本公开涉及主动噪声消除系统以及用于控制主动噪声消除系统的方法。
背景技术：
1、主动噪声控制用于产生相消干涉不期望的声波的声波。相消干涉声波可由换能器(诸如扩音器)产生以与不期望的声波组合。以这种方式消除或减少不希望的噪声有时被称为主动噪声消除、噪声控制或相消干涉。
2、在许多示例中，主动噪声消除(anc)系统依赖于用于检测噪声和/或表示噪声的信号的传感器，诸如例如麦克风和/或非声学传感器，用于信号处理的滤波器，以及用于基于所滤波的噪声信号产生补偿声场或抗噪声的扬声器或其他声学致动器。通过扬声器播放的补偿声场或抗噪声减少或消除了检测到的噪声信号。可以使用误差麦克风来测量残余噪声以估计误差信号，并且可以基于所述误差信号来更新滤波器。
3、目前，传统车辆anc系统的操作频率范围是20至400hz，并且难以控制400hz以上的噪声。随着噪声频率增加，波长减小，这阻碍了anc系统中精确抗噪声信号的产生。例如，与传统anc系统相比，高频主动噪声消除(hf-anc)系统对乘员耳朵位置更敏感。因此，hf-anc系统依赖于准确的头部相关脉冲响应(ir)滤波，在一些示例中，包括测量和存储与车辆的每个乘员的各种头部位置相对应的头部相关脉冲响应(也称为头部相关传递函数)的集合。当系统检测到一个或多个乘员的头部移动时，hf-anc系统将乘员的集合从初始位置同步更新到新位置，以维持hf-anc系统性能。
4、然而，发明人在本文中已经认识到此类系统的潜在问题。作为第一示例，头部相关脉冲响应具有被称为耦合效应的位置相关特性。利用耦合效应，第一乘员(例如，驾驶员)的头部位置被耦合到第二乘员(例如，乘客)的头部位置，使得第一乘员的头部移动和第二乘员的静止头部位置是头部相关ir集合，并且反之亦然。耦合效应增加了头部相关的ir集合，包括测量、计算和存储乘员的所有可能的头部位置组合。
5、作为第二示例，一个或多个乘员的移动条件要求用对应于乘员的新位置的新集合替换当前头部相关ir集合。集合中的头部相关脉冲响应的数量取决于车辆音频系统中扬声器和麦克风的配置，并且因此，每个ir集合可包括许多测量。由于每个可能的头位置组合可以是ir集合，因此需要大的存储器来存储，检索和更新hf-anc系统中的ir集合。这些计算和存储器限制使得在车辆系统中实现hf-anc非常具有挑战性。
技术实现思路
1、公开了用于车辆系统的主动噪声消除系统以及用于控制主动噪声消除系统的方法的实施方案。在一个示例中，一种噪声消除系统包括具有多个扬声器和多个麦克风的车辆、多个传感器以及一个控制器。所述控制器包括存储在非暂时性存储器上的指令，所述指令在被执行时使得控制器基于一个或多个乘员的头部位置和多个传递函数使用针对多个扬声器和多个麦克风的头部相关脉冲响应的集合来产生噪声消除信号，包括响应于多个传感器检测到头部移动大于阈值而选择性地仅更新多个传递函数的子集。在一个示例中，所述子集显著小于针对多个扬声器和多个麦克风的头部相关脉冲响应的总集合。
2、在一个示例中，一种用于车辆的方法包括基于一个或多个乘员的头部位置使用针对多个扬声器和多个麦克风的头部相关脉冲响应的集合来生成噪声消除信号；以及响应于头部位置，选择性地仅改变与头部相关脉冲响应的集合一起应用的传递函数的子集。所述方法还可包括响应于检测到的一个或多个乘员的移动来降低高频噪声，以及维持其余的头部相关脉冲响应。
3、在另一个示例中，一种系统包括车辆和位于车辆中的一个或多个乘员。所述系统包括定位在车辆中的多个扬声器，包括左门扬声器、右门扬声器、驾驶员头枕左扬声器、驾驶员头枕右扬声器、乘客头枕左扬声器、乘客头枕右扬声器和后扬声器。所述系统包括定位在车辆中的多个物理误差麦克风，包括第一仪表盘麦克风、第二仪表盘麦克风、左门麦克风、右门麦克风、驾驶员头枕左麦克风、驾驶员头枕右麦克风、乘客头枕左麦克风和乘客头枕右麦克风。所述系统包括定位在车辆中的多个虚拟误差麦克风，包括驾驶员左虚拟麦克风、驾驶员右虚拟麦克风、乘客左虚拟麦克风和乘客右虚拟麦克风。所述系统还包括检测车辆的一个或多个乘员的头部位置的传感器以及头部相关脉冲响应的存储数据库。所述系统包括与传感器、存储数据库、多个扬声器、多个物理误差麦克风和多个虚拟误差麦克风电子通信的控制器。所述控制器被编程以执行一种方法，包括使用头部相关脉冲响应滤波产生噪声消除信号。所述方法还包括响应于检测到一个或多个乘员的第一位置，转到头部相关脉冲响应的存储数据库，仅选择包括头部相关脉冲响应滤波的传递函数的第一子集，以及基于第一位置仅更新第一子集。所述方法还包括响应于检测到一个或多个乘员的第二位置，转到头部相关脉冲响应的存储数据库，仅选择包括头部相关脉冲响应滤波的传递函数的第二子集，以及基于第二位置仅更新第二子集，其中仅第一子集不同于仅第二子集。
