一种汽车座椅的主动降噪头枕制造技术

本实用新型专利技术所公开了一种汽车座椅的主动降噪头枕，所述主动降噪头枕包括头枕主体，还包括：两个转臂、2M个参考传声器、2N个误差传声器、主动降噪控制器和两个扬声器。与现有技术相比，本实用新型专利技术所公开的汽车座椅的主动降噪头枕通过一系列不相干的参考声学模式S[n]获得的最优噪声控制模式的准确度更高，更能与车舱内的噪声模式相匹配，再根据最优的噪声控制模式发出的目标信号Y[n]与头枕处噪声的匹配程度也更高，从而实现对车舱内特定区域噪声的宽频降噪效果，降噪效果更加明显。

An active noise reduction head pillow for a car seat

The utility model discloses an active noise reduction head pillow of a car seat. The active noise reduction head pillow includes the main body of the head pillow, and also includes two revolving arms, a 2M reference microphone, an 2N error microphone, an active noise reduction controller and two loudspeakers. Compared with the existing technology, the active noise reduction head pillow of the car seat disclosed by the utility model is more accurate in the optimal noise control mode obtained by a series of unrelated reference acoustic modes S[n], more capable of matching the noise pattern in the car cabin, and then the target signal Y[n] and head issued by the optimal noise control mode. The matching degree of occipital noise is also higher, so as to achieve the effect of wide-band noise reduction in the specific area of cabin, and the effect of noise reduction is more obvious.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车座椅的主动降噪头枕
本技术涉及汽车
，尤其涉及一种汽车座椅的主动降噪头枕。
技术介绍
随着现代工业、交通运输和航空事业的迅速发展，汽车保有量也越来越高。而且随着人们对汽车乘坐舒适性要求的提高、环保意识的加强以及汽车工业的发展，汽车的噪声控制日益受到人们的重视。目前，汽车舱内噪声的控制主要以被动控制为主。汽车舱内噪声的被动控制主要是通过优化汽车的结构设计和在汽车上应用吸声材料进行物理降噪，以实现汽车舱内噪声的控制。这种汽车舱内噪声的被动控制针对高频段噪音的屏蔽效果明显，但对于中低频噪声的控制效果则不明显。随着汽车降噪技术的发展，汽车舱内噪声的主动控制也越来越收到人们的青睐。汽车舱内噪声的主动控制的原理是：所有的声音都由一定的频谱组成，可以找到一种声音，其频谱与所要消除的汽车舱内噪声完全一样，只是相位刚好相反(相差180°)，就可以将汽车舱内噪声完全抵消掉。其技术关键在于如何得到那抵消噪声的声音。现在，虽然汽车舱内噪声的主动控制得到了一定的研究和应用，但是目前的汽车舱内噪声的主动控制技术不够成熟，噪声控制效果也不够理想。
技术实现思路
