用于屏蔽噪音的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种屏蔽由车辆发动机中旋转设备产生的噪音的方法。该方法包括：-检查一个或多个发动机输入条件是否满足发动机输入条件阈值，其中，如果所述一个或多个发动机输入条件满足所述发动机输入条件阈值，-从至少一个扬声器(6)输出第一屏蔽噪音，其中所述第一屏蔽噪音包括第一中心频率、第一预定带宽和第一振幅，其中该第一中心频率和第一振幅由所述输入条件确定。本发明专利技术也涉及一种屏蔽由车辆发动机中旋转设备产生的噪音的系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种屏蔽由车辆发动机中旋转设备产生的噪音的方法和系统。
技术介绍
噪音在现今社会是广受关注的问题。各种类型的机器发出各种频率的声音。具有 特定声压级的特定频率被认定为噪音，并且例如由于法规而必须被消除或者降低至低于可 允许的声压级。 这种机器的一个示例是任何类型的发动机、泵或类似的，发出的噪音不能被诸如 谐振器或隔离器的标准吸音或降噪装置衰减或吸收。 在特定发动机rpm运行的车辆发动机致使诸如增压器、风扇、泵、发电机、压缩机 或其它类似设备的旋转设备发出特定的与旋转设备的旋转频率或旋转设备rpm成比例的 噪音频率。发动机自身也可视为一种旋转设备，例如在电机的情况下。由于旋转设备的旋 转频率与发动机rpm相关联，具有由发动机rpm确定的频率的特定噪音频率被发出。特定 噪音频率由此由发动机输入条件确定，例如rpm和/或其它因素。这样的特定噪音频率通 常具有的振幅致使该特定噪音频率易于从由例如内燃机、车轮和风产生的环境宽带声音中 分辨出来。 采用普通的例如谐振器或隔离器的装置并非总是能够吸收或减小这些特定噪音 频率。如果特定噪音频率是低频的，即低于大概300HZ，可使用主动噪音控制，并且具有与特 定噪音频率相同频率的信号可与特定噪音频率一起异相地输出，由此消除该特定频率。然 而，这对于高于特定频率，例如高于大概300Hz的特定噪音频率是不可行的。 由此，存在一种用于处理不想要的特定噪音频率的改进方法的需求，尤其是不能 通过主动噪音控制或普通衰减或隔离方式消除的特定噪音频率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种屏蔽由车辆发动机中旋转设备产生的噪音的独创性的 方法和系统。该目的由权利要求1和9特征部分的技术特征实现。在从属权利要求中阐述 了本专利技术的其它特征。 本专利技术涉及一种屏蔽由车辆发动机中旋转设备产生的噪音的方法。该方法包括： -检查一个或多个发动机输入条件是否满足发动机输入条件阈值， 其中，如果所述一个或多个发动机输入条件满足所述发动机输入条件阈值，则执 行以下操作： -从至少一个扬声器输出第一屏蔽噪音，其中所述第一屏蔽噪音包括第一中心频 率、第一预定带宽和第一振幅，其中该第一中心频率和第一振幅由所述输入条件确定。 特定噪音频率是音调声音或噪音，即单一频率或非常窄带的声源。该方法的一个 优势是通过输出屏蔽噪音，其具有在第一带宽上围绕特定噪音频率的频率，与不如此相比， 特定噪音频率被感知为不太突出。这是基于心理声学。特定噪音频率与具有宽带频谱的声 音相比越显著或突出，即，声级差异越大，人耳越易于感知。同样，特定噪音频率比背景或环 境宽带声音更易于感知为烦人的。通过输出屏蔽噪音，其中第一屏蔽噪音包括第一中心频 率、第一带宽和第一振幅，其中第一中心频率和第一振幅由所述输入条件确定，屏蔽噪音减 少特定噪音频率和环境宽带声音之间的振幅差别，环境宽带声音在第一带宽上围绕特定噪 音频率，致使特定噪音被感知的突兀性被减小。该方法与本发动机声音设计一起使用，以维 持悦耳的发动机声音。 本申请中的旋转设备包括与车辆发动机相连的旋转设备，例如增压器、风扇、泵、 发电机、压缩机或其它类似设备。旋转设备还可以包括整个发动机自身或者发动机自身的 内部部件，例如在电机的情况下。 该方法进一步包括： _通过至少一个麦克风测量车厢内由所述旋转设备和所述车辆发动机产生的声 谱， -在DSP中依据测量到的声谱计算所述输入条件确定的第一特定噪音频率的振幅 和环境声音的振幅之间的第一音调/噪音振幅比率， 其中，如果第一音调/噪音振幅比率超过预定音调/噪音振幅比率阈值， -从至少一个扬声器输出第一屏蔽噪音，其中该第一屏蔽噪音包括第一中心频率、 第一带宽和第一振幅，其中所述第一中心频率是所述第一特定噪音频率，所述第一振幅由 所述音调/噪音振幅比率确定。 