DE102022118019A1 - Geräuschreduzierungssystem mit einer Kombinationseinheit, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung desselben - Google Patents

Geräuschreduzierungssystem mit einer Kombinationseinheit, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung desselben Download PDF

Info

Publication number
DE102022118019A1
DE102022118019A1 DE102022118019.0A DE102022118019A DE102022118019A1 DE 102022118019 A1 DE102022118019 A1 DE 102022118019A1 DE 102022118019 A DE102022118019 A DE 102022118019A DE 102022118019 A1 DE102022118019 A1 DE 102022118019A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unit
signal
sound
counter
virtual
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
DE102022118019.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Marc VON ELLING
Julius Häuslein
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.)
Recalm GmbH
Original Assignee
Recalm GmbH
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 Recalm GmbH filed Critical Recalm GmbH
Priority to DE102022118019.0A priority Critical patent/DE102022118019A1/de
Priority to EP23184976.1A priority patent/EP4310830A1/de
Priority to US18/220,956 priority patent/US20240029704A1/en
Publication of DE102022118019A1 publication Critical patent/DE102022118019A1/de
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
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17873—General system configurations using a reference signal without an error signal, e.g. pure feedforward
    • 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
    • G10K11/17821—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 input signals only
    • G10K11/17823—Reference signals, e.g. ambient acoustic environment
    • 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
    • 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
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17853—Methods, e.g. algorithms; Devices of the filter
    • 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
    • G10K11/17881—General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being an acoustic signal, e.g. recorded with a microphone
    • 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
    • G10K2210/108—Communication systems, e.g. where useful sound is kept and noise is cancelled
    • G10K2210/1082—Microphones, e.g. systems using "virtual" microphones
    • 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
    • G10K2210/3047—Prediction, e.g. of future values of 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
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3221—Headrests, seats or the like, for personal ANC systems

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Geräuschreduzierungssystem (20) zur aktiven Kompensierung von Hintergrundgeräusch einer Geräuschquelle (6) in einem Geräuschreduzierungsbereich (14) in einem Fahrgastbeförderungsbereich (4) eines Fahrzeugs (2), das System (20) weist eine Steuereinheit (10), mindestens einen Sensor (8.1...8.4) zur Erfassung des Hintergrundgeräusches der Geräuschquelle (6), einen Schallgeber (12) zur Erzeugung von Gegenschall und mindestens ein Fehlermikrofon (15) auf, das eingerichtet ist, von der Geräuschquelle (6) ausgesendetes Hintergrundgeräusch und von dem Schallgeber (12) ausgesendetes Gegenschall aufzunehmen. Das System (20) weist ferner eine Mehrzahl von Sensoren (8.1...8.4) zum Erfassen des Hintergrundgeräusches der Geräuschquelle (6) auf, wobei die Sensoren (8.1...8.4) an verschiedenen Positionen in dem Fahrzeug (2) angeordnet sind, wobei jeder Sensor (8.1 ...8.4) eingerichtet ist, ein Referenzsignal (S8.1...S8.4) zu erzeugen, und das Steuergerät ferner mindestens eine Kombinationseinheit (70) aufweist, die mit den Sensoren (8.1 ...8.4) gekoppelt und eingerichtet ist, die Referenzsignale (S8.1...S8.4) der gekoppelten Sensoren (8.1...8.4) zu empfangen, wobei die Kombinationseinheit (70) ferner eingerichtet ist, ein virtuelles Referenzsignal (SX) aus den Referenzsignalen (S8.1...S8.4) zu bestimmen, und die Kombinationseinheit (70) mit der dynamischen Einstelleinheit (36) gekoppelt ist, so dass das virtuelle Referenzsignal (SX) der Gegenschall-Einheit (34) zugeführt wird, die eingerichtet ist, das Gegenschallsignal (A) auf der Grundlage des virtuellen Referenzsignals (SX) zu erzeugen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Geräuschreduzierungssystem zur aktiven Kompensierung von durch eine Geräuschquelle in einem Geräuschreduzierungsbereich in einem Fahrgastbeförderungsbereich eines Fahrzeugs erzeugtem Hintergrundgeräusch, wobei das System eine Steuereinheit, mindestens einen Referenzsensor zur Erfassung des Hintergrundgeräusches der Geräuschquelle, einen Schallgeber zur Erzeugung von Gegenschall zur Überlagerung des Gegenschalles mit dem Hintergrundgeräusch in dem Geräuschreduzierungsbereich zur aktiven Reduzierung des Hintergrundgeräusches, und ein Fehlermikrofon aufweist, das eingerichtet ist, von der Geräuschquelle ausgesendetes Hintergrundgeräusch und von dem Schallgeber ausgesendetes Gegenschall aufzunehmen, wobei ein Geräuschreduzierungsalgorithmus in der Steuereinheit implementiert ist, die eine Gegenschall-Einheit zur Erzeugung eines Gegenschallsignals zum Ansteuern des Schallgebers aufweist, so dass er das Gegenschall erzeugt. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des Geräuschreduzierungssystems. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Geräuschreduzierungssystems. Und ein solches System zu verwenden.
  • Geräuschreduzierungssysteme sind in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Geräuschreduzierungssysteme werden auch als Geräuschverdrängungssysteme, Hintergrundgeräuschverdrängungssysteme, Hintergrundgeräuschreduzierungssysteme und Geräuschunterdrückungssysteme bezeichnet. Es wird zwischen aktiven und passiven Systemen unterschieden. Bei einem passiven System werden schallabsorbierende Materialien eingesetzt, um unerwünschte Hintergrundgeräusche in beispielsweise einem Fahrgastbereich eines Fahrzeugs zu reduzieren. Bei aktiven Geräuschreduzierungssystemen, die auch als aktive Geräuschunterdrückungssysteme oder aktive Geräuschschutzsysteme (häufig als „ANC“ abgekürzt) bezeichnet werden, wird eine aktive Geräuschkompensierung mittels Gegenschall (auch als „Gegen-Geräusch“, engl. „anti-noise“, bezeichnet) eingesetzt. Der Gegenschall wird dem unerwünschten Hintergrundgeräusch überlagert, so dass das Hintergrundgeräusch in einer Ruhezone mittels destruktiver Interferenz reduziert oder fast vollständig ausgelöscht wird.
  • Im Zusammenhang mit dieser Beschreibung werden nur aktive Geräuschreduzierungssysteme erläutert, selbst wenn diese nicht ausdrücklich als aktive Geräuschreduzierungssysteme, sondern vielmehr lediglich als Geräuschreduzierungssysteme bezeichnet werden.
  • Im Allgemeinen werden Geräuschreduzierungssysteme durch Minimierung eines Fehlersignals angesteuert, welches das Restgeräusch bezeichnet, das von dem Geräuschreduzierungssystem nicht unterdrückt werden kann. Um eine effiziente Geräuschunterdrückung vorzusehen, sollte das Restgeräusch in der Nähe des oder am Gehörgang des Benutzers minimiert werden. Um das Geräusch an einer Position zu schätzen, an der ein physikalisches Mikrofon nicht platziert werden kann oder nicht erwünscht ist, platziert zu werden, ist das Konzept „virtueller Mikrofone“ eingeführt worden. Dieses Konzept wird grundsätzlich beispielsweise in US 5,381,485 beschrieben.
  • Aktive Geräuschunterdrückungssysteme können als vorwärtsfortschreibende Geräuschunterdrückungsanordnungen ausgelegt sein, bei denen ein Sensor, auch als Referenzsensor bezeichnet, das Hintergrundgeräusch einer Geräuschquelle erfasst. Das Referenzmikrofon erfasst das Hintergrundgeräusch einer Geräuschquelle, deren Geräusch in dem Geräuschreduzierungsbereich ausgelöscht werden soll. Ein Gegenschall-Filter steuert einen Schallgeber an, der den Gegenschall aussendet und das Signal des Referenzmikrofons verwendet. Die Ausgabe des Gegenschall-Filters wird nicht nur zum Ansteuern des Schallgebers verwendet, sondern auch einem weiteren Filter zugeführt. Dieser ist ausgelegt, ein Stummschaltungssignal zu schätzen, welches den Gegenschall an der Position des zuvor erwähnten virtuellen Mikrofons darstellt. Durch Subtraktion des geschätzten Stummschaltungssignals von dem geschätzten Signal, welches das Hintergrundgeräusch und der Gegenschall ist, kann das Fehlersignal abgeleitet werden. Das Fehlersignal stellt eine Fehlerfunktion des Geräuschreduzierungssystems dar. Durch Minimierung des Werts der Fehlerfunktion wird das Geräuschunterdrückungssystem dynamisch an das durch die Geräuschquelle erzeugte Geräusch angepasst, wodurch eine effiziente Geräuschreduzierung an der Position des virtuellen Mikrofons erzielt werden kann.
  • Die Gesamtleistung von vorwärtsfortschreibenden Geräuschunterdrückungssystemen hängt stark von der Qualität des Referenzsignals ab, das durch den Sensor erfasst wird und für das Hintergrundgeräusch bezeichnend ist. Das Referenzsignal wird benötigt, um einen angemessenen Geräuschunterdrückungseffekt zu gewährleisten.
  • US 2020/0074976 A1 offenbart ein Geräuschunterdrückungssystem, das ein virtuelles Mikrofonkonzept einsetzt. Zur Anpassung des Geräuschunterdrückungsfilters wird ein Finite Impulse Response-Filter (FIR) eingesetzt. Darüber hinaus kann das bekannte System eine Mehrzahl von Referenzsensoren zur Erfassung des Hintergrundgeräusches einsetzen. Jedes Referenzsignal wird dem Filter zugeführt, der eingerichtet ist, die Parameter des Geräuschreduzierungsalgorithmus anzupassen. Ein Multi Input Multi Output-System (MIMO) wird eingesetzt, um die vielfachen Signale der Referenzsensoren widerzuspiegeln.
  • Darüber hinaus kann in dem System, das aus US 2020/0074976 A1 bekannt ist, ein Wiener-Filter für die Analyse der Vielzahl von Referenzsignalen eingesetzt werden. In diesem Kontext kann auch ein prädiktiver Wiener-Filter eingesetzt werden. Die parallele Verarbeitung der Vielzahl von Referenzsignalen in der MIMO-Anordnung stellt jedoch einen erheblichen Rechenaufwand für die Verarbeitungseinheit dar.
  • In Anbetracht des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Geräuschreduzierungssystem zur aktiven Kompensierung von Hintergrundgeräusch, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems und Verwendung des Systems vorzusehen, wobei eine effiziente Geräuschreduzierung vorgesehen werden soll, während der Rechenaufwand für die Verarbeitungseinheiten verringert wird.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Geräuschreduzierungssystem zur aktiven Kompensierung von durch eine Geräuschquelle in einem Geräuschreduzierungsbereich in einem Fahrgastbeförderungsbereich eines Fahrzeugs erzeugtem Hintergrundgeräusch, wobei das System eine Steuereinheit, mindestens einen Referenzsensor zur Erfassung des Hintergrundgeräusches der Geräuschquelle, einen Schallgeber zur Erzeugung von Gegenschall zur Überlagerung des Gegenschalles mit dem Hintergrundgeräusch in dem Geräuschreduzierungsbereich zur aktiven Reduzierung des Hintergrundgeräusches und ein Fehlermikrofon aufweist, das eingerichtet ist, von der Geräuschquelle ausgesendetes Hintergrundgeräusch und von dem Schallgeber ausgesendetes Gegenschall aufzunehmen, wobei ein Geräuschreduzierungsalgorithmus in der Steuereinheit implementiert ist, die eine Gegenschall-Einheit zur Erzeugung eines Gegenschallsignals zum Ansteuern des Schallgebers aufweist, so dass er den Gegenschall erzeugt. Das Geräuschreduzierungssystem wird ferner dadurch verbessert, dass das System eine Mehrzahl von Referenzsensoren zum Erfassen des Hintergrundgeräusches der Geräuschquelle aufweist, wobei die Referenzsensoren an verschiedenen Positionen in dem Fahrzeug angeordnet sind, wobei jeder Referenzsensor eingerichtet ist, ein Referenzsignal zu erzeugen, das Steuergerät ferner mindestens eine Kombinationseinheit aufweist, die mit mindestens zwei der Mehrzahl von Referenzsensoren gekoppelt und ausgelegt sind, die Referenzsignale der gekoppelten Referenzsensoren zu empfangen, wobei die Kombinationseinheit ferner eingerichtet ist, aus den Referenzsignalen ein virtuelles Referenzsignal zu bestimmen, und die Kombinationseinheit mit der Gegenschall-Einheit gekoppelt ist, so dass das virtuelle Referenzsignal der Gegenschall-Einheit zugeführt wird, die eingerichtet ist, das Gegenschall-Signal auf der Grundlage des virtuellen Referenzsignals zu erzeugen.
  • Theoretisch wird in einem 3D-Raum mit verteilten Geräuschquellen eine unendliche Anzahl von Referenzmikrofonen benötigt, um alle Quellen zu lokalisieren und einen perfekten Geräuschunterdrückungseffekt zu gewährleisten. Dies ist bei praktischen Ausführungen naturgemäß nicht erreichbar. Bekannte Lösungen wenden einen Multi-Input-Multi-Output (MIMO) -Ansatz an, der jedoch unter einer hohen Rechenbelastung der Verarbeitungseinheiten leidet. Dieser Ansatz ist daher bei praktischen Ausführungen eingeschränkt. Durch Einführung der Kombinationseinheit, die eine Multiple-Input Single-Output-Vorrichtung (MISO-Vorrichtung) darstellt, kann ein virtuelles Referenzsignal vorgesehen werden, das eine korrekte Geräuschunterdrückung ermöglicht, ohne einer Notwendigkeit für parallele Verarbeitung. Die kombinatorische Logik der Kombinationseinheit erhöht die Kohärenz der Vielzahl von Referenzsignalen in einem einzigen allgemeinen virtuellen Referenzsignal. Mit anderen Worten wird eine virtuelle Referenz aus mehreren Eingaben berechnet. Dieser neue Ansatz entlastet nicht nur die Verarbeitungseinheit von der hohen Rechenbelastung, das virtuelle Referenzsignal verbessert auch die Leistung der Geräuschunterdrückung.
