车内声音控制系统技术方案

一种车内声音控制系统，它包括传声管、主动发声器、调声管和两个谐振腔，所述传声管的一端采集发动机的噪音信号，另一端插入驾驶室内，第一谐振腔串接在传声管的中部；所述调声管的一端接主动发声器输出的声音信号，另一端与传声管连通且位于第一谐振腔与驾驶室之间，第二谐振腔串接在调声管的中部，两个谐振腔的内部均设置有垂直于声音传播方向的声音过滤隔板。本发明专利技术将主动发声器发出的声波与发动机噪声进行叠加后送入驾驶室，通过调整主动发声器输出声波的频率和相位使驾驶室内的声音增强或减弱，该系统不仅可调节驾驶室内的声音的大小，也可以调节声音的频率，因而可满足不同乘驾人员的需求。

【技术实现步骤摘要】
车内声音控制系统
本专利技术涉及一种能够控制汽车内部声音大小和频率的装置，属于汽车

技术介绍
随着汽车技术的飞速发展，人们对汽车的乘驾舒适性提出了越来越高的要求。一般情况下，为了不影响车内人员正常交谈，乘驾人员希望车内噪声越小越好，因此目前出现了许多以降低车辆噪声为目的的技术创新（例如申请号为201210164564.X的中国专利文献公开的一种车内噪声电子主动抑制系统）。但如果车内噪声太小，驾驶员就无法根据噪声来判断车辆的运行状况，从而给行车安全造成不利影响。同时还有少数乘驾人员希望能够享受发动机周期性的运转声。因此，只有车内声音能够根据乘驾人员的喜好进行调节才能满足不同人员的需求，但现有的车内噪音控制技术均无法满足上述要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种车内声音控制系统，以满足不同人员对车内声音的需求。本专利技术所述问题是以下述技术方案实现的：一种车内声音控制系统，构成中包括传声管、主动发声器、调声管和两个谐振腔，所述传声管的一端采集发动机的噪音信号，另一端插入驾驶室内，第一谐振腔串接在传声管的中部；所述调声管的一端接主动发声器输出的声音信号，另一端与传声管连通且位于第一谐振腔与驾驶室之间，第二谐振腔串接在调声管的中部，两个谐振腔的内部均设置有垂直于声音传播方向的声音过滤隔板。上述车内声音控制系统，所述主动发声器包括数字信号处理器、增益放大器、音频放大器、扬声器、音量电位器、电阻和拾音器，所述拾音器安装在第一谐振腔的声音出口侧的传声管内，其信号输出端接数字信号处理器的DACINA1端口，所述电阻与安装在驾驶室内的音量电位器串联连接后接电源电压，二者的串接点输出的电压信号接数字信号处理器的DACINA0端口，所述增益放大器的音频信号输入端接数字信号处理器的GPIO2端口，增益控制端接数字信号处理器的GPIO1端口，其输出的音频信号经音频放大器放大后驱动扬声器，所述扬声器固定在传声管的端部。上述车内声音控制系统，每个谐振腔的声音入口与声音出口的轴线相互平行但不重合，两轴线之间的间距大于声音入口与声音出口管口直径。上述车内声音控制系统，两个谐振腔及腔内声音过滤隔板的共振频率均为400HZ。上述车内声音控制系统，所述传声管的信号采集端位于发动机的中冷器与节气门之间。上述车内声音控制系统，所述拾音器采用驻极体话筒。本专利技术将主动发声器发出的声波与发动机噪声进行叠加后送入驾驶室，通过调整主动发声器输出声波的频率和相位使驾驶室内的声音增强或减弱，该系统不仅可调节驾驶室内的声音的大小，也可以对声音的频率进行选择，使声音更加悦耳，因而可满足不同乘驾人员的需求。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图；图2是主动发声器的电原理图；图3是谐振腔的剖面图。图中各标号为：1、传声管，2、主动发声器，3、驾驶室，4、调声管，5、第二谐振腔，6、第一谐振腔，7、声音入口，8、声音出口，9、声音过滤隔板，DSP、数字信号处理器，F1、增益放大器，F2、音频放大器，SP、扬声器，W、音量电位器，R、电阻，D、拾音器。具体实施方式参看图1、图2和图3，本专利技术包括传声管1、主动发声器2、调声管4、第二谐振腔5、第一谐振腔6，其中，主动发声器2包括数字信号处理器DSP、增益放大器F1、音频放大器F2、扬声器SP、音量电位器W、电阻R和拾音器D。各部件的安装方法如下：传声管1的信号采集端固定在发动机中冷器与节气门之间，另一端插入驾驶室3内，传声管1的中部断开后接入第一谐振腔6，传声管1位于第一谐振腔6与驾驶室3之间的部分通过一个三通接头与调声管4连接，此三通接头的材质与传声管1和调声管4相同，既可以是塑料材质，也可以是金属材质。三通接头与传声管1和调声管4搭接的部分设置有橡胶外衬，橡胶外衬通过钢带型弹性环箍进行紧固，保证接头的牢固性与密封性。调声管4的另一端固定主动发声器2，调声管4的中部断开后接入第二谐振腔5。第一谐振腔6和第二谐振腔5内均设置有声音过滤隔板9，两个谐振腔的共振频率为400hz，只有该频率的噪声才能通过传声管1传至驾驶室3内，其余声波被阻挡回中冷器后端。拾音器D安装在第一谐振腔6的声音出口8处，其主要作用是采集发动机噪声的幅值和相位，以便计算主动发声器2输出声波的幅值和相位，音量电位器W安装在驾驶室3内，便于驾驶员调节音量。数字信号处理器DSP根据音量电位器W的输出的电压信号控制扬声器的振幅和相位，将驾驶室内的声音控制在一定范围内。以下对其工作原理作简略说明：发动机在运行过程中，数字信号处理器DSP同时采集音量电位器W和拾音器D的输出信号，由此判断发动机噪声的幅值和相位以及驾驶员所希望的噪声强度。如果发动机的噪声强度大于音量电位器W的设定值，数字信号处理器DSP输出与发动机噪声频率相同相位相反的声音，该声音抵消部分发动机噪声，将驾驶室声音控制在设定范围内。如果发动机的噪声强度小于音量电位器W的设定值，数字信号处理器DSP输出与发动机噪声频率相同相位也相同的声音，该声音叠加在发动机噪声上，使驾驶室内声音增强。当驾驶员希望听到具有动感的高强度声音时，数字信号处理器DSP通过调节增益放大器F1的增益值，使叠加后的声音满足驾驶员要求。两个谐振腔的共振频率求其结构参数来确定：F=其中，f为共振频率，c为声速，s为管路面积,l为过滤板主板厚度，V过滤板空腔体积。通过调节振动腔的大小，可以在一定范围内调节共振频率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车内声音控制系统，其特征是，它包括传声管（1）、主动发声器（2）、调声管（4）和两个谐振腔；所述传声管（1）的一端采集发动机的噪音信号，另一端插入驾驶室（3）内；第一谐振腔（6）串接在传声管（1）的中部；所述调声管（4）的一端接主动发声器（2）输出的声音信号，另一端与传声管（1）连通且位于第一谐振腔（6）与驾驶室（3）之间，第二谐振腔（5）串接在调声管（4）的中部，两个谐振腔的内部均设置有垂直于声音传播方向的声音过滤隔板（9）。

