專利名稱：車內主動消聲系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及消聲技術，尤其涉及一種車內主動消聲系統。
背景技術：
目前，汽車行駛速度可達到一百至兩百公里每小時，隨之車內噪音也 達到了更高的量級，尤其在高速行駛過程中，汽車的風噪、輪噪和發動機 噪聲變得十分明顯，因此對乘客乘車的舒適感會造成較大的影響。而現今 汽車內部噪聲的消除主要都是通過合理的汽車內部和外部結構設計來被 動地降低汽車行駛過程中產生的噪音，缺少從主動消聲方面降低噪聲的處 理。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種車內主動消聲系統，可+:動 消除汽車的噪聲，從而可在被動消聲技術的基礎上再次降低車內的噪聲量 級，提供一個良好的車內聲音環境，進而提高乘客乘車的舒適度。
為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種車內—冬:動消聲系統，包
括
聲音捕捉模塊，用于采集汽車內的聲音信號；
控制器模塊，與所述聲音捕捉模塊連接，接收由所述聲音捕捉模塊釆
集到的聲音信號，并過濾出其中聲響最大的噪音信號，然后對該噪rn言號 進行反向處理，形成與該噪音信號頻率和振幅相同，而相位相反的消聲聲
波的量化數據；
聲音運放模塊，與控制器模塊連接，接收控制器模塊發出的消聲信號， 對該消聲信號進行放大和濾波，并輸出到有源音箱。
本實用新型由于采用了上述技術方案，具有這樣的有益效果，即本實 用新型利用聲波相互干涉抵消的原理，可發出與汽車行駛過程中傳入車內 的噪聲頻率和幅值相同，而相位相反的消聲聲波，從而起到消除或降低汽 車內的噪聲的作用，進而為乘客提供一個更加舒適的乘坐環境。
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明
圖1為本實用新型主動消聲系統的工作原理示意圖2為本實用新型主動消聲系統的結構框圖3為本實用新型聲音捕捉模塊的一個實施例的結構示意圖4為本實用新型聲音運放模塊的一個實施例的結構示意圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型主動消聲系統的工作原理示意圖，通過聲音傳感器 檢測噪音的頻率、振幅和相位，然后根據聲音干涉原理，由控制器處理輸 出頻率、振幅相同，而相位相反的消聲聲波，與噪聲聲波相互干涉抵消， 從而達到降低噪聲的目的。
如圖2所示，本實用新型的主動消聲系統包括聲音捕捉模塊、控制器 模塊和聲音運放模塊。其中，所述聲音捕捉模塊用于采集汽車內的聲音信
號。參見圖3所示，在個實施例中，為了實現對聲音信號的實時更新，
所述聲音捕捉模塊通過麥克風MICl以10 30ms為間隔對車內的聲音信號 進行采樣，并將采樣出的聲音模擬信號經過濾波電路(C1和R2)進行濾 波，通過運放芯片LM381對濾波后的信號進行放大，然后再將放大后的信 號輸出到控制器模塊。
由于噪聲的頻率和響度同人聲與音樂的頻率和響度是有差異的，相對 較高，因此所述控制器模塊在接收到聲音捕捉模塊送來的聲音信號后，需 先過濾出其中聲響最大的噪音信號，然后再對該噪音信號進行反向處理， 形成與該噪音信號頻率和振幅相同，而相位相反的消聲聲波的量化數據。 在一個實施例中，所述控制器模塊可以由DSP處理器來實現，當聲音模擬 信號進入到該DSP處理器后，首先對其進行AD轉換，將輸入的信號轉換 為可為DSP處理器進行運算處理的數字信號，然后根據聲波干涉抵消的原 理，對轉換后的信號進行處理。