  • Der Geräuschreduzierungsalgorithmus, der in der Steuereinheit implementiert ist, kann ein beliebiger geeigneter Geräuschreduzierungsalgorithmus sein, der beispielsweise auf einem oder mehreren der folgenden Filter oder Algorithmen basiert: FxLMS (Filtered-x Least Mean Square), FsLMS (Filtered-s Least Mean Square), neuronales Netzwerk, statistischer FIR-Filter (Finite Impulse Response) oder dergleichen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Geräuschreduzierungssystem ferner dadurch verbessert, dass die Kombinationseinheit eingerichtet ist, das virtuelle Referenzsignal aus den Referenzsignalen für einen zukünftigen Zeitpunkt zu bestimmen.
  • Signalverarbeitung oder -filterung führt zwangsläufig zu einer gewissen Signallatenz. Darüber hinaus gibt es eine gewisse Signallaufzeit für den Gegenschall, das sich von dem Schallgeber in die Ruhezone ausbreitet. Diese beiden Effekte stellen den Haupteinfluss auf die Signalverzögerung dar. Darum ist die Kombinationseinheit ausgelegt, das Referenzsignal für den Schallgeber für einen zukünftigen Zeitpunkt zu bestimmen. Insbesondere ist die Kombinationseinheit ausgelegt, das virtuelle Referenzsignal für einen zukünftigen Zeitpunkt dadurch zu bestimmen, dass die Signalverzögerung, die durch die Kombinationseinheit selbst verursacht wird, kompensiert wird.
  • Bei Betrachtung der Signallaufzeit auf dem sogenannten Nebenpfad von dem Schallgeber in die Ruhezone kann das zur Bestimmung des zukünftigen Zeitpunkts benötigte Zeitintervall unter Verwendung der Gruppenverzögerung des Gegenschallsignals auf dem Nebenpfad vorhergesagt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der zuvor erwähnte zukünftige Zeitpunkt aus einem Maximalwert der Gruppenverzögerung des Gegenschalles auf dem Nebenpfad berechnet werden. Zusätzlich zu der Signallaufzeit (erste Verzögerung) auf dem Nebenpfad gibt es eine durch die Signalverarbeitung verursachte Verzögerung. Diese zweite Verzögerung kann auch in Betracht gezogen werden, insbesondere zusätzlich zu der ersten Verzögerung.
  • Die zukünftige Vorhersage des virtuellen Referenzsignals, das zur Berechnung eines den Schallgeber ansteuernden Signals eingesetzt wird, kann durch geeignete Definition eines Wiener-Filters und die Berechnung der Wiener-Hopf-Gleichung bestimmt werden. Darüber hinaus kann die Bestimmung des virtuellen Referenzsignals für den zukünftigen Zeitpunkt durch ein neuronales Netzwerk und zweckdienliches Training des neuronalen Netzwerks erfolgen. Weitere Einzelheiten hinsichtlich des Trainings des neuronalen Netzwerks wird weiter unten angegeben.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann mindestens eines der Referenzsignale mit Bandpass gefiltert sein. Mit anderen Worten werden nur die Frequenzen in den Referenzsignalen berücksichtigt, die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs oder -intervalls liegen. Beispielsweise kann das Signal unter Verwendung eines Frequenzfensters gefiltert werden, das von 50 Hz bis 350 Hz reicht. Ein Bandpassfilter kann auf ausgewählte Referenzsignale oder auf alle Referenzsignale angewendet werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden die Referenzsensoren und die Referenzsignale jeweils gruppiert, beispielsweise in eine erste und eine zweite Gruppe oder Satz. Ein Bandpassfilter kann auf einen ausgewählten Satz der genannten Sätze von Signalen angewendet werden.
  • Darüber hinaus wird bei Rückbezug auf die oben erwähnte Gruppenverzögerung der Maximalwert der Gruppenverzögerung in diesem besonderen Frequenzintervall bestimmt. Beispielsweise wird zunächst die Gruppenverzögerung für den linken und rechten Kanal für alle Frequenzen innerhalb dieses Frequenzfensters bestimmt. In einem zweiten Schritt wird der Maximalwert für die Gruppenverzögerung bestimmt, wobei insbesondere sowohl der linke als auch der rechte Kanal berücksichtigt werden. Die resultierende maximale Verzögerung wird zur Schätzung des zukünftigen Zeitpunkts eingesetzt und der Wiener-Filter oder das neuronale Netzwerk werden zur Berechnung eines zweckdienlichen virtuellen Referenzsignals für den zukünftigen Zeitpunkt angepasst oder ausgebildet.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Sensoren, die ausgelegt sind, die Referenzsignale zu erzeugen, Mikrofone oder Beschleunigungssensoren. Die Sensoren werden an verschiedenen physikalischen Positionen innerhalb des Fahrzeugs platziert. Insbesondere werden die Sensoren im Fahrwerk des Wagens angeordnet. Beispielsweise befinden sich die Sensoren an Achsschenkeln oder Querlenkern in der Radaufhängung des Fahrwerks. Der Sensor kann ein physikalischer Sensor oder ein virtueller Sensor sein. Ein physikalischer Sensor kann eine beliebige Art von geeignetem und gemeinhin bekanntem Sensor sein, beispielsweise ein elektromechanischer Beschleunigungssensor, ein Mikrofon oder dergleichen. Ein virtueller Sensor kann beispielsweise durch Einsatz eines geeigneten Modells vorgesehen werden. Beispielsweise kann ein Modell eines Verbrennungsmotors, das bestimmte Parameter von der Motorsteuerung empfängt, ein Signal liefern, das die Geräuschemission des Verbrennungsmotors ziemlich präzise beschreibt. Dieses besondere Konzept eines virtuellen Sensors kann selbstverständlich auf andere Komponenten eines Fahrzeugs angewendet werden, beispielsweise auf Komponenten von dessen Fahrwerk.
  • Es ist besonders vorteilhaft, dass die Sensoren von der Ruhezone beabstandet sind. Das Hintergrundgeräusch, das im Fahrwerk des Fahrzeugs erzeugt wird, hat eine gewisse Laufzeit, bis es die Ruhezone und die Ohren des Fahrgastes erreicht. Auf dem Pfad von den Sensoren zu der Verarbeitungseinheit gibt es eine erste Signallaufzeit der Referenzsignale, die beispielsweise elektrische oder optische Signale sind. Andererseits gibt es eine zweite Signallaufzeit des Geräusches, das von einer Geräuschquelle, beispielsweise von einem Rad, erzeugt wird, auf einem Pfad ähnlicher Länge von der Geräuschquelle in die Ruhezone. Dieses Geräuschsignal besteht jedoch aus akustischen Wellen und wird über die Umgebungsluft oder über das Fahrwerk des Fahrzeugs übertragen. Die erste Signallaufzeit ist typischerweise kürzer als die zweite Laufzeit des Hintergrundgeräusches. Somit kann das Referenzsignal, das für das Hintergrundgeräusch bezeichnend ist, analysiert und verarbeitet werden, bevor das Hintergrundgeräusch selbst den Fahrgastbereich erreicht. Aufgrund dessen ist es möglich, das virtuelle Referenzsignal im Voraus und derartig zu berechnen, dass der Schallgeber, der durch ein Signal angesteuert wird, das auf dem virtuellen Referenzsignal basiert, einen Gegenschall aussenden kann, welches das Hintergrundgeräusch auslöscht, wenn es die Ruhezone erreicht.
  • Zusammen mit der Ausbildung der Kombinationseinheit, die eingerichtet ist, das virtuelle Referenzsignal für einen zukünftigen Zeitpunkt zu berechnen (beispielsweise unter Verwendung des Wiener-Filters oder des neuronalen Netzwerks), kann ein Signal zur Ansteuerung des Schallgebers vorgesehen werden, das eine sehr effiziente Geräuschunterdrückung in der Ruhezone ermöglicht. Die Parameter und die besondere Vorrichtung der Steuereinheit, insbesondere der Kombinationseinheit, ferner insbesondere des Wiener-Filters oder des neuronalen Netzwerks, können in Kalibriermessungen bestimmt werden.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Kombinationseinheit ausgelegt, in einem ersten Schritt die Referenzsignale zu dekorrelieren und in einem zweiten Schritt aus den dekorrelierten Referenzsignalen das virtuelle Referenzsignal zu bestimmen.
  • Die Dekorrelation der Referenzsignale ist besonders vorteilhaft, weil diese Operation keine zusätzliche Signalverzögerung verursacht. Dies liegt daran, dass die Dekorrelation lediglich eine lineare Operation ist. Darüber hinaus ist eine Dekorrelation der Referenzsignale besonders vorteilhaft, wenn Beschleunigungssensoren als Referenzsensoren eingesetzt werden. Die Bewegung von Fahrwerkskomponenten in einem Fahrzeug, beispielsweise die Bewegung von Achsschenkeln oder Querlenkern in der Radaufhängung, ist nicht unabhängig voneinander. Dies liegt einfach an der Tatsache, dass die Teile physikalisch miteinander verbunden sind. Somit sind auch die Referenzsignale, die beispielsweise von 3D-Beschleunigungssensoren aufgenommen werden, nicht völlig unabhängig voneinander. Es kann erwartet werden, dass zumindest einige der Beschleunigungswerte für die drei kartesischen Koordinaten jedes einzelnen Sensors korreliert sein werden. Durch Dekorrelieren der Referenzsignale kann die maximale Dimension der Signale, die in der Kombinationseinheit zu verarbeiten sind, reduziert werden. Dies erfolgt vorteilhafterweise, bevor eine wesentliche Verarbeitung der Signale beginnt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung implementiert die Kombinationseinheit einen Wiener-Filter, der auf die Referenzsignale angewendet wird, um das virtuelle Referenzsignal zu bestimmen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform implementiert die Kombinationseinheit ein neuronales Netzwerk, das trainiert ist, aus den Referenzsignalen das virtuelle Referenzsignal zu bestimmen. Insbesondere ist das neuronale Netzwerk ein vorwärtsfortschreibendes neuronales Netzwerk (engl. feedforward neural network) oder ein rekurrentes neuronales Netzwerk (engl. recurrent neural network).
  • Der Wiener-Filter ist insbesondere ein MISO (Multiple Input Single Output) -FIR (Finite Impulse Response) -Filter. Der Filter kombiniert verschiedene Referenzsignale zu dem allgemeinen virtuellen Referenzsignal. Die Filterkoeffizienten des Wiener-MISO-FIR-Filters, der eingesetzt wird, um die verschiedenen Referenzsignale zu dem virtuellen Referenzsignal zu kombinieren, beschreiben die Übertragungseigenschaften der Kombinationseinheit. Das ideale virtuelle Referenzsignal wäre ein Signal eines virtuellen Monitormikrofons, das sich an der Position des Ohres des Fahrgastes in der Ruhezone befindet. Bei diesem Ansatz ist zu berücksichtigen, dass der sekundäre Übertragungspfad von dem Schallgeber zum Ohr des Fahrgastes in Betracht zu ziehen ist, weil das virtuelle Referenzsignal zur Ansteuerung des Schallgebers eingesetzt wird. Dieser Ansatz kann jedoch zur Bestimmung der Parameter des Wiener-Filters in einem Kalibrierverfahren verwendet werden. Insbesondere beschreibt das zuvor erwähnte Fehlersignal genau das Geräusch, das durch den Geräuschreduzierungsalgorithmus mit allen Signalkomponenten und in dem gesamten Frequenzbereich - theoretisch - zu minimieren ist. Der Frequenzbereich wird in der Praxis, wie zuvor erwähnt, durch einen Bandpass begrenzt. Darüber hinaus durchläuft, wie ebenfalls erwähnt, dieses von dem Schallgeber ausgegebene Signal auf seinem Weg von dem Schallgeber zu dem Ohr des Fahrgastes den Nebenpfad und weist eine gewisse Laufzeit auf.
  • In einer Situation, in der das Fehlersignal als das Referenzsignal übernommen wird, steht dieses Signal dem Algorithmus zu spät zur Verfügung. Die Verzögerung beträgt so viele Taktzyklen, wie die Laufzeit auf dem Nebenpfad andauert. Um dieses Problem zu lösen, wird das virtuelle Referenzsignal vorhergesagt. Mit anderen Worten wird das Referenzsignal aus den Sensorsignalen für einen zukünftigen Zeitpunkt bestimmt. Es ist möglich, das Signal aufgrund der Tatsache vorherzusagen, dass es zwischen der Erzeugung des Geräusches beispielsweise an den Rädern des Fahrzeugs und dem Eintreffen des Hintergrundgeräusches in der Ruhezone eine Zeitdifferenz gibt. Diese Vorhersage kann in die Koeffizienten des Wiener-Filters integriert werden. Dies kann beispielsweise bei einer anfänglichen Kalibriermessung erfolgen.
  • Die Implementierung eines neuronalen Netzwerkes in der Kombinationseinheit bietet mehr Freiheit im Vergleich zu dem klassischeren Ansatz unter Verwendung des MISO-FIR-Wiener-Filters. Beispielsweise kann eine nichtlineare Aktivierung in den neuronalen Netzwerken verwendet werden, um verschiedene Ausprägungen in den Neuronen widerzuspiegeln, die nichtlineares Verhalten simulieren. Darüber hinaus können unterschiedliche Topologien der neuronalen Netzwerke eingesetzt werden, wobei sich ein vorwärtsfortschreibendes neuronales Netzwerk und ein rekurrentes neuronales Netzwerk als besonders geeignet erwiesen haben. Das Training des neuronalen Netzwerkes ist derartig, dass das virtuelle Referenzsignal eingerichtet ist, das Signal für einen zukünftigen Zeitpunkt zu bestimmen. Dies wird durch einfaches Verschieben des Trainingssignals in Bezug auf das geschätzte Signal oder umgekehrt beim Training des neuronalen Netzwerkes implementiert.
