用于车辆噪声消除的频谱整形的系统技术方案

本公开涉及一种用于车辆噪声消除的频谱整形的系统和方法。在示例性实施方案中，该方法包括基于车辆数据来确定选定噪声频带内的预期音调峰值的中心频率、使用加权整形滤波器产生噪声消除信号以对噪声频带进行整形，以及输出噪声消除信号以平滑预期音调峰值。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆噪声消除的频谱整形的系统引言本章节提供的信息是为了总体地呈现本公开的背景的目的。在本章节以及本说明书的各方面中描述的指出姓名的专利技术人的工作所进行的程度并不表明其在本公开提交时作为现有技术，从未明示或暗示其被承认为本公开的现有技术。本公开涉及对车辆噪声整形，并且更具体地涉及一种用于通过噪声消除信号来对音调噪声塑形的系统和方法。在操作期间，驾驶员和乘客经历可能不期望的噪声。例如，车辆受到道路缺陷引起的道路噪声的影响。在其它示例中，车辆基于车辆属性(诸如轮胎尺寸、轮胎腔体和/或车速)以预期频率产生已知噪声或音调。
技术实现思路
在一个示例中，公开了一种车辆噪声整形系统。在示例性实施方案中，车辆噪声整形系统包括音调噪声监测模块，其基于车辆数据来确定选定噪声频带内的预期音调峰值的中心频率，并且确定(1)选定噪声频带内的预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值之间的差值或(2)选定噪声频带内的预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值之间的比率是否超过预定阈值。车辆噪声整形系统进一步包括噪声整形模块，当该差值或比率超过预定阈值时，该噪声整形模块使用加权整形滤波器来产生噪声消除信号以对噪声频带进行整形。车辆噪声整形系统还包括音频输出模块，其被配置为当该差值或比率超过预定阈值时输出噪声消除信号以平滑预期音调峰值。在其它特征中，车辆噪声整形系统还包括属性调整模块，当该差值或比率未超过预定阈值时，该属性调整模块确定音调峰值是否在预定频率范围内，并且当音调峰值在预定频率范围内时调整车辆属性。在其它特征中，音调噪声监测模块计算预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值之间的差值或预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值的比率。在其它特征中，当该差值或比率超过预定阈值时，音频输出模块将噪声消除信号输出到一个或多个扬声器。在其它特征中，音调噪声监测模块从一个或多个车辆传感器接收车辆数据。在其它特征中，音调噪声监测模块基于车辆数据来选择预期音调峰值的中心频率。在其它特征中，车辆数据表示车辆的速度、与车辆相关联的温度或与车辆相关联的振动。在其它特征中，噪声整形模块根据该差值或比率选择滤波权重以根据选定滤波权重对噪声消除信号进行整形。在其它特征中，加权整形滤波器包括带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器或低通滤波器。在一个示例中，公开了一种系统。该系统包括有源噪声消除模块，其接收指示车厢内的环境噪声的信号，并且基于该信号产生噪声消除信号。该系统还包括与有源噪声消除模块通信的音调噪声消除模块。音调噪声消除模块包括：音调噪声监测模块，其被配置为基于该信号来确定选定噪声频带内的音调峰值的中心频率；以及噪声整形模块，其使用加权整形滤波器来产生噪声消除信号以对噪声频带进行整形。音调噪声消除模块还包括音频输出模块，其输出噪声消除信号以平滑音调峰值。在其它特征中，音频输出模块将噪声消除信号输出到被设置在车厢内的一个或多个扬声器。在一个示例中，公开了一种方法。该方法包括基于车辆数据来确定选定噪声频带内的预期音调峰值的中心频率、使用加权整形滤波器产生噪声消除信号以对噪声频带进行整形，以及输出噪声消除信号以平滑预期音调峰值。在其它特征中，该方法还包括确定(1)选定噪声频带内的预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值之间的差值或(2)选定噪声频带内的预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值之间的比率是否超过预定阈值、当该差值或比率超过预定阈值时使用加权整形滤波器产生噪声消除信号，并且当该差值或比率超过预定阈值时输出噪声消除信号以平滑预期音调峰值。在其它特征中，该方法包括计算预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值之间的差值或预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值的比率。在其它特征中，该方法包括当该差值或比率超过预定阈值时将噪声消除信号输出到一个或多个扬声器。在其它特征中，该方法包括从一个或多个车辆传感器接收车辆数据。在其它特征中，该方法包括基于车辆数据来选择预期音调峰值的中心频率。在其它特征中，车辆数据表示车辆的速度、与车辆相关联的温度或与车辆相关联的振动。在其它特征中，该方法包括根据该差值或比率选择滤波权重以根据选定滤波权重对噪声消除信号进行整形。在其它特征中，加权整形滤波器包括带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器或低通滤波器。