本發(fā)明涉及車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置，尤其涉及一種可增加麥克風(fēng)且增加時(shí)不受外設(shè)放大器的個(gè)數(shù)限制，從而能夠有效地收集車(chē)輛內(nèi)部發(fā)生的噪聲并消除的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置。
背景技術(shù)：
：車(chē)輛通常設(shè)置有多種裝置，最近不斷開(kāi)發(fā)設(shè)置能夠給駕駛員及乘客提供便利的裝置。其中代表性的有音頻裝置或空調(diào)裝置等，另外安裝有通過(guò)人工衛(wèi)星等確定車(chē)輛的位置并引導(dǎo)至目的地的路徑的導(dǎo)航設(shè)備的車(chē)輛也呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。最近正在開(kāi)發(fā)通過(guò)音頻裝置消除車(chē)輛內(nèi)發(fā)生的噪聲的技術(shù)。這時(shí)，車(chē)輛內(nèi)部的噪聲的發(fā)生因素有引擎的驅(qū)動(dòng)、路面的凹凸或者行駛中流入的風(fēng)聲等。一般消除這種噪聲的方法有通過(guò)在車(chē)內(nèi)設(shè)置能夠吸收噪聲的吸聲材料以減小噪聲的被動(dòng)噪聲控制方法，以及通過(guò)輸出與噪聲信號(hào)逆相位的控制信號(hào)以減小噪聲信號(hào)的主動(dòng)噪聲控制(ActiveNoiseControl；ANC)方法。欲購(gòu)買(mǎi)車(chē)輛的消費(fèi)者越來(lái)越傾向于更加舒適并安靜的車(chē)，在消除車(chē)輛引擎噪聲等低頻噪聲方面，最近比被動(dòng)噪聲控制方法具有更卓越效果的主動(dòng)噪聲控制方法受到矚目。一般在車(chē)輛中所采用的主動(dòng)噪聲控制裝置包括用于感測(cè)噪聲的麥克風(fēng)、由濾波器(自適應(yīng)濾波器(AdaptiveDigitalFilter))及控制器(信號(hào)控制器(SignalController))等構(gòu)成的反轉(zhuǎn)感測(cè)到的噪聲的相位的數(shù)字信號(hào)處理器(DigitalSignalProcessor；以下簡(jiǎn)稱(chēng)‘DSP’)模塊、放大相位反轉(zhuǎn)的噪聲的放大器以及播放放大的噪聲的揚(yáng)聲器等。并且，主動(dòng)噪聲控制裝置利用針對(duì)流入到車(chē)內(nèi)的噪聲生成大小與之相同但具有逆相位的人工音并使兩個(gè)信號(hào)重疊以削減噪聲級(jí)別或消除噪聲的方 式。與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)有韓國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)第10-2008-0091438號(hào)(公開(kāi)日：2008年10月13日，發(fā)明名稱(chēng)：在車(chē)輛使用的主動(dòng)噪聲控制方法及裝置)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：技術(shù)問(wèn)題現(xiàn)有的主動(dòng)噪聲控制裝置包含的麥克風(fēng)的個(gè)數(shù)取決于目標(biāo)噪聲控制性能和在車(chē)輛內(nèi)的位置，一般包括二至四個(gè)。這時(shí)，為了收集車(chē)輛內(nèi)發(fā)生的多種噪聲，需要增加麥克風(fēng)設(shè)置個(gè)數(shù)。但是，現(xiàn)有麥克風(fēng)設(shè)置成直接與外設(shè)放大器連接，因此追加設(shè)置受到限制，并且隨著麥克風(fēng)的增加，連接外置放大器與麥克風(fēng)的線束的長(zhǎng)度和整體重量等增加。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)串行連接麥克風(fēng)與外設(shè)放大器，可以增加麥克風(fēng)且增加時(shí)不受外設(shè)放大器的個(gè)數(shù)限制，從而能夠有效收集車(chē)輛內(nèi)發(fā)生的噪聲并消除的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置。并且，本發(fā)明的目的在于提供一種解決麥克風(fēng)與外設(shè)放大器以串行信號(hào)傳送方式收發(fā)信號(hào)的情況下麥克風(fēng)可能發(fā)生的電壓壓降，以提高電流效率及電源穩(wěn)定性的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明一方面的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置，其特征在于，包括：多個(gè)麥克風(fēng)，其接收車(chē)輛中發(fā)生的噪聲并生成相應(yīng)的電子信號(hào)；外設(shè)放大器，其供應(yīng)所述多個(gè)麥克風(fēng)工作所需的電源；以及主機(jī)單元，其控制所述外設(shè)放大器，使得基于所述多個(gè)麥克風(fēng)生成的電子信號(hào)輸出用于消除所述噪聲的信號(hào)。