主动噪声控制技术

上一篇 / 下一篇  2008-06-12 13:30:25 / 个人分类:新技术

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丰田“皇冠混合动力车”采用主动噪音控制功能降低“沉闷噪音”5~8dB



  【日经BP社报道】丰田汽车于08年5月上市的“皇冠混合动力车”配备了“主动噪音控制(Active Noise Control)”功能,可降低从发动机传入车内的沉闷噪音。

  皇冠混合动力车将20~40km/h低速行驶时的发动机转数降低到了1000~3000rpm。但此时50~150Hz左右低频沉闷噪音就会传入车内,有损乘坐的舒适性。而此次皇冠混合动力车首次采用了主动噪音控制功能,用3个麦克风检测车内的沉闷噪音,使扬声器与噪音反相位振动,从而“将静音性提高了5~8dB左右”(该公司解说员)。

  皇冠混合动力车采用了与“雷克萨斯GS”相同的混合动力系统,因比雷克萨斯GS更加注重燃效,所以将低速区内的发动机转数设置得较低。这样,在开发时就存在有在市区行驶等时车内会产生沉闷噪音问题,而采用了主动噪音控制功能后,就能同时实现高燃效和静音性。

  主动噪音控制系统在车辆行驶时持续运行,驾乘人员无法以开关操作系统运行。“即使有使系统停止运行的开关也没有用。主动噪音控制系统一直处于启动状态。”(解说员)。消除噪音的扬声器有3个,两个安装在左右前门上,另一个为后置低音炮。另外,即使在使用车载音响欣赏音乐的时候,主动噪音控制系统也在运行。

  在车内,通过内壁反射听到的声音与直接传入驾乘人员耳中的声音混杂在一起,声音的传播路径变得很复杂。因此,在开发时“收集了各种数据,包括麦克风与驾乘人员头部的距离、扬声器与驾乘人员头部的距离、车辆内部形状等,然后让系统发出声音的波长与噪音的波长在驾乘人员头部附近相互抵消,从而最大限度地使车内变得安静”(解说员)。(记者:小川 计介)




图1:皇冠混合动力车.jpg


图1:皇冠混合动力车





图2:后视图.jpg


图2:后视图





图3:可降低发动机沉闷噪音的主动噪音控制系统的构成及工作示意图.jpg


图3:可降低发动机沉闷噪音的主动噪音控制系统的构成及工作示意图





图4:沉闷噪音的降低效果.jpg


图4:沉闷噪音的降低效果



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集成能源系统 cnlwh 发布于2008-06-12 13:38:02
新款皇冠的噪音消除技术可消除发动机声音和音乐的回音



图1:皇冠的有源噪声控制系统.jpg


图1:皇冠的有源噪声控制系统




图2:有源噪声控制系统的构成.jpg


图2:有源噪声控制系统的构成




图3:在座席肩部配有2个扬声器.jpg


图3:在座席肩部配有2个扬声器。从这里的扬声器发出消除音乐噪音的回音。




图4:在导航屏幕上可以选择是否使用音响系统消除噪音的功能.jpg


图4:在导航屏幕上可以选择是否使用音响系统消除噪音的功能。图中的“SURROUND”项目指此次介绍的系统


  【日经BP社报道】丰田汽车在新款“皇冠”上配备了通过控制扬声器声音来消除噪音的两个系统。一个是“有源噪声控制(ANC)”功能(图1、2),用于消除发动机低频成分引起的“空腔噪鸣声(Booming Noise)”。另一个是用来消除音响系统发出的音乐被车窗玻璃等反射而产生的高频率噪音的系统(图3)。

  ANC为了消除车室空腔噪鸣声,使用2个设置于左右前门下部的扬声器和1个设置于后部座席后方附近的低音炮。用从这些扬声器发出的与车室空腔噪鸣声的振动反相位的声音来消除噪音。车室空腔噪鸣声的振动检测方面,使用在车内顶部设置的3个麦克风的输出和发动机的转速信息。“虽然因具体噪音情况而异,可以将噪音降低数分贝”(丰田汽车解说员)。

  用于消除音响系统噪声方面,通过前方座席肩部配置的2个扬声器来输出消除回音的控制音。控制音是根据驾驶员耳朵的位置和肩部扬声器的位置关系“准确地决定”(富士通天)。没有象ANC那样,采用将麦克风的输出反馈给ECU,通过计算控制音然后输出的方法。原因是“发动机声音的低频率成分较多,即便用麦克风检测声音,以检测音为基础计算控制音并输出,凭借现在的计算速度完全可以控制。而音乐的回声高频成分较多,进行反馈控制时的计算速度跟不上”(富士通天)。通过加载这个系统,解决了定位不准的问题,“音乐听起来更有深度”(富士通天)。(记者:清水 直茂)

http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/news/auto200802210127.html

[ 本帖最后由 cnlwh 于 2008-6-12 01:41 PM 编辑 ]
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