从具体实施方式、权利要求书和附图将会清楚本公开的其它应用领域。具体实施方式和具体示例仅旨在用于说明目的，而不旨在限制本公开的范围。附图说明通过具体实施方式和附图将更完全地理解本公开，其中：图1是根据本公开的示例性实施方案的包括车辆噪声整形系统的车辆的示意图；图2A是说明根据本公开的示例性实施方案的车辆噪声整形系统的框图；图2B是说明根据本公开的示例性实施方案的车辆噪声整形系统的另一个框图，其中车辆整形系统包括噪声消除模块和音调噪声消除模块；图3A是说明测量的未改变的噪声信号和由有源噪声消除系统修改的测量的噪声信号的曲线图；图3B是说明根据本公开的示例性实施方案的用于减少图3A的测量的未改变噪声的示例性噪声消除信号的曲线图；图3C是说明根据本公开的示例性实施方案的测量的未改变的噪声信号和由噪声消除系统修改的测量的噪声信号的曲线图；图3D是说明根据本公开的示例性实施方案的由噪声消除系统产生以用于减少图3C的测量的未改变噪声的示例性噪声消除信号的曲线图，其中噪声消除系统使用整形滤波器来产生平滑音调峰值的噪声消除信号；以及图4是说明根据本公开的示例性实施方案的用于监测音调噪声的示例性方法的流程图。在附图中，可以重复使用附图标记以标识类似和/或相似的元件。具体实施方式根据本公开的系统和方法通过将加权滤波器应用于消除输出信号来对音调噪声进行整形以便修改对车辆内自然存在的音调噪声的整体感知。当前的噪声消除系统(诸如有源噪声消除系统(即，道路噪声消除系统))通过减少频率频带上的噪声信号来降低宽带噪声。然而，这些噪声消除系统可能不会将音调峰值降低到宽带本底噪声。因此，即使在噪声信号减少之后，车辆的乘员仍可能经历这些音调峰值。本文描述的系统和方法可以通过将整形滤波器应用于消除信号(即，噪声消除信号)的音调峰值部分来提高对音调峰值的整体可感知性。例如，与其它车辆噪声消除系统相比，该系统和方法可以对峰值部分进行整形以降低乘员所经历的分贝水平。该系统和方法可以包括音调噪声监测模块，其基于车辆数据来确定选定噪声频带内的预期音调峰值的中心频率，并且确定预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值之间的差值或预期音调峰值的分贝值与选定噪声频带的均方根值之间的比率是否超过预定阈值。该系统和方法还可以包括噪声整形模块，当该差值超过预定阈值时，该噪声整形模块将整形滤波器应用于包括音调峰值的噪声频带以对噪声频带进行整形。该系统和方法还包括音频输出模块，当音调超过预定参数时，该模块输出滤波后的噪声频带。图1说明了根据本公开的示例性实施方案的车辆环境100。车辆环境100包括车辆102。如所示，车辆102包括一个或多个麦克风104和一个或多个扬声器106。麦克风104检测车辆102的车厢内的声音。扬声器106在车辆102内和/或车辆102外部产生各种声音。例如，扬声器106发出具有大致相同幅度但具有反转相位(即，反相)的声波以至少部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆噪声整形系统，包括：音调噪声监测模块，其被配置为：基于车辆数据来确定选定噪声频带内的预期音调峰值的中心频率，并且确定(1)所述选定噪声频带内的所述预期音调峰值的分贝值与所述选定噪声频带的均方根值之间的差值和(2)所述选定噪声频带内的所述预期音调的所述分贝值与所述选定噪声频带的所述均方根值之间的比率中的至少一个是否超过预定阈值；噪声整形模块，其被配置为当所述差值或所述比率中的至少一个超过所述预定阈值时使用加权整形滤波器来产生噪声消除信号以对所述噪声频带进行整形；以及音频输出模块，其被配置为当所述差值和所述比率中的至少一个超过所述预定阈值时输出所述噪声消除信号以平滑所述预期音调峰值。

【技术特征摘要】
2017.10.02 US 15/7224751.一种车辆噪声整形系统，包括：音调噪声监测模块，其被配置为：基于车辆数据来确定选定噪声频带内的预期音调峰值的中心频率，并且确定(1)所述选定噪声频带内的所述预期音调峰值的分贝值与所述选定噪声频带的均方根值之间的差值和(2)所述选定噪声频带内的所述预期音调的所述分贝值与所述选定噪声频带的所述均方根值之间的比率中的至少一个是否超过预定阈值；噪声整形模块，其被配置为当所述差值或所述比率中的至少一个超过所述预定阈值时使用加权整形滤波器来产生噪声消除信号以对所述噪声频带进行整形；以及音频输出模块，其被配置为当所述差值和所述比率中的至少一个超过所述预定阈值时输出所述噪声消除信号以平滑所述预期音调峰值。2.根据权利要求1所述的车辆噪声整形系统，进一步包括：属性调整模块，其被配置为：当所述差值或所述比率中的至少一个未超过所述预定阈值时，确定所述音调峰值是否在预定频率范围内，并且当所述音调峰值在所述预定频率范围内时调整车辆属性。3.根据权利要求1所述的车辆噪声整形系统，其中所述音调噪声监测模块进一步被配置为计算所述预期音调峰值的所述分贝值与所述选定噪声频带的所述均方根值之间的所述差值和所述预期音调峰值的所述分贝值与所述选定噪声频带的所述均方根值的所述比率中的至少一个。4.根据权利要求1所述的车辆噪声整形系统，其中所述音频输出模块进...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·C·瓦列里，C·A·斯蒂尔伦，T·J·罗根坎普，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US