[发明专利]一种主动降噪系统中信号降噪的方法、装置和列车

说明书

本申请公开了一种主动降噪系统中信号降噪的方法、装置和列车，所述方法包括：将参考信号存储到存储阵列中；当所述参考信号的存储时间达到预设时间时，从所述存储阵列中读取所述参考信号，将所述参考信号发送给运算器；指示所述运算器根据所述参考信号和噪声残余信号生成反噪声信号，以便所述次级噪声信号与所述期望信号进行相消干涉。由此可知，在主动降噪系统中增加存储阵列，当参考信号的存储时间到达预设时间后，再对参考信号进行运算，以便通过参考信号生成的次级噪声信号与期望信号同时到达第二传感器的位置，期望信号与次级噪声信号相位相反、频率、振幅相同，可相干叠加实现信号抵消，从而完成降噪。

技术领域

本发明涉及噪声处理技术领域，尤其是涉及一种主动降噪系统中信号降噪的方法、装置和列车。

背景技术

主动降噪如耳机、工业振动检测装置等均具备主动降噪(Active Noise Control，ANC)系统。主动降噪的原理如图1所示，ANC系统发出的反噪声信号与噪声源发出的噪声信号相位相反、频率、振幅相同，该反噪声信号与噪声信号相干叠加实现信号抵消。

参见图2，在前馈型ANC系统中，在噪声产生的位置处放置一个传感器，用于采集初级声源产生的初级噪声信号的电学信号，以下称为参考信号。在需要降噪的位置处放置一个传感器，用于采集达到降噪位置的电学信号，以下称为残余噪声信号。通过传感器分别获得参考信号和残余噪声信号后，控制器以参考信号和残余噪声信号为输入，产生并调节噪声的反噪声信号，驱动次级声源发出次级噪声信号，与初级噪声信号到达需要降噪位置的信号(以下称为期望信号)，最终使得残余噪声信号最小。

但是，期望信号是初级噪声信号通过空气传播到需要降噪的位置的信号，次级噪声信号是参考信号通过电路和空气传播到需要降噪的位置，若想次级噪声信号与期望信号同时达到需要降噪的位置处的传感器，需要控制初级声源与需要降噪的位置两个位置之间的距离。当两个位置之间的距离比较远时，期望信号迟于次级噪声信号到达需要降噪的位置，导致ANC系统降噪效果较差。

发明内容

针对上述问题，本申请提供一种主动降噪系统中信号降噪的方法、装置和列车，能够使期望信号与次级噪声信号同时到达需要降噪的位置，提高ANC系统降噪的效果。

本申请第一方面提供一种主动降噪系统中信号降噪的方法，包括：

将参考信号存储到存储阵列中；所述参考信号为第一传感器根据初级声源产生的初级噪声信号采集的电学信号，所述第一传感器位于所述初级声源处；

当所述参考信号的存储时间达到预设时间时，从所述存储阵列中读取所述参考信号，将所述参考信号发送给运算器；其中，所述预设时间为期望信号与次级噪声信号到达第二传感器的时间差，所述第二传感器位于降噪位置处，所述期望信号为所述初级噪声信号到达所述第二传感器的声学信号；

指示所述运算器根据所述参考信号和噪声残余信号生成反噪声信号，以便所述次级噪声信号与所述期望信号进行相消干涉；所述次级噪声信号为所述反噪声信号的声学信号。

可选的，所述方法还包括：

获取所述第一传感器与所述第二传感器之间的距离；

获得所述初级噪声信号通过空气到达第二传感器的第一时间，获得所述初级噪声信号通过所述主动降噪系统到达所述第二传感器的第二时间；

根据所述第一时间与所述第二时间的差值获得所述预设时间。

可选的，所述主动降噪系统由现场可编程逻辑门阵列FPGA实现的硬件滤波器最小二乘FxLMS系统。

可选的，所述运算器具有多通道。

可选的，所述运算器的所述多通道并行实现根据所述参考信号和残余噪声信号生成所述次级噪声信号的步骤。