降低道路噪声消除系统中传感器本底噪声的可听性技术方案

本公开提供一种道路噪声消除(RNC)系统可包括用于降低由所述系统的振动传感器造成的本底噪声的可听性的控制器和衰减器。可估计乘客车厢中的位置处可归因于所述传感器本底噪声的抗噪声的水平。可测量或估计所述乘客车厢中的实际声音水平，其中所述传感器本底噪声分量在算法上被去除。可将水平差与预定阈值进行比较，以确定将应用于抗噪声信号来降低可听性的衰减量，如果存在的话。

【技术实现步骤摘要】
降低道路噪声消除系统中传感器本底噪声的可听性
本公开涉及道路噪声消除，并且更具体地，涉及降低道路噪声消除系统中传感器本底噪声的可听性。
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误差传声器的信号两者来连续地调整W滤波器。车辆中的RNC系统易受来自振动传感器或传声器的不期望地增加乘客车厢内的总噪声的本底噪声的影响。本底噪声是信号中的背景噪声的水平，或由系统引入的噪声水平，所捕获的信号低于所述水平时无法与噪声分离。例如，振动传感器(诸如加速度计)的本底噪声是其在未经受任何输入振动的情况下所具有的输出信号。理想的加速度计在经受零道路输入振动时将具有零振幅的输出信号。在此情况下，真实加速度计输出信号将不是零，但将具有极小的振幅。由于大部分RNC系统是前馈系统，因此来自振动传感器和/或传声器的非零本底噪声信号由扬声器放大并作为空气传播的抗噪声辐射到乘客车厢中。在某些道路上某些速度下(例如，在平滑道路上低速下)，传感器本底噪声在具有低车厢内本底噪声的车辆内部可听，这使乘客烦恼。
技术实现思路
本公开的各种方面涉及降低道路噪声消除(RNC)系统中传感器本底噪声的可听性。在一个或多个说明性实施方案中，提供一种用于降低前馈RNC系统中传感器本底噪声的可听性的方法。所述方法可包括：估计传感器本底噪声抗噪声(SNFAN)水平，所述SNFAN水平表示车辆的乘客车厢中的位置处由于至少一个传感器的本底噪声所致的抗噪声的量；确定所述乘客车厢中的车厢内声音水平；以及基于所述车厢内声音水平与所述SNFAN水平的比较来调整将由至少一个扬声器辐射到所述乘客车厢中的抗噪声信号的衰减水平。实现方式可包括以下特征中的一者或多者。所述SNFAN水平和所述车厢内声音水平可以是声压水平。可替代地，所述SNFAN水平和所述车厢内声音水平可以是在一个或多个频带中计算出的声音参数。估计所述SNFAN水平可包括：对于所述RNC系统中的至少一个扬声器，将所述至少一个传感器的所述本底噪声乘以与所述至少一个扬声器相关联的W滤波器系数；对所述本底噪声与所述W滤波器的乘积求和；以及将所述和乘以所述至少一个扬声器与所述乘客车厢中的所述位置之间的所估计次级路径S'(z)。所述车厢内声音水平可以是基于所述乘客车厢中的传声器对声压的直接测量。可替代地，所述车厢内声音水平可基于来自车厢内声音生成系统的输入来估计。确定所述乘客车厢中的车厢内声音水平可包括：使用所述乘客车厢中的传声器来测量声压水平；以及去除所述声压水平的归因于由所述至少一个扬声器辐射的抗噪声的分量。调整抗噪声信号的衰减水平可包括：计算所述车厢内声音水平与所述SNFAN水平之间的差；以及基于所述差选择所述衰减水平。基于所述差选择所述衰减水平可包括：基于所述差从查找表选择所述衰减水平。当所述差超过预定阈值时，所述衰减水平可被设定为零。本公开的一个或多个另外的实施方案涉及一种用于车辆的RNC系统。所述RNC系统可包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为响应于输入而生成噪声信号，所述传感器具有本底噪声；以及控制器，所述控制器包括处理器和存储器。所述控制器可被编程为：估计传感器本底噪声抗噪声(SNFAN)水平，所述SNFAN水平表示所述车辆的乘客车厢中的位置处由于所述至少一个传感器的所述本底噪声所致的抗噪声的量；确定所述乘客车厢中的车厢内声音水平；以及基于所述车厢内声音水平与所述SNFAN水平的比较来设定衰减水平。所述RNC系统还可包括衰减器，所述衰减器被配置为从可控滤波器接收抗噪声信号并且生成将由至少一个扬声器基于所述衰减水平作为抗噪声辐射到所述乘客车厢中的经衰减抗噪声信号。实现方式可包括以下特征中的一者或多者。所述SNFAN水平和所述车厢内声音水平可以是声压水平。可替代地，所述SNFAN水平和所述车厢内声音水平可以是在一个或多个频带中计算出的声音参数。被编程为估计所述SNFAN水平的所述控制器可包括被编程为进行以下的所述控制器：对于所述RNC系统中的所述至少一个扬声器，将所述至少一个传感器的所述本底噪声乘以与所述至少一个扬声器相关联的W滤波器系数；对所述本底噪声与W滤波器系数的乘积求和；并且将所述和乘以所述至少一个扬声器与所述乘客车厢中的所述位置之间的所估计次级路径S'(z)。所述本底噪声可从来自所述至少一个传感器的实际输出信号获得。可替代地，所述本底噪声可以是编程值。由所述控制器设定的所述衰减水平可以基于所述车厢内声音水平与所述SNFAN水平之间的差。本公开的一个或多个另外的实施方案涉及一种体现在被编程用于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噪声信号；将所述噪声信号与指示所述至少一个传感器的传感器本底噪声的估计值的所存储本底噪声值进行比较；以及基于所述噪声信号与所述所存储本底噪声值的比较来调整将由至少一个扬声器辐射到所述乘客车厢中的抗噪声信号的衰减水平。实现方式可包括以下特征中的一者或多者。用于将所述噪声信号与所存储本底噪声值进行比较的所述指令可包括：计算所述噪声信号与所述所存储本底噪声值之间的差；以及将所述差与预定阈值进行比较。用于调整抗噪声信号的衰减水平的所述指令可包括：当所述差不超过所述预定阈值时选择所述衰减水平，其中所述衰减水平基于所述差。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3示出由安装在以各种速度行进在相对新的平滑路面上的车辆的副车架上的加速度计输出的时间数据频谱；图4是表示根据本公开的一个或多个实施方案的包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于降低前馈道路噪声消除(RNC)系统中传感器本底噪声的可听性的方法，所述方法包括：/n估计传感器本底噪声抗噪声(SNFAN)水平，所述SNFAN水平表示车辆的乘客车厢中的位置处由于至少一个传感器的本底噪声所致的抗噪声的量；/n确定所述乘客车厢中的车厢内声音水平；以及/n基于所述车厢内声音水平与所述SNFAN水平的比较来调整将由至少一个扬声器辐射到所述乘客车厢中的抗噪声信号的衰减水平。/n

