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一種車內(nèi)降噪系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:7824711閱讀:539來源:國知局
專利名稱:一種車內(nèi)降噪系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于降噪領(lǐng)域,具體涉及一種車內(nèi)降噪系統(tǒng)。
背景技術(shù)
車輛的噪聲主要是由車噪聲、風(fēng)噪聲、路噪聲構(gòu)成的,傳統(tǒng)的消音、吸音、隔音措施對IOOOhz以上的頻譜噪聲是有效的,但是對低于IOOOhz以下的的低頻噪聲卻不能有效抑制,這是因為噪聲的頻率越低,波長越長,傳統(tǒng)降噪技術(shù)控制所需要的材料、結(jié)構(gòu)也就越大, 這對于空間有限的車輛來說是不可能的?,F(xiàn)有的降噪技術(shù)中,雖然出現(xiàn)了基于DSP處理的有源降噪技術(shù),但該技術(shù)至今尚未用于車內(nèi)降噪,即使用于車內(nèi),也僅限于對車內(nèi)的噪聲做有限地抑制,而對于車內(nèi)發(fā)動機振動源引起的振動噪聲卻不能起到很好地抑制效果,因此現(xiàn)有的降噪技術(shù)無法從根本上徹底解決車內(nèi)噪聲的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型為解決現(xiàn)有降噪技術(shù)對車內(nèi)的振動噪聲束手無策的技術(shù)問題,提供了一種效果更好地車內(nèi)降噪系統(tǒng),該車內(nèi)降噪系統(tǒng)既能對車內(nèi)的風(fēng)噪、路噪聲起到很好地降低、抑制作用,同時也能對車內(nèi)的振動源噪聲起到很好地降噪作用。本實用新型的技術(shù)方案是一種車內(nèi)降噪系統(tǒng),包括至少一個第一傳聲器、第二傳聲器、DSP、放大模塊、揚聲器和壓電元件,該壓電元件覆蓋在車內(nèi)振動源上,所述至少一個第一傳聲器采集初級噪聲, 經(jīng)DSP進行濾波和反相處理,并通過放大模塊放大以及揚聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級噪聲源反相的次聲源,所述第二傳聲器采集初級振動噪聲,經(jīng)DSP進行濾波和反相處理,并通過放大模塊放大以及壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級振動噪聲源反相的次力源。進一步,車內(nèi)降噪系統(tǒng)還包括第三傳聲器,所述第三傳聲器放置在距離揚聲器 30mm-70mm位置,且該第三傳聲器通過DSP、放大模塊與揚聲器相連。進一步,所述放大模塊為雙通道放大器。進一步,所述雙通道放大器為與車內(nèi)多媒體共用的數(shù)字功率放大器。進一步,所述第一傳聲器為多個,且多個第一傳聲器均勻設(shè)置在車內(nèi)。進一步,所述壓電元件覆蓋在車內(nèi)振動源的最強振動點上。進一步,所述第二傳聲器設(shè)置在距離車內(nèi)最強振動點10mm-15mm位置。進一步,所述第一傳聲器、第二傳聲器和第三傳聲器采用單指向傳聲器,或者所述第一傳聲器、第二傳聲器或第三傳聲器采用單指向傳聲器。進一步,所述DSP選用的型號是TMS320F2812。進一步,所述DSP采用RLS算法進行自適應(yīng)濾波、調(diào)整以及處理。從本實用新型的技術(shù)方案可以看出,車內(nèi)降噪系統(tǒng)通過包括至少一個第一傳聲器、第二傳聲器、DSP、放大模塊、揚聲器和壓電元件,該壓電元件覆蓋在車內(nèi)振動源上,所述至少一個第一傳聲器采集初級噪聲,經(jīng)DSP進行濾波和反相處理,并通過放大模塊放大以及揚聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級噪聲源反相的次聲源,所述第二傳聲器采集初級振動噪聲,經(jīng) DSP進行濾波和反相處理,并通過放大模塊放大以及壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級振動噪聲源反相的次力源,使得本實用新型具備雙通道降噪功能,既能對車內(nèi)的聲音噪聲(例如車噪聲、風(fēng)噪聲和路噪聲等)起到降噪作用,也能對車內(nèi)的振動源引起的振動噪聲也起到很好地抑制振動,從而更有效地降低噪聲。而且,本實施新型的結(jié)構(gòu)簡單,推廣應(yīng)用價值大。

