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(shí)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(duì)IOOOhz以上的頻譜噪聲是有效的，但是對(duì)低于IOOOhz以下的的低頻噪聲卻不能有效抑制，這是因?yàn)樵肼暤念l率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，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(duì)于空間有限的車輛來(lái)說(shuō)是不可能的。現(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(duì)車內(nèi)的噪聲做有限地抑制，而對(duì)于車內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)源引起的振動(dòng)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(wú)法從根本上徹底解決車內(nèi)噪聲的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有降噪技術(shù)對(duì)車內(nèi)的振動(dòng)噪聲束手無(wú)策的技術(shù)問(wèn)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(duì)車內(nèi)的風(fēng)噪、路噪聲起到很好地降低、抑制作用，同時(shí)也能對(duì)車內(nèi)的振動(dòng)源噪聲起到很好地降噪作用。本實(shí)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(gè)第一傳聲器、第二傳聲器、DSP、放大模塊、揚(yáng)聲器和壓電元件，該壓電元件覆蓋在車內(nèi)振動(dòng)源上，所述至少一個(gè)第一傳聲器采集初級(jí)噪聲， 經(jīng)DSP進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊放大以及揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)噪聲源反相的次聲源，所述第二傳聲器采集初級(jí)振動(dòng)噪聲，經(jīng)DSP進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊放大以及壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)振動(dòng)噪聲源反相的次力源。進(jìn)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(yáng)聲器 30mm-70mm位置，且該第三傳聲器通過(guò)DSP、放大模塊與揚(yáng)聲器相連。進(jìn)一步，所述放大模塊為雙通道放大器。進(jìn)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(jìn)一步，所述第一傳聲器為多個(gè)，且多個(gè)第一傳聲器均勻設(shè)置在車內(nèi)。進(jìn)一步，所述壓電元件覆蓋在車內(nèi)振動(dòng)源的最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)上。進(jìn)一步，所述第二傳聲器設(shè)置在距離車內(nèi)最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)10mm-15mm位置。進(jìn)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(jìn)一步，所述DSP選用的型號(hào)是TMS320F2812。進(jìn)一步，所述DSP采用RLS算法進(jìn)行自適應(yīng)濾波、調(diào)整以及處理。從本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以看出，車內(nèi)降噪系統(tǒng)通過(guò)包括至少一個(gè)第一傳聲器、第二傳聲器、DSP、放大模塊、揚(yáng)聲器和壓電元件，該壓電元件覆蓋在車內(nèi)振動(dòng)源上，所述至少一個(gè)第一傳聲器采集初級(jí)噪聲，經(jīng)DSP進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊放大以及揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)噪聲源反相的次聲源，所述第二傳聲器采集初級(jí)振動(dòng)噪聲，經(jīng) DSP進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊放大以及壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)振動(dòng)噪聲源反相的次力源，使得本實(shí)用新型具備雙通道降噪功能，既能對(duì)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(duì)車內(nèi)的振動(dòng)源引起的振動(dòng)噪聲也起到很好地抑制振動(dòng)，從而更有效地降低噪聲。而且，本實(shí)施新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推廣應(yīng)用價(jià)值大。

圖1為本實(shí)用新型車內(nèi)降噪系統(tǒng)提供的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型車內(nèi)降噪系統(tǒng)提供的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)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(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)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(gè)第一傳聲器、DSP、放大模塊和揚(yáng)聲器組成，即至少一個(gè)第一傳聲器采集初級(jí)噪聲，經(jīng) DSP進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊放大、揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)噪聲源反相的次聲源，使得次聲源能夠與初級(jí)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(jí)振動(dòng)噪聲，經(jīng)DSP進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊放大、壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)振動(dòng)噪聲源反相的次力源，使得次力源能夠與初級(jí)振動(dòng)噪聲源相互抵消，從而很好地降低了振動(dòng)源產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲。為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解、實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，以下通過(guò)具體實(shí)施例以及附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本實(shí)用新型車內(nèi)降噪系統(tǒng)提供的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖，參閱圖1，車內(nèi)降噪系統(tǒng)包括4個(gè)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(yáng)聲器5和壓電元件6，該壓電元件6覆蓋在車內(nèi)振動(dòng)源的最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)上，所述4個(gè)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(jí)噪聲，經(jīng)DSP3進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊4放大以及揚(yáng)聲器5轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)噪聲源反相的次聲源，使得次聲源能夠與初級(jí)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(qiáng)的振動(dòng)源附近(例如距離車內(nèi)最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)10mm-15mm位置)，用于采集初級(jí)振動(dòng)噪聲轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)DSP3進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊4放大后，再由壓電元件6將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為力信號(hào)即次力源輸出，該次力源與初級(jí)振動(dòng)噪聲源反相，使得次力源能夠與初級(jí)振動(dòng)噪聲相互抵消，從而很好地降低了振動(dòng)源產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲。本實(shí)施例中，雖然第一傳聲器1為4個(gè)，但本實(shí)用新型的第一傳聲器1不限于4個(gè)， 還可為2個(gè)、3個(gè)、5個(gè)、6個(gè)等等，因?yàn)椴捎玫牡谝粋髀暺?越多，采集到的初級(jí)噪聲也越多， 因此其降噪地效果也越好，但同時(shí)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(gè)數(shù)。另外，作為優(yōu)選方案，多個(gè)第一傳聲器1均勻設(shè)置在車內(nèi)，目的是，采集到的初級(jí)噪聲越廣泛。[0024]本實(shí)施例中，壓電元件6優(yōu)選覆蓋在車內(nèi)振動(dòng)源的最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)上，該最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)可根據(jù)檢測(cè)并比較確定，以比亞迪FO車為例，該車內(nèi)振動(dòng)源最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)的位置是指發(fā)動(dòng)機(jī)艙室與駕駛室之間的隔壁(當(dāng)然，不同的車型其振動(dòng)源的最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)具體位置不同)，在汽車處于怠速狀態(tài)時(shí)，隔壁的中心點(diǎn)上產(chǎn)生頻率為550hz-660hz的振動(dòng)，這種振動(dòng)無(wú)可避免的成為一種噪聲，當(dāng)未使用本實(shí)用新型的車內(nèi)降噪系統(tǒng)時(shí)，其實(shí)際測(cè)試為58dB，而使用本實(shí)用新型的車內(nèi)降噪系統(tǒng)時(shí)，噪聲可降低4-6db，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)噪聲的閥值以下。上述實(shí)施例中，只需找到車內(nèi)振動(dòng)源的最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)的一個(gè)位置即可，可以理解的是，根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，除了選擇車內(nèi)振動(dòng)源的最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)外，還可以選擇振動(dòng)源第二強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)，此時(shí)對(duì)于振動(dòng)源第二強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)，同樣地需在其上增加設(shè)置對(duì)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(shí)施例的車內(nèi)振動(dòng)源最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)，在此不做具體說(shuō)明。另外，依次類推，還可以選擇振動(dòng)源第三強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)、振動(dòng)源第四強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)等等。本實(shí)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(hào)以及經(jīng)DSP3濾波、反相處理后的信號(hào)。當(dāng)然，本實(shí)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(gè)放大器組成，即兩個(gè)放大器分別用于放大上述經(jīng) DSP3濾波、反相處理后的信號(hào)和經(jīng)DSP3濾波、反相處理后的信號(hào)。作為本實(shí)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(guò)程通過(guò)車內(nèi)多媒體的DSP3處理切換，在多媒體音響工作時(shí)，降噪系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)，不會(huì)抵消音樂(lè)重放；音響關(guān)閉時(shí)，只是關(guān)閉音響的信號(hào)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(dòng)工作，通過(guò)該數(shù)字功率放大器分別放大輸出信號(hào)到揚(yáng)聲器5和壓電元件6。這樣，既降低了成本，也實(shí)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(shí)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(diǎn)1、對(duì)所采集的噪聲信號(hào)具有明確的指向，對(duì)指向以外的信號(hào)則予以衰減，避免了聲場(chǎng)中其它聲信號(hào)的干擾。2、對(duì)所采集的信號(hào)進(jìn)行了帶寬壓縮，把采集進(jìn)入傳聲器的信號(hào)限制在50_900hz 的最強(qiáng)噪聲頻段中，減少了 DSP的數(shù)據(jù)處理量。本實(shí)施例中，所述DSP3選用的型號(hào)是TMS320F2812。