道路噪声消除系统的自适应增强技术方案

一种道路噪声消除(RNC)系统可包括信号分析控制器，所述信号分析控制器用于基于具有显著不同于稳态道路或车厢噪声的频谱或时间特征的传感器信号来检测非平稳瞬态事件。在检测到此类非平稳事件时，所述RNC系统可修改所述传感器信号以屏蔽所述非平稳事件，从而防止所述RNC系统的自适应滤波器由于瞬态非平稳事件而误自适应。可替代地，所述RNC系统可在包括所述非平稳事件的帧的持续时间内暂停或减缓或暂停其可控滤波器的自适应。

Adaptive enhancement of road noise cancellation system

【技术实现步骤摘要】
道路噪声消除系统的自适应增强
本公开涉及道路噪声消除，并且更具体地，涉及检测前馈道路噪声消除系统中的非平稳事件，以使误自适应最小化。
技术介绍
有源噪声控制(ANC)系统使用前馈结构和反馈结构来使非期望噪声衰减，以自适应地去除收听环境(诸如车辆车厢内)内的非期望噪声。ANC系统通常通过产生消除声波破坏性地干扰不需要的可听噪声来消除或减少不需要的噪声。当噪声和“抗噪声”(其与噪声在量值上大致相同但在相位上相反)相结合来降低某个位置处的声压水平(SPL)时，就会产生破坏性干扰。在车辆车厢收听环境中，非期望噪声的潜在来源来自发动机、车辆轮胎与车辆正在其上行进的路面之间的相互作用和/或车辆其他部分的振动所辐射的声音。因此，不需要的噪声随着车辆的速度、道路状况和操作状态而变化。道路噪声消除(RNC)系统是在车辆上实施以便使车辆车厢内部的非期望道路噪声最小化的特定ANC系统。RNC系统使用振动传感器来感测由轮胎和道路界面生成的导致不希望的可听道路噪声的道路诱发振动。然后，通过使用扬声器生成声波来消除或减少车厢内部这种不希望的道路噪声的水平，理想地，所述声波与有待在一个或多个收听者耳朵的典型位置处减少的噪声在相位上相反而在量值上相同。消除这种道路噪声可为车辆乘客带来更愉悦的乘用体验，并使汽车制造商能够使用轻质材料，从而降低能耗并减少排放。RNC系统通常是最小均方(LMS)自适应前馈系统，所述系统基于来自位于车辆悬架系统、副车架和车身周围各种位置中的振动传感器的加速度输入以及位于车辆车厢内部各种位置中的传声器的信号两者来连续地调整W滤波器。某些行驶事件(诸如驶过铁轨、撞到坑洞和驶过加速带)在加速度计和传声器两者中诱发信号。因此，LMSRNC系统将W滤波器调试为尝试更佳地消除具有不同于周围路面的频谱特征的频谱特征的这些信号。然而，这些类型的事件是瞬态的，而并不指示车辆行进的大部分道路。因此，当W滤波器基于这些瞬态的非平稳事件进行调试时，RNC在所述事件之后的一定时间段内恶化。这是因为RNC系统需要重新适应来重新收敛到正确W滤波器，以最佳地消除稳态或伪稳态道路表面。
技术实现思路
本公开的各种方面涉及保护道路噪声消除(RNC)系统免于响应于非平稳瞬态事件而误自适应。公开了防止RNC系统的可控滤波器的误自适应的若干检测和减轻系统和/或方法。在一个或多个说明性实施方案中，提供一种用于防止前馈道路噪声消除(RNC)系统中的误自适应的方法。所述方法可包括基于从振动传感器接收的噪声信号、从位于车辆的车厢中的传声器接收的误差信号以及自适应参数来调整自适应传递特性。所述方法还可包括：部分地基于所述自适应传递特性来生成有待由扬声器作为抗噪声在所述车辆的所述车厢内辐射的抗噪声信号。所述方法还可包括：从至少一个传感器接收至少一个传感器信号；以及基于从所述至少一个传感器信号的帧取样的信号参数来检测非平稳事件。所述方法还可包括：响应于检测到所述非平稳事件而在所述帧的持续时间内修改所述自适应参数。实现方式可包括以下特征中的一个或多个。所述传感器可以是振动传感器或传声器并且所述传感器信号可以是噪声信号。所述传感器可以是传声器并且所述传感器信号可以是误差信号。基于从至少一个传感器信号的帧取样的信号参数来检测非平稳事件可包括：将每个传感器信号的当前帧的至少一个信号参数与阈值进行比较；以及当所述至少一个信号参数超过所述阈值时检测所述非平稳事件。所述信号参数可以是在所述帧中取样的所述传感器信号的峰值振幅。所述信号参数可以是每个帧的能量值。所述阈值可以是被编程用于所述RNC系统的预定静态阈值。所述阈值可以是根据对所述传感器信号的一个或多个先前帧中的所述至少一个信号参数的统计分析计算出的动态阈值。修改自适应参数可包括：减小一个或多个可控滤波器的自适应速率。修改自适应参数可包括：通过将一个或多个可控滤波器的自适应速率减小到零来暂停所述可控滤波器的自适应。修改自适应参数可包括：在所述帧的所述持续时间内停用所述RNC系统。一个或多个另外的实施方案可涉及一种RNC系统，所述RNC系统包括适于响应于输入而在至少一个输出通道上生成传感器信号的传感器。所述RNC系统还可包括可控滤波器，所述可控滤波器适于部分地基于自适应传递特性来生成抗噪声信号，所述抗噪声信号有待由扬声器作为抗噪声在车辆的车厢内辐射。所述RNC系统还可包括自适应滤波器控制器，所述自适应滤波器控制器包括处理器和存储器，所述自适应滤波器控制器被配置为基于从振动传感器接收的噪声信号、从位于所述车辆的所述车厢中的传声器接收的误差信号以及自适应参数来控制所述可控滤波器的所述自适应传递特性。所述RNC系统还可包括信号分析控制器，所述信号分析控制器包括处理器和存储器，所述信号分析控制器被编程为：基于从所述传感器信号的当前帧取样的参数来检测非平稳事件；并且响应于检测到非平稳事件而修改所述自适应参数。所述自适应参数可确定所述可控滤波器的所述自适应传递特性的变化率，也称为步长。实现方式可包括以下特征中的一个或多个。所述信号分析控制器被编程为通过减小所述可控滤波器的自适应速率来修改所述自适应参数。所述传感器可以是振动传感器或压力传感器并且所述传感器信号可以是噪声信号。所述传感器可以是所述传声器并且所述传感器信号可以是所述误差信号。所述信号分析控制器可被编程为基于从所述传感器信号的当前帧取样的参数、通过将每个传感器信号的当前帧的至少一个信号参数与阈值进行比较来检测非平稳事件。一个或多个另外的实施方案可涉及一种体现于被编程用于道路噪声消除(RNC)的非暂时性计算机可读介质中的计算机程序产品。所述计算机程序产品可包括用于以下的指令：从至少一个传感器接收传感器信号；基于从至少一个传感器信号的帧取样的信号参数来检测非平稳事件；以及响应于检测到所述非平稳事件而在所述帧的所述持续时间内修改有待由扬声器作为抗噪声在车辆的车厢内辐射的抗噪声信号。实现方式可包括以下特征中的一个或多个。所述计算机程序产品，其中用于基于从至少一个传感器信号的帧取样的信号参数来检测非平稳事件的所述指令可包括：将每个传感器信号的当前帧的至少一个信号参数与阈值进行比较。所述计算机程序产品，其中用于修改抗噪声信号的所述指令可包括：将包括指示所述非平稳事件的参数的传感器信号的帧归零。所述计算机程序产品，其中用于修改抗噪声信号的所述指令可包括：用来自相同传感器信号的先前帧替换包含指示所述非平稳事件的参数的帧。附图说明图1是根据本公开的一个或多个实施方案的具有道路噪声消除(RNC)系统的车辆的框图；图2是展示RNC系统的相关位置的样本示意图，其被缩放为包括R加速度计信号和L扬声器信号；图3A是表示根据本公开的一个或多个实施方案的包括信号分析控制器的RNC系统的示意性框图；图3B是表示包括信号分析控制器的替代RNC系统的示意性框图；并且图4是描述根据本公开的一个或多个实施方案的用于防止RNC系统中由于非平稳事件所致的可控滤波器的误自适应的方法的流程图。具体实施方式根据要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于防止前馈道路噪声消除(RNC)系统中的误自适应的方法，所述方法包括：/n基于从传感器接收的噪声信号、从位于车辆的车厢中的传声器接收的误差信号以及自适应参数来调整自适应传递特性；/n部分地基于所述自适应传递特性来生成抗噪声信号，所述抗噪声信号有待由扬声器作为抗噪声辐射到所述车辆的所述车厢内；/n从至少一个传感器接收至少一个传感器信号；/n基于从所述至少一个传感器信号的帧取样的信号参数来检测非平稳事件；以及/n响应于检测到所述非平稳事件而在所述帧的持续时间内修改所述自适应参数。/n

