一种车内噪声电子主动抑制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种车内噪声电子主动抑制系统，包含声敏传感器、信号调理模块、A/D模数转换模块、ECU电子控制单元、D/A数模转换模块、扬声器；所述声敏传感器获得的汽车噪声信号先经信号调理模块整理，再由A/D模数转换模块转换后输入ECU电子控制单元；所述ECU电子控制单元对信号进行频谱分析，分离出人耳较为敏感之频段，同时通过傅里叶算法对波形进行检测，提取出噪声包络，以此形成与噪声波形大致相似的波形，并对其作反相处理；ECU电子控制单元处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处与汽车噪音叠加，达到主动抑制车内噪声的目的；本发明专利技术则采用有源噪声控制的方法主动抑制车内噪声。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车内噪声抑制系统的改进，特别是一种能有效的主动抑制车内低频噪声的车内噪声电子主动抑制系统，属于汽车智能监控和车内环境改善的系统

技术介绍
随着汽车保有量的与日俱增，汽车已成为现代社会城市噪声污染的主要来源之一。近年来，我国汽车工业的迅速发展和高等级公路的大量修建，使汽车的平均行驶速度不断提高，导致汽车噪声越来越高，而车内噪声对于汽车的乘坐舒适性和用户满意程度的影响，也因此逐渐受到人们的关注。有关实验表明，车内噪声很容易使驾驶员和乘客产生紧 张、心情烦躁、疲劳、注意力不集中等心理反应，降低了汽车的乘坐舒适性，对人的健康产生慢性危害，并且给汽车的行驶带来安全隐患。传统控制噪声污染的方法主要采用无源控制技术，即采用吸声、隔声等声学方法降噪。然而由于吸声、隔声材料的声衰减性能随频率的降低而变差，无源降噪机制对中、高频段噪声较为有效，而对低频噪声效果不大。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能有效的主动抑制车内低频噪声的一种车内噪声电子主动抑制系统。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种车内噪声电子主动抑制系统，包含声敏传感器、信号调理模块、A/D模数转换模块、ECU电子控制单元、D/A数模转换模块、扬声器；所述声敏传感器获得的汽车噪声信号先经信号调理模块整理，再由A/D模数转换模块转换后输入ECU电子控制单元；所述ECU电子控制单元对信号进行频谱分析，分离出人耳较为敏感之频段，同时通过傅里叶算法对波形进行检测，提取出噪声包络，以此形成与噪声波形大致相似的波形，并对其作反相处理；ECU电子控制单元处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处与汽车噪音叠加，达到主动抑制车内噪声的目的。优选的，所述车内噪声电子主动抑制系统，还包含误差传声器，当所述的误差传声器采集到汽车噪声的波动信号时，所述的ECU电子控制单元结合声敏传感器获得的汽车噪音信息与误差传声器采集到汽车噪声的波动信号，通过其自适应功能自我调整参数，所述ECU电子控制单元根据调整参数处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处噪声源，与车内噪声叠加，达到主动抑制车内噪声的目的。优选的，所述信号调理模块对声敏传感器采集的汽车噪声信号和误差传声器采集的汽车噪声波动信号进行放大处理，使其达到所述A/D模数转换模块和ECU电子控制单元能识别的范围。优选的，所述声敏传感器置于车内发动机附近及汽车底盘采集噪声的良好位置，便于最大范围的采集车内噪声；当探测到汽启动时，汽车车身及发动机产生的噪声由声敏传感器采集，声敏传感器将采集到的信号转变为电信号，通过所述信号调理模块对其进行放大处理，并经由所述A/D模数转换模块输入所述E⑶电子控制单元进行处理。优选的，所述误差传声器用于检测汽车内部各处噪声的波动；当探测到汽车颠簸或发动机加速引起的噪声波动时候，所述误差传声器实时的将噪声波动信号采集，经过信号调理模块进行放大处理，并经由所述A/D模数转换模块后输入所述ECU电子控制单元进行处理。优选的，所述ECU电子控制单元具有局部抑制模式，当判断车速在局部抑制范围内时，所述ECU电子控制单元通过算法对噪声进行频谱分离，分离出500Ηζ 2000Ηζ范围内的噪声，同时通过傅里叶算法对噪声提取包络，以此形成与噪声波形大致相似的波形，并对其作反相处理，所述ECU电子控制单元处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处与汽车噪音叠加，达到主动抑制车内噪声的目的。优选的，所述ECU电子控制单元具有全局抑制模式，当判断车速在全局抑制范围 内时，所述ECU电子控制单元通过算法对噪声进行频谱分离，分离出20Ηζ 20ΚΗζ这段人耳能识别的范围内的噪声，同时通过傅里叶算法对噪声提取包络，以此形成与噪声波形大致相似的波形，并对其作反相处理，所述ECU电子控制单元处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处与汽车噪音叠加，达到主动抑制车内噪声的目的。优选的，所述E⑶电子控制单元是以包括但不限于MCU、或DSP、或CPLD、或MPU微处理器等器件为核心运算处理器，兼以其它辅助电路和模糊逻辑算法构成的一个智能分析、判断和决策系统。