本發(fā)明的特征在于，所述外設(shè)放大器包括：電源部；數(shù)字信號(hào)處理器(DigitalSignalProcessor；DSP)，其信號(hào)處理所述多個(gè)麥克風(fēng)生成的電子信號(hào)，以輸出用于消除所述噪聲的信號(hào)；以及主通信部，其向所述多個(gè)麥克風(fēng)供應(yīng)所述電源部的電源，并將從所述多個(gè)麥克風(fēng)接收的電子信號(hào)傳送到所述DSP。本發(fā)明的特征在于，所述主通信部以串行信號(hào)傳送方式與所述多個(gè)麥克風(fēng)進(jìn)行通信。本發(fā)明的特征在于，所述多個(gè)麥克風(fēng)分別包括：轉(zhuǎn)換部，其將所述車(chē)輛產(chǎn)生的噪聲轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)；以及副通信部，其與所述主通信部收發(fā)信號(hào)。本發(fā)明的特征在于，所述多個(gè)麥克風(fēng)還分別包括：開(kāi)關(guān)，其與所述副通信部的內(nèi)部接地電阻并行連接。本發(fā)明的特征在于：所述開(kāi)關(guān)包括N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(N-typeMetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor；NMOSFET)。本發(fā)明的特征在于：所述多個(gè)麥克風(fēng)與所述外設(shè)放大器相互串行連接。本發(fā)明的特征在于：所述主機(jī)單元根據(jù)相互串行連接的所述麥克風(fēng)的個(gè)數(shù)或者所述麥克風(fēng)的電流消耗量確定所述開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟、關(guān)閉與否。本發(fā)明的特征在于：所述主機(jī)單元在相互串行連接的所述麥克風(fēng)的個(gè)數(shù)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)個(gè)數(shù)時(shí)開(kāi)啟所述開(kāi)關(guān)。本發(fā)明的特征在于：所述主機(jī)單元在相互串行連接的所述麥克風(fēng)的電流消耗量超過(guò)預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電流時(shí)開(kāi)啟所述開(kāi)關(guān)。技術(shù)效果本發(fā)明通過(guò)相互串行連接麥克風(fēng)與外設(shè)放大器，能夠增加麥克風(fēng)且增加時(shí)不受外設(shè)放大器的個(gè)數(shù)限制，從而能夠有效地收集并消除車(chē)輛內(nèi)部發(fā)生的噪聲。并且，本發(fā)明通過(guò)并行連接麥克風(fēng)的內(nèi)部電阻與開(kāi)關(guān)減少全體麥克風(fēng)的合成電阻，解決與麥克風(fēng)以串行信號(hào)傳送方式收發(fā)外設(shè)放大器的信號(hào)的情況下麥克風(fēng)可能發(fā)生的電壓壓降，從而能夠提高電流效率及電源穩(wěn)定性。附圖說(shuō)明圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的功能框圖；圖2為比較現(xiàn)有車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置與根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的線束的連接狀態(tài)的示意圖；圖3為比較現(xiàn)有車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置與根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的線束的連接長(zhǎng)度的差異的示意圖；圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的電流流 動(dòng)的示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明100：主機(jī)單元200：外設(shè)放大器210：電源部230：數(shù)字信號(hào)處理器250：主通信部300：麥克風(fēng)300a：第一麥克風(fēng)300b：第二麥克風(fēng)300c：第三麥克風(fēng)300d：第四麥克風(fēng)310：轉(zhuǎn)換部330：副(slave)通信部350：開(kāi)關(guān)具體實(shí)施方式以下參照附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置。