本技术目的是提供一种汽车座椅的主动降噪头枕，以解决上述问题。本技术解决技术问题采用如下技术方案：一种汽车座椅的主动降噪头枕，所述主动降噪头枕包括头枕主体，还包括：两个转臂，所述两个转臂对称铰接在所述头枕主体的两侧；2M个参考传声器，所述2M个参考传声器对称设置在两个转臂正面，用于采集主噪声x[n]，其中，M为不小于1的整数；2N个误差传声器，所述2N个误差传声器对称设置在两个转臂和头枕主体的背面，用于采集头枕处噪声控制后的残余噪声e[n]，其中，N为不小于1的整数；主动降噪控制器，所述主动降噪控制器分别与所述参考传声器和误差传声器相连，用于接收主噪声x[n]和残余噪声e[n]，并根据主噪声x[n]提取一系列不相干的参考声学模式S[n]，再根据一系列不相干的参考声学模式S[n]和残余噪声e[n]生成最优的噪声控制模式；两个扬声器，所述两个扬声器对称设置在两个转臂内侧，并与所述主动降噪控制器相连，用于接收最优的噪声控制模式，并根据最优的噪声控制模式发出目标信号Y[n]以降低头枕处噪声。优选的，所述主动降噪控制器，包括：参考声学模式提取单元，所述参考声学模式提取单元与所述参考传声器相连，用于接收主噪声x[n]，并根据主噪声x[n]提取一系列不相干的参考声学模式S[n]；噪声控制模式预测单元，所述噪声控制模式预测单元分别与所述误差传声器和参考声学模式分离子单元相连，用于接收残余噪声e[n]和一系列不相干的参考声学模式S[n]，并根据残余噪声e[n]和一系列不相干的参考声学模式S[n]生成最优的噪声控制模式。优选的，所述参考声学模式提取单元，包括：参考声学模式提取子单元，所述参考声学模式提取子单元用于接收主噪声声源噪声x[n]，并将提取函数E-1应用到主噪声x[n]中，提取一系列参考声学模式S'[n]：S'[n]＝E-1(x[n])；参考声学模式分离子单元，所述参考声学模式分离子单元与所述参考声学模式提取子单元，用于接收一系列参考声学模式S'[n]，并将对比函数D作用于一系列参考声学模式S'[n]中：D(S'[n])＝I[S'[1]…S'[k]],使用自动调整算法自动调整提取函数E-1，在一系列参考声学模式S'[n]之间的互信息I[S'[1]…S'[k]]最小时，输出一系列不相干的参考声学模式S[n]。优选的，所述噪声控制模式预测单元，包括：路径传递函数分析子单元，所述路径传递函数分析子单元用于分析目标信号从扬声器到误差传声器的路径传递函数，并获取用于噪声控制模式的预测的路径传递函数H[n]；自适应滤波器，所述自适应滤波器分别与所述路径传递函数分析子单元、误差传声器和参考声学模式提取单元相连，用于接收用于噪声控制模式的预测的路径传递函数H[n]、残余噪声e[n]和一系列不相干的参考声学模式S[n]，并基于FX-LMS算法，通过调整滤波器权重系数计算公式w[n+1]＝w[n]+μ·e[n]·H[n]·S[n]中的H[n]和μ来不断更新权系数w，直至残余噪声e(n)收敛时的收敛因子μ最小时，输出最优的噪声控制模式Y[n]＝w·S[n]。优选的，M＝2。优选的，N＝3。可见，本技术所公开的汽车座椅的主动降噪头枕，通过对称设置在两个转臂正面的参考传声器采集汽车座椅头枕处的主噪声x[n]，通过对称设置在两个转臂和头枕主体的背面的误差传声器采集头枕处噪声控制后的残余噪声e[n]，再由主动降噪控制器接收主噪声x[n]和残余噪声e[n]，并根据主噪声x[n]提取一系列不相干的参考声学模式S[n]，再根据一系列不相干的参考声学模式S[n]和残余噪声e[n]生成最优的噪声控制模式，最后再经对称设置在两个转臂正面的扬声器根据最优的噪声控制模式发出目标信号Y[n]以降低头枕处噪声。与现有技术相比，本技术所公开的汽车座椅的主动降噪头枕通过一系列不相干的参考声学模式S[n]获得的最优噪声控制模式的准确度更高，更能与车舱内的噪声模式相匹配，再根据最优的噪声控制模式发出的目标信号Y[n]与头枕处噪声的匹配程度也更高，从而实现对车舱内特定区域噪声的宽频降噪效果，降噪效果更加明显。此外，两个转臂对称铰接在所述头枕主体的两侧，能够根据需要手动调整传声器及扬声器与人耳的距离，从而有效提高头枕附近噪声的监测精度，实现在头枕附近的最大限度降噪。