车辆的主动降噪系统和车辆的制作方法

本技术涉及车辆领域，具体提供一种车辆的主动降噪系统和车辆。

背景技术：

1、在新能源纯电动车上，由于没有内燃机动力总成和其相关的车内发动机噪声，进排气噪声消失，其他振动噪声源引起的噪声问题会突显出来，比如轮胎/路噪等。另外由于电动车内噪声相比较于内燃机车要小，用户对车内的静谧性的期望和要求会更高，这种情况下车外环境噪声传递到车内形成的车内噪声也会成为关注点和抱怨点。

2、传统的被动隔振、隔音吸音措施能够在有限范围内对车内噪声水平进行改善，但吸隔音材料的大范围应用，结构的增强设计，会带来成本和重量的增加。

3、主动降噪技术的基本原理是反相位声波的相互抵消，从而在特定声场位置达到降噪的目的。在传统内燃机车上，已经有应用主动降噪技术来改善车内发动机产生的阶次窄带噪声。随着主动降噪自适应算法的发展，针对宽频噪声的降噪自适应算法也已形成，同时数字信号处理芯片运算能力的提升也解决了系统延时问题，这些为电动车车内不同噪声的主动控制提供了技术基础，比如路噪的主动降噪系统技术已经成熟。

4、但是，针对多场景的噪音来源，例如，车辆在动态下场景下，噪音主要来源为胎噪/路噪，车辆在静态场景下，噪音主要来源为室外环境噪音，例如，其他车辆的通过噪声、发动机辐射噪声、鸣笛噪声，道路隔离板的道路反射噪声，其他车辆轮胎的辐射噪声，部分的风噪以及其他各种外部环境噪声等，目前的主动降噪系统还不具备针对上述动态场景和静态场景下产生的噪音进行有效降噪的方案。

5、相应地，本领域需要一种新的车辆的主动降噪系统和车辆来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有车辆无法对动态场景和静态场景产生的噪音均进行降噪的问题。

2、在第一方面，本实用新型提供一种车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述主动降噪系统包括：噪音采集系统，其用于采集车辆的外部环境噪音信号，其包括第一噪音采集装置和多个第二噪音采集装置，所述第一噪音采集装置设于车身上，部分所述第二噪音采集装置设于所述车辆的前轮的近场位置，另一部分所述第二噪音采集装置设于所述车辆的后轮的近场位置，各个所述第二噪音采集装置还用于采集路噪信号；信号处理器，所述信号处理器分别与所述第一噪音采集装置和各个所述第二噪音采集装置通信连接，并配置成根据所述路噪信号生成第一反相位声波信号，根据所述外部环境噪音信号生成第二反相位声波信号；音频输出系统，所述音频输出系统与所述信号处理器通信连接，用于输出所述第一反相位声波信号以抵消路噪，以及用于输出所述第二反相位声波信号以抵消外部环境噪音。

3、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，部分所述第二噪音采集装置设置于所述前轮的轮罩后侧和/或轮毂靠近轮轴的一侧，另一部分所述第二噪音采集装置设于所述后轮的轮罩前侧和/或轮毂靠近轮轴的一侧。

4、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述第一噪音采集装置设于所述车身两侧的b柱上；并且/或者所述第一噪音采集装置设于所述车身两侧的外后视镜上；并且/或者所述第一噪音采集装置设于所述车辆的顶棚上。

5、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述噪音采集系统还包括误差噪音采集装置，所述误差噪音采集装置设于所述车辆内并与所述信号处理器通信连接，用于采集车内乘客头部声场附近的残余噪音信号，所述信号处理器配置成还根据所述残余噪音信号生成第一反相位声波信号和第二反相位声波信号。

6、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述误差噪音采集装置还用于采集车内语音信号，所述音频输出系统包括车外扬声器，所述车外扬声器还用于输出所述车内语音信号。

7、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述误差噪音采集装置集成于座椅头枕中和/或设于座椅上方的顶棚上。

8、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述音频输出系统包括设置于所述车辆内的中低频扬声器和中高频扬声器，所述中低频扬声器用于输出所述第一反相位声波和所述第二反相位声波的中低频部分，所述中高频扬声器用于输出所述第一反相位声波和所述第二反相位声波的中高频部分。

9、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述中低频扬声器设于各个车门上和/或各个座椅的底部；所述中高频扬声器集成于各个座椅头枕中和/或设于各个座椅头枕上方的顶棚上。

10、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述第一噪音采集装置和各个所述第二噪音采集装置还用于采集车外语音信号，所述中低频扬声器和所述中高频扬声器还用于输出所述车外语音信号；并且/或者所述误差噪音采集装置集成于各个座椅头枕中和/或设于各个座椅上方的顶棚上，所述误差噪音采集装置还用于采集车内语音信号，所述中低频扬声器和所述中高频扬声器还用于输出所述车内语音信号。

11、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述主动降噪系统还包括振动加速度传感器，所述振动加速度传感器与所述信号处理器通信连接，用于拾取关于车身结构振动的振动加速度信号，所述信号处理器配置成还根据所述振动加速度信号生成第一反相位声波信号。

12、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述主动降噪系统还包括连接到整车can系统的can信息提取单元，并配置成提取状态信息，其与所述信号处理器通信连接，所述信号处理器配置成还根据所述状态信息生成第一反相位声波信号和第二反相位声波信号，其中，所述状态信息为乘员数量信息、乘员位置信息、车速信息、门窗启闭信息、座椅位置信息的至少一种。