圖1為本實用新型車內(nèi)降噪系統(tǒng)提供的一實施例結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型車內(nèi)降噪系統(tǒng)提供的另一實施例結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,
以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。本實用新型的核心在于,車內(nèi)降噪系統(tǒng)采用了雙通道降噪技術(shù),第一通道是由至少一個第一傳聲器、DSP、放大模塊和揚聲器組成,即至少一個第一傳聲器采集初級噪聲,經(jīng) DSP進行濾波和反相處理,并通過放大模塊放大、揚聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級噪聲源反相的次聲源,使得次聲源能夠與初級噪聲源相互抵消,從而降低了噪聲干擾;第二通道是由第二傳聲器、DSP、放大模塊和壓電元件組成,即第二傳聲器采集初級振動噪聲,經(jīng)DSP進行濾波和反相處理,并通過放大模塊放大、壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級振動噪聲源反相的次力源,使得次力源能夠與初級振動噪聲源相互抵消,從而很好地降低了振動源產(chǎn)生的振動噪聲。為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解、實現(xiàn)本實用新型,以下通過具體實施例以及附圖進行詳細(xì)說明。圖1為本實用新型車內(nèi)降噪系統(tǒng)提供的一實施例結(jié)構(gòu)框圖,參閱圖1,車內(nèi)降噪系統(tǒng)包括4個第一傳聲器1 (圖中未全部畫出)、第二傳聲器2、DSP3、放大模塊4、揚聲器5和壓電元件6,該壓電元件6覆蓋在車內(nèi)振動源的最強振動點上,所述4個第一傳聲器1分別設(shè)置于車內(nèi)的前、后、左、右位置,用于采集初級噪聲,經(jīng)DSP3進行濾波和反相處理,并通過放大模塊4放大以及揚聲器5轉(zhuǎn)換后輸出與初級噪聲源反相的次聲源,使得次聲源能夠與初級噪聲源相互抵消,從而降低了噪聲干擾;所述第二傳聲器2設(shè)置在車內(nèi)最強的振動源附近(例如距離車內(nèi)最強振動點10mm-15mm位置),用于采集初級振動噪聲轉(zhuǎn)換為電信號,該電信號經(jīng)DSP3進行濾波和反相處理,并通過放大模塊4放大后,再由壓電元件6將電信號轉(zhuǎn)換為力信號即次力源輸出,該次力源與初級振動噪聲源反相,使得次力源能夠與初級振動噪聲相互抵消,從而很好地降低了振動源產(chǎn)生的振動噪聲。本實施例中,雖然第一傳聲器1為4個,但本實用新型的第一傳聲器1不限于4個, 還可為2個、3個、5個、6個等等,因為采用的第一傳聲器1越多,采集到的初級噪聲也越多, 因此其降噪地效果也越好,但同時存在,第一傳聲器1采用的越多,系統(tǒng)的成本也越大,因此,可綜合考慮第一傳聲器1的具體個數(shù)。另外,作為優(yōu)選方案,多個第一傳聲器1均勻設(shè)置在車內(nèi),目的是,采集到的初級噪聲越廣泛。[0024]本實施例中,壓電元件6優(yōu)選覆蓋在車內(nèi)振動源的最強振動點上,該最強振動點可根據(jù)檢測并比較確定,以比亞迪FO車為例,該車內(nèi)振動源最強振動點的位置是指發(fā)動機艙室與駕駛室之間的隔壁(當(dāng)然,不同的車型其振動源的最強振動點具體位置不同),在汽車處于怠速狀態(tài)時,隔壁的中心點上產(chǎn)生頻率為550hz-660hz的振動,這種振動無可避免的成為一種噪聲,當(dāng)未使用本實用新型的車內(nèi)降噪系統(tǒng)時,其實際測試為58dB,而使用本實用新型的車內(nèi)降噪系統(tǒng)時,噪聲可降低4-6db,達到標(biāo)準(zhǔn)噪聲的閥值以下。