在此，為了說(shuō)明的明確性及便利性而放大顯示了附圖中部分線條的寬度或構(gòu)成要素的尺寸。另外，下述的用語(yǔ)是根據(jù)在本發(fā)明中的功能而定義的用語(yǔ)，根據(jù)不同的使用者、運(yùn)用者的目的或慣例而有所差異。因此所定義的這些用語(yǔ)應(yīng)以說(shuō)明書(shū)全文的內(nèi)容為準(zhǔn)。圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的功能框圖。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置包括主機(jī)單元100、外設(shè)放大器200及多個(gè)麥克風(fēng)300。主機(jī)單元100控制車(chē)輛用音頻系統(tǒng)的整個(gè)工作，在本實(shí)施例中尤其控制下述外設(shè)放大器200使得輸出用于消除車(chē)輛中發(fā)生的噪聲的信號(hào)。即，車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置利用聲音的特性即波動(dòng)疊加原理抵消噪聲，可發(fā)生噪聲的位置設(shè)置有能夠分析聲音的波形的麥克風(fēng)300，所述車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置通過(guò)外設(shè)放大器200輸出用于消除麥克風(fēng)300分析的噪聲的信號(hào)，以抵消車(chē)輛中發(fā)生的噪聲。車(chē)輛中采用的主動(dòng)噪聲控制裝置的實(shí)現(xiàn)方法是已經(jīng)公知的技術(shù)，因此省略說(shuō)明具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。外設(shè)放大器200向多個(gè)麥克風(fēng)300供應(yīng)工作所需的電源，基于主機(jī)100的控制輸出用于消除噪聲的信號(hào)。特別是，本實(shí)施例中外設(shè)放大器200包括電源部210、數(shù)字信號(hào)處理器 (DigitalSignalProcessor；DSP)230及主通信部250。電源部210存儲(chǔ)后述的多個(gè)麥克風(fēng)300工作所需的電源，具體地，電源部210可以包括通過(guò)電纜向音響設(shè)備中需要電源的設(shè)備供電的幻象電源(PhantomPower)。DSP230信號(hào)處理多個(gè)麥克風(fēng)300發(fā)生的電子信號(hào)，以輸出用于消除車(chē)輛中發(fā)生的噪聲的信號(hào)。主通信部250向多個(gè)麥克風(fēng)300供應(yīng)電源部210的電源，并且將從多個(gè)麥克風(fēng)300接收的電子信號(hào)傳送到DSP230。特別是，本實(shí)施例中主通信部250以串行信號(hào)傳送方式與多個(gè)麥克風(fēng)300進(jìn)行通信，以收發(fā)數(shù)據(jù)及控制信號(hào)等。即，本實(shí)施利中外設(shè)放大器200與與外設(shè)放大器200一對(duì)一對(duì)應(yīng)的麥克風(fēng)300并不是以并行信號(hào)傳送方式進(jìn)行通信，而是與依次連接的麥克風(fēng)300以串行信號(hào)傳送方式進(jìn)行通信，從而可以減少連接外設(shè)放大器200與麥克風(fēng)300的線束的長(zhǎng)度與重量。圖2為比較現(xiàn)有車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置與根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的線束的連接狀態(tài)的示意圖。圖2中(A)為顯示現(xiàn)有車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的線束連接狀態(tài)的示意圖，圖2中(B)為顯示本實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的線束連接狀態(tài)的示意圖。如圖2中(A)所示，現(xiàn)有車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置中外設(shè)放大器與麥克風(fēng)分別并行連接，因此線束的長(zhǎng)度長(zhǎng)，可連接于外設(shè)放大器的麥克風(fēng)的個(gè)數(shù)受到限制。