一種車內噪聲電子主動抑制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種車內噪聲電子主動抑制系統，包含聲敏傳感器、信號調理模塊、A/D模數轉換模塊、ECU電子控制單元、D/A數模轉換模塊、揚聲器；所述聲敏傳感器獲得的汽車噪聲信號先經信號調理模塊整理，再由A/D模數轉換模塊轉換后輸入ECU電子控制單元；所述ECU電子控制單元對信號進行頻譜分析，分離出人耳較為敏感之頻段，同時通過傅里葉算法對波形進行檢測，提取出噪聲包絡，以此形成與噪聲波形大致相似的波形，并對其作反相處理；ECU電子控制單元處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處與汽車噪音疊加，達到主動抑制車內噪聲的目的；本發明專利技術則采用有源噪聲控制的方法主動抑制車內噪聲。?

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種車內噪聲抑制系統的改進，特別是一種能有效的主動抑制車內低頻噪聲的車內噪聲電子主動抑制系統，屬于汽車智能監控和車內環境改善的系統

技術介紹
隨著汽車保有量的與日俱增，汽車已成為現代社會城市噪聲污染的主要來源之一。近年來，我國汽車工業的迅速發展和高等級公路的大量修建，使汽車的平均行駛速度不斷提高，導致汽車噪聲越來越高，而車內噪聲對于汽車的乘坐舒適性和用戶滿意程度的影響，也因此逐漸受到人們的關注。有關實驗表明，車內噪聲很容易使駕駛員和乘客產生緊 張、心情煩躁、疲勞、注意力不集中等心理反應，降低了汽車的乘坐舒適性，對人的健康產生慢性危害，并且給汽車的行駛帶來安全隱患。傳統控制噪聲污染的方法主要采用無源控制技術，即采用吸聲、隔聲等聲學方法降噪。然而由于吸聲、隔聲材料的聲衰減性能隨頻率的降低而變差，無源降噪機制對中、高頻段噪聲較為有效，而對低頻噪聲效果不大。
技術實現思路
本專利技術目的是為了克服現有技術的不足而提供一種能有效的主動抑制車內低頻噪聲的一種車內噪聲電子主動抑制系統。為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是一種車內噪聲電子主動抑制系統，包含聲敏傳感器、信號調理模塊、A/D模數轉換模塊、ECU電子控制單元、D/A數模轉換模塊、揚聲器；所述聲敏傳感器獲得的汽車噪聲信號先經信號調理模塊整理，再由A/D模數轉換模塊轉換后輸入ECU電子控制單元；所述ECU電子控制單元對信號進行頻譜分析，分離出人耳較為敏感之頻段，同時通過傅里葉算法對波形進行檢測，提取出噪聲包絡，以此形成與噪聲波形大致相似的波形，并對其作反相處理；ECU電子控制單元處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處與汽車噪音疊加，達到主動抑制車內噪聲的目的。優選的，所述車內噪聲電子主動抑制系統，還包含誤差傳聲器，當所述的誤差傳聲器采集到汽車噪聲的波動信號時，所述的ECU電子控制單元結合聲敏傳感器獲得的汽車噪音信息與誤差傳聲器采集到汽車噪聲的波動信號，通過其自適應功能自我調整參數，所述ECU電子控制單元根據調整參數處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處噪聲源，與車內噪聲疊加，達到主動抑制車內噪聲的目的。優選的，所述信號調理模塊對聲敏傳感器采集的汽車噪聲信號和誤差傳聲器采集的汽車噪聲波動信號進行放大處理，使其達到所述A/D模數轉換模塊和ECU電子控制單元能識別的范圍。優選的，所述聲敏傳感器置于車內發動機附近及汽車底盤采集噪聲的良好位置，便于最大范圍的采集車內噪聲；當探測到汽啟動時，汽車車身及發動機產生的噪聲由聲敏傳感器采集，聲敏傳感器將采集到的信號轉變為電信號，通過所述信號調理模塊對其進行放大處理，并經由所述A/D模數轉換模塊輸入所述E⑶電子控制單元進行處理。