一种汽车噪声主动控制装置的制作方法

本发明涉及噪声控制领域，尤其涉及一种汽车噪声主动控制装置。

背景技术：

传统的降噪技术（被动降噪技术），主要通过两种方式对车内噪声进行控制。一是改变汽车结构，从声源处减少共振，二是在车内安装隔声、吸声材料，在声音传播过程中对噪声进行控制；被动降噪对于低频噪声的控制效果不佳，还可能增加汽车的重量，不满足汽车轻量化设计的要求。因此合适的降噪方法对汽车的发展尤为重要。

主动降噪利用可控制的声源对某一特定的声场进行控制，达到降低声压或者能量的目的。相对于被动降噪技术，主动降噪技术在几乎不增加汽车重量、不改变汽车结构情况下，可以取得较好的降噪效果。主动降噪系统在降噪的过程中可以实现自适应，在声场可能大幅变化的汽车驾驶舱环境中可以保持稳定的降噪效果。

现在，虽然主动噪声控制已经开始应用于汽车车内噪声控制，但是目前噪声控制在车内复杂的噪声环境中难以达到稳定的降噪效果。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种汽车噪声主动控制装置，以解决上述问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种汽车噪声主动控制装置，所述汽车噪声控制装置包括头枕主体，还包括：

2个参考麦克风，所述2个参考麦克风根据需要放置于合适位置处，如汽车驾驶舱地板上。与所述主动噪声控制器通过外围电路连接，用于采集需要控制的噪声。

4个误差麦克风，所述4个误差麦克风对称的设置于头枕内，与所述主动噪声控制器通过外围电路连接，用于采集噪声控制后的残余噪声，进一步的，在反馈噪声控制中，为噪声处理单元提供输入信号。

2个控制扬声器，所述2个控制扬声器对称的设置于头枕内，与所述主动噪声控制器通过外围电路连接，用于发出与噪声相互抵消的的控制声音。

主动噪声控制器，所述主动噪声控制器与参考麦克风、误差麦克风、控制扬声器连接。包括前馈噪声控制单元和反馈噪声控制单元，根据是否可以获得参考信号，选择前馈噪声控制模式或者反馈噪声控制模式或者前馈+反馈噪声控制模式。

在前馈噪声控制模式中，接收来自参考麦克风的噪声信号作为控制系统的输入，经过前馈噪声控制单元，生成与噪声可以相互抵消的控制信号。

在反馈噪声控制模式中，接收来自误差麦克风的噪声信号作为控制系统的输入，经过反馈噪声控制单元，生成与噪声可以相互抵消的控制信号。

优选的，所述主动噪声控制器，包括：

噪声消除路径传递函数获取单元，所述噪声消除路径传递函数获取单元用于采集数据并建立噪声消除路径传递函数模型。

滤波器单元，在输入噪声信号后，经过滤波器生成可以与原噪声相互抵消的声音信号。

降噪稳定控制单元，所述降噪稳定控制单元，针对噪声消除路径传递函数的变化和建模不准确性，对噪声控制模型边界的最大值加以限制，得到稳定的噪声控制系统。

可见，本发明所公开的汽车噪声控制装置，在可以获得参考信号的情况下，可以使用前馈噪声控制模式，接收来自参考麦克风的噪声信号作为控制系统的输入，经过前馈噪声控制单元，生成与噪声可以相互抵消的控制信号，再经过误差麦克风监测降噪后的残余噪声。在不能获得参考信号的情况下，可以使用反馈噪声控制模式，接收来自误差麦克风的噪声信号作为控制系统的输入，经过反馈噪声控制单元，生成与噪声可以相互抵消的控制信号。同样还可以同时使用反馈和前馈降噪结合的噪声控制模式，参考麦克风提供时间超前的噪声信号，误差麦克风提供降噪后的残余信号，两种信号通输入作为噪声控制系统的输入信号，对头枕处的噪声进行控制。在降噪的过程中，对噪声控制模型边界的最大值加以限制，避免因为噪声消除路径的变化引起的不稳定，得到稳定的噪声控制效果。与现有技术相比，本发明所公开的汽车噪声控制装置，针对不同的使用场景，有多种降噪模式可供选择。并且通过对噪声控制模型边界的最大值加以限制，实现在头枕附近的最大限度的稳定降噪。

附图说明

图1为本发明所公开的一种汽车噪声主动控制装置正面结构示意图。

图2为本发明所公开的汽车座椅的主动降噪头枕开启前后人耳处噪声分布图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。本发明实施例公开了一种汽车噪声主动控制装置如图1所示，所述汽车噪声主动控制装置包括：

2个参考麦克风，所述2个参考麦克风根据需要放置于合适位置处，如汽车驾驶舱地板上。与所述主动噪声控制器通过外围电路连接，用于采集需要控制的噪声。

4个误差麦克风，所述4个误差麦克风对称的设置于头枕内，与所述主动噪声控制器通过外围电路连接，用于采集噪声控制后的残余噪声，进一步的，在反馈噪声控制中，为噪声处理单元提供输入信号。

2个控制扬声器，所述2个控制扬声器对称的设置于头枕内，与所述主动噪声控制器通过外围电路连接，用于发出与噪声相互抵消的的控制声音。

主动噪声控制器，所述主动噪声控制器与参考麦克风、误差麦克风、控制扬声器连接。包括前馈噪声控制单元和反馈噪声控制单元，根据是否可以获得参考信号，选择前馈噪声控制模式或者反馈噪声控制模式或者前馈+反馈噪声控制模式。

在前馈噪声控制模式中，接收来自参考麦克风的噪声信号作为控制系统的输入，经过前馈噪声控制单元，生成与噪声可以相互抵消的控制信号。

在反馈噪声控制模式中，接收来自误差麦克风的噪声信号作为控制系统的输入，经过反馈噪声控制单元，生成与噪声可以相互抵消的控制信号。

噪声消除路径传递函数获取单元，所述噪声消除路径传递函数获取单元用于采集数据并建立噪声消除路径传递函数模型。

滤波器单元，在输入噪声信号后，经过滤波器生成可以与原噪声相互抵消的声音信号。

降噪稳定控制单元，所述降噪稳定控制单元，针对噪声消除路径传递函数的变化和建模不准确性，对噪声控制模型边界的最大值加以限制，得到稳定的噪声控制系统。

进一步的，本实施例所公开的汽车噪声主动控制装置应用范围广，不限定车型，适合各种不同的场景。

如图2所示，本实施例进一步公开了在一定车速下，本汽车噪声主动控制装置前馈噪声控制模式开启前和开启后，在人的头部测得的噪声频谱，通过对比可知，本发明所提供的主动降噪方案在宽频范围内的主动降噪效果显著。

最后应说明的是：本实施例中所述对称设置不仅指空间位置上相互对称，在两侧设置的数量上也是相等的关系。而且，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。