一种汽车降噪结构及降噪方法
阅读说明：本技术 一种汽车降噪结构及降噪方法 (Automobile noise reduction structure and noise reduction method ) 是由 陈文新 康良军 郭奕君 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及整车主动降噪领域,尤其涉及一种汽车降噪结构及降噪方法,包括汽车车身,所述汽车车身的车轮位置上均固定有震动传感器,所述汽车车身外部设置有四个车外麦克风,所述汽车车身内部固定有多个车内麦克风,四个所述车外麦克风串联后与汽车主机相连,四个所述震动传感器串联后也与汽车主机相连,所述车内麦克风均与功放相连。只需要两根线,可以串联车外麦克风和震动传感器,线束少、接线简单、检修便利、有效降低车重；可以降低造车成本,提升乘车感受。(The invention relates to the field of active noise reduction of a whole automobile, in particular to an automobile noise reduction structure and a noise reduction method. Only two wires are needed, the microphone outside the vehicle and the vibration sensor can be connected in series, the wire harness is few, the wiring is simple, the overhaul is convenient, and the vehicle weight is effectively reduced; the vehicle manufacturing cost can be reduced, and the riding experience is improved.)
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技术领域
】本发明涉及整车主动降噪领域，尤其涉及一种汽车降噪结构及降噪方法。
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背景技术
】随着地球气候变化，各国汽车行业开始将燃油转向新能源，燃油汽车内噪音来源有胎噪、风噪、发动机噪音，新能源汽车内噪音来源少了发动机噪音，高端汽车通常会配备主动降噪功能，其工作原理为：在车舱内特定区域安装的麦克风接收到的噪声信号与发动机的转数信息会输入到车载功放，而功放会利用其内部独特的算法，令车载扬声器发出一个与引擎二次谐波噪声反相的波形。由于波的干涉效应，两个反相波形的声波在空中相遇时会相互抵消，从而使得车舱内的二次谐波噪声水平大幅降低。而车内安装的麦克风能持续监测、测量动力系统传导到车舱内的噪声，并实时调控扬声器发出的反相波的波形和幅度，从而让车内乘员摆脱车辆运行时的噪声干扰。
现在的整车降噪布置方法存在的不足有：每个节点(麦克风、传感器)都要两根独立线接到主机上、接线繁杂、增加车重；容易损坏、检修困难；
本发明即是针对现有技术的不足而研究提出的。
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发明内容
】本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供了一种汽车降噪结构及降噪方法。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种汽车降噪结构及降噪方法，包括汽车车身，所述汽车车身的车轮位置上均固定有震动传感器，所述汽车车身外部设置有四个车外麦克风，所述汽车车身内部固定有多个车内麦克风，四个所述车外麦克风串联后与汽车主机相连，四个所述震动传感器串联后也与汽车主机相连，所述车内麦克风均与功放相连；
所述汽车降噪结构采用的降噪方法，包含以下步骤：
步骤一：通过车外麦克风采集车外风噪数据、通过震动传感器收集轮胎震动及加速度数据；
步骤二：对采集的数据进行编码计算处理，得到对应的时段波形；
步骤三：基于所述时段波形，检测处理后的音频数据中是否包含语音部分；
a、根据预设长度实时截取就近时段内的目标波段；
b、将所述目标波段中的所有波峰和波谷相加，并计算出平均值；
c、若所述平均值大于预设的声音阈值，则判定所述音频数据中包含语音部分；
d、若所述平均值低于预设的声音阈值，则判定所述音频数据中包含噪音部分；
步骤四：若音频数据中不包含语音部分，则基于音频数据生成噪音模型，并实时通过功放播放反相声波抵消噪音，降低车内人耳听到的噪音量；