【技术特征摘要】
20181220 US 16/227,5061.一种用于降低前馈道路噪声消除(RNC)系统中传感器本底噪声的可听性的方法，所述方法包括：
估计传感器本底噪声抗噪声(SNFAN)水平，所述SNFAN水平表示车辆的乘客车厢中的位置处由于至少一个传感器的本底噪声所致的抗噪声的量；
确定所述乘客车厢中的车厢内声音水平；以及
基于所述车厢内声音水平与所述SNFAN水平的比较来调整将由至少一个扬声器辐射到所述乘客车厢中的抗噪声信号的衰减水平。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述SNFAN水平和所述车厢内声音水平是声压水平。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述SNFAN水平和所述车厢内声音水平是在一个或多个频带中计算出的声音参数。


4.如权利要求1所述的方法，其中估计所述SNFAN水平包括：
对于所述RNC系统中的至少一个扬声器，将所述至少一个传感器的所述本底噪声乘以与所述至少一个扬声器相关联的W滤波器系数；
对所述本底噪声与所述W滤波器系数的乘积求和；以及
将所述和乘以所述至少一个扬声器与所述乘客车厢中的所述位置之间的估计次级路径S'(z)。


5.如权利要求1所述的方法，其中所述车厢内声音水平是基于所述乘客车厢中的传声器对声压的直接测量。


6.如权利要求1所述的方法，其中基于来自车厢内声音生成系统的输入来估计所述车厢内声音水平。


7.如权利要求1所述的方法，其中确定所述乘客车厢中的车厢内声音水平包括：
使用所述乘客车厢中的传声器来测量声压水平；以及
去除所述声压水平的归因于由所述至少一个扬声器辐射的抗噪声的分量。


8.如权利要求1所述的方法，其中调整抗噪声信号的衰减水平包括：
计算所述车厢内声音水平与所述SNFAN水平之间的差；以及
基于所述差选择所述衰减水平。


9.如权利要求8所述的方法，其中基于所述差选择所述衰减水平包括：基于所述差从查找表选择所述衰减水平。


10.如权利要求8所述的方法，其中当所述差超过预定阈值时，所述衰减水平被设置为零。


11.一种用于车辆的道路噪声消除(RNC)系统，其包括：
至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为响应于输入而生成噪声信号，所述传感器具有本底噪声；
控制器，所述控制器包括处理器和存储器，所述控制器被编程以：
估计传感器本底噪声抗噪声(SNFAN...

【专利技术属性】
技术研发人员：KJ巴斯特尔，J梅，
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