例如根據從聲音捕捉模塊處接收到的聲音 信號，在頻率為lOOOHz以上和響度為60分貝以上的區間中過濾出聲響最 大的噪音信號，然后將過濾出的噪音信號通過DSP進行相位反相、頻率同 步、幅值同步等操作，并隨后通過DA轉換將消聲信號轉換成模擬信號輸 出到所述聲音運放模塊。其中，所述AD和DA轉換電路可以用集成在DSP 處理器屮的AD、 DA轉換模塊來實現，也可以使用單獨的電路來實現。當 然，本領域的 -般技術人員根據前面的描述，應該也可以設計出用模擬電 路的形式來對噪音信號進行處理，而不會超出本實用新型所要保護的范 圍。
所述聲音運放模塊接收所述控制器模塊發出的消聲信號，對所述消聲 信號進行放大和濾波，并輸出到有源音箱，發出消聲聲音。其所發出的消
聲聲音會同車內的相應噪聲千涉抵消，從而最終達到抵消車內噪聲的目 的。在一個實施例中，所述聲音運放模塊的結構如圖4所示，其中通過功
率放大芯片LM1875來放大消聲聲音，并通過由C10和R20實現的RC濾波 電路來對放大后的消聲聲音進行濾波。
當通過該系統輸出消聲聲音后，該系統還會對車內環境進行噪聲再采 樣，以判斷噪音是否減小到預期大小。如果噪音超標，系統還可對消聲聲 波進行頻率相位調整，再反饋采集噪音進行調整，最終達到消聲的目的。 綜上所述，可知本實用新型所輸出的消聲聲波會與噪音中聲音最大的部分 抵消，不會形成新的噪音源，因此汽車內部的噪音將會減弱。由于在高速 行駛的汽車內部會有巨大的路噪和胎噪，因此本實用新型會非常有用，尤 其有益于提高乘客的舒適感。
權利要求1、一種車內主動消聲系統，其特征在于，包括聲音捕捉模塊，用于采集汽車內的聲音信號；控制器模塊，與所述聲音捕捉模塊連接，接收聲音捕捉模塊采集到的聲音信號，并過濾出其中聲響最大的噪音信號，然后對該噪音信號進行反向處理，形成與該噪音信號頻率和振幅相同，而相位相反的消聲聲波的量化數據；聲音運放模塊，與控制器模塊連接，接收所述控制器模塊發出的消聲信號，對該消聲信號進行放大和濾波，并輸出到有源音箱。
2、 根據權利要求l所述的車內主動消聲系統，其特征在于，所述聲音 捕捉模塊通過麥克風以10 30ms為間隔對車內的聲音信號進行采樣，通過一濾波電路將采樣出的聲音模擬信號進行濾波，并通過運放芯片對濾波后 的信號進行放大。
3、 根據權利要求l所述的車內主動消聲系統，其特征在于，所述控制 器模塊用帶有模數和數模轉換功能的DSP處理器實現。
4、 根據權利要求l所述的車內主動消聲系統，其特征在于，所述控制 器模塊由模數轉換電路、DSP處理器和數模轉換電路實現。
5、 根據權利要求l所述的車內主動消聲系統，其特征在于，所述聲音 運放模塊通過功率放大芯片來對所述消聲信號進行放大，并通過濾波電路 對放大后的消聲信號進行濾波。
專利摘要本實用新型公開了一種車內主動消聲系統，包括聲音捕捉模塊，用于采集汽車內的聲音信號；控制器模塊，與所述聲音捕捉模塊連接，接收聲音捕捉模塊采集到的聲音信號，并過濾出其中聲響最大的噪音信號，然后對該噪音信號進行反向處理，形成與該噪音信號頻率和振幅相同，而相位相反的消聲聲波的量化數據；聲音運放模塊，與控制器模塊連接，接收所述控制器模塊發出的消聲信號，對該消聲信號進行放大和濾波，并輸出到有源音箱。本實用新型可主動消除汽車的噪聲，從而可在被動消聲技術的基礎上再次降低車內的噪聲量級，提供一個良好的車內聲音環境，進而提高乘客乘車的舒適度。
文檔編號G10K11/178GK201177964SQ20082006045
公開日2009年1月7日 申請日期2008年1月30日 優先權日2008年1月30日
發明者羅來軍, 陸秋劍, 黃東亞 申請人:聯創汽車電子有限公司