【技术特征摘要】
1.一种车内声音控制系统，其特征是，它包括传声管(1)、主动发声器(2)、调声管(4)和两个谐振腔；所述传声管(1)的一端采集发动机噪声信号，另一端插入驾驶室(3)内；第一谐振腔(6)串接在传声管(1)的中部；所述调声管(4)的一端接主动发声器(2)输出的声音信号，另一端与传声管(1)连通且位于第一谐振腔(6)与驾驶室(3)之间，第二谐振腔(5)串接在调声管(4)的中部，两个谐振腔的内部均设置有垂直于声音传播方向的声音过滤隔板(9)；所述主动发声器(2)包括数字信号处理器(DSP)、增益放大器(F1)、音频放大器(F2)、扬声器(SP)、音量电位器(W)、电阻(R)和拾音器(D)，所述拾音器(D)安装在第一谐振腔(6)的声音出口侧的传声管内，所述拾音器(D)的信号输出端接数字信号处理器(DSP)的DACINA1端口，所述电阻(R)与安装在驾驶室(3)内的音量电位器(W)串联连接后接电源电压，二者的串接点输出的电压信号接数字信号处理器(DSP)的DACINA0端口，所述增益放大器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海东，施倩，郝栋，张俊岩，韩严胜，李宇洲，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13