基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置与方法与流程

本发明涉及车载汽车发动机音频降噪，具体涉及一种基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置与方法。

背景技术：

1、处在风口的车载行业，近几年发展的十分的迅速，随着国民经济水平的提高，油车、电车、混动汽车层出不穷，比比皆是，基本实现国民居家出行必备设施。汽车的普遍流行给人们出行带来了便利，同时也给人们带来了伤害，汽车在发动机启动的行驶过程中，会跟随车速的变化不同，再车内会产生不同强度的低频噪声，给在车内的人们带来听觉上的伤害，从而使得汽车带给人们的舒适度降低。

2、enc(environmentalnoisecancellation，环境降噪)算法通过双麦克风阵列，精准计算通话者说话的方位，在保护主方向目标语音的同时，去除环境中的各种干扰噪声。但现有技术中使用enc算法实现车内环境降噪的方法均需在车辆裸机系统的基础上，新增新的传感器和电路器件，用于获取enc算法所需的参数数据，这导致了硬件成本的上升。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，以解决现有技术中使用enc算法实现车内环境降噪的方法均需在车辆裸机系统的基础上，新增新的传感器和电路器件，用于获取enc算法所需的参数数据，这导致了硬件成本的上升的技术问题，本发明的目的之一在于提供一种应用于所述基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置的车载环境降噪实现方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，包括：

4、车载麦克风单元，所述车载麦克风单元用于获取车内低频噪音；

5、模数转换单元，所述模数转换单元用于将所述车载麦克风单元获取的车内低频噪音转换为低频噪音信号，并将所述低频噪音信号发送至车载数字音频处理器单元；

6、车载微控制单元，所述车载微控制单元通过can总线实时获取环境降噪信号，并对所述环境降噪信号进行解析处理后，发送至车载数字音频处理器单元；

7、车载数字音频处理器单元，所述车载数字音频处理器单元集成环境降噪算法，所述车载数字音频处理器单元接收到所述低频噪音信号和解析处理后的环境降噪信号后，启动所述环境降噪算法生成控制信号发送至车载喇叭单元；

8、车载喇叭单元，所述车载喇叭单元根据所述控制信号在车内环境中生成与所述车内低频噪音相互抵消的声音。

9、在上述技术手段中，通过车载麦克风单元采集车内模拟的低频噪音后，经过模数转换单元转换成数字的低频噪音信号，同时从can总线上获取环境降噪信号，环境降噪信号为环境降噪算法所需的数据，数据处理后发送到车载数字音频处理器单元，车载数字音频处理器单元集成enc算法(环境降噪算法)，根据输入的低频噪音信号以及环境降噪信号，控制车载喇叭单元发声，实现车载环境降噪，这个方案使用的器件单元均为车辆裸机系统上的器件单元，无需新增传感器和电路器件，解决了因新增传感器和电路器件带来的硬件成本上升的技术问题。

10、进一步的，所述模数转换单元包括模数转换器、数字信号滤波器、数字信号电平控制器、数字信号值域控制器、高频滤波器和陷波滤波器，所述模数转换器、数字信号滤波器、数字信号电平控制器、数字信号值域控制器、高频滤波器和陷波滤波器依次连接

11、进一步的，所述车载微控制单元采用iic协议配置所述模数转换单元，所述所述车载微控制单元采用spi协议配置所述车载数字音频处理器单元。

12、进一步的，还包括车载数字功率放大器单元，所述车载微控制单元采用iic协议配置所述车载数字功率放大器单元，所述车载数字功率放大器单元将所述控制信号进行功率放大后，将功率放大后的控制信号发送至所述车载喇叭单元。

13、进一步的，还包括车载中控车机单元，所述车载微控制单元将获取的环境降噪信号上传至所述车载中控车机单元。

14、进一步的，所述车载微控制单元包括车载嵌套向量中断控制器模块，所述车载微控制单元采用车载嵌套向量中断控制器模块产生不同时长的中断，每一个中断时长中执行不同的任务。

15、一种基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现方法，所述车载环境降噪实现方法应用于上述所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，所述车载环境降噪实现方法包括以下步骤：

