一种主动噪声消除(ANC)系统设置有：至少一个扬声器，其用于响应于接收到抗噪声信号而将抗噪声声音投射到车辆的乘客舱内；以及至少一个传声器，其用于提供指示乘客舱内的噪声和抗噪声声音的误差信号。自适应滤波器控制器被编程为对误差信号进行滤波以获得降噪比，并基于降噪比与噪声阈值的比较来调整步长大小参数和/或泄漏参数。可控滤波器基于调整后的步长大小参数和/或泄漏参数来产生抗噪声信号。长大小参数和/或泄漏参数来产生抗噪声信号。长大小参数和/或泄漏参数来产生抗噪声信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】主动噪声消除系统的不稳定性检测和自适应调整
[0001]本公开涉及一种主动噪声消除系统，并且更具体地，涉及调整滤波器参数以限制噪声增强和/或系统不稳定性。
技术介绍
[0002]主动噪声消除(ANC)系统使用前馈结构和/或反馈结构来衰减不期望的噪声，以自适应地去除收听环境内(诸如，车辆车厢内)的不期望的噪声。ANC系统通常通过产生消除声波以相消干涉不想要的可听到的噪声来消除或减少不想要的噪声。当噪声和“抗噪声”(与噪声相比幅度很大程度上相同但相位相反)降低某个位置处的声压级(SPL)时，就会产生相消干涉。在车辆车厢收听环境中，潜在的不期望的噪声源来自发动机、排气系统、车辆轮胎和车辆行驶的道路表面之间的相互作用和/或由车辆的其他部件的振动辐射的声音。因此，不想要的噪声随着车辆的速度、道路状况和操作状态而变化。
[0003]道路噪声消除(RNC)系统是在车辆上实施的特定ANC系统，以便最小化车辆车厢内不期望的道路噪声。RNC系统使用振动传感器来感测由轮胎与道路界面产生的道路引起的振动，所述振动导致不想要的可听见的道路噪声。然后，通过使用扬声器产生理想状况下与一个或多个收听者的耳朵处要降低的噪声相位相反且幅度相同的声波，来消除车厢内的这种不想要的道路噪声或降低其水平。消除此类道路噪声为车辆乘客带来更愉悦的乘坐体验，并且使得车辆制造商能够使用轻质材料，从而降低能耗并减少排放。
[0004]发动机阶次消除(EOC)系统是实施在车辆上以便使车辆车厢内部的不期望的发动机噪声最小化的特定ANC系统。EOC系统使用非声学传感器(诸如发动机转速传感器)来产生表示以每分钟转数(RPM)为单位的发动机曲轴旋转速度的信号作为参考。此参考信号用于产生与在车辆内部可听到的发动机噪声相位相反的声波。由于EOC系统使用来自RPM传感器的信号，因此它们不需要振动传感器。
[0005]RNC系统通常被设计成消除宽带信号，而EOC系统被设计和优化成消除窄带信号，诸如单独的发动机阶次。车辆内的ANC系统可以提供RNC技术和EOC技术两者。此类基于车辆的ANC系统通常是基于噪声输入(例如，来自RNC系统中的振动传感器的加速度输入)和位于车辆车厢内部的各种位置的物理传声器的信号来不断地调适W滤波器的最小均方(LMS)自适应前馈系统。基于LMS的前馈ANC系统和对应算法的特征是系统中每个物理传声器和每个抗噪声扬声器之间的脉冲响应或次级路径的存储。次级路径是抗噪声产生扬声器和物理传声器之间的传递函数，本质上表征电抗噪声信号如何变成从扬声器辐射的声音，行进通过车辆车厢到达物理传声器，并变成传声器输出信号。
[0006]远程或虚拟传声器技术是这样一种技术，其中ANC系统基于从一个或多个真实物理传声器接收的误差信号来估计由虚构或虚拟传声器在没有真实物理传声器位于其中的位置处产生的误差信号。这种虚拟传声器技术可以改善收听者耳朵处的噪声消除，即使没有物理传声器实际位于那里。
[0007]ANC系统采用建模的传递特性来调适W滤波器，所述传输特性估计各种次级路径。
如果存储在ANC系统中的次级路径的建模的传递特性与车辆内的实际次级路径不同，则可能导致噪声消除性能降级、噪声增益或实际不稳定性。当车辆在几何形状、乘客数量、行李装载等方面变得基本上不同于参考车辆或系统时，实际的次级路径可以偏离存储的次级路径模型，所述存储的次级路径模型通常由经训练的工程师在“黄金系统”上测量。其他差异可能包括扬声器或传声器单元之间的差异、老化或故障、传声器或扬声器阻塞、扬声器更换不同或接线错误。
技术实现思路
[0008]在一个实施方案中，一种主动噪声消除(ANC)系统设置有：至少一个扬声器，其用于响应于接收到抗噪声信号而将抗噪声声音投射到车辆的乘客舱内；以及至少一个传声器，其用于提供指示乘客舱内的噪声和抗噪声声音的误差信号。自适应滤波器控制器被编程为对误差信号进行滤波以获得降噪比，并基于降噪比与噪声阈值的比较来调整步长大小参数。可控滤波器基于调整后的步长大小参数来产生抗噪声信号。
[0009]在另一个实施方案中，一种主动噪声消除(ANC)系统设置有至少一个扬声器，以响应于接收到抗噪声信号而将抗噪声声音投射在车辆的乘客舱内。控制器被配置为：对指示乘客舱内的噪声和抗噪声声音的误差信号进行滤波以获得降噪比；基于降噪比与噪声阈值的比较来调整步长大小参数和泄漏参数；并且基于调整后的步长大小参数和调整后的泄漏参数来产生抗噪声信号。
[0010]在又一个实施方案中，提供了一种用于控制主动噪声消除(ANC)系统中的稳定性的方法。从传声器接收指示乘客舱内的噪声和抗噪声声音的误差信号。对误差信号进行滤波以获得降噪比。基于降噪比与噪声阈值的比较来检测噪声增强的发生。响应于检测到噪声增强而减小步长大小参数。基于减小的步长大小参数来产生要从乘客舱内的扬声器辐射作为抗噪声声音的抗噪声信号。