  • Wie zuvor erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn die Kombinationseinheit ferner eine Bandpasseinheit aufweist, die eingerichtet ist, einen Bandpassfilter auf die Referenzsignale anzuwenden.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Geräuschreduzierungssystem dadurch weiter verbessert, dass die Steuereinheit mindestens eine erste Kombinationseinheit und eine zweite Kombinationseinheit aufweist. Die erste Kombinationseinheit ist mit einem ersten Satz von Referenzsensoren der Mehrzahl von Referenzsensoren gekoppelt. Sie ist ausgelegt, die Referenzsignale der gekoppelten Referenzsensoren zu empfangen. Die zweite Kombinationseinheit ist mit einem zweiten Satz von Referenzsensoren der Mehrzahl von Referenzsensoren gekoppelt und ausgelegt, die Referenzsignale der gekoppelten Referenzsensoren zu empfangen. Die erste Kombinationseinheit ist ausgelegt, aus den Referenzsignalen ein erstes virtuelles Referenzsignal zu bestimmen. Die zweite Kombinationseinheit ist ausgelegt, aus den Referenzsignalen ein zweites virtuelles Referenzsignal zu bestimmen. Die Steuereinheit weist eine erste Gegenschall-Einheit und eine zweite Gegenschall-Einheit auf. Die erste Kombinationseinheit ist mit der ersten Gegenschall-Einheit gekoppelt, so dass das erste virtuelle Referenzsignal der ersten Gegenschall-Einheit zugeführt wird. Die zweite Kombinationseinheit ist mit der zweiten Gegenschall-Einheit gekoppelt, so dass das zweite virtuelle Referenzsignal der zweiten Gegenschall-Einheit zugeführt wird. Die erste und zweite Gegenschall-Einheit sind ausgelegt, das Gegenschallsignal auf der Grundlage des ersten und zweiten virtuellen Referenzsignals zu erzeugen.
  • Die erste und zweite Gegenschall-Einheit können separate, adaptive Filter implementieren. Ebenso können die erste und zweite Kombinationseinheit unterschiedliche Kombinationsalgorithmen implementieren. Einem ersten Satz von Sensoren kann die erste Kombinationseinheit zugeordnet sein, einem zweiten Satz von Sensoren kann die zweite Kombinationseinheit zugeordnet sein. Die Kombinationseinheiten können unabhängig voneinander trainiert werden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass der Filter, der in der Kombinationseinheit betrieben wird, beispielsweise ein Wiener-Filter oder ein neuronales Netzwerk, auf die jeweiligen Sensoren zugeschnitten wird. Die Leistung des Systems kann in vorteilhafter Weise verbessert werden. Darüber hinaus können gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Signale, die von den verschiedenen Kombinationseinheiten verarbeiteten werden, gefiltert, insbesondere mit einem Bandpass gefiltert, werden. Dies ermöglicht die Implementierung beispielsweise eines Teilband-Ansatzes. Dies bedeutet, dass eine der Kombinationseinheiten Hintergrundgeräusch insbesondere in einem ausgewählten Teilband des Hintergrundgeräusches kompensiert.
  • Die obigen bevorzugten Ausführungsformen beziehen sich auf vorwärtsfortschreibende aktive Geräuschreduzierungssysteme. Weitere Ausbildungen von aktiven Geräuschunterdrückungssystemen implementieren das sogenannte Konzept virtueller Mikrofone. Bei dieser Ausbildung wird das physikalische Fehlermikrofon durch eine Monitormikrofon-Reihe in Kombination mit einem virtuellen Abtast-Algorithmus ersetzt, der in der Steuereinheit abläuft. Somit wird das Fehlermikrofon ein virtuelles Fehlermikrofon. Dieses Konzept kann in vorteilhafter Weise mit dem Konzept der kombinatorischen Analyse von Referenzsignalen, auf das oben Bezug genommen wurde, kombiniert werden.
  • Somit ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das Fehlermikrofon des Geräuschreduzierungssystems ein virtuelles Fehlermikrofon, das eine Monitormikrofon-Reihe mit einer Mehrzahl von Monitormikrofonen und einen in der Steuereinheit implementierten virtuellen Abtast-Algorithmus implementiert. Dabei ist die Steuereinheit ausgelegt, ein Fehlersignal an einer Position eines virtuellen Mikrofons zu schätzen. Das virtuelle Mikrofon befindet sich in dem Geräuschreduzierungsbereich und das Fehlersignal ist bezeichnend für eine Differenz zwischen dem Hintergrundgeräusch und dem Gegenschall an der Position des virtuellen Mikrofons. Die Steuereinheit weist ferner eine dynamische Einstelleinheit auf, die eingerichtet ist, Parameter der Gegenschall-Einheit auf der Grundlage des Fehlersignals zu aktualisieren und so das Fehlersignal zu minimieren.
  • Bei Geräuschreduzierungssystemen wird eine effiziente Unterdrückung des Hintergrundgeräusches typischerweise nur in einer kleinen räumlichen Region erzielt. Die räumliche Region, die als Ruhezone bezeichnet wird, liegt innerhalb des Geräuschreduzierungsbereichs. In der Ruhezone wird der Gegenschall mit dem Hintergrundgeräusch mehr oder weniger in Gegenphasen überlagert und daher tritt eine effiziente Unterdrückung des Hintergrundgeräusches auf. Es ist jedoch manchmal wünschenswert, die Ruhezone zu vergrößern, da die Gefahr besteht, dass das Ohr des Fahrgastes bei kleinen Kopfbewegungen die Ruhezone oder den optimalen Punkt zur Geräuschreduzierung innerhalb dieser Ruhezone verlässt. Um die räumliche Ausdehnung der Ruhezone zu vergrößern, können die Geräuschreduzierungssysteme gemäß den folgenden Ausführungsformen ausgelegt sein:
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Geräuschreduzierungssystem ferner dadurch verbessert, dass sich eine Mehrzahl von Positionen in dem Geräuschreduzierungsbereich befinden und die Steuereinheit eingerichtet ist, mindestens ein erstes Fehlersignal für ein an einer ersten Position befindliches virtuelles Mikrofon und ein zweites Fehlersignal für ein an einer zweiten Position befindliches virtuelles Mikrofon zu schätzen, und die Steuereinheit eine Mittelungseinheit aufweist, die eingerichtet ist, ein mittleres Fehlersignal aus mindestens dem ersten und dem zweiten Fehlersignal zu berechnen, und die dynamische Einstelleinheit eingerichtet ist, die Parameter der Gegenschall-Einheit auf der Grundlage des mittleren Fehlersignals zu aktualisieren und so das mittlere Fehlersignal zu minimieren.
  • Durch Mittelung der Fehlersignale, wobei ein Mittelwert von zwei oder mehr virtuellen Mikrofonen in Betracht gezogen wird, kann die Ruhezone räumlich vergrößert werden. Gleichzeitig kann verhindert werden, dass die Rechenbelastung der Verarbeitungseinheit signifikant ansteigt, da das System nach wie vor nur ein einziges virtuelles Mikrofonsignal verwendet.
  • Die virtuellen Mikrofone im Geräuschreduzierungsbereich können in einem Raster angeordnet sein oder die Position der virtuellen Mikrofone kann frei gewählt und definiert werden. Es ist auch möglich, die virtuellen Mikrofone dynamisch neu anzuordnen, was bedeutet, dass ihre Positionen während des Betriebs des Systems verändert oder optimiert werden können. Vorteilhafterweise gibt es eine Vielzahl von vorgegebenen Positionen, an denen die virtuellen Mikrofone platziert werden können.
  • Bei einer anderen Ausführungsform ist die Mittelungseinheit ferner ausgelegt, das mittlere Fehlersignal zu berechnen, das ein arithmetischer Mittelwert des mindestens ersten und zweiten Fehlersignals ist. Darüber hinaus kann das Geräuschreduzierungssystem dadurch verbessert werden, dass die Mittelungseinheit ferner eingerichtet ist, das mittlere Fehlersignal zu berechnen, das ein gewichteter Mittelwert des mindestens ersten und zweiten Fehlersignals ist.
  • Die Auswahl des variablen Punktes für das virtuelle Mikrofon kann durch eine Positionserfassung eines Fahrgastes in dem Fahrgastbeförderungsbereich des Fahrzeugs unterstützt werden. Gemäß einer entsprechenden Ausführungsform kann das Geräuschreduzierungssystem ferner durch eine Positionserfassungseinheit verbessert werden, die eingerichtet ist, eine Position und/oder Ausrichtung eines Kopfes zu erfassen und eine Position eines Ohrs eines Benutzers in dem Fahrgastbeförderungsbereich zu schätzen, wobei die Steuereinheit ferner eingerichtet ist, eine Hauptposition der Mehrzahl von Positionen auszuwählen, die zu der geschätzten Position des Ohrs des Benutzers benachbart ist, wobei die Mittelungseinheit eingerichtet ist, das Fehlersignal an der Hauptposition bei der Berechnung des mittleren Fehlersignals überzugewichten.
  • Das Geräuschreduzierungssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine Steuereinheit auf, die aufweist: eine erste Filtereinheit, die eingerichtet ist, das Gegenschall-Signal zu empfangen und ein verschobenes Gegenschall-Signal zu schätzen, das für das Gegenschall an einer physikalischen Position eines der Monitormikrofone der Monitormikrofon-Reihe bezeichnend ist, eine erste Verarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, das verschobene Gegenschall-Signal und ein Monitorsignal des an der physikalischen Position befindlichen Monitormikrofons zu empfangen, wobei die erste Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, ein Restsignal zu berechnen, das eine Differenz zwischen dem Monitorsignal und dem verschobenen Gegenschall-Signal an der physikalischen Position des Monitormikrofons ist, eine zweite Filtereinheit, die eingerichtet ist, das Restsignal zu empfangen und ein verschobenes Restsignal zu schätzen, welches das an die Position des virtuellen Mikrofons verschobene Restsignal ist, eine dritte Filtereinheit, die eingerichtet ist, das Gegenschall-Signal zu empfangen und ein verschobenes Gegenschall-Signal zu schätzen, das für das Gegenschall-Signal an der Position des virtuellen Mikrofons bezeichnend ist, eine zweite Verarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, das verschobene Restsignal und das verschobene Gegenschall-Signal zu empfangen und das Fehlersignal für die Position des virtuellen Mikrofons durch Addition des verschobenen Restsignals und des verschobenen Gegenschall-Signals zu schätzen.
  • Das Geräuschreduzierungssystem gemäß Aspekten der Erfindung zeichnet sich durch eine Dekorrelation der Referenzsignale zur Dimensionsreduzierung und eine anschließende lineare Filterung unter Verwendung eines Wiener-Filters oder eine Verarbeitung in einem neuronalen Netzwerk aus, um das virtuelle Referenzsignal zu erzeugen. In Bezug auf die Dekorrelation ist es besonders vorteilhaft für Signale, die von in dem Fahrwerk des Fahrzeugs platzierten Beschleunigungssensoren aufgenommen werden. Der Wiener-Filter und das neuronale Netzwerk werden jeweils angepasst und trainiert, um ein virtuelles Referenzsignal für einen zukünftigen Zeitpunkt zu erzeugen. Das System kann durch ein erweitertes Konzept virtueller Mikrofone ergänzt werden, für die mittlere Fehlersignale bestimmt werden können.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Geräuschreduzierungssystems zur aktiven Kompensierung von durch eine Geräuschquelle in einem Geräuschreduzierungsbereich in einem Fahrgastbeförderungsbereich eines Fahrzeugs erzeugtem Hintergrundgeräusch, wobei das System eine Steuereinheit, mindestens einen Referenzsensor zur Erfassung des Hintergrundgeräusches der Geräuschquelle, einen Schallgeber zur Erzeugung von Gegenschall zur Überlagerung des Gegenschalles mit dem Hintergrundgeräusch in dem Geräuschreduzierungsbereich zur aktiven Reduzierung des Hintergrundgeräusches und ein Fehlermikrofon aufweist, welches das von der Geräuschquelle ausgesendete Hintergrundgeräusch und von dem Schallgeber ausgesendetes Gegenschall aufnimmt, wobei ein Geräuschreduzierungsalgorithmus in der Steuereinheit implementiert ist, die eine Gegenschall-Einheit aufweist, die ein Gegenschallsignal zum Ansteuern des Schallgebers erzeugt, so dass er das Gegenschall erzeugt, wobei das Verfahren ferner dadurch verbessert wird, dass das System eine Mehrzahl von Referenzsensoren aufweist, die das Hintergrundgeräusch der Geräuschquelle erfassen, wobei die Referenzsensoren an verschiedenen Positionen in dem Fahrzeug angeordnet sind, wobei jeder Referenzsensor ein Referenzsignal erzeugt, die Steuereinheit ferner mindestens eine Kombinationseinheit aufweist, die Kombinationseinheit mit mindestens zwei der Mehrzahl von Referenzsensoren gekoppelt ist und die Referenzsignale der gekoppelten Referenzsensoren empfängt, wobei die Kombinationseinheit ferner ein virtuelles Referenzsignal aus den Referenzsignalen bestimmt und die Kombinationseinheit mit der Gegenschall-Einheit gekoppelt ist, so dass die Kombinationseinheit das virtuelle Referenzsignal der Gegenschall-Einheit zuführt, die das Gegenschallsignal auf der Grundlage des virtuellen Referenzsignals erzeugt.
  • In Bezug auf das Verfahren zum Betreiben der Geräuschreduzierungssysteme gelten in gleicher oder ähnlicher Weise die gleichen oder ähnlichen Vorteile, die in Bezug auf das Geräuschreduzierungssystem erwähnt wurden. Darüber hinaus kann das Verfahren durch Optionen und Merkmale verbessert werden, die in Bezug auf das Geräuschreduzierungssystems erwähnt worden sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bestimmt die Kombinationseinheit das virtuelle Referenzsignal aus den Referenzsignalen für einen zukünftigen Zeitpunkt.
  • Darüber hinaus dekorreliert die Kombinationseinheit gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Schritt die Referenzsignale und bestimmt in einem zweiten Schritt aus den dekorrelierten Referenzsignalen das virtuelle Referenzsignal.
  • Das Verfahren kann ferner dadurch verbessert werden, dass die Kombinationseinheit ein Wiener-Filter auf die Referenzsignale anwendet, um das virtuelle Referenzsignal zu bestimmen.
  • Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung implementiert die Kombinationseinheit ein neuronales Netzwerk und führt dem neuronalen Netzwerk die Referenzsignale zu, um das virtuelle Referenzsignal zu bestimmen.
  • Darüber hinaus wird das Verfahren in vorteilhafter Weise verbessert, indem die Kombinationseinheit ferner eine Bandpasseinheit aufweist, die einen Bandpassfilter auf mindestens eines der Referenzsignale anwendet.
