一种车辆主动降噪的方法及装置与流程

本申请涉及降噪，特别是涉及一种车辆主动降噪的方法及装置。

背景技术：

1、anc技术(主动降噪技术)目前已经应用到汽车领域，该技术能够有效的降低由车辆产生的具有谐频特性的窄带噪声。现有技术中将基于fxlms算法(滤波x最小均方算法)的自适应陷波器应用于主动降噪技术上，能够对周期性的窄带信号进行跟踪其离散傅里叶系数来进行主动降噪。

2、但是，当跟踪的信号频率与实际信号频率存在的偏差较大时，因降噪产生的误差随时间变化较大，即声场环境不稳定导致主动降噪的性能以及lms算法的稳定性明显下降。

技术实现思路

1、基于上述问题，本申请提供了一种车辆主动降噪的方法及装置，以实现提高主动降噪技术的性能，增强lms算法的鲁棒性，有效提升舱内乘客的舒适性。

2、本申请公开了如下技术方案：

3、本申请第一方面提供一种车辆主动降噪的方法，包括：

4、获取车辆状态信息；

5、根据所述车辆状态信息设置当前状态下的自适应滤波器的步长值为预设步长；

6、根据所述预设步长更新权重系数；

7、采集第一噪声信号；

8、根据所述第一噪声信号以及所述权重系数生成抵消噪声信号；

9、通过抵消噪声信号抵消所述第一噪声信号；

10、采集抵消后形成的误差噪声信号；

11、根据误差噪声信号调整自适应滤波器的步长，以调整后的自适应滤波器的步长返回至根据所述第一噪声信号以及自适应滤波器所设置的步长生成抵消噪声信号的步骤，直至采集的误差噪声信号低于预设阈值。

12、可选地，所述自适应滤波器所设置的权重系数是通过调整自适应滤波器的步长来确定的。

13、可选地，所述根据误差噪声信号调整自适应滤波器的权重系数的具体公式如下：

14、

15、

16、其中，ai(n)为调整前的第i个频率点的第一权重系数向量；bi(n)为调整前的第i个频率点的第二权重系数向量；为调整后的第i个频率点的第一权重系数向量；为调整后的第i个频率点的第二权重系数向量；a(n)为构造的伪误差噪声信号向量；ri(n)为滤波参考信号向量；μ(n)为第n时刻的步长。

17、可选地，所述算法步长μ在稳定状态下的步长界限满足公式如下：

18、

19、其中，ai，bi为实际的正弦噪声幅值；sj为第j个次级通路冲击响应。可选地，所述构造的位误差噪音信号向量a(n)满足公式如下：

20、a(n)＝e(n)-p(n)

21、其中，e(n)为原始噪声信号向量；p(n)为误差噪声信号向量。

22、本申请第二方面提供一种车辆主动降噪的装置，包括：

23、获取模块，用于获取车辆状态信息；

24、控制模块，用于根据所述车辆状态信息或者误差噪音信号调整自适应滤波器的步长；

25、第一传感单元，用于采集第一噪声信号；

26、自适应滤波器，用于根据第一噪声信号以及调整后的自适应滤波器设置的步长生成抵消噪音信号；

27、第二传感单元，用于采集误差噪声信号；

28、执行模块，用于以根据误差噪声信号调整后的自适应滤波器的步长返回至根据所述第一噪声信号以及所述权重系数生成抵消噪声信号的步骤，直至采集的误差噪声信号低于预设阈值。

29、可选地，所述控制模块具体用于：

30、所述自适应滤波器所设置的权重系数是通过调整自适应滤波器的步长来确定的。

31、可选地，所述控制模块还具体用于：

32、

33、

34、其中，ai(n)为调整前的第i个频率点的第一权重系数向量；bi(n)为调整前的第i个频率点的第二权重系数向量；为调整后的第i个频率点的第一权重系数向量；为调整后的第i个频率点的第二权重系数向量；a(n)为构造的伪误差噪声信号向量；ri(n)为滤波参考信号向量；μ(n)为第n时刻的步长。

35、可选地，所述算法步长在稳定状态下的步长界限满足公式如下：

36、

37、其中，ai，bi为实际的正弦噪声幅值；sj为第j个次级通路冲击响应。可选地，所述构造的位误差噪音信号向量a(n)满足公式如下：

38、a(n)＝e(n)-p(n)

39、其中，e(n)为原始噪声信号向量；p(n)为误差噪声信号向量。

40、相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：

41、本申请提供的一种车辆主动降噪的方法及装置，该方法包括：获取车辆状态信息；根据所述车辆状态信息设置当前状态下自适应滤波器的步长值为预设步长；根据所述预设步长更新权重系数；采集第一噪声信号；根据所述第一噪声信号以及所述权重系数生成抵消噪声信号；通过抵消噪声信号抵消所述第一噪声信号；采集抵消后形成的误差噪声信号；根据误差噪声信号调整自适应滤波器的步长，以调整后的自适应滤波器的步长返回至根据所述第一噪声信号以及所述权重系数生成抵消噪声信号的步骤，直至采集的误差噪声信号低于预设阈值。该方法通过调整自适应滤波器的步长以使主动降噪系统可以在最短的时间取得相同的降噪量，实现了提高主动降噪技术的降噪效果以及在不稳定环境下的算法追踪性能，增强lms算法的鲁棒性，能够加快算法收敛速度，有效提升舱内乘客的舒适性。

技术特征：

1.一种车辆主动降噪的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自适应滤波器所设置的权重系数是通过调整自适应滤波器的步长来确定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据误差噪声信号调整自适应滤波器的权重系数的具体公式如下：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步长在稳定状态下的步长界限满足公式如下:

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述构造的伪误差噪音信号向量a(n)满足公式如下：

6.一种车辆主动降噪的装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块具体用于：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述根据误差噪声信号调整自适应滤波器的权重系数的具体公式如下：

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述步长在稳定状态下的步长界限满足公式如下：

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述构造的位误差噪音信号向量a(n)满足公式如下：

技术总结本申请公开了一种车辆主动降噪的方法及装置，涉及降噪技术领域。该方法包括：获取车辆状态信息；根据车辆状态信息设置当前状态下的自适应滤波器的步长值为预设步长；根据预设步长更新权重系数；采集第一噪声信号；根据第一噪声信号和权重系数生成抵消噪声信号；通过抵消噪声信号抵消第一噪声信号；采集误差噪声信号；根据误差噪声信号调整步长，以调整后的自适应滤波器的步长返回至根据第一噪声信号和权重系数生成抵消噪声信号的步骤，直至采集的误差噪声信号低于预设阈值。该方法实现了提高主动降噪技术的降噪效果和在不稳定环境下的算法追踪性能，增强LMS算法的鲁棒性，能够加快算法收敛速度，有效提升舱内乘客的舒适性。技术研发人员：刘亮,吴丹,张宏健,黄海东,徐博,田励受保护的技术使用者：上海汽车集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31