并且如圖2中(A)所示，現(xiàn)有車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置中的麥克風(fēng)需要專(zhuān)門(mén)從車(chē)輛電池接入電源的線束，因此整個(gè)線束的長(zhǎng)度長(zhǎng)，整體重量上升。相反，由圖2中(B)可知，本實(shí)施例的多個(gè)麥克風(fēng)300相互串行連接于外設(shè)放大器200，從而整個(gè)線束的長(zhǎng)度縮短。并且，多個(gè)麥克風(fēng)300相互串行連接于外設(shè)放大器200，因此根據(jù)本實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置可增加麥克風(fēng)300且增加時(shí)不受外設(shè)放大器200的端口數(shù)的限制。圖3為比較現(xiàn)有車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置與根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē) 輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的線束的連接長(zhǎng)度差異的示意圖。基于圖3比較根據(jù)本實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的線束的長(zhǎng)度與現(xiàn)有車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的線束長(zhǎng)度如下表所示：【表1】與外設(shè)放大器之間的距離現(xiàn)有的裝置本發(fā)明的裝置第一麥克風(fēng)300a4.5m1.5m第二麥克風(fēng)300b3m2.5m第三麥克風(fēng)300c2m2.5m第四麥克風(fēng)300d0.5m0.5m合計(jì)11m6m現(xiàn)有車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置中外設(shè)放大器分別與各麥克風(fēng)連接，因此由表1可知連接與外設(shè)放大器距離最遠(yuǎn)的麥克風(fēng)的線束長(zhǎng)度高達(dá)4.5m，因此整個(gè)線束長(zhǎng)度達(dá)到11m。相反，由表1可知根據(jù)本實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置中多個(gè)麥克風(fēng)300相互串行連接并與外設(shè)放大器200連接，因此需要的線束長(zhǎng)度大幅縮短。具體地，本實(shí)施例只用6m的線束便可連接與原本需要11m的線束才能連接的麥克風(fēng)300數(shù)量相同數(shù)量的麥克風(fēng)及外設(shè)放大器200。麥克風(fēng)300接收車(chē)輛中發(fā)生的噪聲并發(fā)生相應(yīng)的電子信號(hào)。具體地，麥克風(fēng)300包括將車(chē)輛中發(fā)生的噪聲轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)的轉(zhuǎn)換部310、與外設(shè)放大器200的主通信部250收發(fā)信號(hào)的副通信部330。特別是，本實(shí)施例的麥克風(fēng)300還包括與副通信部330的內(nèi)部接地電阻RGND并行連接的開(kāi)關(guān)350，以減少相互串行連接的麥克風(fēng)300的電流通過(guò)副通信部330的內(nèi)部電阻時(shí)發(fā)生的電壓壓降(VoltageDrop)。即，在以串行方式發(fā)送信號(hào)的情況下，通過(guò)副通信部330的內(nèi)部接地電阻RGND的過(guò)程中發(fā)生電壓壓降，并且串行連接的麥克風(fēng)300的個(gè)數(shù)越多，所通過(guò)的內(nèi)部接地電阻RGND越多，因此電壓壓降量可能會(huì)上升。因此，本實(shí)施例中并行連接副通信部330的內(nèi)部接地電阻RGND與開(kāi)關(guān)350，以減小合成電阻。具體地，本實(shí)施例中開(kāi)關(guān)350可以包括N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶 體管(N-typeMetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor；以下簡(jiǎn)稱(chēng)‘NMOSFET’)，主機(jī)單元100的通用輸入輸出接口(GeneralPurposeInputOutput；GPIO)與NMOSFET的柵極(GATE)連接，可通過(guò)向柵極輸入信號(hào)開(kāi)啟或關(guān)閉開(kāi)關(guān)350，具體地，副通信部330通過(guò)主通信部250的控制接口(controlinterface)接收開(kāi)啟、關(guān)閉信號(hào)，并基于相應(yīng)信號(hào)控制NMOSFET。