  • Das Verfahren kann auch durch das Konzept von mehr als einer Kombinationseinheit verbessert werden. Somit weist die Steuereinheit nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mindestens eine erste und eine zweite Kombinationseinheit auf. Die erste Kombinationseinheit ist mit einem ersten Satz von Referenzsensoren der Mehrzahl von Referenzsensoren gekoppelt und empfängt die Referenzsignale der gekoppelten Referenzsensoren. Die zweite Kombinationseinheit ist mit einem zweiten Satz von Referenzsensoren der Mehrzahl von Referenzsensoren gekoppelt und empfängt die Referenzsignale der gekoppelten Referenzsensoren. Die erste Kombinationseinheit bestimmt aus den Referenzsignalen ein erstes virtuelles Referenzsignal. Die zweite Kombinationseinheit bestimmt aus den Referenzsignalen ein zweites virtuelles Referenzsignal. Die Steuereinheit weist eine erste Gegenschall-Einheit und eine zweite Gegenschall-Einheit auf. Die erste Kombinationseinheit ist mit der ersten Gegenschall-Einheit gekoppelt und das erste virtuelle Referenzsignal wird der ersten Gegenschall-Einheit zugeführt. Die zweite Kombinationseinheit ist mit der zweiten Gegenschall-Einheit gekoppelt und das zweite virtuelle Referenzsignal wird der zweiten Gegenschall-Einheit zugeführt. Die erste und zweite Gegenschall-Einheit erzeugen das Gegenschallsignal auf der Grundlage des ersten und zweiten virtuellen Referenzsignals.
  • Das Konzept virtueller Mikrofone kann auch auf das Verfahren angewendet werden. Somit gibt es eine Ausführungsform, wonach das Fehlermikrofon des Systems ein virtuelles Fehlermikrofon ist, das eine Monitormikrofon-Reihe implementiert mit einer Mehrzahl von Monitormikrofonen und einem virtuellen Abtast-Algorithmus, der in der Steuereinheit implementiert ist, so dass die Steuereinheit ein Fehlersignal an einer Position eines virtuellen Mikrofons schätzt. Das virtuelle Mikrofon befindet sich in dem Geräuschreduzierungsbereich und das Fehlersignal ist bezeichnend für eine Differenz zwischen dem Hintergrundgeräusch und dem Gegenschall an der Position des virtuellen Mikrofons. Die Steuereinheit weist ferner eine dynamische Einstelleinheit auf, die Parameter der Gegenschall-Einheit auf der Grundlage des Fehlersignals aktualisiert und so das Fehlersignal minimiert.
  • Das Verfahren kann auch durch das Konzept einer Mehrzahl virtueller Mikrofone verbessert werden, das in Bezug auf das Geräuschreduzierungssystem oben ausführlich behandelt worden ist. Einzelheiten und Ausprägungen des Geräuschreduzierungssystems gelten für das Verfahren in gleicher oder ähnlicher Entfernung
  • Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines Geräuschreduzierungssystems nach einem oder mehreren Aspekten der Erfindung zur aktiven Kompensierung von durch eine Geräuschquelle in einem Geräuschreduzierungsbereich in einem Fahrgastbeförderungsbereich eines Fahrzeugs erzeugtem Hintergrundgeräusch, insbesondere in einem Nutzfahrzeug, ferner insbesondere in einem Baufahrzeug.
  • Weitere Ausprägungen der Erfindung werden aus der Beschreibung der Ausführungsformen gemäß der Erfindung zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Ausführungsformen gemäß der Erfindung können einzelne Ausprägungen oder eine Kombination mehrerer Ausprägungen erfüllen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsformen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens beschrieben, wobei bezüglich der Offenlegung aller im Text nicht näher erläuterten Einzelheiten gemäß der Erfindung ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Die Zeichnungen zeigen in:
    • 1 eine vereinfachte, schematische Zeichnung, die ein ein Geräuschreduzierungssystem aufweisendes Fahrzeug darstellt,
    • 2 eine vereinfachte, schematische Darstellung eines Geräuschreduzierungssystems und
    • 3 bis 6 Zeichnungen, welche die Funktionalität eines Geräuschreduzierungssystems gemäß Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
  • In den Zeichnungen sind gleiche oder gleichartige Elemente oder jeweils entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.
  • 1 ist eine vereinfachte, schematische Zeichnung eines Fahrzeugs 2, bei dem es sich um einen Pkw, ein Nutzfahrzeug, ein Baufahrzeug oder jedes andere, insbesondere angetriebene Straßenfahrzeug handeln kann. Das Fahrzeug 2 weist einen Fahrgastbeförderungsbereich 4 auf, der in gestrichelter Linie dargestellt ist. Das Fahrzeug 2 ist mit einem Geräuschreduzierungssystem zur aktiven Kompensierung von Hintergrundgeräusch ausgestattet, das von einer Geräuschquelle 6 erzeugt wird. Die Geräuschquelle 6 kann der Motor des Fahrzeugs 2 oder jede andere Vorrichtung oder Quelle sein, die unerwünschtes Hintergrundgeräusch erzeugt. Die Geräuschquelle 6 kann beispielsweise ein Rad, ein Nebenantrieb oder ein mechanisches oder hydraulisches System des Fahrzeugs 2 sein. Darüber hinaus kann die Geräuschquelle 6 ein Teil oder eine Komponente des Fahrwerks des Fahrzeugs 2 sein. Das Hintergrundgeräusch, das in dem Fahrgastbeförderungsbereich 4 zu reduzieren ist, wird durch eine Mehrzahl von Referenzsensoren 8.1, 8.2, 8.3 und 8.4 gemessen, die üblicherweise als Referenzsensoren oder allgemein Sensoren 8 bezeichnet werden. Der erste Sensor 8.1 ist beispielsweise ein Mikrofon oder ein Beschleunigungssensor, der sich in der Nähe des Fahrzeugmotors befindet. Der zweite und dritte Sensor 8.2 und 8.3 sind beispielsweise Beschleunigungssensoren, die sich im Fahrwerk des Fahrzeugs befinden, beispielsweise an der Radaufhängung. Ferner ist der vierte Sensor 8.4 lediglich beispielhaft ein Mikrofon, das sich in dem Fahrgastbeförderungsbereich 4 befindet und das eingerichtet ist, Vibrationen und Bewegungen des Fahrwerks in einem oberen Teil des Fahrzeugs zu erfassen. Gemäß weiterer Ausführungsformen können zusätzliche Sensoren 8 an beliebigen Positionen in dem Fahrzeug 2 platziert sein.
  • Die Sensoren 8 können jegliche Vorrichtung sein, die zum Erfassen von Hintergrundgeräusch der Geräuschquelle 6 geeignet ist. Dabei kann es sich beispielsweise um Mikrofone oder Beschleunigungssensoren handeln. Der Sensor 8 ist nicht auf eine elektroakustische oder elektromechanische Vorrichtung, wie ein Mikrofon, beschränkt. Es ist auch möglich, ein der Hintergrundgeräuschquelle 6 zugehöriges Signal einem Modell zuzuführen, das ein berechnetes Hintergrundgeräuschsignal ausgibt. Beispielsweise kann eine Anzahl von Umdrehungen eines Motors oder jeder andere geeignete Parameter davon dem Modell des Motors zugeführt oder direkt dem Geräuschunterdrückungssystem zugeführt werden. Mit anderen Worten können die Parameter der Geräuschquelle 6, die elektronisch verfügbar sind, direkt zur Schätzung des Hintergrundgeräusches verwendet werden.
  • Das Geräuschreduzierungssystem des Fahrzeugs 2 weist eine Steuereinheit 10 auf, die eine separate elektronische Vorrichtung sein kann. Die Steuereinheit 10 kann jedoch auch als Software in einer Hauptsteuerung des Fahrzeugs 2 implementiert sein, die dabei die Steuereinheit 10 vorsieht. Das Geräuschreduzierungssystem weist ferner einen Schallgeber 12 zur Erzeugung von Gegenschall auf. Der Schallgeber 12 kann ein Lautsprecher oder jeder andere Aktuator sein. Der Gegenschall und das Hintergrundgeräusch werden in einem Geräuschreduzierungsbereich 14 zur aktiven Reduzierung des Hintergrundgeräusches überlagert. Darüber hinaus weist das Geräuschreduzierungssystem mindestens ein Monitormikrofon 15 auf, insbesondere eine Monitormikrofon-Reihe 16, die eine Mehrzahl von Monitormikrofonen 15 aufweist, das zu dem Geräuschreduzierungsbereich 14 benachbart angeordnet ist. Die Monitormikrofon-Reihe 16 ist ausgelegt, das von der Geräuschquelle 6 abgegebene Hintergrundgeräusch und das von dem Schallgeber 12 abgegebene Gegenschall aufzunehmen.
  • 2 zeigt eine vereinfachte, schematische Darstellung des Geräuschreduzierungssystems 20, das in das in 1 gezeigte Fahrzeug 2 integriert werden kann. Die Hauptteile des Systems sind beispielhaft in dem Fahrersitz 22 angeordnet, insbesondere in einer Kopfstütze 24 des Sitzes 22.
  • Es gibt die Steuereinheit 10, die Monitormikrofon-Reihe 16 und den Schallgeber 12. Darüber hinaus können die Sensoren 8, beispielsweise ein Mikrofon, in der Kopfstütze 24 angeordnet sein, um das Hintergrundgeräusch der Geräuschquelle 6 (schematisch durch einen Lautsprecher dargestellt) zu erfassen. Die Sensoren 8 sind jedoch vorzugsweise entfernt von den übrigen Teilen des Systems 20 angeordnet, wie es beispielsweise in 1 dargestellt ist. Das Geräuschreduzierungssystem 20 in 2 ist ein kompaktes System, das in einer einzigen Einheit vollständig implementiert werden kann, beispielhaft in der Kopfstütze 24. In einem stärker verteilten System kann das Geräuschunterdrückungssystem 20 auch bestehende Sensoren verwenden, die bereits in dem Fahrzeug 2 vorhanden sind und auch von anderen Systemen des Fahrzeugs 2 verwendet werden, beispielsweise von einem Audiosystem. Das Geräuschreduzierungssystem 20 ist ein vorwärtsfortschreibendes System, das Referenzsensoren 8 einsetzt. Darüber hinaus weist das Geräuschreduzierungssystem 20 einen Schallgeber 12 auf, der beispielsweise ein Lautsprecher ist. Der Schallgeber 12 befindet sich lediglich beispielhaft auch in der Kopfstütze 24.
  • Das Geräuschreduzierungssystem 20 weist ferner ein Kopfnachführsystem 26 auf, das beispielsweise ein Paar Stereokameras 28 aufweist. Das Kopfnachführsystem 26 wird zur Erfassung einer Position und/oder Ausrichtung des Kopfes 30 eines Fahrgastes eingesetzt, der sich in dem Fahrgastbeförderungsbereich 4 befindet. Das Kopfnachführsystem 26 eignet sich zur Erfassung der Position eines Ohrs des Benutzers oder Fahrgastes, insbesondere des Orts des Eingangs des Gehörgangs. Das Kopfnachführsystem 26 kann auch in der Kopfstütze 24 integriert sein, um so ein integriertes System vorzusehen. Die Position des Kopfes 30 des Benutzers wird von der Positionserfassungseinheit 46 des Kopfnachführsystems 26 erfasst oder berechnet.
  • Die Kopfnachführung eignet sich zur Festlegung des Geräuschreduzierungsbereichs 14 dadurch, dass sie direkt benachbart zu dem Kopf 30 des Fahrgastes, d.h. in der Nähe der Ohren des Fahrgastes, liegt. Bei Bezugnahme auf einen Geräuschreduzierungsbereich 14 sollte beachtet werden, dass es einen rechten Geräuschreduzierungsbereich 14b und einen linken Geräuschreduzierungsbereich 14a gibt, die eingerichtet sind, um eine geeignete Geräuschreduzierung für beide Ohren des Benutzers vorzusehen. Beispielhaft und ohne Einschränkung wird lediglich zum Zweck der Vereinfachung von Erläuterungen im Folgenden auf einen Geräuschreduzierungsbereich 14 Bezug genommen. Ungeachtet der für einen einzigen Geräuschreduzierungsbereich 14 gemachten Erläuterungen eignet sich das Geräuschreduzierungssystem 20 zur Vorrichtung von zwei oder mehr Geräuschreduzierungsbereichen 14 für mindestens beide Ohren eines Fahrgastes oder sogar für eine Mehrzahl von Fahrgästen.
  • Das Geräuschunterdrückungssystem 20 kann jeden geeigneten Geräuschreduzierungsalgorithmus implementieren. Dieser ist in der Steuereinheit 10 implementiert Beispielsweise ist einer oder mehrere der folgenden Filter oder Algorithmen geeignet: FxLMS (Filtered-x Least Mean Square), FsLMS (Filtered-s Least Mean Square), neuronales Netzwerk, statistischer FIR-Filter (Finite Impulse Response) oder dergleichen.
  • Im Bestreben, den Geräuschreduzierungsbereich 14 an der für eine effiziente Geräuschreduzierung am besten geeigneten Position einzurichten, kann das Geräuschreduzierungssystem 20 das Konzept virtueller Mikrofone 32 einsetzen. Das virtuelle Mikrofon 32 wird in dem Geräuschreduzierungsbereich 14 eingerichtet. An einer Position des virtuellen Mikrofons 32 wird eine Fehlerfunktion erfasst, die das Restgeräusch an der Position des virtuellen Mikrofons 32 nach Geräuschunterdrückung ist. Durch Minimieren der Fehlerfunktion an der Position des virtuellen Mikrofons 32 optimiert das Geräuschreduzierungssystem 20 die Geräuschunterdrückungsverhalten. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, das virtuelle Mikrofon 32 so nahe wie möglich an dem Eingang des Gehörgangs des Kopfes 30 des Fahrgastes zu platzieren. Dies kann beispielsweise durch Versetzen der Position des virtuellen Mikrofons 32 auf der Grundlage von durch das Kopfnachführsystem 26 erzeugten Daten erfolgen.
  • Gemäß einer solchen Ausführungsform betreibt die Steuereinheit 10 einen virtuellen Abtast-Algorithmus, der üblicherweise als „Fernmikrofon-Technik“ bezeichnet wird. Vorbehaltlos wird im Folgenden auf diesen Algorithmustyp Bezug genommen. Gemäß weiterer Ausführungsformen können alternative Algorithmen auf der Steuereinheit 10 ablaufen. Diese sind beispielsweise Algorithmen, die bezeichnet werden als: „Virtuelle Mikrofonanordnung“, „Vorwärtsdifferenz-Vorhersagetechnik“, „adaptive LMS-virtuelle Mikrofontechnik“, „virtuelles Abtasten mit Kalman-Filterung“ oder „stochastisch optimale virtuelle Abtasttechnik mit diffusem tonalen Feld“.
