利用公共参考信号和误差信号的并发FXLMS系统技术方案

一种用于车辆音频系统的噪声消除系统可包括：至少一个输入传感器，所述至少一个输入传感器布置在车辆的发动机上，所述至少一个输入传感器被配置来提供指示在所述发动机处检测到的加速度或振动的输入信号；以及处理器。所述处理器可被编程来：接收参考信号；将至少一个阶次跟踪应用于参考信号；基于输出信号产生误差信号；以及将至少一个其他阶次跟踪滤波器应用于所述误差信号以提供所述输入信号的发动机阶次消除。发动机阶次消除。发动机阶次消除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用公共参考信号和误差信号的并发FXLMS系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2018年6月14日提交的美国临时申请序列号62/685,025的权益，所述临时申请的公开内容据此以引用的方式整体并入本文。


[0003]本文公开了利用公共参考信号和误差信号的并发fxLMS系统。

技术介绍

[0004]车辆在行驶时通常会产生空气传播和结构传播的噪声。为了消除噪声，主动噪声消除通常用于通过发出具有与噪声的振幅类似的振幅但具有反相的声波来抵消此类噪声。车辆内的主动噪声消除系统可旨在减少发动机噪声以及道路噪声。

技术实现思路

[0005]一种用于车辆音频系统的噪声消除系统可包括：至少一个输入传感器，所述至少一个输入传感器布置在车辆的发动机上，所述至少一个输入传感器被配置来提供指示在所述发动机处检测到的加速度或振动的输入信号；以及处理器。所述处理器可被编程来：接收参考信号；将至少一个阶次跟踪应用于参考信号；基于所述加速度或振动产生误差信号；以及将至少一个其他阶次跟踪滤波器应用于所述误差信号以提供所述输入信号的发动机阶次消除。
[0006]一种用于车辆音频系统内的发动机阶次消除的噪声消除方法可包括：接收参考信号；将至少一个阶次跟踪应用于参考信号；基于所述加速度或振动产生误差信号；以及将至少一个其他阶次跟踪滤波器应用于所述误差信号以提供发动机阶次消除。
[0007]一种用于车辆音频系统的噪声消除系统可包括：至少一个加速度计，所述至少一个加速度计布置在车辆的发动机上，所述至少一个加速度计被配置来提供指示在所述发动机处检测到的加速度或振动的参考信号；至少一个输入传感器，所述至少一个输入传感器被配置来传输窄带输入信号和宽带输入信号；以及处理器。所述处理器可被编程来：接收所述参考信号；接收所述窄带输入信号和所述宽带输入信号；将至少一个阶次跟踪应用于参考信号；将次级路径应用于所述输入信号以产生抗噪声信号；将在所述次级路径上广播的所述抗噪声信号和初级噪声信号相加以产生误差信号；以及将至少一个其他阶次跟踪滤波器应用于所述误差信号以提供所述输入信号的发动机阶次消除。
附图说明
[0008]在所附权利要求中特定地指出了本公开的实施方案。然而，通过结合附图参考以下详细描述，各种实施方案的其他特征将变得更加明显并且将得到最好的理解，在附图中：
[0009]图1示出根据一个实施方案的示例性主动噪声消除系统；
[0010]图2示出图1的系统的示例性窄带和宽带滤波器系统；并且
[0011]图3示出主动噪声消除系统的示例性过程。
具体实施方式
[0012]按照要求，本文公开了本专利技术的详细实施方案；然而，应理解，所公开的实施方案仅仅是可以各种替代形式体现的本专利技术的示例。图未必按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的特定结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式运用本专利技术的代表性基础。
[0013]本文公开了一种使用利用公共参考信号和误差信号的并发FxLMS算法的主动噪声消除(ANC)系统。FxLMS可用于消除结构传播的噪声，其中参考信号由放置在底盘上的加速度计提供(例如，道路噪声消除或RNC)。当前的发动机阶次消除(EOC)和RNC系统具有单独的参考信号。历史上，用于EOC的参考信号可经由控制器局域网(CAN)消息或模拟信号递送，以表示每分钟发动机转速(RPM)。对于RNC，可从底盘上的加速度计获取参考信号。然而，某些操作条件变得越来越复杂，使得难以经由CAN递送或触发用于EOC的参考信号。
[0014]例如，车辆可在牵引模式下操作。在牵引期间，发动机上增加的负载可能会导致加速度计可容易识别的振动增加。然而，ANC系统无法识别车辆当前处于哪种模式。本文公开的系统可将加速度计放置在发动机架或另一动力总成架上。此加速度计可用于EOC和RNC两者，其中对于加速度计信号具有另外的阶次跟踪滤波器。由加速度计辨识的振动改变可指示车辆模式(例如，牵引模式)的改变。与使用发动机RPM时提供的典型的单位振幅符号波相反，加速度计信号还可提供变化的振幅信息。