通过使用一个或多个麦克风，其布置为记录存在于车厢内的声谱，该方法对于存 在车厢内的实际声音更为敏感。麦克风记录的声谱包含环境宽带声音和由至少一个旋转设 备产生的一个或多个特定噪音频率。可在第一特定噪音频率振幅和环境宽带声音振幅之间 计算第一音调/噪音振幅比率。如果音调/噪音振幅比率超过预定的第一音调/噪音振幅 比率阈值，并且上述提及的发动机输入条件满足发动机输入条件阈值，由扬声器输出屏蔽 噪音。屏蔽噪音的振幅由音调/噪音振幅比率确定。该测量持续地执行，从而屏蔽噪音持 续地适用于匹配改变的特定噪音频率，其由于改变的发动机输入条件而发生改变。 该方法可包括： -在ECU中检查所述一个或多个发动机输入条件是否满足发动机输入条件阈值， 其中，如果所述一个或多个输入条件满足所述发动机输入条件阈值， -将所述发动机输入条件从E⑶提供至DSP，该DSP包括噪音生成器和至少一个带 通滤波器， -将第一屏蔽噪音信号从DSP提供至噪音生成器，其中所述的第一屏蔽噪音信号 是经带通滤波的噪音信号。 -借助噪音生成器从所述至少一个扬声器输出第一屏蔽噪音，其具有与所提供的 经带通滤波的噪音信号相匹配的频谱。 该方法可包括： -从所述至少一个扬声器与所述第一屏蔽噪音一起输出第二屏蔽噪音，其中所述 第二屏蔽噪音包括第二中心频率、第二带宽和第二振幅，其中所述第二中心频率与所述发 动机输入条件相关联，并且第二振幅与所述发动机输入条件或者一在DSP中依据测量到的 声谱计算到的第二特定噪音频率振幅和环境声音振幅之间的第二音调/噪音振幅比率相 关联。 车辆发动机可能不仅发出一种特定噪音频率，而是数种。额外的特定噪音频率是 具有最低的频率的特定噪音频率的泛音，。由此，有利的是能够屏蔽这些特定噪音频率中的 每一个。 该方法可进一步包括：-在DSP中依据测量到的声谱计算所述输入条件确定的第一特定噪音频率的振幅 和环境声音的振幅之间的第一音调/噪音振幅比率，其中所述音调/噪音振幅比率是音调 相对于噪音的比率（TNR)或突出比率（PR)。音调/噪音振幅比率阈值取决于发动机输入条 件，并且在O-IOdB之间，优选在0-6dB之间。TNR和PR根据ECMA-74计算。 取决于特定噪音频率的频率，其可以是突出或不突出的。在人最敏感的听觉范围 部分（大概2000-4000HZ)，音调/噪音振幅比率可以较低，特定噪音频率在环境宽带声音中 将仍会感知为突出。音调/噪音振幅比率阈值对于所有频率可以相同或者对于不同的频率 可以不同。 本专利技术也涉及一种屏蔽由车辆发动机中旋转设备产生的噪音的系统。该系统包括 用于检查发动机输入条件是否满足发动机输入条件阈值的装置、至少一个扬声器和用于生 成通过至少一个扬声器输出的噪音的装置。如果所述一个或多个发动机输入条件满足所述 发动机输入条件阈值，该系统布置为从至少一个扬声器输出第一屏蔽噪音，其中所述第一 屏蔽噪音具有第一中心频率、第一预定带宽和第一振幅，其中该第一中心频率和第一振幅 由所述输入条件确定。 该系统进一步包括至少一个麦克风，布置为测量车厢内的声谱。该系统布置为在 DSP中依据测量到的声谱计算所述输入条件确定的第一特定噪音频率的振幅和环境噪音的 振幅之间的第一音调/噪音振幅比率。如果所述音调/噪音振幅比率超过预定音调/噪音 振幅比率阈值级，系统就从至少一个扬声器输出第一屏蔽噪音，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于屏蔽由车辆发动机中的旋转设备产生的噪音的方法，其特征在于，所述方法包括：‑检查一个或多个发动机输入条件是否满足发动机输入条件阈值，其中，如果所述一个或多个发动机输入条件满足所述发动机输入条件阈值，则执行以下操作：‑从至少一个扬声器(6)输出第一屏蔽噪音，其中，所述第一屏蔽噪音包括第一中心频率、第一预定带宽和第一振幅，其中，所述第一中心频率和所述第一振幅由所述输入条件确定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·伦斯特伦，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE