[发明专利]一种车辆内声品质主动控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种车辆内声品质主动控制方法及系统，该方法为：获取原始噪声信号：发动机实时噪声信号及人耳头部区域的噪声信号；根据设定的目标声品质噪声信号，对原始噪声信号采用主动降噪及声学补偿的方法进行处理；将处理后的噪声信号与原始噪声信号进行声波合成，实现车辆内声品质主动控制。该系统包括多功能组合控制器及分别与其连接的发动机噪声信号采集装置、人耳头部区域的噪声信号采集装置和扬声器，多功能组合控制器包括主控模块、音频解码模块、噪声接收模块及次级声源信号生成模块。本发明提供目标声品质作为标准，避免了因缺少目标声品质的输入，无法保证声品质控制效果的好坏，需要在后期人为评判后，反复进行调试的缺陷。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种车辆内声品质主动控制方法及系统。

背景技术

声品质的好坏直接影响着驾乘人员的舒适性，已经被各个厂商作为汽车产品舒适性的一个重要指标因素。声品质的评价通常采用噪声的大小(即响度)和声音特性(尖锐度、粗糙度等)。传统的声学包装等技术手段对500Hz以上的中、高频噪声有很好控制效果，但对车内500Hz以下的低频噪声的控制效果不理想，更不能有选择性地对特定频段的噪声进行修饰。在噪声大小控制方面，近年来新兴的主动降噪技术对500Hz以下的低频噪声有很好的控制效果。在声音特性控制方面，主动声学补偿技术可以根据预先设定的声音特性目标，分析车内现有声音中能量不足的频率成份，加以能量补偿，从而使车内声品质达到预设的声音特性目标。

目前来说，主动降噪技术和主动声学补偿技术分别在国内外乘用车上有成功的应用案例，但将二者融合起来以期达到理想声品质效果控制的成功应用暂未出现。此外，与乘用车相比，客车车内空间较大，噪声能量也较大，而原车自带扬声器距离人头部较远，很难发出足够的超低频能量满足车内噪声控制的需求。

公告号为CN101552939B的中国发明专利《车内声品质自适应主动控制系统和方法》公开了一种车内声品质自适应主动控制系统和方法。该系统包括自适应主动控制装置、残余噪声信号采集装置、次级声源装置和振动信号装置。其控制方法为，通过采集发动机本体和悬置安装点的振动信号作为输入，次级声源装置发出的声音信号为输出，两路残余噪声信号为反馈，在车辆行驶各工况下自适应跟踪车内噪声变化，对影响车内声品质的噪声有选择性地进行控制。然而该系统存在以下问题：1、因现有大多车用扬声器50Hz以下的发声能量不足，其硬件布置方式无法保证在扬声器与座椅头枕区之间存在一定距离时提供足够的超低频能量，因此，不适用于车内空间较大的客车声品质控制；2、专利中虽提到了采用声学补偿来提升声品质的控制方法，但缺少目标声品质的输入，因此无法保证声品质控制效果的好坏。

发明内容

本发明提供了一种车辆内声品质主动控制方法及系统，用于解决现有的声品质控制技术无法保证声品质控制效果的好坏的问题。

为解决上述技术问题，本发明的车辆内声品质主动控制方法包括以下八个单元方案：

单元方案一，该方法包括以下步骤：

1)采集发动机实时噪声信号及人耳头部区域的噪声信号，记为原始噪声信号；

2)根据设定的目标声品质噪声信号，对于原始噪声信号中能量超过目标声品质噪声信号的噪声频率成分，采用主动降噪的方法进行反相位处理；对于能量低于目标声品质噪声信号的噪声频率成分，采用声学补偿方法进行加强；

3)将经过步骤2)处理后的噪声信号与原始噪声信号进行声波合成，实现车辆内声品质主动控制。

单元方案二，在单元方案一的基础上，将步骤3)中声波合成后的噪声信号与目标声品质噪声信号进行误差计算，当声波合成后的噪声信号未达到目标声品质，则对声波合成后的噪声信号进行主动降噪或/和声学补偿处理，形成闭环控制，最终使车内声品质达到预设的目标声品质。

单元方案三、四，分别对应在单元方案一、二的基础上，事先设置车辆各个工况下的目标声品质噪声信号，所述设定的目标声品质噪声信号为车辆当前工况下的目标声品质噪声信号。