上述實施例中,只需找到車內(nèi)振動源的最強振動點的一個位置即可,可以理解的是,根據(jù)設(shè)計的需要,除了選擇車內(nèi)振動源的最強振動點外,還可以選擇振動源第二強振動點,此時對于振動源第二強振動點,同樣地需在其上增加設(shè)置對應(yīng)的壓電元件6以及在其附近增加設(shè)置第二傳聲器2,其工作原理同本實施例的車內(nèi)振動源最強振動點,在此不做具體說明。另外,依次類推,還可以選擇振動源第三強振動點、振動源第四強振動點等等。本實施例中,所述放大模塊4可采用雙通道放大器,用于分別放大經(jīng)DSP3濾波、反相處理后的信號以及經(jīng)DSP3濾波、反相處理后的信號。當(dāng)然,本實用新型的放大模塊4不限于上述雙通道的放大器,還可以由兩個放大器組成,即兩個放大器分別用于放大上述經(jīng) DSP3濾波、反相處理后的信號和經(jīng)DSP3濾波、反相處理后的信號。作為本實施例的一種優(yōu)選方案,所述雙通道放大器可選用與車內(nèi)多媒體共用的數(shù)字功率放大器,以下是該雙通道放大器與車內(nèi)多媒體共用數(shù)字功率放大器的工作過程通過車內(nèi)多媒體的DSP3處理切換,在多媒體音響工作時,降噪系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài),不會抵消音樂重放;音響關(guān)閉時,只是關(guān)閉音響的信號前置部分,數(shù)字功率放大器并不關(guān)閉,本降噪系統(tǒng)啟動工作,通過該數(shù)字功率放大器分別放大輸出信號到揚聲器5和壓電元件6。這樣,既降低了成本,也實現(xiàn)了音響與本車內(nèi)降噪系統(tǒng)自成一體又互不干涉。作為本實施例的又一優(yōu)選方案,所述第一傳聲器1、第二傳聲器2、第三傳聲器7采用單指向傳聲器,或者所述第一傳聲器1、第二傳聲器2或第三傳聲器7采用單指向傳聲器, 當(dāng)然第一傳聲器1、第二傳聲器2和第三傳聲器7中也可以部分采用單指向傳聲器,目的是單指向傳聲器具有以下優(yōu)點1、對所采集的噪聲信號具有明確的指向,對指向以外的信號則予以衰減,避免了聲場中其它聲信號的干擾。2、對所采集的信號進行了帶寬壓縮,把采集進入傳聲器的信號限制在50_900hz 的最強噪聲頻段中,減少了 DSP的數(shù)據(jù)處理量。本實施例中,所述DSP3選用的型號是TMS320F2812。本實施例中,所述DSP3優(yōu)選采用RLS算法進行自適應(yīng)濾波、調(diào)整以及處理,該算法相比于LMS算法,具有以下優(yōu)點1)由于具有較快的收斂速度和對特征值分布不敏感的特性,因此是其成為處理這種信號的好方法;2)該算法采用遞歸最小二乘自適應(yīng)濾波器應(yīng)用自適應(yīng),方法和時間更新實現(xiàn)了維納濾波器。對于平穩(wěn)信號,維納濾波器與RLS濾波器可以獲得相同的最優(yōu)權(quán)。對于非平穩(wěn)信號,RLS濾波器可實現(xiàn)對時變過程的跟蹤,而且其收斂速度也較快,因而,它被廣泛應(yīng)用于語音增強、信道均衡、回聲抵消、雷達等需要進行快變跟蹤的信號處理領(lǐng)域。圖2為本實用新型車內(nèi)降噪系統(tǒng)提供的另一實施例結(jié)構(gòu)框圖,參閱圖2,車內(nèi)降噪系統(tǒng)包括4個第一傳聲器1 (圖中未全部畫出)、第二傳聲器2、第三傳聲器7、DSP3、放大模塊4、揚聲器5和壓電元件6,該壓電元件6覆蓋在車內(nèi)振動源的最強振動點上,所述4個第一傳聲器1分別設(shè)置于車內(nèi)的前、后、左、右位置,用于采集初級噪聲,經(jīng)DSP3進行濾波和反相處理,并通過放大模塊4放大以及揚聲器5轉(zhuǎn)換后輸出與初級噪聲源反相的次聲源;所述第二傳聲器2設(shè)置在距離車內(nèi)最強振動點10mm-15mm位置,用于采集初級振動噪聲,經(jīng)DSP3 進行濾波和反相處理,并通過放大模塊4放大以及壓電元件6轉(zhuǎn)換后輸出與初級振動噪聲源反相的次力源;所述第三傳聲器7放置在揚聲器5附近(例如距離揚聲器5為30mm-70mm 的位置),該第三傳聲器7采集揚聲器5附近的噪聲,通過DSP3和放大模塊4與揚聲器5相連,目的是進行第二次降噪處理,進一步降低車內(nèi)噪聲。