  • 3 und 4 stellen Ausführungsformen eines Geräuschreduzierungssystems, insbesondere des Steuergeräts 10, dar. Die Ausführungsformen zeichnen sich durch ein vorwärtsfortschreibendes Geräuschreduzierungssystem aus, das auf das Konzept virtueller Mikrofone verzichtet. Geräuschreduzierungssysteme, die sich durch das Konzept virtueller Mikrofone auszeichnen, werden mit Bezug auf 5 und 6 erläutert.
  • Das System in 3 weist eine Kombinationseinheit 70 auf, die mit einer Mehrzahl von Referenzsensoren 8.1, 8.2, 8.3 und 8.4 gekoppelt ist. Die Kombinationseinheit 70 erzeugt das virtuelle Referenzsignal SX. Die Kombinationseinheit 70 kann ferner eine Bandpasseinheit 50 implementieren. Die Bandpasseinheit 50 ist ausgelegt, einen Bandpassfilter auf mindestens eines der Signale S8.1 ...S8.4 anzuwenden. Das virtuelle Referenzsignal SX wird der Gegenschall-Einheit 34 und der Nebenpfad-Einheit 80 zugeführt. Die Nebenpfad-Einheit 80 ist optional. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit 10 gemäß einer anderen Ausführungsform ohne die Nebenpfad-Einheit 80 und die damit verknüpften Signalübertragungsleitungen implementiert.
  • Die Nebenpfad-Einheit 80 zeichnet sich durch ein Modell aus, das einen Nebenpfad des Gegenschallsignals A von einem Ausgang der Gegenschall-Einheit 34 zu dem Referenzmikrofon 17 simuliert. Dies umfasst typischerweise einen Signalpfad über einen Verstärker (nicht wiedergegeben), den Schallgeber 12 und einen Schallübertragungspfad über die Luft von dem Schallgeber 12 zu dem Fehlermikrofon 17. Die Nebenpfad-Einheit 80 gibt ein korrigiertes virtuelles Referenzsignal SXc aus, das einer dynamischen Einstelleinheit 36 zugeführt wird. Die dynamische Einstelleinheit 36 ist mit der Gegenschall-Einheit 34 gekoppelt, die das Gegenschallsignal A erzeugt. Die Gegenschall-Einheit 34 implementiert einen beliebigen geeigneten Geräuschreduzierungsalgorithmus. Beispielsweise implementiert die Gegenschall-Einheit 34 einen FIR-Filter (Finite Impulse Response) oder ein neuronales Netzwerk.
  • Die dynamische Einstelleinheit 36 empfängt zusätzlich zu dem korrigierten virtuellen Referenzsignal SXc das Fehlersignal E von dem Fehlermikrofon 17. Auf der Grundlage des korrigierten virtuellen Referenzsignals SXc und des Fehlersignals E aktualisiert die dynamische Einstelleinheit 36 die Parameter der Gegenschall-Einheit 34, beispielsweise die Parameter eines der oben erwähnten Geräuschunterdrückungsalgorithmen. Dies erfolgt typischerweise mit dem Ziel, eine Differenz zwischen dem korrigierten virtuellen Referenzsignal SXc und dem Fehlersignal E zu minimieren. Beispielhaft implementiert die dynamische Einstelleinheit 36 zu diesem Zweck einen LMS-Algorithmus. Somit erzeugt die Gegenschall-Einheit 34 dynamisch das Gegenschallsignal A, das dem Schallgeber 12 zur Erzeugung von Gegenschall zugeführt wird, um das Hintergrundgeräusch in dem Fahrgastbeförderungsbereich 4 zu kompensieren.
  • Die Gegenschall-Einheit 34 und die dynamische Einstelleinheit 36 können als eine einzige Funktionseinheit angesehen werden. In dieser Hinsicht können die Einheiten beispielsweise einen FxLMS- (Filtered-x Least Mean Square) oder FsLMS- (Filtered-s Least Main Square) Algorithmus implementieren.
  • 4 stellt eine weitere Ausführungsform eines Geräuschreduzierungssystems, wieder insbesondere der Steuereinheit 10, dar. Die Ausführung des Systems ähnelt jener, die bereits mit Bezug auf 3 erläutert wurde. Das System implementiert eine Steuereinheit 10, die einen vorwärtsfortschreibenden Geräuschreduzierungsalgorithmus einsetzt. Im Gegensatz zu dem System, das unter Bezugnahme auf 3 erläutert wurde, weist das System in 4 eine erste Kombinationseinheit 70a und eine zweite Kombinationseinheit 70b auf. Die Kombinationseinheiten 70a, 70b sind mit der Mehrzahl von Referenzsensoren 8.1...8.4 gekoppelt. Es müssen jedoch nicht alle Referenzsensoren 8 mit den beiden Kombinationseinheiten 70a, 70b gekoppelt sein. Lediglich beispielhaft sind alle Referenzsensoren 8.1...8.4 mit der ersten Kombinationseinheit 70a gekoppelt. Darüber hinaus sind lediglich beispielhaft drei der Referenzsensoren 8, nämlich die Sensoren 8.1, 8.2 und 8.4, mit der zweiten Kombinationseinheit 70b gekoppelt. Somit sind die Sensoren 8 in zwei Sätzen von Sensoren gruppiert und die jeweiligen Referenzsignale S8.1...S8.4 werden separat analysiert und in der ersten und zweiten Kombinationseinheit 70a, 70b jeweils kombiniert. Auf der Grundlage der empfangenen Referenzsignale S8 erzeugen die Kombinationseinheiten 70a, 70b jeweils ein erstes virtuelles Referenzsignal SXa und ein zweites virtuelles Referenzsignal SXb. Die Ausführung und Implementierung einer Mehrzahl von Kombinationseinheiten 70 ist dadurch vorteilhaft, dass die erste und zweite Kombinationseinheit 70a, 70b auf ihre spezifische Aufgabe, d.h. auf die Kombination der zugeordneten Referenzsignale S8, zugeschnitten werden können. Falls die Kombinationseinheiten 70a, 70b beispielsweise als neuronale Netzwerke implementiert sind, können diese für ihre jeweilige Aufgabe trainiert werden. Die zweite Kombinationseinheit 70b kann durch ein Wiener-Filter oder als neuronales Netzwerk implementiertsein, diese können optimiert oder trainiert werden, um die Signale S8.1, S8.2 und S8.4 der Sensoren 8.1, 8.2 und 8.4 zu analysieren. Spezifische Ausprägungen der Sensoren 8 und ihrer jeweiligen Signale S8 können während des Trainings oder der Definition der Parameter in Betracht gezogen werden. Darüber hinaus können die Kombinationseinheiten 70a, 70b eine Bandpasseinheit 50 implementieren, die eingerichtet ist, einen Bandpassfilter auf mindestens eines der Signale S8.1...S8.4 anzuwenden.
  • Die Bandpasseinheit 50 kann mindestens eines der Signale S8.1...S8.4 filtern, die jeweils einer der Kombinationseinheiten 70a, 70b zugeführt werden. Filterung der Signale, beispielsweise eine Bandpassfilterung im Frequenzbereich, kann beispielsweise im Hinblick auf eine Bandpassanalyse durchgeführt werden, die durch eine oder mehrere der Kombinationseinheiten 70a, 70b durchgeführt werden kann. Somit kann die zweite Kombinationseinheit 70b beispielsweise ein Teilfrequenzband der Signale S8 der Referenzsensoren 8 analysieren, die dieser Einheit zugeordnet sind. Eine jeweilige Optimierung oder Training des Algorithmus, der in den Kombinationseinheiten 70a, 70b implementiert ist, kann durchgeführt werden, und dadurch können die Kombinationseinheiten 70a, 70b auf ihre spezifische Aufgabe, beispielsweise die Analyse eines bestimmten Teilbandes der empfangenen Signale, zugeschnitten werden.
  • Die Kombinationseinheiten 70a, 70b geben das erste und zweite virtuelle Referenzsignal SXa, SXb aus. Ähnlich wie bei der Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf 3 erläutert wurde, werden diese Signale jeweils einer ersten und einer zweiten Gegenschall-Einheit 34a, 34b zugeführt. Darüber hinaus werden das erste und zweite virtuelle Referenzsignal SXa, SXb einer Nebenpfad-Einheit 80 zugeführt. Lediglich beispielhaft weist das System eine separate Nebenpfad-Einheit 80 für ein jeweiliges erstes und zweites virtuelles Referenzsignal SXa, Sxb auf. Diese separate Implementierung spiegelt verschiedene Nebenpfade wider. Es ist auch möglich, das erste und zweite Referenzsignal SXa, SXb unter Verwendung einer einzigen Nebenpfad-Einheit 80 zu filtern.
  • Die korrigierten Signale SXac, SXbc werden der ersten und zweiten dynamischen Einstelleinheit 36a, 36b zugeführt. Bei der wiedergegebenen Ausführungsform wird das korrigierte erste virtuelle Referenzsignal SXac der ersten dynamischen Einstelleinheit 36a zugeführt. Das korrigierte zweite virtuelle Referenzsignal SXbc wird der zweiten dynamischen Einstelleinheit 36b zugeführt. Die erste und zweite dynamische Einstelleinheit implementieren beispielsweise dynamische Filter, die ausgelegt sind, Parameter einer jeweiligen ersten und zweiten Gegenschall-Einheit 34a, 34b zu aktualisieren. Die beiden Gegenschall-Einheiten 34a, 34b geben jeweils ein Gegenschallsignal aus, nämlich jeweils ein erstes Gegenschallsignal A1 und ein zweites Gegenschallsignal A2. Das erste und das zweite Gegenschallsignal A1, A2 werden einer Summiereinheit 82 zugeführt, die eingerichtet ist, einen Mittelwert aus den beiden Gegenschallsignalen A1, A2 zu berechnen, und das Gegenschallsignal A ausgibt. Das Gegenschallsignal A wird dann dem Schallgeber 12 zugeführt. Die übrigen Teile und Einheiten des Ausführungsbeispiels einschließlich ihrer Funktionen wurden bereits mit Bezug auf 3 erläutert.
  • 5 ist eine Zeichnung, die ein Geräuschreduzierungssystem 20 darstellt, das einen virtuellen Abtast-Algorithmus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einsetzt. Das System 20 weist eine Mehrzahl von Sensoren 8.1, 8.2, 8.3 und 8.4 zur Erfassung des Hintergrundgeräusches der Geräuschquelle 6 auf. Die besondere Lage und Anordnung der Sensoren 8 ist mit Bezug auf 1 erläutert worden.
  • Jeder Sensor 8.1...8.4 ist ausgelegt, ein Referenzsignal S8.1...S8.4 zu erzeugen. Die Steuereinheit 10 weist eine Kombinationseinheit 70 auf, die mit den Sensoren 8.1...8.4 gekoppelt und eingerichtet ist, die jeweiligen Referenzsignale S8.1...S8.4 zu empfangen. Aus den Referenzsignalen S8.1...S8.4, die üblicherweise als Referenzsignal S8 bezeichnet werden, bestimmt die Kombinationseinheit 70 das virtuelle Referenzsignal SX. Darüber hinaus ist die Kombinationseinheit 70 mit der dynamischen Einstelleinheit 36 gekoppelt, so dass das virtuelle Referenzsignal SX der dynamischen Einstelleinheit 36 zugeführt wird. Die dynamische Einstelleinheit 36 aktualisiert Parameter der Gegenschall-Einheit 34, die dadurch eingerichtet ist, das Gegenschallsignal A auf der Grundlage des virtuellen Referenzsignals SX zu erzeugen.
  • Insbesondere ist die Kombinationseinheit 70 ausgelegt, das virtuelle Referenzsignal SX aus den Referenzsignalen S8.1...S8.4 für einen zukünftigen Zeitpunkt zu bestimmen. Darüber hinaus ist die Kombinationseinheit 70 ausgelegt, in einem ersten Schritt die Referenzsignale S8.1...S8.4 zu dekorrelieren und in einem anschließenden zweiten Schritt aus den dekorrelierten Referenzsignalen S8.1 ...S8.4 das virtuelle Referenzsignal SX zu bestimmen. Zur Durchführung der Signalverarbeitung implementiert die Kombinationseinheit 70 beispielsweise einen Wiener-Filter. Der Wiener-Filter wird auf die Referenzsignale S8 angewendet, um das virtuelle Referenzsignal SX zu bestimmen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform 70 implementiert die Kombinationseinheit ein neuronales Netzwerk, das trainiert ist, aus den Referenzsignalen S8 das virtuelle Referenzsignal SX zu bestimmen. Das neuronale Netzwerk ist insbesondere ein vorwärtsfortschreibendes neuronales Netzwerk oder ein rekurrentes neuronales Netzwerk.
  • Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn die Kombinationseinheit 70 ferner eine Bandpasseinheit 50 implementiert, die eingerichtet ist, einen Bandpassfilter auf mindestens eines der Referenzsignale S8.1...S8.4 anzuwenden. Die Bandpasseinheit 50 ist optional.
  • Das Hintergrundgeräusch wird in ein virtuelles Referenzsignal SX umgewandelt, das einer dynamischen Einstelleinheit 36 zugeführt wird. Die dynamische Einstelleinheit 36 ist ausgelegt, Parameter der Gegenschall-Einheit 34 zu aktualisieren, die eingerichtet ist, das Gegenschallsignal A zu erzeugen. Das Gegenschallsignal A dient zum Ansteuern des Schallgebers 12, so dass er das Gegenschall zur Überlagerung mit dem Hintergrundgeräusch der Geräuschquelle 6 (siehe 1 und 2) in dem Geräuschreduzierungsbereich 14 aussendet.
  • Die dynamische Einstelleinheit 36 dient zum Aktualisieren von Parametern der Gegenschall-Filtereinheit 34 auf der Grundlage eines mittleren Fehlersignals EA und des virtuellen Referenzsignals SX, und so das mittlere Fehlersignal EA im Bestreben, den Geräuschunterdrückungseffekt zu optimieren, zu minimieren.
