[发明专利]有源噪声控制系统降噪效果估计方法

说明书

本发明提供了一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法，该方法包括如下步骤：确定目标测量点，使所述目标测量点与所述物理传声器间隔，在所述目标测量点设置虚拟传声器；获取物理通路，并结合所述物理通路对虚拟通路进行建模，得到虚拟通路传递函数估计值；对所述虚拟传声器位置处的初级声场和次级声场噪声信号进行估计；依据估计得到的所述初级声场与所述次级声场噪声信号估计得到当前噪声值及降噪量。与相关技术相比，本发明的有源噪声控制系统降噪效果估计方法运用简便，成本低，准确度高。

技术领域

本发明涉及降噪效果测试技术领域，尤其涉及一种基于虚拟传感技术的有源噪声控制系统降噪效果估计方法。

背景技术

随着经济和工业化进程的发展，噪声污染已经成为一个不容忽视的环境问题，长期暴露在高噪声环境下，将对人的听力和身心健康造成危害。近年来，有源噪声控制(Active Noise Control，ANC)技术发展十分迅速。目前，几乎所有的ANC系统均采用自适应控制方式，也就是依据误差传感器输出的监测信号反馈至控制滤波器，由控制滤波器自适应调节次级声源输出，以达到预期的控制目标。

一方面，目前的工程应用研究只关注算法的性能、适用场景等，对于降噪效果的预测和实时显示没有很好的解决方案。通常对一个降噪系统的降噪效果评价是使用专用噪声测量设备采集系统降噪前后的噪声，然后计算其噪声声压级大小和降噪量，通常用dB或dB(A)表示其效果的大小。这就要求系统必须采集降噪前和降噪后同一时间段的噪声数据，然而这在实际的工程应用中很难实现。通常选择降噪前后噪声特性相近的两段时间，噪声数据在时域上一致或者非常接近，以保证不影响降噪效果的计算。而实际中噪声随着时间的推移而不可能重复出现，因此实现实时的对降噪效果进行估计非常有必要，还可根据估计的降噪量，来进行控制策略的改变。

另一方面，实际工程应用中，为了知道某一个点或者区域的噪声值，往往会在此区域布放一个传声器，用于拾取该处的噪声信号，从而获得噪声信息。然而在很多应用场景中往往很难实现，例如想实时的知道驾驶舱内驾驶员耳部的噪声值大小以及降噪开启后的降噪效果，就必须在耳部放置一个传声器。这会严重影响驾驶员的头部活动，将驾驶体验变的很差且不安全，解决办法是将传声器放置在不影响驾驶员头部活动的附近可安装位置，这种举措虽然解决了驾驶员头部活动不便的问题，但因采集位置不准确也造成了检测数据不准确。

因此，实有必要提供一种新的有源噪声控制系统降噪效果估计方法解决上述问题。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提出应用简便、成本低且准确度高的有源噪声控制系统降噪效果估计方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法，该有源噪声控制系统包括有源噪声控制器、次级声源、物理传声器以及虚拟传声器；所述次级声源用于产生次级声，该次级声与初级声场噪声信号叠加产生噪声残差，形成次级声场噪声信号；所述物理传声器用于拾取所述次级声场噪声信号，并输入至所述有源噪声控制器，以更新所述次级声源的输出；所述虚拟传声器根据所述物理传声器拾取的所述次级声场噪声信号进行计算得到所述虚拟传声器处的所述次级声场噪声信号，并在通路建模阶段使用物理传声器替代；该方法包括如下步骤：

步骤S1、确定目标测量点，使所述目标测量点与所述物理传声器间隔，在所述目标测量点设置所述虚拟传声器，在所述虚拟传声器位置点放置所述物理传声器用于虚拟通路建模；

步骤S2、获取物理通路，并结合所述物理通路对虚拟通路进行建模，得到虚拟通路传递函数估计值；其中，建模包括对物理次级通路H_p、虚拟次级通路H_v和虚拟通路H_pv进行实际建模，得到其对应的物理次级通路估计模型虚拟次级通路估计模型和虚拟通路估计模型

步骤S3、对所述虚拟传声器位置处的初级声场声信号和次级声场噪声信号进行估计；依据估计得到的所述初级声场声信号与所述次级声场噪声信号估计得到当前噪声值及降噪量。