[发明专利]主动振动噪声降低系统

说明书

一种主动振动噪声降低系统包括：抵消振动声音生成器；误差信号检测器，其用于检测抵消振动声音和振动噪声之间的抵消误差作为误差信号；以及主动振动噪声控制器，其用于基于所述误差信号生成用于控制抵消振动声音生成器的控制信号。所述主动振动噪声控制器设置有稳定性改善单元，所述稳定性改善单元包括：校正值生成单元，其用于通过将到达控制声音估计值乘以稳定系数来生成误差信号校正值；误差信号校正单元，其用于通过使用所述误差信号校正值来校正所述误差信号以生成校正误差信号；以及稳定系数更新单元，其用于通过使用自适应算法，基于所述校正误差信号和所述到达控制声音估计值来依次更新所述稳定系数。

技术领域

本公开涉及一种主动振动噪声降低系统，通过使用自适应陷波滤波器，产生与发动机旋转、车辆行驶等产生的振动噪声(如舱内噪声)相位相反的控制声音，并使控制声音与振动噪声相互干扰，以降低振动噪声。

背景技术

已经提出了一种使用自适应陷波滤波器(单频自适应陷波滤波器(SAN滤波器))来自适应控制由于发动机旋转而在乘客舱内产生的不愉快的周期性噪声(发动机消音)的主动振动噪声降低系统(参见JP2000-99037A)。自适应陷波滤波器需要的计算量比较小。除了发动机消音外，车辆行驶时，螺旋桨轴之类的旋转体也可能产生舱内周期性噪声，还提出了一种使用自适应滤波器(自适应陷波滤波器)来降低这种舱内周期性噪声的主动振动噪声降低系统(见JP2008-239098A)。

这些主动振动噪声降低系统通常具有如图19中所示的配置。在该系统中，首先，基于发动机旋转速度和车辆速度之类的车辆信息估计周期性噪声的频率f，并产生余弦波信号rc和正弦波信号rs作为参考信号。然后，通过借助自适应陷波滤波器对这些参考信号进行处理而产生控制信号u，该自适应陷波滤波器具有针对余弦波信号rc的第一滤波器系数W0和针对正弦波信号rs的第二滤波器系数W1，并从控制扬声器输出基于控制信号u产生的抵消声音。在降噪的控制目标位置处安装用于检测噪声(抵消后的噪声)的麦克风(误差麦克风)，滤波器系数更新单元通过使用LMS(最小均方误差)之类的自适应算法对自适应陷波滤波器的滤波器系数进行更新(自适应控制)，使得误差麦克风的声压(误差信号e)最小化。只需要对两个变量(W0，W1)进行自适应更新，因此这种技术的特点是低计算负荷及高自适应速度。

但是，由于控制扬声器和误差麦克风之间存在着包括电子电路特性在内的声学特性C，因此自适应陷波滤波器的滤波器系数的更新需要考虑到声学特性C。因此，在这些主动振动噪声降低系统中，事先测量(识别)出声学特性C为传递特性C^，该传递特性C^包括振幅特性和频率特性并且由具有作为频率函数的实部C^0和虚部C^1的传递函数表示，并基于识别出的传递特性C^通过滤波处理(滤波)对参考信号进行校正，从而将校正后的参考信号用于自适应陷波滤波器的系数更新。具体地说，参考信号由包括校正滤波器的参考信号校正单元进行校正，该校正滤波器具有根据传递特性C^(实部C^0和虚部C^1)设定的滤波器系数。这种类型的控制系统被称为滤波-X型。注意“^”(帽子符号)是指表示的量的识别值或估计值，在图示和公式(或语句)中放在代表量的符号之上，但在描述中放在符号之后。

如上所述，在滤波-X型控制系统中，构成参考信号校正单元的校正滤波器是固定的滤波器，即其滤波器系数是基于事先识别的传递特性C^而设定的。另一方面，实际的声学特性C可以根据车辆状态(例如扬声器和麦克风的老化、窗和车门的开/关状态、座椅位置、车辆乘员的数量等)而变化。如果声学特性C发生变化，则在声学特性C和事先识别的传递特性C^之间会产生差异，由于这种差异，自适应陷波滤波器的更新处理可能会出现分歧，从而可能会放大噪声和/或产生异常声音。

为了解决这样的问题，本申请的申请人提出了这样一种主动振动噪声降低系统，该系统采用了一种技术，其中引入稳定系数(下文称为稳定系数α)来抑制控制输出的振幅从而提高控制系统的稳定性(参见JP2004-354657A)。该主动振动噪声降低系统的结构基本如图20中所示，并且其操作原理如下。

e＝d+y，

因此，