專利名稱：一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種降噪裝置，尤其涉及一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置。
背景技術(shù)：
主動(dòng)噪音消除系統(tǒng)簡(jiǎn)稱ANC (Active Noise Cancelling),通過(guò)使用聲學(xué)自適應(yīng)算法產(chǎn)生同幅反相的反聲音或反噪音來(lái)消除不需要的聲音。原始、不想要的聲音與反聲音在聲學(xué)上相疊加，就可同時(shí)消除這兩種聲音。現(xiàn)階段主動(dòng)降噪系統(tǒng)主要用于頭戴耳機(jī)的降噪，這種方式能夠很好的抑制環(huán)境噪聲，但是其有效工作空間范圍小，只能實(shí)現(xiàn)耳機(jī)的小范圍噪聲消除，但對(duì)于汽車車內(nèi)較大的空間則不能達(dá)到較好的降噪效果。中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)為:CN202488648U，公告日為:2012年10月10日實(shí)用新型專利公開了一種麥克風(fēng)陣列主動(dòng)式降噪耳麥，設(shè)置有主麥克風(fēng)、輔麥克風(fēng)、主麥克風(fēng)初級(jí)濾波模塊、輔麥克風(fēng)初級(jí)濾波模塊、噪聲方向?yàn)V波模塊、非線性散射噪聲濾波模塊、時(shí)頻空統(tǒng)計(jì)分離模塊和人耳反向工程模塊，主麥克風(fēng)與主麥克風(fēng)初級(jí)濾波模塊連接，輔麥克風(fēng)與輔麥克風(fēng)初級(jí)濾波模塊連接，主麥克風(fēng)初級(jí)濾波模塊、輔麥克風(fēng)初級(jí)濾波模塊與噪聲方向?yàn)V波模塊連接，噪聲方向?yàn)V波模塊與非線性散射噪聲濾波模塊連接，非線性散射噪聲濾波模塊與時(shí)頻空統(tǒng)計(jì)分離模塊連接，時(shí)頻空統(tǒng)計(jì)分離模塊與人耳反向工程模塊連接。但是該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間較大，并且沒有針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音進(jìn)行降噪，降噪效果不理想。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的無(wú)級(jí)變速裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音進(jìn)行降噪，降噪效果不理想的缺陷和不足，現(xiàn)提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，能有效的針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音進(jìn)行降噪，降噪效果好的一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置，包括前饋麥克風(fēng)、誤差麥克風(fēng)和降噪揚(yáng)聲器，所述前饋麥克風(fēng)和誤差麥克風(fēng)分別安裝在一端開口的密閉隔音管道中，前饋麥 克風(fēng)安裝在隔音管道的封閉端，誤差麥克風(fēng)安裝在隔音管道的開口端，隔音管道的中段安裝有朝向開口端的噪聲揚(yáng)聲器，隔音管道的中段設(shè)置有一個(gè)密閉隔音支管，密閉隔音支管內(nèi)安裝有朝向隔音管道的降噪揚(yáng)聲器，誤差麥克風(fēng)與前置放大器的一個(gè)輸入端相連接，前置放大器的另一個(gè)輸入端與前饋麥克風(fēng)相連接，降噪揚(yáng)聲器與功放模塊的一個(gè)輸出端相連接，功放模塊的另一個(gè)輸出端與噪聲揚(yáng)聲器相連接，信號(hào)調(diào)理模塊的輸入端分別連接有噪音發(fā)生器、信號(hào)發(fā)生器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，前置放大器的輸出端與DSP模塊的一個(gè)輸入端相連接,信號(hào)調(diào)理模塊也與DSP模塊的一個(gè)輸入端口相連接，DSP模塊的輸出端還與信號(hào)調(diào)理模塊的一個(gè)輸入端口相連接。所述DSP模塊由聲音分離器、ANC控制器和混音器三部分構(gòu)成，信號(hào)調(diào)理模塊和前置放大器的一個(gè)輸出端分別與聲音分離器相連接，信號(hào)調(diào)理模塊和前置放大器的另一個(gè)輸出端分別與ANC控制器的輸入端相連接,聲音分離器的輸出端端與ANC控制器的輸入端相連接,ANC控制器的輸出端與混音器的輸入端相連接，混音器的輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊的一個(gè)輸入端相連接。