16、实时获取车内低频噪音并模数转换为低频噪音信号，并将所述低频噪音信号发送至环境降噪算法；

17、通过can总线实时获取环境降噪信号；

18、对所述环境降噪信号进行解析处理后发送至所述环境降噪算法；

19、当所述环境降噪算法收到所述低频噪音信号和解析处理后的环境降噪信号，启动所述环境降噪算法生成控制信号；

20、根据所述控制信号在车内环境中生成与所述车内低频噪音相互抵消的声音，实现车载环境降噪。

21、进一步的，所述环境降噪信号包括发动机转速、发动机运行状态、油门踏板位置、实际挡位及门窗信号。

22、进一步的，所述环境降噪信号进行解析处理，包括以下步骤：

23、对所述环境降噪信号进行解析，生成环境降噪消息，并将所述环境降噪消息入队，按照固定的周期频率出队所述环境降噪消息；

24、当所述环境降噪消息出队时，根据所述环境降噪信号生成环境降噪帧数据，作为解析处理后的环境降噪信号发送至所述环境降噪算法。

25、进一步的，所述环境降噪信号进行解析，生成环境降噪消息，包括以下步骤：

26、对所述环境降噪信号进行解析，根据解析出来的数据进行差分判断，判断当前解析出来的数据与上一时刻解析出来的数据是否发生变化，若发生变化，则立刻产生对应的环境降噪消息；若没有发生变化，则按固定的周期产生环境降噪消息。

27、本发明的有益效果：

28、本发明通过车载麦克风单元获取实际车内的低频噪音及从can总线获取实际车速信号作为发动机主动降噪的参考信号，同时在裸机系统硬件中集成enc算法，降低了分立元件搭建电路带来的硬件成本，实现了零硬件成本车机搭载了enc算法，本发明无硬件新增成本，同时也易于安装部署。

技术特征：

1.一种基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，其特征在于，所述模数转换单元包括模数转换器、数字信号滤波器、数字信号电平控制器、数字信号值域控制器、高频滤波器和陷波滤波器，所述模数转换器、数字信号滤波器、数字信号电平控制器、数字信号值域控制器、高频滤波器和陷波滤波器依次连接。

3.根据权利要求1所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，其特征在于，所述车载微控制单元采用iic协议配置所述模数转换单元，所述车载微控制单元采用spi协议配置所述车载数字音频处理器单元。

4.根据权利要求1所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，其特征在于，还包括车载数字功率放大器单元，所述车载微控制单元采用iic协议配置所述车载数字功率放大器单元，所述车载数字功率放大器单元将所述控制信号进行功率放大后，将功率放大后的控制信号发送至所述车载喇叭单元。

5.根据权利要求1所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，其特征在于，还包括车载中控车机单元，所述车载微控制单元将获取的环境降噪信号上传至所述车载中控车机单元。

6.根据权利要求1所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，其特征在于，所述车载微控制单元包括车载嵌套向量中断控制器模块，所述车载微控制单元采用车载嵌套向量中断控制器模块产生不同时长的中断，每一个中断时长中执行不同的任务。

7.一种基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现方法，其特征在于，所述车载环境降噪实现方法应用于权利要求1至6任一项所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置，所述车载环境降噪实现方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现方法，其特征在于，所述环境降噪信号包括发动机转速、发动机运行状态、油门踏板位置、实际挡位及门窗信号。

9.根据权利要求8所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现方法，其特征在于，所述环境降噪信号进行解析处理，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现方法，其特征在于，所述环境降噪信号进行解析，生成环境降噪消息，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及一种基于裸机系统架构平台的车载环境降噪实现装置与方法，本发明通过车载麦克风单元采集车内模拟低频噪音信号后，经过模数转换单元转换成数字低频噪音信号，同时从Can总线上获取环境降噪信号，数据处理后发送到车载数字音频处理器单元，车载数字音频处理器单元集成ENC算法(环境降噪算法)，根据输入的低频噪音信号，控制车载喇叭单元发声，实现车载环境降噪。本发明通过车载麦克风单元获取实际车内的低频噪音及从Can总线获取实际车速信号作为发动机主动降噪的参考信号，同时在裸机系统硬件中集成ENC算法，降低了分立元件搭建电路带来的硬件成本，实现了零硬件成本车机搭载了ENC算法，本发明无硬件新增成本，同时也易于安装部署。技术研发人员：陈元建受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15