[发明专利]一种基于车内环境主动噪音干扰消除优化装置及方法

说明书

本发明涉及车内降噪技术领域，且公开了一种基于车内环境主动噪音干扰消除优化方法，包括以下步骤：步骤S1：声音采集，采集车内的噪音；步骤S2：声音叠加，座位处的噪声采集后，与副驾多媒体屏输出端采集的噪音叠加；步骤S3：一级降噪；本发明还提出了一种基于车内环境主动噪音干扰消除优化装置，包括多个置入的传感器，所述传感器包括麦克风、扬声器和副驾内部音频信号传输端。本发明把车内的空间精准分区，从而按照各个区域进行精确计算消除，提高了噪音消除的精准性，通过精准的计算进行反向声学降噪，能够精确到座位，同时兼顾去除非噪音，提高了降噪效果，保护乘客隐私，而且防止噪音影响驾驶员心情。

技术领域

本发明涉及车内降噪技术领域，具体为一种基于车内环境主动噪音干扰消除优化装置及方法。

背景技术

目前在驾驶车辆过程中，通常存在几种无关声音，如，车辆NVH噪音，智能座舱多屏条件下的副屏娱乐屏，其他乘客的交流沟通。

汽车NVH研究以提高顾客的听觉、触觉、视觉等感官舒适度、改善汽车乘坐舒适性为目的，以提高车辆结构动态响应性能为手段，实现汽车的舒适性设计，噪声是指引起人烦躁、音量过强而危害人体健康的声音，汽车噪音不但增加驾驶员和乘员的疲劳，而且影响汽车的行驶安全，汽车噪声主要包括车身壁板产生的噪声、空气冲击摩擦车身形成的噪声以及外界噪声源（如发动机、制动器等）传入的噪声。

目前车内降噪技术以车内作为音频整体进行降噪，提升多以优化车声结构和提高车辆隔音填充材料等作为手段，少有部分车辆采用主动降噪方案，方案为处理外部噪音，如胎噪，风噪等进行正反向声波抵，但是外部整体降噪无法降低内部噪音，车内的声音会干扰驾驶员进行正常驾驶，影响驾驶安全和乘客隐私。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于车内环境主动噪音干扰消除优化装置及方法，主要为解决现有的汽车外部整体降噪无法降低内部噪音，车内的声音会干扰驾驶员进行正常驾驶，影响驾驶安全和乘客隐私的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于车内环境主动噪音干扰消除优化方法，包括以下步骤：

步骤S1：声音采集，采集车内的噪音，车内的噪音采集包括副驾多媒体屏输出端采集、副驾声音采集、主驾后声音采集、副驾后声音采集、主驾声音采集；

步骤S2：声音叠加，座位处的噪声采集后，与副驾多媒体屏输出端采集的噪音叠加；

步骤S3：一级降噪，依据S2中采集到的叠加噪音，通过降噪算法计算反向声学信号，然后通过扬声器发出信号，进行一级降噪；

步骤S4：二次采集，在最终传入降噪点耳边的位置，进行二次采集噪音，并叠加一级降噪声波；

步骤S5：二次降噪，采用S3中的降噪算法计算，然后进行二次反向声学降噪。

作为本发明再进一步的方案，所述S1中包括声音采集模块，声音采集模块包括多个置入传感器，传感器包括麦克风、扬声器和副驾内部音频信号传输端。

进一步的，所述S2中座位处的噪声采集时采集需要降噪点以外的噪音。

在前述方案的基础上，所述S3中降噪算法针对音频时域信号做短时傅里叶变换，得到了信号的频域表现形式，对幅度谱平方得到信号能量，计算出的功率谱和估计出的噪声谱来计算先验信噪比，进一步计算出去噪滤波器，其中：

带噪语音的时域信号模型为：

y(t)=x(t)+n(t)

y(t)=x(t)*n(t)

带噪语音的频域信号模型为：

Y(t,d)= X(t,d)+N(t,d)

Y²(t,d)=X²(t,d)+N²(t,d)+2|X(t,d)|N(t,d)| cos (θ)，cos (θ)表示噪声信号与语音信号间的余弦夹角值