即，NMOSFET開(kāi)啟的狀態(tài)下，漏極與源極之間的電阻為數(shù)十mΩ，該電阻與副通信部330的內(nèi)部接地電阻相比是非常小的值，副通信部330與開(kāi)關(guān)350并行連接的情況下的合成電阻接近NMOSFET的漏極與源極之間的電阻即數(shù)十mΩ，從而可以減少經(jīng)過(guò)合成電阻的過(guò)程中的電壓壓降量。特別是，主機(jī)單元100能夠基于相互串行連接的多個(gè)麥克風(fēng)300的個(gè)數(shù)或麥克風(fēng)300的電流消耗量確定開(kāi)關(guān)350的開(kāi)啟、關(guān)閉。具體地，主機(jī)單元100在相互串行連接的多個(gè)麥克風(fēng)300的個(gè)數(shù)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)個(gè)數(shù)或者麥克風(fēng)300的電流消耗量超過(guò)預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電流的情況下開(kāi)啟開(kāi)關(guān)350。這時(shí)，基準(zhǔn)個(gè)數(shù)和基準(zhǔn)電流是產(chǎn)生車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置可正常工作的范圍內(nèi)的電壓壓降的麥克風(fēng)的最大個(gè)數(shù)和最大電流消耗量。即，麥克風(fēng)300的連接個(gè)數(shù)達(dá)到產(chǎn)生使車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置無(wú)法正常工作的程度的電壓壓降的個(gè)數(shù)，或者麥克風(fēng)300消耗的電流達(dá)到無(wú)法正常工作的程度的情況下，主機(jī)單元100開(kāi)啟開(kāi)關(guān)350以減少電壓壓降。圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛的主動(dòng)噪聲控制裝置的電流流向的示意圖。參照?qǐng)D4，外設(shè)放大器200的電源部210向多個(gè)麥克風(fēng)300供應(yīng)的總電流Itotal如以下數(shù)學(xué)式1所示：【數(shù)學(xué)式1】Itotal＝Imaster+IA并且，包括電纜損失的通過(guò)全體麥克風(fēng)300的副通信部330的電流IA如以下數(shù)學(xué)式2所示：【數(shù)學(xué)式2】IA＝IB+Islave1并且，通過(guò)第2～n個(gè)麥克風(fēng)300的副通信部330的電流IB如以下數(shù)學(xué)式3所示：【數(shù)學(xué)式3】IB＝Islave2+Islave3+…+Islaven并且，電流IB通過(guò)串行連接的麥克風(fēng)300的副通信部330時(shí)，在副通信部330的內(nèi)部接地電阻RGND發(fā)生電壓壓降。這時(shí)，在副通信部330的內(nèi)部接地電阻RGND發(fā)生的整個(gè)電壓壓降Vdrop通過(guò)如下數(shù)學(xué)式4計(jì)算：【數(shù)學(xué)式4】Vdrop＝IB×RGNL并且，IB隨麥克風(fēng)300連接數(shù)量的增多而上升，因此連接的麥克風(fēng)300的數(shù)量越多，整個(gè)電壓壓降量越大。從而本實(shí)施例如上所述，并行連接開(kāi)關(guān)350與副通信部330的內(nèi)部接地電阻RGND，通過(guò)減少合成電阻減少整體電壓壓降。本發(fā)明相互串行連接麥克風(fēng)與外設(shè)放大器，因此可增加麥克風(fēng)且增加時(shí)不受外設(shè)放大器的個(gè)數(shù)限制，從而能夠有效地收集并消除車(chē)輛內(nèi)部發(fā)生的噪聲。并且，本發(fā)明通過(guò)并行連接麥克風(fēng)的內(nèi)部電阻與開(kāi)關(guān)減少全體麥克風(fēng)的合成電阻，解決與麥克風(fēng)以串行信號(hào)傳送方式收發(fā)外設(shè)放大器的信號(hào)時(shí)麥克風(fēng)可能發(fā)生電壓壓降的問(wèn)題，因此能夠提高電流效率及電源穩(wěn)定性。本發(fā)明參考附圖所示的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但這僅作為示例，本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員應(yīng)理解還可以做多種變形或得到其他等同的實(shí)施例。本發(fā)明真正的技術(shù)保護(hù)范圍由技術(shù)方案確定。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3