所述前饋麥克風(fēng)安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附近，誤差麥克風(fēng)安裝在汽車座椅頭枕上。所述降噪揚(yáng)聲器安裝在汽車內(nèi)部。所述隔音管道的開口端與密閉隔音支管之間所呈的角度大于90度且小于180度。本實(shí)用新型的有益效果是:1、本實(shí)用新型通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量并確定發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲基頻，再使用聲學(xué)自適應(yīng)算法產(chǎn)生同幅反相的反聲音實(shí)現(xiàn)對(duì)噪音的有效抵消，有效降低噪聲的同時(shí)保留了車內(nèi)所需要的MP3播放的音樂聲、車內(nèi)談話聲。2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，能夠測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并確定噪聲基頻，并主要針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音進(jìn)行降噪，有效降低了整個(gè)車內(nèi)的噪音，使用范圍廣泛。

圖1是本實(shí)用新型的試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型主動(dòng)降噪效果圖。圖3是發(fā)動(dòng)機(jī)的理想頻譜分布圖。圖中:前饋麥克風(fēng)I,誤差麥克風(fēng)2,噪聲揚(yáng)聲器3,降噪揚(yáng)聲器4,噪音發(fā)生器5,信號(hào)發(fā)生器6，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置7，信號(hào)調(diào)理模塊8，功放模塊9，前置放大器10，DSP模塊11。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見圖1至圖3，本實(shí)用新型的一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置，包括前饋麥克風(fēng)1、誤差麥克風(fēng)2和降噪揚(yáng)聲器4，所述前饋麥克風(fēng)I和誤差麥克風(fēng)2分別安裝在一端開口的密閉隔音管道中，前饋麥克風(fēng)I安裝在隔音管道的封閉端，誤差麥克風(fēng)2安裝在隔音管道的開口端，隔音管道的中段安裝有朝向開口端的噪聲揚(yáng)聲器3，隔音管道的中段設(shè)置有一個(gè)密閉隔音支管，密閉隔音支管內(nèi)安裝有朝向隔音管道的降噪揚(yáng)聲器4,誤差麥克風(fēng)2與前置放大器10的一個(gè)輸入端相連接，前置放大器10的另一個(gè)輸入端與前饋麥克風(fēng)I相連接，降噪揚(yáng)聲器4與功放模塊9的一個(gè)輸出端相連接,功放模塊9的另一個(gè)輸出端與噪聲揚(yáng)聲器3相連接，信號(hào)調(diào)理模塊8的輸入端分別連接有噪音發(fā)生器5、信號(hào)發(fā)生器6和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置7，前置放大器 10的輸出端與DSP模塊11的一個(gè)輸入端相連接，信號(hào)調(diào)理模塊8也與DSP模塊11的一個(gè)輸入端口相連接,DSP模塊11的輸出端還與信號(hào)調(diào)理模塊8的一個(gè)輸入端口相連接。所述DSP模塊11由聲音分離器、ANC控制器和混音器三部分構(gòu)成，信號(hào)調(diào)理模塊8和前置放大器10的一個(gè)輸出端分別與聲音分離器相連接，信號(hào)調(diào)理模塊8和前置放大器10的另一個(gè)輸出端分別與ANC控制器的輸入端相連接,聲音分離器的輸出端端與ANC控制器的輸入端相連接，ANC控制器的輸出端與混音器的輸入端相連接，混音器的輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊8的一個(gè)輸入端相連接。所述前饋麥克風(fēng)I安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附近，誤差麥克風(fēng)2安裝在汽車座椅頭枕上。所述降噪揚(yáng)聲器4安裝在汽車內(nèi)部。[0022]所述隔音管道的開口端與密閉隔音支管之間所呈的角度大于90度且小于180度。汽車產(chǎn)生的噪音主要是來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪音，本實(shí)用新型設(shè)置了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置7來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和汽缸數(shù)可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲基頻。發(fā)動(dòng)機(jī)基頻的計(jì)算公式為 OUI其中A是振動(dòng)噪聲的基頻單位，Hz, r是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速單位轉(zhuǎn)/分鐘，g是發(fā)動(dòng)機(jī)
