针对宽带噪声的车辆降噪方法及设备、存储介质与流程

技术特征：
1.一种针对宽带噪声的车辆降噪方法，包括如下步骤：对每个采样时刻采集车辆路噪的j通道参考信号，记作x
j
(n)，j＝1，2，
…
，j，j为参考信号的通道数，n表示采样时刻；根据当前时刻的滤波器控制系数和所述多通道参考信号生成控制信号，馈给车辆的对应需要降噪区域的声重放装置；采集需要降噪区域的每个采样时刻的残余噪声信号，记作误差信号e
m
(n)，m＝1，2，
…
，m；其特征在于，所述车辆路噪控制方法还包括：若所述参考信号和所述误差信号的数据累计分别达n个，则执行频域计算步骤，所述频域计算步骤包括：s101、生成频域的参考信号x
j
，其中x
j
＝{x
j
(0)，x
j
(1)，
…
x
j
(2n-1)]
t
，x
j
(0)、x
j
(1)、x
j
(2n-1)分别表示第1个、第2个、第2n个分析频率上相应的参考信号的特征；s102、生成频域的误差信号e
m
，其中e
m
＝[e
m
(0)，e
m
(1)，
…
e
m
(2n-1)]
t
，e
m
(0)、e
m
(1)、e
m
(2n-1)分别表示第1个、第2个、第2n个分析频率上相应的误差信号的特征；s103、产生频域滤波后的参考信号如下式表示其中，s
l，m
＝[s
l，m
(0)，s
l，m
(1)，
…
s
l，m
(2n-1)]
t
，l＝1，2，
…
，l；m＝1，2，
…
，m，s
l，m
表示第l个扬声器到第m个残余噪声信号采集装置之间的传递函数，m是残余噪声信号采集装置的个数；s104、将频域滤波后的参考信号变换到时域，截取前n个点，记为s104、将频域滤波后的参考信号变换到时域，截取前n个点，记为其中，分别表示第1个、第2个、第n个采样时间点上的滤波参考信号；s105、重新变换得到频域的滤波参考信号s106、对每一个频点，将滤波参考信号构造为如下的二维矩阵u(k)，其中，表示第j个参考信号经过第l个扬声器到到第m个麦克风之间传递函数滤波后的信号的频域值，∈r
j
·
l
×
m
表示一个jl行，m列的矩阵；s107、对每一个频点，生成频域的梯度向量，如下式所示，φ(k)＝μ
·
conj(u(k))[u
t
(k)u(k) δi]-1
·
err(k)∈r
j
·
l
×
1 k＝0，1，
…
，2n-1；其中，err(k)＝[e1(k)，e2(k)，
…
e
m
(k)]
t
；conj(
·
)表示取其共轭；μ是收敛因子；δ是正则化因子；i是单位矩阵；φ(k)的元素构成定义为φ(k)＝[ψ
1，1
(k)，ψ
1，2
(k)，
…
ψ
j，l
(k)]
t
；从每一个通道的梯度增量，表示为ψ
j，l
＝[ψ
j，l
(0)，ψ
j，l
(1)，
…
ψ
j，l
(k)
…
ψ
j，l
(2n-1)]
t
；s108、根据所述频域的梯度向量ψ
j，l
生成时域的梯度向量，将频域的数值变换到时域
后，截取前n个点，即为s109、根据重新生成频域的梯度向量ψ
j，l
；s110、根据下式更新频域的滤波器控制参数w
j，l，new
，w
j，l，new
＝w
j，l，old
ψ
j，l
其中，w
j，l，old
、w
j，l，new
分别为更新前、后的频域的滤波器控制参数；s111、根据频域的滤波器控制参数w
j，l，new
变换得到时域的滤波器控制系数w
j，l
。2.根据权利要求1所述的车辆路噪控制方法，其特征在于，步骤s101中，通过下式生成频域的参考信号，其中，fft表示傅里叶变换，x
j
(n)＝[x
j
(n-n 1)，
…
，x
j
(n-1)，x
j
(n)]
t
，x
j
(n n)表示n n采样时刻及此前的n个时间采样时刻的参考信号的数值；和/或，步骤s102中，通过下式生成频域的误差信号，其中，e
m
(n)＝[e
m
(n-n 1)，
…
，e
m
(n-1)，e
m
(n)]
t
。3.根据权利要求1所述的车辆路噪控制方法，其特征在于，步骤s104中，通过下式将频率滤波后的参考信号变换到时域，l＝1，2，
…
，l；m＝1，2，
…
，m；和/或，步骤s105中，根据下式重新变换得到频率的滤波参考信号如下式表示其中，表示滤波后的参考信号变换到时域采样点组成的向量，其长度为n，初始采样时刻是n。4.根据权利要求1所述的车辆路噪控制方法，其特征在于，步骤s108中，根据下式生成时域的梯度向量，和/或，步骤s109中，根据下式重新生成频域的梯度向量，和/或，步骤s110中，根据下式得到时域的滤波器控制系数w
j，l
，w
j，l
＝g
·
ifft[w
j，l，new
]j＝1，2，
…
，j；l＝1，2，
…
，l；其中，w
j，l
＝[w
j，l
(1)，w
j，l
(2)，
…
w
j，l
(n)]
t
。5.根据权利要求1或4所述的车辆降噪控制方法，其特征在于，根据下式生成馈给声重放单元的控制信号y
l
(n)，
其中，w
j，l
(i)表示输入是第j个参考信号且输出对应的是第l个声重放装置的当前时刻的滤波器的控制系数。6.根据权利要求1所述的车辆路噪控制方法，其特征在于，所述频域计算步骤在n个采样时间点的时间段内执行，若参考信号和误差信号的数据达到n个，则计数器清零，则将通过频域计算步骤将频域得到的滤波器参数更新到时域中，开始新一轮的频域计算；如果没有，则继续采集车辆路噪和误差信号，计数器继续累加。7.根据权利要求1所述的车辆路噪控制方法，其特征在于，通过振动传感器采集车轮和路面摩擦产生的震动信号作为所述参考信号；和/或，通过第一麦克风采集车轮和路面摩擦产生的噪声信号作为所述参考信号，所述第一麦克风设置在车辆的邻近车轮的部位上。8.根据权利要求1所述的车辆路噪控制方法，其特征在于，所述声重放装置包括设于车辆的车厢内的车载扬声器；和/或，通过多个第二麦克风采集车辆车厢内的残余噪声信号，所述多个第二麦克风布放在车辆车厢内的多个采样位置。9.一种基于主动降噪的车辆路噪控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述的车辆路噪控制方法；所述车辆路噪控制设备还包括用于采集车轮与路面摩擦引起的噪声或振动信号的路噪采集装置、用于根据所述控制装置发送的控制信号在车厢内形成用于抵消噪声的次级声波的声重放装置及用于采集车厢多个位置的参与噪声信号的误差信号采集装置。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的车辆路噪控制方法。

技术总结
本发明公开了一种针对宽带噪声的车辆降噪方法及设备、存储介质。该车辆路噪控制方法：对每个采样时刻采集车辆路噪的参考信号，采集需要降噪区域的每个采样时刻的残余噪声信号记为误差信号，若所述参考信号和所述误差信号的数据累计分别达N个，则执行频域计算步骤，将频域得到的滤波器参数更新到时域中；其中考虑了通道之间的耦合效应，对每一个频点，将滤波参考信号构造为如下的二维矩阵U(k)，生成频域的梯度向量；根据所述频域的梯度向量Ψ


技术研发人员：沐永生 马登永 叶超 蔡野锋
受保护的技术使用者：中科上声（苏州）电子有限公司
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2022/7/12