附图说明图1为本技术所公开的一种汽车座椅的主动降噪头枕正面结构示意图；图2为本技术所公开的一种汽车座椅的主动降噪头枕背面结构示意图；图3为本技术所公开的汽车座椅的主动降噪头枕开启前后左耳处噪声分布图；图4为本技术所公开的汽车座椅的主动降噪头枕开启前后右耳处噪声分布图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合实施例及附图对本技术的技术方案作进一步阐述。本技术实施例公开了一种汽车座椅的主动降噪头枕，如图1和图2所示，所述主动降噪头枕包括头枕主体，还包括：两个转臂，所述两个转臂对称铰接在所述头枕主体的两侧，相对于头枕主体来说，转臂与头枕主体之间的相对位置可调，即在实际工作时，转臂与人耳之间的相对位置可调。2M个参考传声器，所述2M个参考传声器对称设置在两个转臂正面，用于采集主噪声x[n]，其中，M为不小于1的整数。在本实施例中，所述M＝2，即在本实施例中包括4个参考传声器。此外，M还可以为1、3、4等数值，M数值的选取与转臂的面积和要求的精度有关，所以在M数值的选取上需要根据实际情况来决定。另外，所述主噪声可以理解为在汽车行驶过程中，将不同转速下的发动机舱噪声、车载音频装置辐射的中低频段噪声和不同路况下的路噪在头枕处附件的噪声集合定位主噪声x[n]。其中，x[n]为n个离散时间对主噪声的采样所组成的矩阵。主噪声的声学属性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车座椅的主动降噪头枕，所述主动降噪头枕包括头枕主体，其特征在于，还包括：两个转臂，所述两个转臂对称铰接在所述头枕主体的两侧；2M个参考传声器，所述2M个参考传声器对称设置在两个转臂正面，用于采集主噪声x[n]，其中，M为不小于1的整数；2N个误差传声器，所述2N个误差传声器对称设置在两个转臂和头枕主体的背面，用于采集头枕处噪声控制后的残余噪声e[n]，其中，N为不小于1的整数；主动降噪控制器，所述主动降噪控制器分别与所述参考传声器和误差传声器相连，用于接收主噪声x[n]和残余噪声e[n]，并根据主噪声x[n]提取一系列不相干的参考声学模式S[n]，再根据一系列不相干的参考声学模式S[n]和残余噪声e[n]生成最优的噪声控制模式；两个扬声器，所述两个扬声器对称设置在两个转臂内侧，并与所述主动降噪控制器相连，用于接收最优的噪声控制模式，并根据最优的噪声控制模式发出目标信号Y[n]以降低头枕处噪声。

【技术特征摘要】
1.一种汽车座椅的主动降噪头枕，所述主动降噪头枕包括头枕主体，其特征在于，还包括：两个转臂，所述两个转臂对称铰接在所述头枕主体的两侧；2M个参考传声器，所述2M个参考传声器对称设置在两个转臂正面，用于采集主噪声x[n]，其中，M为不小于1的整数；2N个误差传声器，所述2N个误差传声器对称设置在两个转臂和头枕主体的背面，用于采集头枕处噪声控制后的残余噪声e[n]，其中，N为不小于1的整数；主动降噪控制器，所述主动降噪控制器分别与所述参考传声器和误差传声器相连，用于接收主噪声x[n]和残余噪声e[n]，并根据主噪声x[n]提取一系列不相干的参考声学模式S[n]，再根据一系列不相干的参考声学模式S[n]和残余噪声e[n]生成最优的噪声控制模式；两个扬声器，所述两个扬声器对称设置在两个转臂内侧，并与所述主动降噪控制器相连，用于接收最优的噪声控制模式，并根据最优的噪声控制模式发出目标信号Y[n]以降低头枕处噪声。2.根据权利要求1所述汽车座椅的主动降噪头枕，其特征在于，所述主动降噪控制器，包括：参考声学模式提取单元，所述参考声学模式提取单元与所述参考传声器相连，用于接收主噪声x[n]，并根据主噪声x[n]提取一系列不相干的参考声学模式S[n]；噪声控制模式预测单元，所述噪声控制模式预测单元分别与所述误差传声器和参考声学模式分离子单元相连，用于接收残余噪声e[n]和一系列不相干的参考声学模式S[n]，并根据残余噪声e[n]和一系列不相干的参考声学模式S[n]生成最优的噪声控制模式。3.根据权利要求2所述汽车座椅的主动降噪头枕，其特征在于，所述参考声学模式提取单元，包括：参考...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢优胜，
申请(专利权)人：邢优胜，
类型：新型
国别省市：北京,11