13、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述主动降噪系统还包括头部位置跟踪系统，所述头部位置跟踪系统与所述信号处理器通信连接，用于解析识别乘客头部位置以获得乘客头部位置信息，所述信号处理器配置成还根据所述乘客头部位置信息生成第一反相位声波信号和第二反相位声波信号。

14、在上述车辆的主动降噪系统的优选技术方案中，所述主动降噪系统还包括功率放大器，所述信号处理器与所述功率放大器通信连接，所述功率放大器与所述音频输出系统通信连接。

15、在另一方面，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述任一实施方式所述的车辆的主动降噪系统。

16、方案1、一种车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述主动降噪系统包括：噪音采集系统，其用于采集车辆的外部环境噪音信号，其包括第一噪音采集装置和多个第二噪音采集装置，所述第一噪音采集装置设于车身上，部分所述第二噪音采集装置设于所述车辆的前轮的近场位置，另一部分所述第二噪音采集装置设于所述车辆的后轮的近场位置，各个所述第二噪音采集装置还用于采集路噪信号；信号处理器，所述信号处理器分别与所述第一噪音采集装置和各个所述第二噪音采集装置通信连接，并配置成根据所述路噪信号生成第一反相位声波信号，根据所述外部环境噪音信号生成第二反相位声波信号；音频输出系统，所述音频输出系统与所述信号处理器通信连接，用于输出所述第一反相位声波信号以抵消路噪，以及用于输出所述第二反相位声波信号以抵消外部环境噪音。

17、方案2、根据方案1所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，部分所述第二噪音采集装置设置于所述前轮的轮罩后侧和/或轮毂靠近轮轴的一侧，另一部分所述第二噪音采集装置设于所述后轮的轮罩前侧和/或轮毂靠近轮轴的一侧。

18、方案3、根据方案1所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述第一噪音采集装置设于所述车身两侧的b柱上；并且/或者所述第一噪音采集装置设于所述车身两侧的外后视镜上；并且/或者所述第一噪音采集装置设于所述车辆的顶棚上。

19、方案4、根据方案1所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述噪音采集系统还包括误差噪音采集装置，所述误差噪音采集装置设于所述车辆内并与所述信号处理器通信连接，用于采集车内乘客头部声场附近的残余噪音信号，所述信号处理器配置成还根据所述残余噪音信号生成第一反相位声波信号和第二反相位声波信号。

20、方案5、根据方案4所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述误差噪音采集装置还用于采集车内语音信号，所述音频输出系统包括车外扬声器，所述车外扬声器还用于输出所述车内语音信号。

21、方案6、根据方案4所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述误差噪音采集装置集成于座椅头枕中和/或设于座椅上方的顶棚上。

22、方案7、根据方案4所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述音频输出系统包括设置于所述车辆内的中低频扬声器和中高频扬声器，所述中低频扬声器用于输出所述第一反相位声波和所述第二反相位声波的中低频部分，所述中高频扬声器用于输出所述第一反相位声波和所述第二反相位声波的中高频部分。

23、方案8、根据方案7所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述中低频扬声器设于各个车门上和/或各个座椅的底部；所述中高频扬声器集成于各个座椅头枕中和/或设于各个座椅头枕上方的顶棚上。

24、方案9、根据方案8所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述第一噪音采集装置和各个所述第二噪音采集装置还用于采集车外语音信号，所述中低频扬声器和所述中高频扬声器还用于输出所述车外语音信号；并且/或者所述误差噪音采集装置集成于各个座椅头枕中和/或设于各个座椅上方的顶棚上，所述误差噪音采集装置还用于采集车内语音信号，所述中低频扬声器和所述中高频扬声器还用于输出所述车内语音信号。

25、方案10、根据方案1所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述主动降噪系统还包括振动加速度传感器，所述振动加速度传感器与所述信号处理器通信连接，用于拾取关于车身结构振动的振动加速度信号，所述信号处理器配置成还根据所述振动加速度信号生成第一反相位声波信号。

26、方案11、根据方案1所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述主动降噪系统还包括连接到整车can系统的can信息提取单元，并配置成提取状态信息，其与所述信号处理器通信连接，所述信号处理器配置成还根据所述状态信息生成第一反相位声波信号和第二反相位声波信号，其中，所述状态信息为乘员数量信息、乘员位置信息、车速信息、门窗启闭信息、座椅位置信息的至少一种。

27、方案12、根据方案1所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述主动降噪系统还包括头部位置跟踪系统，所述头部位置跟踪系统与所述信号处理器通信连接，用于解析识别乘客头部位置以获得乘客头部位置信息，所述信号处理器配置成还根据所述乘客头部位置信息生成第一反相位声波信号和第二反相位声波信号。

28、方案13、根据方案1所述的车辆的主动降噪系统，其特征在于，所述主动降噪系统还包括功率放大器，所述信号处理器与所述功率放大器通信连接，所述功率放大器与所述音频输出系统通信连接。

29、方案14、一种车辆，其特征在于，所述车辆包括方案1至13中任一项所述的车辆的主动降噪系统。

30、在采用上述技术方案的情况下，不仅能够针对静态场景下的外部环境噪音进行降噪，还可以针对动态场景下的路噪和外部环境噪音进行降噪。在动态静态工况下，能实现1000hz范围内车内乘客头部整体噪声水平6dba以上的降噪，进一步提升车内静谧性。