14，功放模块14获取到降噪声信号，并对降噪声信号进行放大；进一步地，以放大后的降噪声信号作为驱动信号来驱动声音播放装置15播放降噪音信号，从而降低车内的噪音信号。

在一些实施例中，图4为本公开实施例提供的一种车辆声音播放采集装置的分布结构示意图。如图4所示，声音播放装置15包括多个声音播放单元；多个声音播放单元与车辆的各座椅一一对应设置。

具体地，针对车辆30的各座位分别设置一个声音播放单元例如车载扬声器。图4示例性地示出了车辆30包括四个车座，并对应四个车座分别设置一个声音播放单元。如图4所示，对应座位31设置第一声音播放单元051，对应座位32设置第二声音播放单元052，对应座位33设置第三声音播放单元053，对应座位34设置第四声音播放单元054。

结合图3和图4，座位31所在位置的车内噪音信号通过第一声音采集单元031例如车载麦麦克风进行拾取，进而通过处理器12生成对应座位31所在位置的降噪音信号，随后可通过对应座位31设置的第一声音播放单元051播放降噪音信号，从而对座位31所在位置区域进行降噪。同理，座位32所在位置的车内噪音信号通过第二声音采集单元032例如车载麦麦克风进行拾取，进而通过处理器12生成对应座位32所在位置的降噪音信号，随后可通过对应座位32设置的第二声音播放单元052播放降噪音信号，从而对座位32所在位置区域进行降噪；座位33所在位置的车内噪音信号通过第三声音采集单元033例如车载麦麦克风进行拾取，进而通过处理器12生成对应座位33所在位置的降噪音信号，随后可通过对应座位33设置的第三声音播放单元053播放降噪音信号，从而对座位33所在位置区域进行降噪；座位34所在位置的车内噪音信号通过第四声音采集单元034例如车载麦麦克风进行拾取，进而通过处理器12生成对应座位34所在位置的降噪音信号，随后可通过对应座位34设置的第四声音播放单元054播放降噪音信号，从而对座位34所在位置区域进行降噪。由此，通过针对性地获取车辆对应位置的车内噪音信号，生成对应的降噪音信号并控制对应的声音播放单元播放降噪音信号，从而有利于优化车内的降噪效果，进而可提高用户的使用体验感。

需要说明的是，声音采集单元是为了采集人耳附近的噪音信号，而声音播放单元针对声音采集单元一一对应设置，从而发出对应的降噪音信号，对人耳听到的噪音进行降噪。图4仅为本公开实施例的一种实现方式，例如将声音播放单元分别对应各座椅设置在车窗上，本公开实施例对声音播放单元的具体设置位置不作具体限定。

在一些实施例中，声音采集装置可为车内乘客的移动终端的声音采集单元。具体地，车内乘客的移动终端的声音采集单元与车辆中的处理器通信连接，由此可通过车内乘客的移动终端的声音采集单元采集车内乘客所在位置的噪音信号并传输至处理器，随后处理器12通过自适应滤波计算降噪音信号。

在一些实施例中，声音播放装置可为车内乘客的移动终端的声音播放单元。具体地，车内乘客的移动终端的功放模快与车辆中的处理器通信连接，由此处理器生成的降噪音信号可传输至移动终端的功放模快，移动终端的功放模块获取到降噪声信号，并对降噪声信号进行放大；进一步地，放大后的降噪声信号作为驱动信号，驱动车内乘客的移动终端的声音播放单元播放降噪音信号，从而降低车内的噪音信号。

由此，本公开实施例提供的车辆降噪系统，可利用车机系统里的惯性测量单元采集车辆的结构振动并作为RNC系统的参考信号，替代RNC系统通常使用的加速度传感器，从从而在实现车内降噪性能的同时，有利于减少车辆成本。

在上述各实施方式的基础上，本公开实施例还提供了一种车辆。车辆包括上述各实施例中的车辆降噪系统，因此具有相同或相似的有益效果，在此不再一一赘述。

在其他实施方式中，车辆还可包括驾舱系统、驱动系统以及其他结构或功能系统或组件，在此不赘述也不限定。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车辆降噪系统，其特征在于，包括：

惯性测量单元、处理器和声音采集装置，所述惯性测量单元和所述声音采集装置均与所述处理器通信连接；

所述惯性测量单元用于采集路面与车辆相互作用产生的噪音参考信号；

所述声音采集装置用于采集车内噪声信号；

所述处理器接收所述噪音参考信号和所述车内噪声信号，并生成降噪声信号；

其中，所述降噪声信号与所述车内噪声信号的振幅相同以及相位相反。

2.根据权利要求1所述的车辆降噪系统，其特征在于，所述处理器包括滤波单元，所述滤波单元用于对所述噪音参考信号和所述车内噪声信号进行自滤波计算以生成所述降噪声信号。

3.根据权利要求2所述的车辆降噪系统，其特征在于，所述处理器为车辆的数字信号处理芯片。

4.根据权利要求1所述的车辆降噪系统，其特征在于，所述声音采集装置包括多个声音采集单元；

多个所述声音采集单元与车辆的各座椅一一对应设置。

5.根据权利要求1所述的降噪系统，其特征在于，还包括：

声音播放装置，所述声音播放装置与所述处理器通信连接；

所述声音播放装置用于播放所述降噪声信号，以降低所述车内噪声。

6.根据权利要求5所述的车辆降噪系统，其特征在于，还包括：

功放模块，所述功放模块的输入端与所述处理器通信连接，所述功放模块的输出端与所述声音播放装置连接；

所述功放模块用于接收所述处理器发送的所述降噪声信号，并驱动所述声音播放装置播放所述降噪声信号。

7.根据权利要求5所述的车辆降噪系统，其特征在于，所述声音播放装置包括多个声音播放单元；

多个所述声音播放单元与车辆的各座椅一一对应设置。

8.根据权利要求5所述的车辆降噪系统，其特征在于，所述声音播放装置为车内乘客的移动终端的声音播放单元。

9.根据权利要求1所述的车辆降噪系统，其特征在于，所述声音采集装置为车内乘客的移动终端的声音采集单元。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的车辆降噪系统。