基于局部二次路径均衡技术的车辆内部发动机噪声优化多通道主动控制系统的开发与 DSP 实现

《Applied Sciences》：Development and DSP Implementation of An Optimized Multi-Channel Active Control System for Vehicle Interior Engine Noise Using Local Secondary Path Equalization

　　

摘要

发动机噪声是内燃机汽车和新能源混合动力汽车乘员舱内的主要噪声来源。传统的多通道主动噪声控制（ANC）系统通常采用基于自适应陷波滤波-X最小均方算法，用于减轻此类多频噪声。然而，较长的估计次级通路长度和频率相关的收敛特性可能会严重阻碍该系统的计算效率和收敛性能。为了克服这些局限性，本文提出了一种计算高效且快速收敛的多通道主动噪声控制系统，该方法结合了局部次级通路（LSP）均衡技术。该方法通过均衡估计的次级通路的幅频响应来提高收敛速度，并通过改进的LSP建模方法降低计算复杂度。相应地，生成一组具有归一化幅频响应的低阶均衡LSP模型，并将其用于参考信号滤波。本文还对传统系统、近期提出的成本效益系统以及本文提出的系统进行了计算复杂度分析比较。通过数值模拟评估了这三种系统的收敛速度和噪声衰减性能。此外，还使用数字信号处理控制器进行了实车实验。结果表明，本文提出的多通道主动噪声控制系统实现了优异的噪声衰减效果。在加速条件下，四个误差麦克风处的二次噪声分量平均衰减量分别为4.4 dB(A)、6.2 dB(A)、13.4 dB(A)和10.0 dB(A)。这些发现验证了所提出的多通道主动噪声控制系统在实际应用中的有效性。