的缸數(shù)目，其中i為沖程系數(shù)，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)i=2，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)i=l。這樣知道了發(fā)動(dòng)機(jī)的基頻，再加上高次諧波就可以得到發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲譜。參見圖3，為發(fā)動(dòng)機(jī)的理想頻譜分布圖，發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲主要是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火和轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，確定了發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和汽缸數(shù)就可以得到發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲基頻fl，同時(shí)發(fā)動(dòng)還有2fl、3fl、4fl等聞次諧波，但是聞次諧波的幅值遞減。本實(shí)用新型將前饋麥克風(fēng)I安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附近，誤差麥克風(fēng)2安裝在汽車座椅頭枕上，降噪揚(yáng)聲器4安裝在汽車內(nèi)部,噪聲揚(yáng)聲器3用來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲,實(shí)際使用時(shí)噪聲揚(yáng)聲器3發(fā)出的聲音相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的聲音。前饋麥克風(fēng)I和誤差麥克風(fēng)2分別安裝在一端開口的密閉隔音管道中，前饋麥克風(fēng)I安裝在隔音管道的封閉端，誤差麥克風(fēng)2安裝在隔音管道的開口端，隔音管道的中段安裝有朝向開口端的噪聲揚(yáng)聲器3。隔音管道的中段還設(shè)置有一個(gè)密閉 隔音支管，隔音管道的開口端與密閉隔音支管之間所呈的角度大于90度且小于180度,密閉隔音支管內(nèi)安裝有朝向隔音管道的降噪揚(yáng)聲器4。前饋麥克風(fēng)I用于前饋信號(hào)采集，誤差麥克風(fēng)2用于誤差信號(hào)反饋。誤差麥克風(fēng)2與前置放大器10的一個(gè)輸入端相連接，前置放大器10的另一個(gè)輸入端與前饋麥克風(fēng)I相連接，降噪揚(yáng)聲器4與功放模塊9的一個(gè)輸出端相連接，功放模塊9的另一個(gè)輸出端與噪聲揚(yáng)聲器3相連接。信號(hào)調(diào)理模塊8的輸入端分別連接有噪音發(fā)生器5、信號(hào)發(fā)生器6和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置7，前置放大器10的輸出端與DSP模塊11的輸入端相連接，信號(hào)調(diào)理模塊8也與DSP模塊11的一個(gè)輸入端口相連接,DSP模塊11的輸出端還與信號(hào)調(diào)理模塊8的一個(gè)輸入端口相連接。DSP模塊11由聲音分離器、ANC控制器和混音器三部分構(gòu)成,聲音分離器的輸出端端與ANC控制器的輸入端相連接,ANC控制器的輸出端與混音器的輸入端相連接,混音器的輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊8的一個(gè)輸入端相連接。信號(hào)調(diào)理模塊8和前置放大器10的一個(gè)輸出端分別與聲音分離器相連接，信號(hào)調(diào)理模塊8和前置放大器10的另一個(gè)輸出端分別與ANC控制器的輸入端相連接，信號(hào)調(diào)理模塊8的一個(gè)輸出端還與混音器相連接。本實(shí)用新型的工作原理如下:通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置7對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量并確定發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲基頻，再使用聲學(xué)自適應(yīng)算法產(chǎn)生同幅反相的反聲音，并通過(guò)降噪揚(yáng)聲器4實(shí)現(xiàn)降噪。在有效降低噪聲的同時(shí)還可以保留需要的聲音如車載MP3播放的音樂、車內(nèi)談話聲等，能夠達(dá)到很好的降噪效果。