[0015]通过使用来自放置在发动机架上的加速度计的信号，所述信号可提高EOC系统的收敛性。先前，EOC系统在从滤波器的幅度部分中的单位振幅开始的同时必须搜索正确的幅度和相位信息。因为对于EOC系统和RNC系统两者，所公开的系统仅需要一组参考传感器和一组误差传感器，所以材料的构造和总成本较小。因此，降低了系统复杂度。可从参考信号中提取宽带信号和窄带信号。接着，在使用公共输出传感器和两组自适应滤波器的情况下，系统可产生两组抗噪声信号(EOC和RNC)。
[0016]还改善了系统的稳定性。在于轻负载条件下维持稳定性的同时在高负载条件下进行积极调谐，或反之，这对于利用转速参考信号的经典EOC算法是一个历史问题。利用加速度计作为用于EOC的参考信号解决了这个问题。此外，从加速度计接收的参考信号的延迟小于CAN消息。因此，改善了EOC性能。
[0017]图1示出示例性主动噪声消除系统100，其具有控制器105、至少一个输入传感器110和至少一个换能器140。控制器105可以是包括硬件和软件部件两者的组合的独立装置，并且可包括被配置来分析和处理音频信号的处理器。具体地，控制器105可被配置来基于从输入传感器110接收的数据在车辆内执行用于道路噪声消除(RNC)以及主动道路噪声消除(ARNC)的宽带噪声消除和窄带噪声消除。控制器105可包括用于实现ARNC的各种系统和部件，诸如窄带滤波器系统132。
[0018]输入传感器110可被配置来将输入信号提供给控制器105。输入传感器110可包括被配置来检测运动或加速度并将加速度计信号提供给控制器105的加速度计112。加速度信号可指示车辆加速度、发动机加速度、车轮加速度等。输入传感器110还可包括被配置来检
测噪声的麦克风和/或声强传感器。输入传感器110可检测窄带噪声和宽带噪声两者，如关于图2更详细地描述。输入传感器110还可检测多组噪声，包括第一窄带噪声信号集和第二窄带噪声信号集。因此，单个传感器可从公共参考信号检测窄带信号和宽带信号两者。
[0019]加速度计112可布置在车辆的动力总成架诸如发动机架上。此加速度计可与输入传感器110分离并且可被配置来检测发动机处的加速度或振动。通过使用某些阶次跟踪滤波器(如关于图2所描述)，加速度计可产生识别振动改变的发动机信号，因此使控制器105确定车辆处于不同的操作模式。代替CAN消息或模拟测速信号，加速度计112可用作用于EOC的参考信号。加速度计112也可代替布置在用于RNC的底盘上的传统加速度计。
[0020]可根据参考信号的振幅来确定模式。在一些情形中，在振幅超出加速度计112的可检测阈值的情况下，可包括检测器。例如，与非牵引模式相比，当在牵引中时，对应于初级发动机阶次的频率(或其一些谐波)将可能更高。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于车辆音频系统的噪声消除系统，其包括：至少一个输入传感器，所述至少一个输入传感器布置在车辆的发动机上，所述至少一个输入传感器被配置来提供指示在所述发动机处检测到的加速度或振动的至少一个输入信号；处理器，所述处理器被编程来：接收参考信号，将至少一个阶次跟踪滤波器应用于参考信号，基于所述加速度或振动产生误差信号，以及将至少一个其他阶次跟踪滤波器应用于所述误差信号以提供所述输入信号的发动机阶次消除。2.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步编程来将次级路径应用于所述输入信号以产生抗噪声信号。3.如权利要求2所述的系统，其中所述误差信号是基于初级路径和所述抗噪声信号的总和而产生的。4.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步编程来将宽带自适应滤波器应用于所述参考信号。5.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个输入传感器是布置在所述车辆的所述发动机上的加速度计。6.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步编程来基于所述至少一个输入传感器确定车辆模式。7.如权利要求6所述的系统，其中所述车辆模式是牵引模式。8.一种用于车辆音频系统的发动机阶次消除的方法，其包括：接收参考信号，将至少一个阶次跟踪滤波器应用于所述参考信号，基于车辆发动机的加速度或振动产生误差信号，以及将至少一个其他阶次跟踪滤波器应用于所述误差信号以提供发动机阶次消除。9.如权利要求8所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW克斯里蒂安，
申请(专利权)人：哈曼国际工业有限公司，
类型：发明
国别省市：