附图说明
[0011]图1是根据一个或多个实施方案的具有包括道路噪声消除(RNC)和虚拟传声器的主动噪声消除(ANC)系统的车辆的示意图。
[0012]图2是展示RNC系统的相关部分的样本示意图，所述RNC系统被缩放为包括R个加速度计信号和L个扬声器信号。
[0013]图3是包括发动机阶次消除(EOC)系统和RNC系统的ANC系统的样本示意性框图。
[0014]图4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ANC系统的示意性框图。
[0015]图5是描绘根据一个或多个实施方案的用于调整ANC系统中的滤波器参数的方法的流程图。
[0016]图6是示出由图4的ANC系统根据图5的方法产生的添加的声音所产生的频率响应的曲线图。
[0017]图6A是图6的一部分的放大图。
[0018]图7是进一步示出图6的频率响应的曲线图。
[0019]图8是进一步示出图6的频率响应的曲线图。
[0020]图9是表示根据一个或多个实施方案的虚拟传声器ANC系统的示意性框图。
具体实施方式
[0021]根据需要，本文公开了本公开的详细实施方案；然而，应当理解，所公开的实施方案仅仅是可以以各种和替代形式实施的本公开的示例。附图不一定按比例绘制；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，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅应解释为代表性基础。
[0022]参考图1，示出了根据一个或多个实施方案的并且整体由标号100表示的道路噪声消除(RNC)系统。RNC系统100被描绘为在具有一个或多个振动传感器104的车辆102内。振动传感器104设置在整个车辆102中，以监测车辆悬架、副车架以及其他车桥和底盘部件的振动行为。RNC系统100可以与宽带自适应前馈主动噪声消除(ANC)系统106集成在一起，所述ANC系统通过使用一个或多个物理传声器108来对来自振动传感器104的信号进行自适应滤波来产生抗噪声。ANC系统106评估信号并基于不稳定性检测自适应地调整一个或多个LMS自适本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种主动噪声消除(ANC)系统，其包括：至少一个扬声器，所述至少一个扬声器用于响应于接收到抗噪声信号而将抗噪声声音投射到车辆的乘客舱内；至少一个传声器，所述至少一个传声器用于提供指示所述乘客舱内的噪声和所述抗噪声声音的误差信号；自适应滤波器控制器，所述自适应滤波器控制器被编程为：对所述误差信号进行滤波以获得降噪比，并且基于所述降噪比与噪声阈值的比较来调整步长大小参数；以及可控滤波器，所述可控滤波器基于调整后的步长大小参数来产生所述抗噪声信号。2.如权利要求1所述的ANC系统，其中所述自适应滤波器控制器还被编程为：基于所述降噪比与所述噪声阈值的所述比较来检测噪声增强的发生；并且响应于检测到噪声增强而减小所述步长大小参数。3.如权利要求1所述的ANC系统，其中所述自适应滤波器控制器还被编程为响应于所述降噪比小于或等于所述噪声阈值而减小所述步长大小参数。4.如权利要求1所述的ANC系统，其中所述自适应滤波器控制器还被编程为响应于所述降噪比大于所述噪声阈值并且自动调谐步长大小参数小于最小步长大小参数而增大所述步长大小参数。5.如权利要求1所述的ANC系统，其中所述自适应滤波器控制器还被编程为响应于所述降噪比大于所述噪声阈值并且自动调谐步长大小参数大于最小步长大小参数而维持所述步长大小参数。6.如权利要求1所述的ANC系统，其中所述自适应滤波器控制器还被编程为：使用传递函数对所述误差信号进行滤波以获得估计的虚拟传声器误差信号；并且对所述估计的虚拟传声器误差信号进行滤波以获得所述降噪比。7.如权利要求1所述的ANC系统，其中所述自适应滤波器控制器还被编程为基于所述降噪比与所述噪声阈值的所述比较来调整所述步长大小参数和泄漏参数。8.如权利要求7所述的ANC系统，其中所述自适应滤波器控制器还被编程为响应于所述降噪比小于或等于所述噪声阈值而减小所述步长大小参数和所述泄漏参数。9.如权利要求7所述的ANC系统，其中所述自适应滤波器控制器还被编程为：响应于所述降噪比大于所述噪声阈值并且自动调谐步长大小参数小于最小步长大小参数而增大所述步长大小参数；并且响应于所述降噪比大于所述噪声阈值并且自动调谐泄漏参数小于最小泄漏参数而增大所述泄漏参数。10.如权利要求7所述的ANC系统，其中所述自适应滤波器控制器还被编程为：响应于所述降噪比大于所述噪声阈值并且自动调谐步长大小参数大于最小步长大小参数而维持所述步长大小参数；并且响应于所述降噪比大于所述噪声阈值并且自动调谐泄漏参数大于最小泄漏参数而维持所述泄漏参数。11.如权利要求7所...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯焘，K，
申请(专利权)人：哈曼国际工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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