使用可变致动器和传感器参与的主动噪声控制方法和系统技术方案

一种用于通过主动控制在交通工具隔间中的两个或更多个控制位置处感测到的初级噪声(d

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用可变致动器和传感器参与的主动噪声控制方法和系统
本公开涉及一种使用可变致动器和传感器参与来降低交通工具隔间中的噪声的方法和系统。专利技术背景在机动交通工具中，干扰声音(噪声)可能辐射到交通工具隔间中，该干扰声音(噪声)由发动机或机械或声学耦合到其上的部件(例如，风扇)的机械振动、风经过交通工具上方和周围、轮胎接触例如铺砌路面、或螺旋桨波激励飞机机身的壁所生成的。已知的主动噪声控制(ANC)系统和方法(特别地用于较低频率范围)消除或至少降低辐射到交通工具隔间中的这种噪声。普通ANC系统的基本原理是在交通工具隔间中引入次级声源，以便提供噪声(初级声场)的反相图像(次级声场)。次级声场(secondarysoundfield)与初级声场(primarysoundfield)的匹配程度决定了ANC系统的有效性。如果初级声场和次级声场在空间和时间上完全匹配，则噪声将被完全消除。在实践中，这种匹配不可能是完美的，并且这种不匹配限制了可以实现的噪声控制的程度。现代ANC系统实现数字信号处理和数字滤波技术。典型地，参考传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过主动控制在交通工具的隔间中的两个或更多个控制位置处感测到的初级噪声(d

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180124 SE 1850077-71.一种用于通过主动控制在交通工具的隔间中的两个或更多个控制位置处感测到的初级噪声(dm(t))的功率来降低所述交通工具的所述隔间中至少一个监控器位置(13)中的噪声的方法，所述初级噪声源自于噪声源(5)，所述噪声源通过相应初级路径(Pm)向相应控制位置传输噪声(x(t))，所述方法包括：
-在所述隔间中布置至少一个致动器(2),
-在每个控制位置布置误差传感器(3),
-每个致动器(2)布置至少一个自适应滤波器(wk(n))，
-布置自适应算法单元(6)，所述自适应算法单元(6)向所述至少一个自适应滤波器(wk(n))提供更新的滤波器系数，
-布置至少一个参考传感器(4)，所述参考传感器(4)向所述至少一个自适应滤波器(wk(n))和所述自适应算法单元(6)提供与来自所述噪声源(5)的噪声(x(t))相干的参考信号x(n)，
-将所述至少一个自适应滤波器(wk(n))应用于所述参考信号(x(n))，以提供并向其相应的致动器(2)传输驱动信号(yk(n))，
-布置所述至少一个致动器(2)，以作为对所述驱动信号(yk(n))的响应，提供并通过所述致动器(2)和所述相应控制位置之间的相应次级路径(Skm)传输相应次级噪声(yk(t))到达所述相应控制位置，作为相应次级反噪声(y′m(t))，
-布置所述误差传感器(3)，以提供并向所述自适应算法单元(6)传输相应的误差信号(em(n))，所述误差信号(em(n))表示感测到的初级噪声和感测到的次级反噪声的感测到的残差噪声(em(t))，
-布置致动器和误差传感器加权设备(7)，以接收表示噪声源(5)操作条件的信号(c(n))，基于表示所述噪声源(5)操作条件的所述信号(c(n))，分别为每个致动器(2)和误差传感器(3)确定加权因子(mpm(n)，kpk(n))的集合，并向所述自适应算法单元(6)传输所确定的加权因子的集合，
-布置所述自适应算法单元(6)，以基于所接收到的加权因子的集合向所述至少一个自适应滤波器(wk(n))提供更新的滤波器系数，以降低在至少一个所述控制位置中感测到的所述残差噪声(em(t))的功率。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述自适应算法单元(6)包括：
-滤波器更新设备(8)，
-滤波和加权设备(9)，其被布置成：用所述相应次级路径(Skm)的相应次级路径数字模型对所述参考信号(x(n))进行滤波，基于所接收到的加权因子的集合更新经滤波的参考信号，并向所述滤波器更新设备(8)传输经滤波并加权的参考信号(x'km(n))，
-误差传感器加权设备(10)，所述误差传感器加权设备(10)被布置成通过将相应误差传感器加权因子(mpm(n))应用于相应误差传感器信号(em(n))来确定相应的加权误差信号(e'm(n))，并向所述滤波器更新设备(8)传输所述加权误差信号(e'm(n))，
-其中，所述滤波器更新设备(8)被布置成通过使用以下表达式的迭代过程逐步更新所述自适应滤波器的滤波器系数：



其中
μ是步长
k表示第k个致动器
m表示第m个误差传感器
wk(n)是含有当前滤波器系数集合的向量
wk(n+1)是含有更新的滤波器系数集合的向量
x'km(n)是含有加权并经滤波的参考信号x(n)的时间历史的向量
e'm(n)是来自第m个误差传感器的加权的误差信号
μγk是泄漏因子。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述误差传感器(3)和所述致动器(2)针对特定噪声源操作条件的加权因子是根据表示不同噪声源操作条件的信号(c(n))与对应的预定加权因子之间的预定关系集合来确定的。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述误差传感器(3)和所述致动器(2)针对特定噪声源操作条件的加权因子作为预定加权因子和变量的函数被确定，所述变量表示所述噪声源操作条件的改变。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述误差传感器(3)和所述致动器(2)针对特定噪声源操作条件的预定加权因子是根据与至少一个所述监控器位置中最小残差噪声水平相对应的、所述隔间中的初级噪声场的预定空间特性和所述隔间中的次级反噪声场的预定空间特性被确定的。


6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，所述预定加权因子和表示不同噪声源操作条件的所述信号(c(n))被存储为查找表。


7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其中，通过对存储的加权因子进行插值来确定特定操作条件下的所述误差传感器(3)和所述致动器(2)的加权因子。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，表示所述噪声源操作条件的所述信号(c(n))是从所述交通工具的计算机总线/网络、从一个或更多个误差传感器(3)、从转速表信号、从一个或更多个振动传感器或从在所述方法中使用的所述参考传感器(4)中提取的。

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【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·萨缪尔森，彼得·戴维森，
申请(专利权)人：佛吉亚克雷欧有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE