[发明专利]针对基于车辆的有源噪声控制系统的存储的次级路径精度验证

说明书

一种有源噪声消除(ANC)系统可包括提供验证存储在次级路径滤波器中的建模的传递特性的精度，这提供对所述次级路径(即，扬声器与误差传声器之间的传递函数)的估计。使用估计的抗噪声或音乐信号来调整来自所述误差传声器的误差信号，信号分析控制器可检测到ANC不稳定性或噪声升高。这种噪声升高可指示所述次级路径滤波器中的所述存储的传递特性没有准确地表示实际次级路径。因此，在检测到噪声升高后，可修改所述次级路径滤波器的所述存储的传递特性。

技术领域

本公开涉及一种有源噪声消除系统，并且更具体地，涉及验证前馈有源噪声控制框架中的次级路径滤波器的精度以防止出现噪声升高和/或系统不稳定性。

背景技术

有源噪声控制(ANC)系统使用前馈结构和反馈结构来使非期望噪声衰减，以自适应地去除收听环境内(诸如车辆车厢内)的非期望噪声。ANC系统通常通过生成消除声波以对不希望的可听噪声进行相消干涉来消除或减少不希望的噪声。当噪声和“抗噪声”(其与噪声在幅值上大同小异但相位相反)降低某个位置处的声压级(SPL)时，就会产生相消干涉。在车辆车厢收听环境中，非期望噪声的潜在来源来自于发动机、车辆轮胎与路面(车辆在其上行驶)之间的相互作用和/或车辆其他部分的振动所辐射的声音。因此，不希望的噪声随着车辆的速度、路况和操作状态而变化。

道路噪声消除(RNC)系统是为了使车辆车厢内部的非期望道路噪声最小化而在车辆上实现的特定ANC系统。RNC系统使用振动传感器来感测从轮胎与道路的界面生成的道路诱发振动，这种振动会导致不希望的可听道路噪声。然后，通过使用扬声器生成声波来消除车厢内部这种不希望的道路噪声或降低其等级，所述声波理想地与要在一个或多个收听者的耳朵处减少的噪声在相位上相反而在幅值上相同。消除这种道路噪声可为车辆乘客带来更愉悦的乘坐体验，并且使得汽车制造商能够使用轻质材料，从而降低能耗并减少排放。

发动机阶次噪声消除(EOC)系统是为了使车辆车厢内部的非期望发动机噪声最小化而在车辆上实现的特定ANC系统。EOC系统使用非声学信号，诸如每分钟转数(RPM)传感器，以生成表示发动机转速的信号作为参考。此参考信号用于生成与在车辆内部可听到的发动机噪声在相位上相反的声波。因为EOC系统使用来自RPM传感器的信号，所以它们不需要振动传感器。

RNC系统通常被设计成消除宽带信号，而EOC系统被设计和优化以消除窄带信号，诸如单独的发动机阶次。车辆内的ANC系统可提供RNC和EOC技术两者。此类基于车辆的ANC系统通常是基于噪声输入(例如，来自RNC系统中的振动传感器的加速度输入)和位于车辆车厢内部各种位置中的误差传声器的信号来不断地适应W滤波器的最小均方(LMS)自适应前馈系统。基于LMS的前馈ANC系统及对应算法的特征是存储在系统中的每个误差传声器与每个抗噪声扬声器之间的脉冲响应或次级路径。次级路径是生成抗噪声的扬声器与误差传声器之间的传递函数，从而基本上表征电抗噪声信号如何变成从扬声器辐射的声音、穿过车辆车厢行进到误差传声器并变成传声器输出信号。

ANC系统采用估计各种次级路径的建模的传递特性以适应W滤波器。如果存储在ANC系统中的次级路径的建模的传递特性不同于车辆内的实际次级路径，则可导致噪声消除性能退化、噪声增益或实际不稳定性。当车辆在几何形状、乘客数量、行李装载等方面变得明显不同于参考车辆或系统时，实际次级路径可能会偏离通常由训练有素的工程师在“黄金系统”上测量的存储的次级路径模型。其他差异可包括扬声器或传声器单元之间的变化、老化或故障、不同的扬声器更换或接线错误。

发明内容