  • Das Geräuschreduzierungssystem 20 weist darüber hinaus die Mikrofon-Reihe 16 auf, die eine Mehrzahl von Monitormikrofonen 15 aufweist, die jeweils unter Verwendung eines Punkts dargestellt sind. Das Fehlermikrofon 15 ist als ein virtuelles Fehlermikrofon implementiert. Dieses virtuelle Fehlermikrofon weist die Mikrofon-Reihe 16 zusammen mit einem virtuellen Abtast-Algorithmus gemäß dieser Ausführungsform auf. Die Reihe 16 ist ausgelegt, Hintergrundgeräusch und Gegenschall für eine Mehrzahl von virtuellen Mikrofonpositionen P1, P2...PN aufzunehmen. Die virtuellen Mikrofonpositionen werden für eine beliebige Anzahl N von virtuellen Mikrofonen mit P1, P2...PN bezeichnet. Die virtuellen Mikrofonpositionen werden allgemein mit P bezeichnet. Sie befinden sich in dem Geräuschreduzierungsbereich 14 und können lediglich beispielhaft in einem Raster angeordnet sein.
  • Ein maximaler Abstand zwischen den Positionen P hängt tatsächlich von dem Frequenzbereich ab, in dem der Geräuschreduzierungsalgorithmus arbeitet. Insbesondere kann dieser Frequenzbereich zwischen 50 Hz und 600 Hz liegen. Die obere Grenze oder Grenzfrequenz wird dadurch gewählt, dass ein Vorzeichen des Gegenschallsignals innerhalb des Geräuschreduzierungsbereichs 14 nicht invertiert. Diese Voraussetzung ist vorteilhaft für die Stabilität des Geräuschreduzierungsalgorithmus. Bei der Berechnung eines räumlichen Abstandes von dieser Frequenz ergibt sich ein maximaler räumlicher Abstand von etwa 0,2 m. Diese Grenze sollte ein maximaler Abstand für die Punkte P sein, an denen die virtuellen Mikrofone angeordnet sind.
  • Der Frequenzbereich kann durch Integration einer zweiten Bandpasseinheit 51 in die Signalleitung des mittleren Fehlersignals EA festgelegt werden.
  • Wie durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, ist diese eine optionale Einheit. Wie bereits zuvor erwähnt wurde, kann die Kombinationseinheit 70 sich durch eine Bandpasseinheit 50 auszeichnen.
  • Bei der Ausführungsform von 5 weist die Steuereinheit 10, welche die Gegenschall-Einheit 34, die dynamische Einstelleinheit 36 und die Kombinationseinheit 70 aufweist, ferner eine Mittelungseinheit 44 auf, welche eingerichtet ist, das mittlere Fehlersignal EA zu berechnen. Das mittlere Fehlersignal EA ist bezeichnend für eine Differenz zwischen dem Hintergrundgeräusch und dem Gegenschall an mehr als einer Position P in dem Geräuschreduzierungsbereich 14. Indem das Fehlersignal E(P1), E(P2) ... E(PN) für mehr als eine einzige Position eines virtuellen Mikrofons in Betracht gezogen wird, kann der Geräuschreduzierungsbereich 14 räumlich vergrößert werden. Die dynamische Einstelleinheit 36 aktualisiert die Parameter des in der Gegenschall-Einheit 34 ablaufenden Geräuschreduzierungsalgorithmus auf der Grundlage des mittleren Fehlersignals EA und minimieren so dieses.
  • Die Schätzung des mittleren Fehlersignals EA spiegelt mehr als eine Position P in dem Geräuschreduzierungsbereich 14 wider. Sie kann entweder durch Berechnen mehr als eines Fehlersignals oder durch Berechnen eines mittleren Fehlersignals EA durchgeführt werden, das bezeichnend für eine Differenz zwischen dem Hintergrundgeräusch und dem Gegenschall in einem vorgegebenen Abschnitt PQ des Geräuschreduzierungsbereichs 14 ist, wobei der Abschnitt PQ mehr als eine Position P aufweist. Das erste Konzept wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 5 erläutert, das zweite Konzept wird unter Bezugnahme auf 6 erläutert. Selbstverständlich werden mehrere Ausführungsformen des jeweiligen Konzepts unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
  • In 5 weist die Steuereinheit 10 ferner eine erste Filtereinheit 38 auf, die eingerichtet ist, das Gegenschallsignal A zu empfangen. Die erste Filtereinheit 38 schätzt ein verschobenes Gegenschallsignal, das allgemein mit A(x) bezeichnet wird, das bezeichnend für das Gegenschall an der physikalischen Position x eines der Monitormikrofone 15 der Mikrofon-Reihe 16 ist. Beispielhaft sind die physikalischen Positionen der Monitormikrofone 15 mit x1...x4 gekennzeichnet (nur einige der physikalischen Positionen sind mit Bezugsziffern versehen). Die entsprechenden verschobenen Gegenschallsignale für diese Positionen x1 ...x4 sind A(x1), A(x2), A(x3) und A(x4). Das verschobene Gegenschallsignal A(x) stellt das geschätzte Gegenschallsignal an der jeweiligen physikalischen Position der Monitormikrofone 15 dar. Zur Berechnung der einzelnen Signale A(x1), A(x2), A(x3) und A(x4) kann die erste Filtereinheit 38 jeweilige Untereinheiten aufweisen.
  • Darüber hinaus weist die Steuereinheit 10 eine erste Verarbeitungseinheit 39 auf. Die erste Verarbeitungseinheit 39 empfängt die verschobenen Gegenschallsignale A(x) und ein allgemein mit N(x) bezeichnetes Monitorsignal der Monitormikrofone 15, das sich an der physikalischen Position x befindet. Insbesondere empfängt die erste Verarbeitungseinheit 39 die verschobenen Gegenschallsignale A(x1), A(x2), A(x3) und A(x4) und das Monitorsignal N(x1...x4) der Monitormikrofone 15, die sich an Positionen x1...x4 befinden. Die erste Verarbeitungseinheit 39 ist ausgelegt, ein Restsignal zu berechnen, das allgemein mit R(x) gekennzeichnet ist und das eine Differenz zwischen dem Monitorsignal N(x) und dem verschobenen Gegenschallsignal A(x) an der physikalischen Position x des Monitormikrofons 15 ist. Insbesondere berechnet die erste Verarbeitungseinheit 39 die Restsignale R(x1), R(x2), R(x3) und R(x4), die jeweils eine Differenz zwischen A(x1) und N (x1), A(x2) und N(x2), A(x3) und N(x3) und A(x4) und N(x4) sind. Das Restsignal R(x) ist das Restgeräusch an der jeweiligen Position x des Monitormikrofons 15, was das von der Geräuschquelle 6 erzeugte Geräusch abzüglich des Gegenschallsignals an einer jeweiligen Position x bedeutet.
  • Die Restsignale R(x) werden einer zweiten Filtereinheit 40 zugeführt. Die zweite Filtereinheit 40 ist ausgelegt, ein verschobenes Restsignal R(P) zu schätzen, welches das an die Position P des virtuellen Mikrofons verschobene Restsignal R(x) ist. Insbesondere werden Restsignale R(P1)...R(PN) für jeweils eine der Positionen P1...PN, insbesondere für alle Positionen P, in dem Geräuschreduzierungsbereich 14 berechnet.
  • Die Steuereinheit 10 weist ferner eine dritte Filtereinheit 41 auf, die das Gegenschallsignal A empfängt. Die dritte Filtereinheit 41 ist ausgelegt, ein verschobenes Gegenschallsignal zu schätzen, das allgemein mit A(P) gekennzeichnet ist und das bezeichnend für das Gegenschall an der Position P des virtuellen Mikrofons 32 ist. Zur Berechnung jeweils eines der verschobenen Gegenschallsignale A(P1)...A(PN) kann die dritte Filtereinheit 41 jeweilige Untereinheiten aufweisen.
  • Darüber hinaus weist die Steuereinheit 10 eine zweite Verarbeitungseinheit 42 auf, welche die Restsignale R(P) und die verschobenen Gegenschallsignale A(P) jeweils empfängt. Insbesondere empfängt die zweite Verarbeitungseinheit 42 die verschobenen Restsignale R(P1)...R(PN) und die verschobenen Gegenschallsignale A(P1)...A(PN) für jeweils eine der Positionen P1...PN in dem Geräuschreduzierungsbereich 14. Die zweite Verarbeitungseinheit 42 berechnet oder schätzt aus jeweils einem dieser Wertepaare ein Fehlersignal, das allgemein mit E(P) gekennzeichnet werden sollte, für die Position P des virtuellen Mikrofons. Insbesondere wird ein erstes Fehlersignal E(P1) für einen Punkt P1, ein zweites Fehlersignal E(P2) für einen Punkt P2 berechnet, wobei dies bis zur maximalen Anzahl N von Punkten P in dem Geräuschreduzierungsbereich 14 fortgesetzt wird, was das Fehlersignal E(PN) bedeutet.
  • Der Mittelungseinheit 44 werden alle Fehlersignale E(P1)...E(PN) zugeführt. Aus den Fehlersignalen E(P) berechnet die Mittelungseinheit 44 das mittlere Fehlersignal EA. Das mittlere Fehlersignal EA kann das arithmetische Mittel aller zuvor erwähnten Fehlersignale E(P1), E(P2)...E(PN) sein. Diese Mittelung erfolgt zumindest für die erste und zweite Position P1, P2 der virtuellen Mikrofone. Insbesondere ist die Mittelungseinheit 44 ausgelegt, das mittlere Fehlersignal EA zu berechnen, das der Mittelwert aller Fehlersignale E(P1), E(P2)...E(PN) für alle Positionen P1, P2...PN der virtuellen Mikrofone ist, die sich in dem Geräuschreduzierungsbereich 14 befinden. Das mittlere Fehlersignal EA wird der dynamischen Einstelleinheit 36 zugeführt, um Parameter der Gegenschall-Filtereinheit 34 zu aktualisieren, was bedeutet, dass die aktualisierten Parameter auf der Grundlage von Information über das mittlere Fehlersignal EA berechnet werden und so das mittlere Fehlersignal EA minimiert wird. Dies führt zu dem Effekt der Minimierung des von der Geräuschquelle 6 in dem Geräuschreduzierungsbereich 14 erzeugten Hintergrundgeräusches.
  • Die Mittelungseinheit 44 ist insbesondere ausgelegt, das mittlere Fehlersignal EA aus einem arithmetischen Mittelwert der einzelnen Fehlersignale E(P1), E(P2)...E(PN) zu berechnen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Mittelungseinheit 44 des Geräuschreduzierungssystems 20 ausgelegt, das mittlere Fehlersignal EA als ein gewichteter Mittelwert zu berechnen. Dies kann dadurch erfolgen, dass einem oder mehreren der Fehlersignale E(P1), E(P2)...E(PN) eine individuelle Gewichtung oder Gewichtungsfaktor gegeben werden. Bei der Berechnung dieses gewichteten Mittelwerts kann besondere Gewichtung auf einen bestimmten Punkt P gelegt werden, an dem sich ein virtuelles Hauptmikrofon befindet. Falls beispielsweise der Kopf 30 des Fahrgastes in der in 5 dargestellten Position ist, befindet sich der Punkt PX nächstliegend zu dem Ohr des Fahrgastes. Folglich sollte die beste Leistung der Geräuschreduzierung an diesem bestimmten Punkt PX sein. Somit kann der Fehlerfunktion E(PX) für den Punkt PX und das entsprechende virtuelle Mikrofon eine Übergewichtung gegeben werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Fehlerfunktion ein höherer Gewichtungsfaktor gegeben wird als den übrigen Fehlerfunktionen der anderen Punkte P.
  • Die Lokalisierung des Punktes PX, der sich nächstliegend zu dem Ohr des Benutzers befindet, kann beispielsweise durch das Kopfnachführsystem 26 erfolgen. Zu diesem Zweck weist das Kopfnachführsystem 26 (siehe 2) nicht nur die Kameraanordnung, welche die Stereokameras 28 aufweist, sondern auch die Positionserfassungseinheit 46 auf. Die Positionserfassungseinheit 46 ist ausgelegt, eine Position und/oder Ausrichtung des Kopfes 30 des Benutzers in dem Fahrgastbeförderungsbereich 4 zu erfassen. Die Steuereinheit 10 des Geräuschreduzierungssystems 20 ist dann ausgelegt, die Position PX als eine virtuelle Hauptmikrofonposition auszuwählen, die lediglich beispielhaft die mit PX bezeichnete Position ist. Diese Auswahl kann aus der Mehrzahl vorgegebener Positionen P1, P2...PN der virtuellen Mikrofone in dem Geräuschreduzierungsbereich 14 getroffen werden. Es ist jedoch auch möglich, die Position PX unter Vernachlässigung des Rasters, in dem die übrigen Positionen P1, P2...PN angeordnet sind, zu bestimmen. Insbesondere ist die Hauptmikrofonposition PX die zu einer geschätzten Position eines Ohrs des Benutzers benachbarte Position. Die Mittelungseinheit 44 ist ausgelegt, das Fehlersignal E(PX) dieser virtuellen Hauptmikrofonposition PX bei der Berechnung des mittleren Fehlersignals EA überzugewichten.
  • Es gibt eine weitere Ausführungsform des Geräuschreduzierungssystems 20, die in 6 dargestellt ist. Einheiten dieser Ausführungsform mit den gleichen Bezugsziffern wie in 5 weisen die gleiche Funktionalität auf, wie mit Bezug auf diese Figur erläutert ist, und werden daher nicht wiederholt erläutert. Die Steuereinheit 10 weist die Gegenschall-Einheit 34, die dynamische Einstelleinheit 36 und die Kombinationseinheit 70 auf. Die Funktionalität dieser Einheiten ist mit Bezug auf 5 erläutert worden. Im Gegensatz zu der zuvor erläuterten Ausführungsform gibt es eine Mittelungseinheit 44, die eingerichtet ist, eine Mehrzahl von Monitorsignalen N(X) der sich an unterschiedlichen physikalischen Positionen x befindlichen Monitormikrofone 15 zu empfangen und ein Bereich-Monitorsignal N(xq) zu schätzen. Dieses Bereich-Monitorsignal N(xq) ist bezeichnend für ein durch die Monitormikrofone 15 für einen vorgegebenen Bereich xq der Monitormikrofone 15 eingefangenes Fehlersignal. Die erste Filtereinheit 38 ist ausgelegt, das Gegenschallsignal A zu empfangen und ein verschobenes Bereich-Gegenschallsignal A(xq) zu schätzen. Dieses Signal ist bezeichnend für den Gegenschall in dem vorgegebenen Bereich xq. Die erste Verarbeitungseinheit 39 empfängt das verschobene Bereich-Gegenschallsignal A(xq) und das Bereich-Monitorsignal N(xq). Die erste Verarbeitungseinheit 39 berechnet ein Bereich-Restsignal R(xq), das die Differenz zwischen dem Bereich-Monitorsignal N(xq) und dem verschobenen Bereich-Gegenschall-Signal A(xq) ist. Die zweite Filtereinheit 40 empfängt das Bereich-Restsignal R(xq) und schätzt ein verschobenes Bereich-Restsignal R(PQ). Das verschobene Bereich-Restsignal R(PQ) ist das in einen vorgegebenen virtuellen Bereich PQ verschobene Bereich-Restsignal R(xq), der mehr als eine Position P der virtuellen Mikrofone 32 aufweist. Der vorgegebene virtuelle Bereich PQ ist beispielhaft als ein Teilbereich oder Abschnitt des Geräuschreduzierungsbereichs 14 dargestellt.