4、这样，可以以降低的计算复杂度来控制高频和低频车辆噪声。
1.一种噪声消除系统，其包括：
2.如权利要求1所述的噪声消除系统，其中仅所述子集显著小于针对所述多个扬声器和所述多个麦克风的头部相关脉冲响应的总集合。
3.如权利要求1所述的噪声消除系统，其中所述多个扬声器包括第一扬声器集合和第二扬声器集合，所述第一扬声器集合不同于所述第二扬声器集合，所述第一扬声器集合和所述第二扬声器集合小于所述多个扬声器，并且所述控制器还包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器：
4.如权利要求1所述的噪声消除系统，其中所述多个扬声器包括第一扬声器、第二扬声器、以及第三扬声器和第四扬声器，并且所述多个麦克风包括第一麦克风、第二麦克风、第三麦克风和第四麦克风，并且所述控制器还包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器：
5.如权利要求1所述的噪声消除系统，其中所述控制器还包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器：
6.如权利要求1所述的噪声消除系统，其中所述多个扬声器包括多个头枕扬声器、多个门扬声器和一个后部扬声器，并且所述多个麦克风包括多个虚拟误差麦克风和多个物理误差麦克风。
7.如权利要求1所述的噪声消除系统，其中仅所述子集包括从多个头枕扬声器到多个头枕物理误差麦克风的传递函数的第一集合、从所述多个头枕扬声器到多个虚拟误差麦克风的传递函数的第二集合，以及从所述多个头枕物理误差麦克风到所述多个虚拟误差麦克风的传递函数的第三集合。
8.如权利要求7所述的噪声消除系统，其中所述第三集合包括驾驶员子集和乘客子集，所述乘客子集包括不包括在所述驾驶员子集中的头枕物理误差麦克风和虚拟误差麦克风，并且所述驾驶员子集包括不包括在所述乘客子集中的头枕物理误差麦克风和虚拟误差麦克风，并且所述控制器还包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器：
9.一种用于车辆的方法，所述方法包括：
10.如权利要求9所述的方法，其还包括响应于检测到的一个或多个乘员的移动来降低高频噪声，以及维持其余的所述头部相关脉冲响应。
11.如权利要求9所述的方法，其中仅所述子集显著小于针对所述多个扬声器和所述多个麦克风的头部相关脉冲响应的总集合。
12.如权利要求9所述的方法，其中选择性地改变包括从传感器检测所述头部位置，基于所述头部位置选择传递函数的子集，从存储器中检索所述传递函数，以及用所述子集处理所述噪声消除信号。
13.如权利要求9所述的方法，其中所述多个扬声器包括多个头枕扬声器、多个门扬声器和一个后部扬声器，所述多个麦克风包括多个虚拟误差麦克风、多个物理误差麦克风。
14.如权利要求9所述的方法，其中仅所述子集包括从多个头枕扬声器到多个头枕物理误差麦克风的传递函数的第一集合、从所述多个头枕扬声器到多个虚拟误差麦克风的传递函数的第二集合，以及从所述多个头枕物理误差麦克风到所述多个虚拟误差麦克风的传递函数的第三集合。
15.一种系统，其包括：
16.如权利要求15所述的系统，其还包括响应于检测到的所述一个或多个乘员的移动来降低高频噪声，以及维持对应于所述右门扬声器、所述左门扬声器、所述后扬声器、所述右门麦克风和所述左门麦克风的所述传递函数。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述检测到的移动包括移动方向和移动距离中的一者或多者。
18.如权利要求16所述的系统，其中所述检测到的移动包括左移动和右移动、上移动和下移动以及向前移动和向后移动中的一者或多者。
19.如权利要求15所述的系统，其中仅所述第一子集小于包括所述头部相关脉冲响应滤波的头部相关脉冲响应的总集合，并且仅所述第二子集小于包括所述头部相关脉冲响应滤波的头部相关脉冲响应的所述总集合。
20.如权利要求15所述的系统，其中所述第一位置是检测到的驾驶员的移动，并且所述第二位置是检测到的乘客的移动。