優選的，所述誤差傳聲器用于檢測汽車內部各處噪聲的波動；當探測到汽車顛簸或發動機加速引起的噪聲波動時候，所述誤差傳聲器實時的將噪聲波動信號采集，經過信號調理模塊進行放大處理，并經由所述A/D模數轉換模塊后輸入所述ECU電子控制單元進行處理。優選的，所述ECU電子控制單元具有局部抑制模式，當判斷車速在局部抑制范圍內時，所述ECU電子控制單元通過算法對噪聲進行頻譜分離，分離出500Ηζ 2000Ηζ范圍內的噪聲，同時通過傅里葉算法對噪聲提取包絡，以此形成與噪聲波形大致相似的波形，并對其作反相處理，所述ECU電子控制單元處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處與汽車噪音疊加，達到主動抑制車內噪聲的目的。優選的，所述ECU電子控制單元具有全局抑制模式，當判斷車速在全局抑制范圍 內時，所述ECU電子控制單元通過算法對噪聲進行頻譜分離，分離出20Ηζ 20ΚΗζ這段人耳能識別的范圍內的噪聲，同時通過傅里葉算法對噪聲提取包絡，以此形成與噪聲波形大致相似的波形，并對其作反相處理，所述ECU電子控制單元處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處與汽車噪音疊加，達到主動抑制車內噪聲的目的。優選的，所述E⑶電子控制單元是以包括但不限于MCU、或DSP、或CPLD、或MPU微處理器等器件為核心運算處理器，兼以其它輔助電路和模糊邏輯算法構成的一個智能分析、判斷和決策系統。由于上述技術方案的運用，本專利技術與現有技術相比具有下列優點 本專利技術所述的車內噪聲電子主動抑制系統通過聲敏傳感器從汽車車身和發動機采集噪聲，通過誤差傳聲器從發動機、輪胎、車身、底盤等處采集噪聲波動信息，ECU電子控制單元將兩者結合進行綜合處理，通過傅里葉算法對波形進行檢測和處理，提取噪聲包絡，并對其進行反相；ECU電子控制單元處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處噪聲源，與車內噪聲疊加，由于幅度相同相位相反，兩者疊加相消，從而達到主動抑制車內噪聲的目的；本專利技術則采用有源噪聲控制的方法主動抑制車內噪聲。附圖說明下面結合附圖對本專利技術技術方案作進一步說明 附圖I為本專利技術所述的車內噪聲電子主動抑制系統的工作原理 附圖2為本專利技術所述的車內噪聲電子主動抑制系統的全局抑制模式工作流程 附圖3為本專利技術所述的車內噪聲電子主動抑制系統的局部抑制工作流程圖。具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本專利技術作進一步的詳細說明。如附圖1、2、3所示的本專利技術所述的車內噪聲電子主動抑制系統，包含聲敏傳感器、誤差傳聲器、信號調理模塊、A/D模數轉換模塊、ECU電子控制單元、D/A數模轉換模塊、揚聲器、電源；當汽車產生汽車噪音時，所述聲敏傳感器在各處將產生的噪聲采集，獲得的信號經信號調理模塊整理放大；所述A/d模數轉換模塊獲得信號后將信號轉換為數字信號輸入ECU電子控制單元；所述ECU電子控制單元根據工作模式對信號進行頻譜分析，當工作在全局抑制模式時，則將對處于人耳聽力范圍20Hz 20KHz的全部噪聲進行處理，通過傅里葉算法對波形進行檢測和處理，提取出噪聲包絡，并對其進行反相；ECU電子控制單元處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處噪聲源，與車內噪聲疊加，由于幅度相同相位相反，兩者疊加相消，從而達到主動抑制車內噪聲的目的。