本實(shí)施例中，所述DSP3優(yōu)選采用RLS算法進(jìn)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(diǎn)1)由于具有較快的收斂速度和對(duì)特征值分布不敏感的特性，因此是其成為處理這種信號(hào)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(shí)間更新實(shí)現(xiàn)了維納濾波器。對(duì)于平穩(wěn)信號(hào)，維納濾波器與RLS濾波器可以獲得相同的最優(yōu)權(quán)。對(duì)于非平穩(wěn)信號(hào)，RLS濾波器可實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)變過(guò)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(yǔ)音增強(qiáng)、信道均衡、回聲抵消、雷達(dá)等需要進(jìn)行快變跟蹤的信號(hào)處理領(lǐng)域。圖2為本實(shí)用新型車內(nèi)降噪系統(tǒng)提供的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖，參閱圖2，車內(nèi)降噪系統(tǒng)包括4個(gè)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(yáng)聲器5和壓電元件6，該壓電元件6覆蓋在車內(nèi)振動(dòng)源的最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)上，所述4個(gè)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(jí)噪聲，經(jīng)DSP3進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊4放大以及揚(yáng)聲器5轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)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(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)10mm-15mm位置，用于采集初級(jí)振動(dòng)噪聲，經(jīng)DSP3 進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊4放大以及壓電元件6轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)振動(dòng)噪聲源反相的次力源；所述第三傳聲器7放置在揚(yáng)聲器5附近(例如距離揚(yáng)聲器5為30mm-70mm 的位置)，該第三傳聲器7采集揚(yáng)聲器5附近的噪聲，通過(guò)DSP3和放大模塊4與揚(yáng)聲器5相連，目的是進(jìn)行第二次降噪處理，進(jìn)一步降低車內(nèi)噪聲。由以上可知，該實(shí)施例是對(duì)上一實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，即放置在距離揚(yáng)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(guò)DSP3、放大模塊4與揚(yáng)聲器5相連， 用于對(duì)車內(nèi)噪聲進(jìn)行第二次降噪處理，目的是，更好地實(shí)現(xiàn)車內(nèi)降噪效果。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)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(gè)第一傳聲器、第二傳聲器、DSP、放大模塊、揚(yáng)聲器和壓電元件，該壓電元件覆蓋在車內(nèi)振動(dòng)源上，所述至少一個(gè)第一傳聲器采集初級(jí)噪聲，經(jīng)DSP進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊放大以及揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)噪聲源反相的次聲源，所述第二傳聲器采集初級(jí)振動(dòng)噪聲，經(jīng)DSP進(jìn)行濾波和反相處理， 并通過(guò)放大模塊放大以及壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)振動(dòng)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(yáng)聲器30mm-70mm位置，且該第三傳聲器通過(guò)DSP、放大模塊與揚(yáng)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(gè)，且多個(gè)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(dòng)源的最強(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)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(qiáng)振動(dòng)點(diǎn)10mm-15mm位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)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(xiàng)所述的車內(nèi)降噪系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP選用的型號(hào)是 TMS320F2812。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)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(jìn)行自適應(yīng)濾波、調(diào)整以及處理。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種車內(nèi)降噪系統(tǒng)，包括至少一個(gè)第一傳聲器、第二傳聲器、DSP、放大模塊、揚(yáng)聲器和壓電元件，該壓電元件設(shè)置在車內(nèi)振動(dòng)源位置，所述至少一個(gè)第一傳聲器采集初級(jí)噪聲，經(jīng)DSP進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊放大以及揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)噪聲源反相的次聲源，所述第二傳聲器采集初級(jí)振動(dòng)噪聲，經(jīng)DSP進(jìn)行濾波和反相處理，并通過(guò)放大模塊放大以及壓電元件轉(zhuǎn)換后輸出與初級(jí)振動(dòng)噪聲源反相的次力源?？朔爽F(xiàn)有降噪技術(shù)對(duì)車內(nèi)的振動(dòng)噪聲束手無(wú)策的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型既能對(duì)車內(nèi)的風(fēng)噪、路噪聲起到很好地降低、抑制作用，同時(shí)也能對(duì)車內(nèi)的振動(dòng)源噪聲起到很好地降噪作用。
文檔編號(hào)H04R3/12GK201995115SQ20112002881
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)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(qǐng)人:比亞迪股份有限公司