[发明专利]主动降噪系统故障判断方法、家用电器、汽车、计算机装置和计算机可读存储介质

说明书

本发明提供一种主动降噪系统故障判断方法、家用电器、汽车、计算机装置和计算机可读存储介质，主动降噪系统故障判断方法包括通过麦克风获取噪声信号、根据噪声信号生成反相声波信号并通过扬声器发出反相声波信号；根据多个噪声信号生成噪声数据组且根据多个反相声波信号生成反相声波数据组；获取噪声数据组的噪声信号特征和反相声波数据组的反相声波信号特征；根据噪声信号特征和/或反相声波信号特征判断该主动降噪系统是否处于故障状态。家用电器、汽车、计算机装置和计算机可读存储介质能实现上述故障判断方法。本发明根据噪声信号和反相声波信号的信号特征判断故障状态，保证整个主动降噪系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及主动降噪控制技术领域，具体涉及一种主动降噪系统故障判断方法、家用电器、汽车、计算机装置和计算机可读存储介质。

背景技术

主动降噪技术除了应用在耳机领域，还应用在汽车和家用电器领域。主动降噪系统由麦克风阵列、扬声器阵列、音频输入输出模块以及控制器等若干模块构成，基本工作原理为通过麦克风阵列获取噪声信号，根据噪声信号计算生成反相声波信号后通过扬声器阵列向目标声场发出所述反相声波信号而抵消噪声信号以实现降噪。

现有技术未能对主动降噪系统中各个模块进行实时监测，任一模块出现问题均可能导致降噪系统输出异响或者发散。

发明内容

本发明的目的在于提供一种避免异响产生且保证主动降噪系统稳定性的主动降噪系统故障判断方法。

本发明的目的还在于提供能实现上述主动降噪系统故障判断方法的家用电器、汽车、计算机装置以及计算机可读存储介质。

本发明提供的主动降噪系统故障判断方法包括通过麦克风获取噪声信号、根据噪声信号生成反相声波信号并通过扬声器发出反相声波信号；根据多个噪声信号生成噪声数据组且根据多个反相声波信号生成反相声波数据组；获取噪声数据组的噪声信号特征和反相声波数据组的反相声波信号特征；根据噪声信号特征和/或反相声波信号特征判断该主动降噪系统是否处于故障状态。

由上述方案可见，采集模块通过麦克风采集对应通道的噪声信号，然后针对每个通道，将其最新采集的多个噪声信号数据存入对应内存向量中，同时将控制器输出的多个反相声波信号也存储在内存向量中，通过分析噪声数据组和/或反相声波数据组的均值、幅值、方差以及变化趋势等，判断麦克风是否供电异常、麦克风工作是否被干扰而导致信号变化异常、反相声波信号是否异常以可能造成失真、异响甚至发散，若是则判断系统处于故障状态，并根据该故障状态对出现问题的麦克风或扬声器进行停止，从而保证整个主动降噪系统的正常工作。

进一步的方案是，麦克风包括前馈麦克风和反馈麦克风；通过麦克风获取噪声信号的步骤包括通过前馈麦克风获取前馈噪声信号和通过反馈麦克风获取反馈噪声信号；噪声数据组包括根据多个前馈噪声信号生成的前馈噪音数据组和根据多个反馈噪声信号生成的反馈噪声数据组。

由上可见，主动降噪系统为前馈加反馈的混合降噪系统，前馈麦克风阵列用于获取噪声源声场的前馈噪声信号，反馈麦克风阵列用于获取目标声场的反馈噪声信号，结合前馈噪声信号和反馈噪声信号生成并调整反相声波信号能进一步提高降噪效果。

进一步的方案是，根据噪声信号特征和/或反相声波信号特征判断该主动降噪系统是否处于故障状态的步骤包括：如反馈噪声数据组中多个反馈噪音信号的第一变化速率大于第一预设值且反相声波数据组中多个反相声波信号的第二变化速率大于第二预设值，确定该主动降噪系统处于第一故障状态。

更进一步的方案是，如确定该主动降噪系统处于第一故障状态，停止生成反相声波信号。

由上可见，若噪音信号能量的变化趋势和扬声器输出信号能力的变化趋势同时明显增大，则说明主动降噪系统即将发散，因此需要停止生成反相声波信号。