當工作在局部抑制模式時，則只對處于人耳較為敏感的頻段500HC2000Hz進行處理，通過傅里葉算法對波形進行檢測和處理，提取噪聲包絡，并對其進行反相，ECU電子控制單元處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處噪聲源，與車內噪聲疊加，由于幅度相同相位相反，兩者疊加相消，從而達到主動抑制車內噪聲的目的。由于汽車噪聲的不穩定性以及系統的延時性，可將由所述的誤差傳聲器采集誤差信號通過A/D模數轉換模塊輸入ECU電子控制單元，通過其自適應功能自我調整參 數，ECU電子控制單元根據調整參數處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處噪聲源，與車內噪聲疊加，由于幅度相同相位相反，兩者疊加相消，從而達到主動抑制車內噪聲的目的；所述電源向各部件提供電能。汽車噪音，包含發動機噪聲、車胎噪聲、風噪聲、底盤噪聲及其它噪聲源等；其中，所述信號調理模塊對聲敏傳感器采集的汽車噪聲本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車內噪聲電子主動抑制系統，其特征在于：包含聲敏傳感器、信號調理模塊、A/D模數轉換模塊、ECU電子控制單元、D/A數模轉換模塊、揚聲器；所述聲敏傳感器獲得的汽車噪聲信號先經信號調理模塊整理，再由A/D模數轉換模塊轉換后輸入ECU電子控制單元；所述ECU電子控制單元對信號進行頻譜分析，分離出人耳較為敏感之頻段，同時通過傅里葉算法對波形進行檢測，提取出噪聲包絡，以此形成與噪聲波形大致相似的波形，并對其作反相處理；ECU電子控制單元處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處與汽車噪音疊加，達到主動抑制車內噪聲的目的。

【技術特征摘要】
1.一種車內噪聲電子主動抑制系統,其特征在于包含聲敏傳感器、信號調理模塊、A/D模數轉換模塊、ECU電子控制單元、D/A數模轉換模塊、揚聲器；所述聲敏傳感器獲得的汽車噪聲信號先經信號調理模塊整理，再由A/D模數轉換模塊轉換后輸入ECU電子控制單元；所述ECU電子控制單元對信號進行頻譜分析，分離出人耳較為敏感之頻段，同時通過傅里葉算法對波形進行檢測，提取出噪聲包絡，以此形成與噪聲波形大致相似的波形，并對其作反相處理；ECU電子控制單元處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處與汽車噪音疊加，達到主動抑制車內噪聲的目的。2.根據權利要求I所述的車內噪聲電子主動抑制系統，其特征在于還包含誤差傳聲器，當所述的誤差傳聲器采集到汽車噪聲的波動信號時，所述的ECU電子控制單元結合聲敏傳感器獲得的汽車噪音信息與誤差傳聲器采集到汽車噪聲的波動信號，通過其自適應功能自我調整參數，所述E⑶電子控制單元根據調整參數處理后的反相噪聲經過D/A數模轉換模塊轉換為正弦模擬信號后，由揚聲器輸入到各處噪聲源，與車內噪聲疊加，達到主動抑制車內噪聲的目的。3.根據權利要求I或2所述的車內噪聲電子主動抑制系統，其特征在于所述信號調理模塊對聲敏傳感器采集的汽車噪聲信號和誤差傳聲器采集的汽車噪聲波動信號進行放大處理，使其達到所述A/D模數轉換模塊和ECU電子控制單元能識別的范圍。4.根據權利要求I或2所述的基車內噪聲電子主動抑制系統，其特征在于所述聲敏傳感器置于車內發動機附近及汽車底盤采集噪聲的良好位置，便于最大范圍的采集車內噪聲；當探測到汽啟動時，汽車車身及發動機產生的噪聲由聲敏傳感器采集，聲敏傳感器將采集到的信號轉變為電信號，通過所述信號調理模塊對其進行放大處理，并經由所述A/D模...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃志強，馮寧波，陶君毅，
申請(專利權)人：蘇州卡泰克電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：