由以上可知,該實施例是對上一實施例的進一步改進,即放置在距離揚聲器5為 30mm-70mm位置的第三傳聲器7,所述第三傳聲器7通過DSP3、放大模塊4與揚聲器5相連, 用于對車內(nèi)噪聲進行第二次降噪處理,目的是,更好地實現(xiàn)車內(nèi)降噪效果。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,包括至少一個第一傳聲器、第二傳聲器、DSP、放大模塊、揚聲器和壓電元件,該壓電元件覆蓋在車內(nèi)振動源上,所述至少一個第一傳聲器采集初級噪聲,經(jīng)DSP進行濾波和反相處理,并通過放大模塊放大以及揚聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級噪聲源反相的次聲源,所述第二傳聲器采集初級振動噪聲,經(jīng)DSP進行濾波和反相處理, 并通過放大模塊放大以及壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級振動噪聲源反相的次力源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,車內(nèi)降噪系統(tǒng)還包括第三傳聲器,所述第三傳聲器放置在距離揚聲器30mm-70mm位置,且該第三傳聲器通過DSP、放大模塊與揚聲器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,所述放大模塊為雙通道放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,所述雙通道放大器為與車內(nèi)多媒體共用的數(shù)字功率放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,所述第一傳聲器為多個,且多個第一傳聲器均勻設(shè)置在車內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,所述壓電元件覆蓋在車內(nèi)振動源的最強振動點上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,所述第二傳聲器設(shè)置在距離車內(nèi)最強振動點10mm-15mm位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,所述第一傳聲器、第二傳聲器和第三傳聲器采用單指向傳聲器,或者所述第一傳聲器、第二傳聲器或第三傳聲器采用單指向傳聲器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,所述DSP選用的型號是 TMS320F2812。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng),其特征在于,所述DSP采用RLS 算法進行自適應(yīng)濾波、調(diào)整以及處理。
專利摘要本實用新型提供一種車內(nèi)降噪系統(tǒng),包括至少一個第一傳聲器、第二傳聲器、DSP、放大模塊、揚聲器和壓電元件,該壓電元件設(shè)置在車內(nèi)振動源位置,所述至少一個第一傳聲器采集初級噪聲,經(jīng)DSP進行濾波和反相處理,并通過放大模塊放大以及揚聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級噪聲源反相的次聲源,所述第二傳聲器采集初級振動噪聲,經(jīng)DSP進行濾波和反相處理,并通過放大模塊放大以及壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級振動噪聲源反相的次力源??朔爽F(xiàn)有降噪技術(shù)對車內(nèi)的振動噪聲束手無策的技術(shù)問題,本實用新型既能對車內(nèi)的風(fēng)噪、路噪聲起到很好地降低、抑制作用,同時也能對車內(nèi)的振動源噪聲起到很好地降噪作用。
文檔編號H04R3/12GK201995115SQ20112002881
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者劉學(xué)光, 巫彩云, 康麗萍 申請人:比亞迪股份有限公司
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