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点 本专利技术所述的车内噪声电子主动抑制系统通过声敏传感器从汽车车身和发动机采集噪声，通过误差传声器从发动机、轮胎、车身、底盘等处采集噪声波动信息，ECU电子控制单元将两者结合进行综合处理，通过傅里叶算法对波形进行检测和处理，提取噪声包络，并对其进行反相；ECU电子控制单元处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处噪声源，与车内噪声叠加，由于幅度相同相位相反，两者叠加相消，从而达到主动抑制车内噪声的目的；本专利技术则采用有源噪声控制的方法主动抑制车内噪声。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明 附图I为本专利技术所述的车内噪声电子主动抑制系统的工作原理 附图2为本专利技术所述的车内噪声电子主动抑制系统的全局抑制模式工作流程 附图3为本专利技术所述的车内噪声电子主动抑制系统的局部抑制工作流程图。具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如附图1、2、3所示的本专利技术所述的车内噪声电子主动抑制系统，包含声敏传感器、误差传声器、信号调理模块、A/D模数转换模块、ECU电子控制单元、D/A数模转换模块、扬声器、电源；当汽车产生汽车噪音时，所述声敏传感器在各处将产生的噪声采集，获得的信号经信号调理模块整理放大；所述A/d模数转换模块获得信号后将信号转换为数字信号输入ECU电子控制单元；所述ECU电子控制单元根据工作模式对信号进行频谱分析，当工作在全局抑制模式时，则将对处于人耳听力范围20Hz 20KHz的全部噪声进行处理，通过傅里叶算法对波形进行检测和处理，提取出噪声包络，并对其进行反相；ECU电子控制单元处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处噪声源，与车内噪声叠加，由于幅度相同相位相反，两者叠加相消，从而达到主动抑制车内噪声的目的。当工作在局部抑制模式时，则只对处于人耳较为敏感的频段500HC2000Hz进行处理，通过傅里叶算法对波形进行检测和处理，提取噪声包络，并对其进行反相，ECU电子控制单元处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处噪声源，与车内噪声叠加，由于幅度相同相位相反，两者叠加相消，从而达到主动抑制车内噪声的目的。由于汽车噪声的不稳定性以及系统的延时性，可将由所述的误差传声器采集误差信号通过A/D模数转换模块输入ECU电子控制单元，通过其自适应功能自我调整参 数，ECU电子控制单元根据调整参数处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处噪声源，与车内噪声叠加，由于幅度相同相位相反，两者叠加相消，从而达到主动抑制车内噪声的目的；所述电源向各部件提供电能。汽车噪音，包含发动机噪声、车胎噪声、风噪声、底盘噪声及其它噪声源等；其中，所述信号调理模块对声敏传感器采集的汽车噪声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车内噪声电子主动抑制系统，其特征在于：包含声敏传感器、信号调理模块、A/D模数转换模块、ECU电子控制单元、D/A数模转换模块、扬声器；所述声敏传感器获得的汽车噪声信号先经信号调理模块整理，再由A/D模数转换模块转换后输入ECU电子控制单元；所述ECU电子控制单元对信号进行频谱分析，分离出人耳较为敏感之频段，同时通过傅里叶算法对波形进行检测，提取出噪声包络，以此形成与噪声波形大致相似的波形，并对其作反相处理；ECU电子控制单元处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处与汽车噪音叠加，达到主动抑制车内噪声的目的。

【技术特征摘要】
1.一种车内噪声电子主动抑制系统,其特征在于包含声敏传感器、信号调理模块、A/D模数转换模块、ECU电子控制单元、D/A数模转换模块、扬声器；所述声敏传感器获得的汽车噪声信号先经信号调理模块整理，再由A/D模数转换模块转换后输入ECU电子控制单元；所述ECU电子控制单元对信号进行频谱分析，分离出人耳较为敏感之频段，同时通过傅里叶算法对波形进行检测，提取出噪声包络，以此形成与噪声波形大致相似的波形，并对其作反相处理；ECU电子控制单元处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处与汽车噪音叠加，达到主动抑制车内噪声的目的。2.根据权利要求I所述的车内噪声电子主动抑制系统，其特征在于还包含误差传声器，当所述的误差传声器采集到汽车噪声的波动信号时，所述的ECU电子控制单元结合声敏传感器获得的汽车噪音信息与误差传声器采集到汽车噪声的波动信号，通过其自适应功能自我调整参数，所述E⑶电子控制单元根据调整参数处理后的反相噪声经过D/A数模转换模块转换为正弦模拟信号后，由扬声器输入到各处噪声源，与车内噪声叠加，达到主动抑制车内噪声的目的。3.根据权利要求I或2所述的车内噪声电子主动抑制系统，其特征在于所述信号调理模块对声敏传感器采集的汽车噪声信号和误差传声器采集的汽车噪声波动信号进行放大处理，使其达到所述A/D模数转换模块和ECU电子控制单元能识别的范围。4.根据权利要求I或2所述的基车内噪声电子主动抑制系统，其特征在于所述声敏传感器置于车内发动机附近及汽车底盘采集噪声的良好位置，便于最大范围的采集车内噪声；当探测到汽启动时，汽车车身及发动机产生的噪声由声敏传感器采集，声敏传感器将采集到的信号转变为电信号，通过所述信号调理模块对其进行放大处理，并经由所述A/D模...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志强，冯宁波，陶君毅，
申请(专利权)人：苏州卡泰克电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：