步骤五：在检测到音频数据中包含语音时，基于噪音模型对包含语音和噪音的混合音频进行降噪和编码处理，得到降噪之后的音频和噪音，将噪音部分实时通过功放播放反相声波抵消噪音，降低车内人耳听到的噪音量；
步骤六：利用车内麦克风检测车内降噪效果，并实时计算动态调整降噪计算，进一步优化降噪效果。
优选的，所述车外麦克风分别设置在汽车车身的前后左右四个方位。
优选的，所述车内麦克风串联后与功放相连。
优选的，所述车内麦克风均与集线器HUB连接，所述集线器HUB与功放连接。
本发明与现有的技术相比有如下优点：
只需要两根线，可以串联车外麦克风和震动传感器，线束少、接线简单、检修便利、有效降低车重；可以降低造车成本，提升乘车感受。
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附图说明
】下面结合附图对本发明的
具体实施方式
作进一步详细说明，其中：
图1为本发明的实施例一结构示意图；
图2为本发明的实施例二结构示意图；
图3为本发明的时段波形；
图4为降噪波形；
图1和图2中：1、车外麦克风；2、震动传感器；3、车内麦克风；4、主机；5、功放；
图3中：1、语音波形；2、噪音波形；3、波峰；4、波谷；
图4中：1、噪音波形；2、反向波形；
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明：
实施例一：
如图1、图3和图4所示，本发明公开了一种汽车降噪结构及降噪方法，包括汽车车身，汽车车身的车轮位置上均固定有震动传感器2，汽车车身外部设置有四个车外麦克风1，汽车车身内部固定有多个车内麦克风3，四个车外麦克风1串联后与汽车主机4相连，四个震动传感器2串联后也与汽车主机4相连，车内麦克风3均与功放5相连；
汽车降噪结构采用的降噪方法，包含以下步骤：
步骤一：通过车外麦克风1采集车外风噪数据、通过震动传感器2收集轮胎震动及加速度数据；
步骤二：对采集的数据进行编码计算处理，得到对应的时段波形；
步骤三：基于时段波形，检测处理后的音频数据中是否包含语音部分；
1、根据预设长度实时截取就近时段内的目标波段；
2、将所述目标波段中的所有波峰和波谷相加，并计算出平均值，见图3；
3、若所述平均值大于预设的声音阈值，则判定所述音频数据中包含语音部分，如图3中波形1所示；
4、若所述平均值低于预设的声音阈值，则判定所述音频数据中包含噪音部分，如图3中波形2所示；
步骤四：若音频数据中不包含语音部分，则基于音频数据生成噪音模型，并实时通过功放5播放反相声波抵消噪音，降低车内人耳听到的噪音量；
步骤五：在检测到音频数据中包含语音时，基于噪音模型对包含语音和噪音的混合音频进行降噪和编码处理，得到降噪之后的音频和噪音，将噪音部分实时通过功放5播放反相声波抵消噪音，降低车内人耳听到的噪音量；
步骤六：利用车内麦克风3检测车内降噪效果，并实时计算动态调整降噪计算，进一步优化降噪效果。
其中，车外麦克风1分别设置在汽车车身的前后左右四个方位。
其中，车内麦克风3串联后与功放5相连。
实施例二：
如图2至图4所示，本发明公开了一种汽车降噪结构及降噪方法，包括汽车车身，汽车车身的车轮位置上均固定有震动传感器2，汽车车身外部设置有四个车外麦克风1，汽车车身内部固定有多个车内麦克风3，四个车外麦克风1串联后与汽车主机4相连，四个震动传感器2串联后也与汽车主机4相连，车内麦克风3均与功放5相连；
汽车降噪结构采用的降噪方法，包含以下步骤：
步骤一：通过车外麦克风1采集车外风噪数据、通过震动传感器2收集轮胎震动及加速度数据；
步骤二：对采集的数据进行编码计算处理，得到对应的时段波形；
步骤三：基于时段波形，检测处理后的音频数据中是否包含语音部分；
1、根据预设长度实时截取就近时段内的目标波段；
2、将所述目标波段中的所有波峰和波谷相加，并计算出平均值，见图3；
3、若所述平均值大于预设的声音阈值，则判定所述音频数据中包含语音部分，如图3中波形1所示；
步骤四：若音频数据中不包含语音部分，则基于音频数据生成噪音模型，并实时通过功放5播放反相声波抵消噪音，降低车内人耳听到的噪音量；
步骤五：在检测到音频数据中包含语音时，基于噪音模型对包含语音和噪音的混合音频进行降噪和编码处理，得到降噪之后的音频和噪音，将噪音部分实时通过功放5播放反相声波抵消噪音，降低车内人耳听到的噪音量；
步骤六：利用车内麦克风3检测车内降噪效果，并实时计算动态调整降噪计算，进一步优化降噪效果。
其中，车外麦克风1分别设置在汽车车身的前后左右四个方位。
其中，车内麦克风3均与集线器HUB连接，集线器HUB与功放5连接。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，这些变化、修改、替换和变型，也应视为本发明的保护范围。
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