【技术特征摘要】
20181130 US 16/205,8951.一种用于防止前馈道路噪声消除(RNC)系统中的误自适应的方法，所述方法包括：
基于从传感器接收的噪声信号、从位于车辆的车厢中的传声器接收的误差信号以及自适应参数来调整自适应传递特性；
部分地基于所述自适应传递特性来生成抗噪声信号，所述抗噪声信号有待由扬声器作为抗噪声辐射到所述车辆的所述车厢内；
从至少一个传感器接收至少一个传感器信号；
基于从所述至少一个传感器信号的帧取样的信号参数来检测非平稳事件；以及
响应于检测到所述非平稳事件而在所述帧的持续时间内修改所述自适应参数。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述传感器是振动传感器并且所述传感器信号是所述噪声信号。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述传感器是所述传声器并且所述传感器信号是所述误差信号。


4.如权利要求1所述的方法，其中基于从所述至少一个传感器信号的帧取样的信号参数来检测非平稳事件包括：
将每个传感器信号的当前帧的至少一个信号参数与阈值进行比较；并且
当所述至少一个信号参数超过所述阈值时检测所述非平稳事件。


5.如权利要求4所述的方法，其中所述信号参数是在所述帧中取样的所述传感器信号的峰值振幅。


6.如权利要求4所述的方法，其中所述信号参数是每个帧的能量值。


7.如权利要求4所述的方法，其中所述阈值是被编程用于所述RNC系统的预定静态阈值。


8.如权利要求4所述的方法，其中所述阈值是根据对所述传感器信号的一个或多个先前帧中的所述至少一个信号参数的统计分析计算出的动态阈值。


9.如权利要求1所述的方法，其中修改自适应参数包括：减小一个或多个可控滤波器的自适应速率。


10.如权利要求1所述的方法，其中修改自适应参数包括：通过将一个或多个可控滤波器的自适应速率减小到零来暂停所述可控滤波器的自适应。


11.如权利要求1所述的方法，其中修改自适应参数包括：在所述帧的所述持续时间内停用所述RNC系统。


12.一种道路噪声消除(RNC)系统，其包括：
传感器，所述传感器适于响应于输入而在至少一个输出通道上生成传感器信号；
可控滤波器，所述可控滤波器适于部分地...

【专利技术属性】
技术研发人员：KJ巴斯特尔，
申请(专利权)人：哈曼国际工业有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US