  • Die dritte Filtereinheit 41 empfängt das Gegenschallsignal A und schätzt ein verschobenes Bereich-Gegenschallsignal A(PQ), das bezeichnend für das Gegenschall in dem vorgegebenen virtuellen Bereich PQ ist. Die Mittelungseinheit 44 weist ferner die zweite Verarbeitungseinheit 42 auf, die eingerichtet ist, das verschobene Bereich-Restsignal R(PQ) und das verschobene Bereich-Gegenschallsignal A(PQ) zu empfangen. Die zweite Verarbeitungseinheit 42 schätzt ferner das Fehlersignal E(PQ) für den vorgegebenen virtuellen Bereich PQ als das mittlere Fehlersignal EA. Das mittlere Fehlersignal EA wird wiederum zu der dynamischen Einstelleinheit 36 rückgekoppelt, um den Parameter der Gegenschall-Einheit 34 anzupassen oder zu optimieren.
  • Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird in der Kombinationseinheit 70, die eine Multiple-Input Single-Output-Vorrichtung (MISO-Vorrichtung) ist, ein virtuelles Referenzsignal SX berechnet, das den Geräuschunterdrückungseffekt ohne eine Notwendigkeit für parallele Verarbeitung verbessert. Die kombinatorische Logik der Kombinationseinheit 70 erhöht die Kohärenz der Vielzahl von Referenzsignalen S8.1...S8.4 in einem einzigen allgemeinen virtuellen Referenzsignal SX.
  • Alle genannten Ausprägungen, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Ausprägungen, die in Kombination mit anderen Ausprägungen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Ausführungsformen gemäß der Erfindung können durch einzelne Ausprägungen oder eine Kombination mehrerer Ausprägungen verwirklicht sein. Merkmale, welche mit der Formulierung „insbesondere“ oder „besonders“ kombiniert sind, sind als bevorzugte Ausführungsformen zu behandeln.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Fahrzeug
    4
    Fahrgastbeförderungsbereich
    6
    Geräuschquelle
    8, 8.1...8.4
    Referenzsensor
    10
    Steuereinheit
    12
    Schallgeber
    14
    Geräuschreduzierungsbereich
    14a
    linker Geräuschreduzierungsbereich
    14b
    rechter Geräuschreduzierungsbereich
    15
    Monitormikrofon
    16
    Monitormikrofon-Reihe
    17
    Fehlermikrofon
    20
    Geräuschreduzierungssystem
    22
    Sitz
    24
    Kopfstütze
    16
    Kopfnachführsystem
    28
    Stereokameras
    30
    Kopf
    32
    virtuelles Mikrofon
    34
    Gegenschall-Einheit
    34a
    erste Gegenschall-Einheit
    34b
    zweite Gegenschall-Einheit
    36
    dynamische Einstelleinheit
    36a
    erste dynamische Einstelleinheit
    36b
    zweite dynamische Einstelleinheit
    38
    erste Filtereinheit
    39
    erste Verarbeitungseinheit
    40
    zweite Filtereinheit
    41
    dritte Filtereinheit
    42
    zweite Verarbeitungseinheit
    44
    Mittelungseinheit
    46
    Positionserfassungseinheit
    50
    Bandpasseinheit
    51
    zweite Bandpasseinheit
    70
    Kombinationseinheit
    70a
    erste Kombinationseinheit
    70b
    zweite Kombinationseinheit
    80
    Nebenpfad-Einheit
    82
    Summiereinheit
    S8, S8...S8.4
    Referenzsignal
    SX
    virtuelles Referenzsignal
    SXa
    erstes virtuelles Referenzsignal
    SXac
    korrigiertes erstes virtuelles Referenzsignal
    SXb
    zweites virtuelles Referenzsignal
    SXbc
    korrigiertes zweites virtuelles Referenzsignal
    SXc
    korrigiertes virtuelles Referenzsignal
    A
    Gegenschallsignal
    A1
    erstes Gegenschallsignal
    A2
    zweites Gegenschallsignal
    N
    Monitorsignal
    R
    Restsignal
    E
    Fehlersignal
    P
    virtuelle Mikrofonposition
    PQ
    vorgegebener virtueller Bereich
    EA
    mittleres Fehlersignal
    PX
    virtuelle Hauptmikrofonposition
    x
    physikalische Mikrofonposition
    xq
    vorgegebener Bereich
    A(x)
    verschobenes Gegenschallsignal
    A(xq)
    verschobenes Bereich-Gegenschallsignal
    N(x)
    Monitorsignal
    N(xq)
    Bereich-Monitorsignal
    R(x)
    Restsignal
    R(xq)
    Bereich-Restsignal
    R(P)
    verschobenes Restsignal
    R(PQ)
    verschobenes Bereich-Restsignal
    A(P)
    verschobenes Gegenschallsignal
    A(PQ)
    verschobenes Bereich-Gegenschallsignal
    E(P)
    Fehlersignal für Position P
    E(PQ)
    Fehlersignal für den virtuellen Bereich PQ
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5381485 [0004]
    • US 20200074976 A1 [0007, 0008]

Claims (19)

  1. Geräuschreduzierungssystem (20) zur aktiven Kompensierung von durch eine Geräuschquelle (6) in einem Geräuschreduzierungsbereich (14) in einem Fahrgastbeförderungsbereich (4) eines Fahrzeugs (2) erzeugtem Hintergrundgeräusch, wobei das System (20) eine Steuereinheit (10), mindestens einen Referenzsensor (8.1...8.4) zur Erfassung des Hintergrundgeräusches der Geräuschquelle (6), einen Schallgeber (12) zur Erzeugung von Gegenschall zur Überlagerung des Gegenschalles mit dem Hintergrundgeräusch in dem Geräuschreduzierungsbereich (14) zur aktiven Reduzierung des Hintergrundgeräusches und ein Fehlermikrofon (17) aufweist, das eingerichtet ist, von der Geräuschquelle (6) ausgesendetes Hintergrundgeräusch und von dem Schallgeber (12) ausgesendetes Gegenschall aufzunehmen, wobei ein Geräuschreduzierungsalgorithmus in der Steuereinheit (10) implementiert ist, die eine Gegenschall-Einheit (34) zur Erzeugung eines Gegenschallsignals (A) zum Ansteuern des Schallgebers (12) aufweist, so dass er den Gegenschall erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das System (20) eine Mehrzahl von Referenzsensoren (8.1...8.4) zum Erfassen des Hintergrundgeräusches der Geräuschquelle (6) aufweist, wobei die Referenzsensoren (8.1...8.4) an unterschiedlichen Positionen in dem Fahrzeug (2) angeordnet sind, wobei jeder Referenzsensor (8.1...8.4) eingerichtet ist, ein Referenzsignal (S8.1... S8.4) zu erzeugen, die Steuereinheit (10) ferner mindestens eine Kombinationseinheit (70) aufweist, wobei die Kombinationseinheit (70) mit mindestens zwei der Mehrzahl von Referenzsensoren (8.1...8.4) gekoppelt und eingerichtet ist, die Referenzsignale (S8.1...S8.4) der gekoppelten Referenzsensoren (8.1...8.4) zu empfangen, wobei die Kombinationseinheit (70) ferner eingerichtet ist, ein virtuelles Referenzsignal (SX) aus den Referenzsignalen (S8.1...S8.4) zu bestimmen, und die Kombinationseinheit (70) mit der Gegenschall-Einheit (34) gekoppelt ist, so dass das virtuelle Referenzsignal (SX) der Gegenschall-Einheit (34) zugeführt wird, die eingerichtet ist, das Gegenschallsignal (A) auf der Grundlage des virtuellen Referenzsignals (SX) zu erzeugen.
  2. Geräuschreduzierungssystem (20) nach Anspruch 1, wobei die Kombinationseinheit (70) eingerichtet ist, das virtuelle Referenzsignal (SX) aus den Referenzsignalen (S8.1...S8.4) für einen zukünftigen Zeitpunkt zu bestimmen.
  3. Geräuschreduzierungssystem (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kombinationseinheit (70) eingerichtet ist, in einem ersten Schritt die Referenzsignale (S8.1...S8.4) zu dekorrelieren und in einem zweiten Schritt aus den dekorrelierten Referenzsignalen (S8.1...S8.4) das virtuelle Referenzsignal (SX) zu bestimmen.
  4. Geräuschreduzierungssystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kombinationseinheit (70) einen Wiener-Filter implementiert, der auf die Referenzsignale (S8.1...S8.4) angewendet wird, um das virtuelle Referenzsignal (SX) zu bestimmen.
  5. Geräuschreduzierungssystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kombinationseinheit (70) ein neuronales Netzwerk implementiert, das trainiert ist, aus den Referenzsignalen (S8.1...S8.4) das virtuelle Referenzsignal (SX) zu bestimmen.
  6. Geräuschreduzierungssystem (20) nach Anspruch 5, wobei das neuronale Netzwerk ein vorwärtsfortschreibendes neuronales Netzwerk oder ein rekurrentes neuronales Netzwerk ist.
  7. Geräuschreduzierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (10) mindestens eine erste Kombinationseinheit (70a) und eine zweite Kombinationseinheit (70b) aufweist, wobei die erste Kombinationseinheit (70a) mit einem ersten Satz von Referenzsensoren (8.1...8.4) der Mehrzahl von Referenzsensoren (8.1 ...8.4) gekoppelt und dazu eingerichtet ist, die Referenzsignale (S8.1...S8.4) der gekoppelten Referenzsensoren (8.1...8.4) zu empfangen, und die zweite Kombinationseinheit (70b) mit einem zweiten Satz von Referenzsensoren (8.1 ...8.4) der Mehrzahl von Referenzsensoren (8.1...8.4) gekoppelt und dazu eingerichtet ist, die Referenzsignale (S8.1...S8.4) der gekoppelten Referenzsensoren (8.1...8.4) zu empfangen, und wobei die erste Kombinationseinheit (70a) eingerichtet ist, ein erstes virtuelles Referenzsignal (SXa) aus den Referenzsignalen (S8.1..S8.4) zu bestimmen, und die zweite Kombinationseinheit (70b) eingerichtet ist, ein zweites virtuelles Referenzsignal (SXb) aus den Referenzsignalen (S8.1...S8.4) zu bestimmen, und wobei die Steuereinheit (10) eine erste Gegenschall-Einheit (34a) und eine zweite Gegenschall-Einheit (34b) aufweist, wobei die erste Kombinationseinheit (70a) mit der ersten Gegenschall-Einheit (34a) gekoppelt ist, so dass das erste virtuelle Referenzsignal (SXa) der ersten Gegenschall-Einheit (34a) zugeführt wird, und die zweite Kombinationseinheit (70b) mit der zweiten Gegenschall-Einheit (34b) gekoppelt ist, so dass das zweite virtuelle Referenzsignal (SXb) der zweiten Gegenschall-Einheit (34b) zugeführt wird, und wobei die erste und zweite Gegenschall-Einheit (34a, 34b) eingerichtet sind, auf der Grundlage des ersten und zweiten Referenzsignals (Sxa, Sxb) ein erstes und zweites Gegenschallsignal (A1, A2) zu erzeugen.
  8. Geräuschreduzierungssystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kombinationseinheit (10) ferner eine Bandpasseinheit (50 aufweist, die eingerichtet ist, einen Bandpassfilter auf mindestens eines der Referenzsignale (S8.1...S8.4) anzuwenden.
  9. Geräuschreduzierungssystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fehlermikrofon (17) ein virtuelles Fehlermikrofon ist, das eine Monitormikrofon-Reihe (16) mit einer Mehrzahl von Monitormikrofonen (15) und einen virtuellen Abtast-Algorithmus in der Steuereinheit (10) implementiert, die dazu eingerichtet ist, ein Fehlersignal (E(P)) an einer Position (P) eines virtuellen Mikrofons (32) zu schätzen, wobei sich das virtuelle Mikrofon (32) in dem Geräuschreduzierungsbereich (14) befindet und das Fehlersignal (E(P)) bezeichnend ist für eine Differenz zwischen dem Hintergrundgeräusch und dem Gegenschall an der Position (P) des virtuellen Mikrofons (32), und wobei die Steuereinheit (10) ferner eine dynamische Einstelleinheit (36) aufweist, die eingerichtet ist, Parameter der Gegenschall-Einheit (34) auf der Grundlage des Fehlersignals (E(P)) zu aktualisieren und so das Fehlersignal (E(P)) zu minimieren.
  10. Geräuschreduzierungssystem (20) nach Anspruch 9, wobei sich eine Mehrzahl von Positionen (P1...PN) in dem Geräuschreduzierungsbereich (14) befindet und die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, mindestens ein erstes Fehlersignal (E(P1)) für ein an einer ersten Position (P1) befindliches virtuelles Mikrofon (32) und ein zweites Fehlersignal (E(P2)) für ein an einer zweiten Position (P2) befindliches virtuelles Mikrofon (32) zu schätzen, und die Steuereinheit (10) eine Mittelungseinheit (44) aufweist, die eingerichtet ist, ein mittleres Fehlersignal (EA) aus mindestens dem ersten und dem zweiten Fehlersignal (E(P1), E(P2)) zu berechnen, und die dynamische Einstelleinheit (36) eingerichtet ist, die Parameter der Gegenschall-Einheit (34) auf der Grundlage des mittleren Fehlersignals (EA) zu aktualisieren und so das mittlere Fehlersignal (EA) zu minimieren.
