一种汽车发动机噪声主动控制系统技术方案

本申请提供一种汽车发动机噪声主动控制系统，所述系统包括：转速信号获取模块；参考信号构造模块，用于对所述转速信号进行分频积分，构造出发动机阶次噪声参考信号；噪声信号获取模块；控制器模块，用于根据预设的声品质模型，结合所述目标控制区域的噪声信号，对所述参考信号进行分阶次控制，得到控制后的输出信号；功率放大模块，用于将所述输出信号进行功率放大，得到扬声器激励信号；扬声器模块，用于在所述目标控制区域生成次级声音信号，与所述目标控制区域的噪声信号叠加，得到满足所述声品质模型的声音信号。利用本申请中各个实施例，可以有效改善发动机噪声的声品质，进而有效提高汽车的用户体验。

An active noise control system for automobile engine

The application provides an active noise control system for an automobile engine, the system comprises: a speed signal acquisition module; a reference signal construction module for frequency division integration of the speed signal and construction of engine order noise reference signals; a noise signal acquisition module; and a controller module for preset noise reference signals. The sound quality model combines the noise signal of the target control area to control the reference signal step by step and obtains the controlled output signal; the power amplification module is used to amplify the output signal to obtain the loudspeaker excitation signal; and the loudspeaker module is used to generate the target control area. The secondary sound signal is superimposed on the noise signal of the target control area to obtain the sound signal satisfying the sound quality model. Using the various embodiments of the present application, the sound quality of engine noise can be effectively improved, thereby effectively improving the user experience of the automobile.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车发动机噪声主动控制系统
本申请涉及汽车降噪
，特别涉及一种汽车发动机噪声主动控制系统。
技术介绍
随着汽车用户对汽车品质要求的提高，对汽车噪声的控制对于汽车的用户体验具有较大影响。而汽车发动机噪声是汽车噪声的主要来源之一。现有技术中，针对汽车发动机噪声，多是采用被动降噪方式，而被动降噪方式的消声频率主要在中高频，对于低频噪声的消除效果较差。而现有的主动降噪系统，前馈主动噪声控制参考信号是通过声传感器拾取，容易受外界干扰，导致参考信号的精度较低，进而导致消声效果不足。而且现有的主动降噪系统主要也是实现噪声强度的消减，无法改善发动机噪声的声品质，同时现有是控制算法收敛速度较低，收敛稳定性较低。进而导致消声效果不足，用户体验较低。现有技术中至少存在如下问题：现有的主动降噪系统，前馈主动噪声控制参考信号是通过声传感器拾取，容易受外界干扰，导致参考信号的精度较低，进而导致消声效果不足。现有的主动降噪系统主要是实现噪声强度的消减，无法改善发动机噪声的声品质，同时现有是控制算法收敛速度较低，收敛稳定性较低。这些都导致消声效果不足，进而导致汽车的用户体验较低。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供一种汽车发动机噪声主动控制系统，以有效控制发动机各阶次(频率)的噪声，有效改善发动机噪声的声品质，进而有效提高汽车的用户体验。本申请实施例提供一种汽车发动机噪声主动控制系统是这样实现的：一种汽车发动机噪声主动控制系统，所述系统包括：转速信号获取模块，用于实时获取汽车发动机的转速信号；参考信号构造模块，用于对所述转速信号进行分频积分，构造出发动机阶次噪声参考信号；噪声信号获取模块，用于实时获取目标控制区域的噪声信号；控制器模块，用于根据预设的声品质模型，结合所述目标控制区域的噪声信号，对所述参考信号进行分阶次控制，得到控制后的输出信号；功率放大模块，用于将所述输出信号进行功率放大，得到扬声器激励信号，以及用于将所述扬声器激励信号传输至扬声器模块；扬声器模块，用于在所述扬声器激励信号的激励下，在所述目标控制区域生成次级声音信号，与所述目标控制区域的噪声信号叠加，得到满足所述声品质模型的声音信号。优选实施例中，所述转速信号获取模块与所述汽车的OBD端口连接，用于实时读取所述汽车发动机的转速信号，以及用于将所述转速信号传输至所述参考信号构造模块。优选实施例中，所述噪声信号获取模块至少包括：传声器，所述传声器设置于所述目标控制区域，与所述控制器模块连接，用于实时获取所述目标控制区域的噪声信号并将所述噪声信号传输至所述控制器模块。优选实施例中，所述控制器模块包括：信号输入端，与所述参考信号构造模块，用于输入所述参考信号，还与所述噪声信号获取模块连接，用于输入所述噪声信号；AD转换器，用于将所述信号输入端输入的模拟信号转换为数字信号；处理器，用于根据预设的声品质模型，结合所述目标控制区域的噪声信号，对所述参考信号进行分阶次控制，得到控制后的数字输出信号；DA转换器，用于将所述数字输出信号转换为模拟输出信号，得到所述控制后的输出信号；信号输出端，用于将所述控制后的输出信号传输至所述功率放大模块。优选实施例中，所述处理器包括：声品质模型输入模块，用于输入所述预设的声品质模型；控制模式确定模块，用于根据所述声品质模型，结合所述目标控制区域的噪声信号，确定所述参考信号的每个阶次对应的控制模式和增益因子；分阶次控制模块，用于采用所述每个阶次对应的控制模式和增益因子，分别对所述参考信号的所述每个阶次进行计算，得到所述控制后的数字输出信号。优选实施例中，所述控制模式包括：增强、保持、消除、减弱。优选实施例中，所述增益因子的确定方式包括：根据所述声品质模型在所述每个阶次对应的声品质偏好性参数，确定所述每个阶次的增益因子。优选实施例中，所述参考信号构造模块，包括采用下述表达式构造出所述发动机阶次噪声参考信号：xij1(t)＝Aijcos[θij(t)]式中，xij1(t)表示第i个通道第j个控制阶次对应的参考信号；Aij表示参考信号的幅值；其中，角度θij(t)包括采用下述表达式构造得到：式中，r(t)表示发动机实时转速信号，单位为转/分钟；(·)表示分频系数。优选实施例中，所述扬声器模块至少包括一个扬声器，所述扬声器设置于所述目标控制区域内。利用本申请实施例提供的一种汽车发动机噪声主动控制系统，所述参考信号构造模块利用发动机转速构造出发动机阶次噪声参考信号，可以避免外界环境对参考信号的干扰，有效保证所述参考信号的准确性。同时，所述控制器模块可以根据预设的声品质模型，确定所述参考信号的每个阶次的控制模式和增益因子，不仅可以有效控制各个阶次(包括低频)噪声，还可以有效控制噪声的声品质，而不是单纯地消减噪声的强度。可以有效提高用户体验。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一个实施例提供的一种汽车发动机噪声主动控制系统的模块结构示意图；图2是本申请一个实施例提供的所述控制器模块的模块结构示意图；图3是本申请一个实施例提供的所述处理器的模块结构示意图；图4是本申请一个实施例提供的一种汽车发动机噪声主动控制系统的实施场景示意图。具体实施方式本申请实施例提供一种汽车发动机噪声主动控制系统。为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。图1是本申请所述一种汽车发动机噪声主动控制系统一种实施例的模块结构示意图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述装置中可以包括更多或者更少的模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的结构中，这些装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的模块结构。所述的模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理的实施环境)。具体的如图1所述，本申请提供的一种汽车发动机噪声主动控制系统的一种实施例可以包括：转速信号获取模块101，可以用于实时获取汽车发动机的转速信号。本申请一个实施例中，所述转速信号获取模块与所述汽车的OBD端口连接，可以用于实时读取所述汽车发动机的转速信号，以及用于将所述转速信号传输至所述参考信号构造模块。当然，本申请其他实施例中，也可以通过转速测量仪或者速度测量仪测量得到所述转速信号。具体的所述转速信号的获取方式，本申请不作限定，实施人员可以根据实际条件获取所述转速信号。参考信号构造模块102，可以用于对所述转速信号进行分频积分，构造出发动机阶次噪声参考信号。噪声信号获取模块103，可以用于实时获取目标控制区域的噪声信号。其中，所述目标控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车发动机噪声主动控制系统，其特征在于，所述系统包括：转速信号获取模块，用于实时获取汽车发动机的转速信号；参考信号构造模块，用于对所述转速信号进行分频积分，构造出发动机阶次噪声参考信号；噪声信号获取模块，用于实时获取目标控制区域的噪声信号；控制器模块，用于根据预设的声品质模型，结合所述目标控制区域的噪声信号，对所述参考信号进行分阶次控制，得到控制后的输出信号；功率放大模块，用于将所述输出信号进行功率放大，得到扬声器激励信号，以及用于将所述扬声器激励信号传输至扬声器模块；扬声器模块，用于在所述扬声器激励信号的激励下，在所述目标控制区域生成次级声音信号，与所述目标控制区域的噪声信号叠加，得到满足所述声品质模型的声音信号。