權(quán)利要求1.一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置，包括前饋麥克風(fēng)(I)、誤差麥克風(fēng)(2)和降噪揚(yáng)聲器(4)，其特征在于:所述前饋麥克風(fēng)(I)和誤差麥克風(fēng)(2)分別安裝在一端開口的密閉隔音管道中，前饋麥克風(fēng)(I)安裝在隔音管道的封閉端，誤差麥克風(fēng)(2)安裝在隔音管道的開口端，隔音管道的中段安裝有朝向開口端的噪聲揚(yáng)聲器(3)，隔音管道的中段設(shè)置有一個(gè)密閉隔音支管，密閉隔音支管內(nèi)安裝有朝向隔音管道的降噪揚(yáng)聲器(4)，誤差麥克風(fēng)(2)與前置放大器(10)的一個(gè)輸入端相連接，前置放大器(10)的另一個(gè)輸入端與前饋麥克風(fēng)(I)相連接，降噪揚(yáng)聲器(4)與功放模塊(9)的一個(gè)輸出端相連接,功放模塊(9)的另一個(gè)輸出端與噪聲揚(yáng)聲器(3)相連接，信號(hào)調(diào)理模塊(8)的輸入端分別連接有噪音發(fā)生器(5)、信號(hào)發(fā)生器(6)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置(7),前置放大器(10)的輸出端與DSP模塊(11)的一個(gè)輸入端相連接，信號(hào)調(diào)理模塊(8)也與DSP模塊(11)的一個(gè)輸入端口相連接，DSP模塊(11)的輸出端還與信號(hào)調(diào)理模塊(8 )的一個(gè)輸入端口相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置，其特征在于:所述DSP模塊(11)由聲音分離器、ANC控制器和混音器三部分構(gòu)成，信號(hào)調(diào)理模塊(8)和前置放大器(10)的一個(gè)輸出端分別與聲音分離器相連接，信號(hào)調(diào)理模塊(8)和前置放大器(10)的另一個(gè)輸出端分別與ANC控制器的輸入端相連接,聲音分離器的輸出端端與ANC控制器的輸入端相連接，ANC控制器的輸出端與混音器的輸入端相連接，混音器的輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊(8)的一個(gè)輸入端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置，其特征在于:所述前饋麥克風(fēng)(I)安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附近，誤差麥克風(fēng)(2)安裝在汽車座椅頭枕上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置，其特征在于:所述降噪揚(yáng)聲器(4)安裝在汽車內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置，其特征在于:所述隔音管道的開口端與密閉隔 音支管之間所呈的角度大于90度且小于180度。
專利摘要一種用于汽車的主動(dòng)降噪裝置，包括誤差麥克風(fēng)(2)和降噪揚(yáng)聲器(4)，所述誤差麥克風(fēng)(2)與前置放大器(10)的一個(gè)輸入端相連接，前置放大器(10)的另一個(gè)輸入端與前饋麥克風(fēng)(1)相連接，降噪揚(yáng)聲器(4)與功放模塊(9)的一個(gè)輸出端相連接，信號(hào)調(diào)理模塊(8)的輸入端分別連接有噪音發(fā)生器(5)、信號(hào)發(fā)生器(6)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置(7)，前置放大器(10)的輸出端與DSP模塊(11)的輸入端相連接，本實(shí)用新型通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量并確定發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲基頻，再使用聲學(xué)自適應(yīng)算法產(chǎn)生同幅反相的反聲音實(shí)現(xiàn)對(duì)噪音的有效抵消，有效降低噪聲的同時(shí)保留了車內(nèi)所需要的MP3播放的音樂聲、車內(nèi)談話聲。
文檔編號(hào)G10K11/16GK203150113SQ201320110069
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者徐華中, 蔣宏, 黃力, 袁廣凱 申請(qǐng)人:徐華中