  11. Geräuschreduzierungssystem (20) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Steuereinheit (10) aufweist: Eine erste Filtereinheit (38), die eingerichtet ist, das Gegenschallsignal (A) zu empfangen und ein verschobenes Gegenschallsignal (A(x)) zu schätzen, das bezeichnend ist für den Gegenschall an einer physikalischen Position (x) eines der Monitormikrofone (15) der Monitormikrofon-Reihe (16), eine erste Verarbeitungseinheit (39), die eingerichtet ist, das verschobene Gegenschallsignal (A(x)) und ein Monitorsignal (N(x)) des an der physikalischen Position (x) befindlichen Monitormikrofons (15) zu empfangen, wobei die erste Verarbeitungseinheit (39) eingerichtet ist, ein Restsignal (R(x)) zu berechnen, das eine Differenz zwischen dem Monitorsignal (N(x)) und dem verschobenen Gegenschallsignal (A(x)) an der physikalischen Position (x) des Monitormikrofons (15) ist, eine zweite Filtereinheit (40), die eingerichtet ist, ein Restsignal (R(x)) zu empfangen und ein verschobenes Restsignal (R(P) zu schätzen, welches das an die Position (P) des virtuellen Mikrofons (32) verschobene Restsignal (R(x)) ist, eine dritte Filtereinheit (41), die eingerichtet ist, das Gegenschallsignal (A) zu empfangen und ein verschobenes Gegenschallsignal (A(P)) zu schätzen, das bezeichnend ist für den Gegenschall an der Position (P) des virtuellen Mikrofons (32), eine zweite Verarbeitungseinheit (42), die eingerichtet ist, das verschobene Restsignal (R(P)) und das verschobene Gegenschallsignal (A(P)) zu empfangen und das Fehlersignal (E(P)) für die Position (P) des virtuellen Mikrofons (32) durch Addition des verschobenen Restsignals (R(P)) und des verschobenen Gegenschallsignals (A(P)) zu schätzen.
  12. Verfahren zum Betreiben eines Geräuschreduzierungssystems (20) zur aktiven Kompensierung von durch eine Geräuschquelle (6) in einem Geräuschreduzierungsbereich (14) in einem Fahrgastbeförderungsbereich (4) eines Fahrzeugs (2) erzeugtem Hintergrundgeräusch, wobei das System (20) eine Steuereinheit (10), mindestens einen Referenzsensor (8.1...8.4), der das Hintergrundgeräusch der Geräuschquelle (6) erfasst, einen Schallgeber (12), der Gegenschall zur Überlagerung des Gegenschalles mit dem Hintergrundgeräusch in dem Geräuschreduzierungsbereich (14) zur aktiven Reduzierung des Hintergrundgeräusches erzeugt, und ein Fehlermikrofon (17) aufweist, das von der Geräuschquelle (6) ausgesendetes Hintergrundgeräusch und von dem Schallgeber (12) ausgesendeten Gegenschall aufnimmt, wobei ein Geräuschreduzierungsalgorithmus in der Steuereinheit (10) implementiert ist, die eine Gegenschall-Einheit (34) aufweist, die ein Gegenschallsignal (A) zum Ansteuern des Schallgebers (12) erzeugt, so dass er den Gegenschall erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das System (20) eine Mehrzahl von Referenzsensoren (8.1...8.4) aufweist, die das Hintergrundgeräusch der Geräuschquelle (6) erfasst, wobei die Referenzsensoren (8.1...8.4) an unterschiedlichen Positionen in dem Fahrzeug (2) angeordnet sind, wobei jeder Referenzsensor (8.1...8.4) ein Referenzsignal (S8.1...S8.4) erzeugt, die Steuereinheit (10) ferner mindestens eine Kombinationseinheit (70) aufweist, die Kombinationseinheit mit mindestens zwei der Mehrzahl von Referenzsensoren (8.1...8.4) gekoppelt ist und die Referenzsignale (S8.1...S8.4) der gekoppelten Referenzsensoren (8.1...8.4) empfängt, wobei die Kombinationseinheit (70) ferner ein virtuelles Referenzsignal (SX) aus den Referenzsignalen (S8.1...S8.4) bestimmt, und die Kombinationseinheit (70) mit der Gegenschall-Einheit (34) gekoppelt ist, so dass die Kombinationseinheit (70) das virtuelle Referenzsignal (SX) der Gegenschall-Einheit (34) zuführt, die das Gegenschallsignal (A) auf der Grundlage des virtuellen Referenzsignals (SX) erzeugt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Kombinationseinheit (70) das virtuelle Referenzsignal (SX) aus den Referenzsignalen (S8.1...S8.4) für einen zukünftigen Zeitpunkt bestimmt.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Kombinationseinheit (70) in einem ersten Schritt die Referenzsignale (S8.1...S8.4) dekorreliert und in einem zweiten Schritt aus den dekorrelierten Referenzsignalen (S8.1...S8.4) das virtuelle Referenzsignal (SX) bestimmt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Kombinationseinheit (70) einen Wiener-Filter auf die Referenzsignale (S8.1 ...S8.4) anwendet, um das virtuelle Referenzsignal (SX) zu bestimmen.
  16. Verfahren nach einem Ansprüche 12 bis 15, wobei die Kombinationseinheit (70) ein neuronales Netzwerk implementiert und dem neuronalen Netzwerk die Referenzsignale (S8.1...S8.4) zuführt, um das virtuelle Referenzsignal (SX) zu bestimmen.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Steuereinheit (10) mindestens eine erste Kombinationseinheit (70a) und eine zweite Kombinationseinheit (70b) aufweist, wobei die erste Kombinationseinheit (70a) mit einem ersten Satz von Referenzsensoren (8.1 ...8.4) der Mehrzahl von Referenzsensoren (8.1 ...8.4) gekoppelt ist und die Referenzsignale (S8.1...S8.4) der gekoppelten Referenzsensoren (8.1...8.4) empfängt, und die zweite Kombinationseinheit (70b) mit einem zweiten Satz von Referenzsensoren (8.1...8.4) der Mehrzahl von Referenzsensoren (8.1...8.4) gekoppelt ist und die Referenzsignale (S8.1...S8.4) der gekoppelten Referenzsensoren (8.1...8.4) empfängt, und wobei die erste Kombinationseinheit (70) ein erstes virtuelles Referenzsignal (SXa) aus den Referenzsignalen (S8.1..S8.4) bestimmt und die zweite Kombinationseinheit (70b) ein zweites virtuelles Referenzsignal (SXb) aus den Referenzsignalen (S8.1...S8.4) bestimmt, und wobei die Steuereinheit (10) eine erste Gegenschall-Einheit (34a) und eine zweite Gegenschall-Einheit (34b) aufweist, die erste Kombinationseinheit (70a) mit der ersten Gegenschall-Einheit (34a) gekoppelt ist und das erste virtuelle Referenzsignal (SXa) der ersten Gegenschall-Einheit (34) zugeführt wird, und die zweite Kombinationseinheit (70b) mit der zweiten Gegenschall-Einheit (34b) gekoppelt ist und das zweite virtuelle Referenzsignal (SXb) der zweiten Gegenschall-Einheit (34b) zugeführt wird, und wobei die erste und zweite Gegenschall-Einheit (34a, 34b) auf der Grundlage des ersten und zweiten Referenzsignals (Sxa, Sxb) ein erstes und zweites Gegenschallsignal (A1, A2) erzeugen.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei das Fehlermikrofon (17) des Systems (20) ein virtuelles Fehlermikrofon ist, das eine Monitormikrofon-Reihe (16) mit einer Mehrzahl von Monitormikrofonen (15) und einem virtuellen Abtast-Algorithmus in der Steuereinheit (10) implementiert, so dass die Steuereinheit (10) ein Fehlersignal (E(P)) an einer Position (P) eines virtuellen Mikrofons (32) schätzt, wobei sich das virtuelle Mikrofon (32) in dem Geräuschreduzierungsbereich (14) befindet und das Fehlersignal (E(P)) bezeichnend ist für eine Differenz zwischen dem Hintergrundgeräusch und dem Gegenschall an der Position (P) des virtuellen Mikrofons (32), und wobei die Steuereinheit (10) ferner eine dynamische Einstelleinheit (36) aufweist, die Parameter der Gegenschall-Einheit (34) auf der Grundlage des Fehlersignals (E(P)) aktualisiert und so das Fehlersignal (E(P)) minimiert.
  19. Verwendung eines Geräuschreduzierungssystems (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur aktiven Kompensierung von durch eine Geräuschquelle (6) in einem Geräuschreduzierungsbereich (11) in einem Fahrgastbeförderungsbereich (4) eines Fahrzeugs (2) erzeugtem Hintergrundgeräusch, insbesondere in einem Nutzfahrzeug, ferner insbesondere in einem Baufahrzeug.
DE102022118019.0A 2022-07-19 2022-07-19 Geräuschreduzierungssystem mit einer Kombinationseinheit, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung desselben Pending DE102022118019A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022118019.0A DE102022118019A1 (de) 2022-07-19 2022-07-19 Geräuschreduzierungssystem mit einer Kombinationseinheit, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung desselben
EP23184976.1A EP4310830A1 (de) 2022-07-19 2023-07-12 Geräuschunterdrückungssystem mit einer kombinationseinheit, verfahren zum betrieb des systems und verwendung davon
US18/220,956 US20240029704A1 (en) 2022-07-19 2023-07-12 Noise reduction system having a combination unit, method of operating the system and use of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022118019.0A DE102022118019A1 (de) 2022-07-19 2022-07-19 Geräuschreduzierungssystem mit einer Kombinationseinheit, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung desselben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022118019A1 true DE102022118019A1 (de) 2024-01-25

Family

ID=87280287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022118019.0A Pending DE102022118019A1 (de) 2022-07-19 2022-07-19 Geräuschreduzierungssystem mit einer Kombinationseinheit, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung desselben

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240029704A1 (de)
EP (1) EP4310830A1 (de)
DE (1) DE102022118019A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5381485A (en) 1992-08-29 1995-01-10 Adaptive Control Limited Active sound control systems and sound reproduction systems
US20150172813A1 (en) 2012-09-18 2015-06-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Active noise-reduction apparatus
US20170330551A1 (en) 2016-05-11 2017-11-16 Harman Becker Automotive Systems Gmbh Method and system for selecting sensor locations on a vehicle for active road noise control
US20190051283A1 (en) 2017-08-14 2019-02-14 GM Global Technology Operations LLC Distant microphones for noise cancellation
US20200074976A1 (en) 2018-08-31 2020-03-05 Bose Corporation Systems and methods for noise-cancellation using microphone projection
US20210323562A1 (en) 2020-04-21 2021-10-21 Hyundai Motor Company Noise control apparatus, vehicle having the same and method for controlling the vehicle
WO2021250237A1 (en) 2020-06-11 2021-12-16 Avatronics Sa In-seat active noise cancellation system for moving vehicles

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5381485A (en) 1992-08-29 1995-01-10 Adaptive Control Limited Active sound control systems and sound reproduction systems
US20150172813A1 (en) 2012-09-18 2015-06-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Active noise-reduction apparatus
US20170330551A1 (en) 2016-05-11 2017-11-16 Harman Becker Automotive Systems Gmbh Method and system for selecting sensor locations on a vehicle for active road noise control
US20190051283A1 (en) 2017-08-14 2019-02-14 GM Global Technology Operations LLC Distant microphones for noise cancellation
US20200074976A1 (en) 2018-08-31 2020-03-05 Bose Corporation Systems and methods for noise-cancellation using microphone projection
US20210323562A1 (en) 2020-04-21 2021-10-21 Hyundai Motor Company Noise control apparatus, vehicle having the same and method for controlling the vehicle
WO2021250237A1 (en) 2020-06-11 2021-12-16 Avatronics Sa In-seat active noise cancellation system for moving vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
US20240029704A1 (en) 2024-01-25
EP4310830A1 (de) 2024-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4410723C2 (de) System zum aktiven Unterdrücken von Fahrzeuginnengeräuschen
DE4228695C2 (de) Schaltungsvorrichtung zum aktiven Verringern von Lärm im Innern eines geschlossenen Raumes
DE4042116C2 (de) Schaltungsanordnung zum aktiven Auslöschen von Geräuschen
DE10351793B4 (de) Adaptive Filtervorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines akustischen Eingangssignals
DE4402412C2 (de) System zum aktiven Unterdrücken von Fahrzeugeigengeräuschen
DE102014201228B4 (de) System und Verfahren zur aktiven Lärmkontrolle
DE69628061T2 (de) Mehrkanalübertragungsanordnung
DE4308923C2 (de) Aktive Geräuschverringerungsvorrichtung
DE102004026660B4 (de) Aktives Geräuschsteuersystem
DE4221292C2 (de) Aktives Geräusch- und Vibrationsunterdrückungssystem
DE102018127229A1 (de) Effiziente echokompensation unter verwendung der übertragungsfunktionsschätzung
DE4306638C2 (de) Aktive Geräuschdämpfungsvorrichtung von in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs übertragenen Geräuschen
WO2006111039A1 (de) Verfahren zur nachbildung eines secondary-path bei einem aktiven geräuschreduktionssystem
DE60009353T2 (de) Einrichtung zur aktiven schallsteuerung in einem raum
DE102018120503A1 (de) Geräuschreduzierungssystem und Verfahren zur aktiven Kompensation von Störgeräuschen
EP3065417B1 (de) Verfahren zur unterdrückung eines störgeräusches in einem akustischen system
DE102019123971B4 (de) Aktives lärmkompensationssystem und verfahren
EP2378513A1 (de) Verfahren und System zur aktiven Lärmreduktion
DE102022118019A1 (de) Geräuschreduzierungssystem mit einer Kombinationseinheit, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung desselben
EP1929465A1 (de) Verfahren zur aktiven geräuschverminderung und eine vorrichtung zur durchführung des verfahrens
EP3026664B1 (de) Verfahren und system zur aktiven schallunterdrückung
DE102022118016A1 (de) Geräuschreduzierungssystem zur aktiven Kompensierung von Hintergrundgeräusch, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung des Systems
DE102016001593A1 (de) Verfahren zum Erzeugen eines Gegenschalls für eine Geräuschminderung in einem Kraftfahrzeug
DE102022118015A1 (de) Geräuschreduzierungssystem mit einer nichtlinearen Filtereinheit, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung desselben
DE102022118018A1 (de) Geräuschreduzierungssystem, Verfahren zum Betreiben des Systems und Verwendung des Systems

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication