车内噪声的主动消除与评价

车内噪声的主动消除与评价

降低车内噪声一直是汽车行业关注的重要问题之一。早期通过采用声学吸声材料和增加车内结构阻尼等方法进行噪声被动消除。随着对汽车燃油经济性要求的不断提高，汽车开始实行轻量化，这可能导致增加车内结构振动，使车内变得更嘈杂，传统的噪声被动消除方法不再适用，因而出现了噪声主动消除方法。该方法主要基于声场的杨氏干涉原理，通过控制次级声源在指定区域内发出相对应的消声信号来消除噪声。研究利用车载娱乐系统配备的扬声器作为次级声源，对车内噪声进行主动消除，并对该方法的消声效果进行评价。

利用车载扬声器对噪声进行主动消除时，不同位置扬声器均发出与噪声相位相反的声音，通过叠加消除某些特定区域的噪声。对扬声器进行控制时，构建一个包含麦克风的反馈系统。通过麦克风测量特定区域的噪声，并将测量结果反馈到扬声器控制器中，控制器根据反馈结果提高或降低扬声器产生的声音。通过试验对这种噪声主动消除方法进行评价，试验选择一辆福特2005款猎鹰XR6轿车，该车的车载娱乐系统共包括4个扬声器，分别安装在左右前门底部及后排左右座椅的背部。使用4个奥地利爱科技（AKG）公司生产的CK92全向麦克风对汽车前、后、左、右4个座位乘员头部位置处，以及半径为10cm的球形区域（覆盖乘员头部）进行声音采集。同时，4个CK92全向麦克风分别通过4个AKG SE300B麦克风前置放大器与AKG Tube-Fire 8音频接口相连，利用Mac Book与AKG Tube-Fire 8相连，记录产生的同步音频流。试验时，首先将试验车停放在相对安静的位置，空挡模拟车速60、80、100km/h下的多种驾驶工况，每种工况连续记录10s；之后开启车载娱乐系统扬声器构成的噪声主动消除系统，进行相同试验。试验结果表明：①车载娱乐系统扬声器构成的噪声主动消除系统能够有效地降低车内噪声；②当4个扬声器全打开时，低于40Hz的车内噪声约衰减8dB，40～200Hz的车内噪声约衰减3dB。

PrasangaSamarasingheet al.Proceedings of APSIPA Annual Summit and Conference,Stuttgart,December 16-19,2015.

编译：王亮