[发明专利]一种用于汽车道路噪声的主动控制系统、方法及车辆系统

权利要求书

1.一种用于汽车道路噪声的主动控制系统，其特征在于，包括振动传感器(101)、传声器(103)、扬声器(104)和控制器(107)；所述振动传感器(101)和所述传声器(103)均与所述控制器(107)的输入端连接，所述扬声器(104)与所述控制器(107)的输出端连接；

所述振动传感器(101)用于采集路面和车轮相互作用产生的道路激励信号，所述控制器(107)用于对所述道路激励信号进行自适应滤波处理并生成抵消噪声信号，所述扬声器(104)用于播放抵消噪声信号；

所述传声器(103)用于采集车内误差噪声信号，并将所述误差噪声信号作为反馈信号发送至所述控制器(107)，所述控制器(107)处理所述误差噪声信号和所述道路激励信号以对所述自适应滤波的时域系数进行更新，并以更新后的时域系数对所述道路激励信号进行自适应滤波处理以生成新的抵消噪声信号，所述控制器(107)能够将所述抵消噪声信号和其接收的多媒体音频信号融合后输出至所述扬声器(104)。

2.根据权利要求1所述的用于汽车道路噪声的主动控制系统，其特征在于，所述控制器(107)能够通过数字信号传输线路(102)接收由车机系统输入的多媒体音频信号。

3.根据权利要求2所述的用于汽车道路噪声的主动控制系统，其特征在于，所述控制器(107)还用于将所述多媒体音频信号从所述传声器(103)采集的误差噪声信号中去除，得到实际误差信号。

4.根据权利要求1所述的用于汽车道路噪声的主动控制系统，其特征在于，所述控制器(107)包括用于驱动所述扬声器(104)的功率放大模块(210)、用于对所述道路激励信号和误差噪声信号进行放大的信号放大模块(203)、用于对所述道路激励信号进行滤波的带通滤波器(202)、用于对所述误差噪声信号进行滤波的高通滤波器(214)、由自适应算法控制的用于输出抵消噪声的自适应滤波器(209)及信号处理模块；所述信号处理模块用于对信号放大模块输出的信号作快速傅立叶变换，用于对预滤波处理得到的信号与快速傅立叶变换得到的信号作LMS算法处理，用于对所述LMS算法处理得到的信号作逆快速傅里叶变换得到更新后的所述自适应滤波的时域系数。

5.一种用于汽车道路噪声的主动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集当前路面和车轮相互作用产生的道路激励信号，将所述道路激励信号作为参考信号；采集驾驶室内的声音信号，所述声音信号包括扬声器播放的信号和外界噪声信号，误差噪声信号为所述扬声器播放信号和所述外界噪声信号的差值，将所述误差噪声信号作为反馈信号；

S2、去除参考信号中不在设定范围内的低频和高频分量，得到带通滤波后的参考信号，对所述带通滤波后的参考信号进行放大，得到第一放大信号，对所述第一放大信号进行快速傅里叶变换，得到频域振动信号；对所述反馈信号进行放大得到第二放大信号，并对所述第二放大信号进行高通滤波，得到高频信号，从所述高频信号中去除多媒体音频信号，得到实际误差信号，对所述实际误差信号进行快速傅里叶变换，得到频域误差信号；

S3、对频域振动信号和频域误差信号进行LMS算法处理，得到当前自适应滤波器的频域系数；

S4、对当前自适应滤波器的频域系数进行逆快速傅里叶变换，得到当前自适应滤波器的时域系数；

S5、根据当前自适应滤波器的时域系数对所述第一放大信号进行自适应滤波处理，得到当前抵消噪音信号；

S6、将当前所述抵消噪音信号与多媒体音频信号融合后的信号经功率放大模块放大并输出至扬声器。

6.根据权利要求5所述的用于汽车道路噪声的主动控制方法，其特征在于，步骤S2中对所述第一放大信号进行快速傅里叶变换之后还包括：根据时域声传递函数的频域估计值对完成快速傅里叶变换的第一放大信号进行预滤波处理，得到频域振动信号；步骤S2中在从所述高频信号中去除多媒体音频信号之前还包括：根据所述时域声传递函数的时域估计值对所述多媒体音频信号进行预滤波处理；步骤S2中所述多媒体音频信号来自于车机系统。