[发明专利]一种用于汽车内的主动降噪方法

权利要求书

1.一种用于汽车内的主动降噪方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)定义汽车内噪声源到人耳路径的传输函数为主通路传输函数ω(n)，对主通路传输函数的预测值为设定的初值其中N为采样周期序号，n为滤波阶数，定义汽车内次级声源到人耳路径的传输函数为次级通路传输函数S(n)，对次级通路传输函数预测值为设定的初值设定在求解主通路传输函数预测值时的中间变量为主更新矩阵的初值其中u₁为正值常数，u₁的取值范围为0-0.5，I为n阶单位矩阵，n为滤波阶数，设定在求解次级通路传输函数预测值时的中间变量为次级更新矩阵的初值其中u为正值常数，u的取值范围为0-0.5，采样周期序号N从1开始，进行如下循环计算：

(2)在汽车内的噪声源附近设置一个麦克风，该麦克风采集车内环境噪声，将当前时刻该车内环境噪声作为参考信号x(N)，在车内乘客的耳朵附近设置一个麦克风，该麦克风采集耳朵附近的声音信号，将当前时刻该声音信号作为误差信号e(N)，N为采样周期序号；

(3)定义主通路传输滤波向量形式的迭代参考信号为n维向量x(n)，x(n)＝[x(N)x(N-1)……x(N-n+1)]^T，n为滤波阶数，其中x(N)为第N个采样周期得到的参考信号，x(N-1)为第N-1个采样周期得到的参考信号，其余类推，对该迭代参考信号x(n)通过下式进行预处理，得到预处理参考信号x′(N)，其中，为的转置，为第N个采样周期的次级通路传输函数预测值，的计算方法包括如下步骤：

(3-1)定义次级通路传输滤波向量形式的迭代输出信号为n维向量y(n)，y(n)＝[y(N-1)y(N-2)……y(N-n)]^T，n为滤波阶数，其中y(N-1)为第N-1个采样周期得到的输出信号，y(N-2)为第N-2个采样周期得到的输出信号，其余类推，利用迭代输出信号y(n)计算次级增益因子k(n)，其中λ是设定的收敛常数，λ的取值范围为0-1，是第N-1个采样周期的次级更新矩阵，y(n)是对上述参考信号x(N)经过主动降噪的输出信号；

(3-2)对上述迭代输出信号y(n)进行滤波，滤波系数为前一个采样周期的次级通路传输函数预测值得到一级降噪滤波信号其中为的转置；

(3-3)将上述误差信号e(N)与上述一级降噪滤波信号y₁(N)相减，得到一级误差信号e₁(N)，e₁(N)＝e(N)-y₁(N)；

(3-4)根据步骤(3-1)的次级增益因子k(n)，计算次级通路传输函数预测值S^N(n)=S^N-1(n)+k(n)e1*(N),]]>其中，是e₁(N)的复共轭，e₁(N)是步骤(3-3)的一级误差信号；

(3-5)根据上述步骤(3-1)的次级增益因子k(n)，计算得到当前采样周期的次级更新矩阵ΦN-1(n)=λ-1ΦN-1-1(n)-λ-1K(n)yT(n)ΦN-1-1(n),]]>其中是n阶矩阵，是第N-1个采样周期的次级更新矩阵，λ是设定的收敛常数，λ的取值范围为0-1，y^T(N)是y(n)的转置，y(n)是上述迭代输出信号；

(4)定义向量形式的预处理迭代参考信号为n维向量x′(n)，x′(n)＝[x′(N)x′(N-1)……x′(N-n+1)]^T，n为滤波阶数，其中x′(N)为第N个采样周期得到的输出信号，x′(N-1)为第N-1个采样周期得到的输出信号，其余类推，利用该预处理迭代参考信号x′(n)，计算主增益因子k₁(n)，其中，λ₁是设定的收敛常数，λ₁的取值范围为0-1，是第N-1个采样周期的主更新矩阵，x′(n)是上述预处理参考信号；

(5)利用下式对上述步骤(3)的迭代参考信号x(n)进行横向滤波，得到一级滤波信号y’(N)，其中，是的转置，是当前采样周期的主通路传输函数预测值；

(6)将步骤(5)的一级滤波信号y’(N)与汽车内部保留信号T(N)叠加，得到输出信号y(N)＝-y’(N)+T(N)；

(7)根据上述步骤(4)的主增益因子k₁(n)，计算上述主通路传输函数预测值其中，e(N)为步骤(2)中的误差信号；

(8)根据步骤(4)的主增益因子k₁(n)，计算当前采用周期的主更新矩阵θN-1-1(n)=λ1-1ΘN-1-1(n)-λ1-1k1(n)x′T(n)ΘN-1-1(n),]]>其中是n阶矩阵，是第N-1个采样周期的主更新矩阵，λ₁是设定的收敛常数，λ₁的取值范围为0-1，x′^T(n)是x′(n)的转置，x′(n)是步骤(4)中的预处理参考信号；

(9)使采样周期数N＝N+1，重复步骤(2)-步骤(9)。