【技术特征摘要】
1.一种汽车发动机噪声主动控制系统，其特征在于，所述系统包括：转速信号获取模块，用于实时获取汽车发动机的转速信号；参考信号构造模块，用于对所述转速信号进行分频积分，构造出发动机阶次噪声参考信号；噪声信号获取模块，用于实时获取目标控制区域的噪声信号；控制器模块，用于根据预设的声品质模型，结合所述目标控制区域的噪声信号，对所述参考信号进行分阶次控制，得到控制后的输出信号；功率放大模块，用于将所述输出信号进行功率放大，得到扬声器激励信号，以及用于将所述扬声器激励信号传输至扬声器模块；扬声器模块，用于在所述扬声器激励信号的激励下，在所述目标控制区域生成次级声音信号，与所述目标控制区域的噪声信号叠加，得到满足所述声品质模型的声音信号。2.如权利要求1所述的一种汽车发动机噪声主动控制系统，其特征在于，所述转速信号获取模块与所述汽车的OBD端口连接，用于实时读取所述汽车发动机的转速信号，以及用于将所述转速信号传输至所述参考信号构造模块。3.如权利要求1所述的一种汽车发动机噪声主动控制系统，其特征在于，所述噪声信号获取模块至少包括：传声器，所述传声器设置于所述目标控制区域，与所述控制器模块连接，用于实时获取所述目标控制区域的噪声信号并将所述噪声信号传输至所述控制器模块。4.如权利要求1所述的一种汽车发动机噪声主动控制系统，其特征在于，所述控制器模块包括：信号输入端，与所述参...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐松明，郑四发，王宇，韩强，
申请(专利权)人：清华大学苏州汽车研究院相城，
类型：新型
国别省市：江苏,32