1.本技术涉及汽车消音技术领域，具体涉及一种主动消音方法及系统。


背景技术：

2.目前，车用消声器的形式多种多样，包括阻性、抗性、以及阻抗混合型消声器。其中，常多采用阻抗混合型消声器，该阻抗混合型消声器包括壳体及消声内组件，消声器的壳体包括筒体加前后端盖或者上下蚌壳，消声器的消声内组件包括隔板、消音材料、内插管、以及四分之一波长管。
3.相关技术中，随着汽车市场竞争激烈，各大主机厂对nvh(noise、vibration、harshness，噪声、振动与声振粗糙度)目标越来越严。
4.但是，对于phev(plug in hybrid electric vehicle，插电式混合动力汽车)、hev(hybrid electric vehicle，混合动力电动汽车)、rev(range electric vehicle，增程式电动汽车)等新能源车型，由于其布置紧凑，导致留给消音器的可布置空间有限，造成消声容积往往不能满足nvh目标部分频率的噪声，给用户带来不好的体验，使车辆上市后市场竞争力不强，影响销售周期，同时损害了品牌在用户的口碑。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种主动消音方法及系统，以解决相关技术中新能源车型布置紧凑导致消音器的可布置空间有限，致使消声容积不能满足nvh目标的问题。
6.本技术第一方面提供一种主动消音方法，其包括：
7.预先获取多个待消音的噪声音频信号，以每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间作为一个待消音区间；
8.车辆上电后，获取车辆的档位和发动机转速，当上述档位和发动机转速处于任一待消音区间时，控制扬声装置发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频，进行噪声抵消。
9.一些实施例中，上述获取多个待消音的噪声音频信号之后，还包括：
10.获取与噪声音频信号相反相位的音频并存储于扬声装置。
11.一些实施例中，上述扬声装置包括录音机和与录音机连接的扬声器，上述录音机内存储有与噪声音频信号相反相位的音频。
12.一些实施例中，上述预先获取多个待消音的噪声音频信号，具体包括：
13.依次在不同工况启动发动机，并记录过程噪声；
14.提取过程噪声中无法通过车内消音器消除的音频信号，作为待消音的噪声音频信号，并获取每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间。
15.一些实施例中，上述过程噪声中无法通过车内消音器消除的音频信号为：噪声声压级大于噪声声压级阈值的噪声的音频信号。
16.一些实施例中，上述记录过程噪声时，还包括：
17.记录噪声音频信号的发出位置，并确定发出位置之间的主次关系；
18.上述发出位置包括前围处、前消音器处、后消音器处中至少一处，邻近上述前围处、邻近前消音器处和邻近后消音器处分别设有一扬声装置。
19.一些实施例中，当上述档位和发动机转速未处于待消音区间时，控制上述扬声装置不工作。
20.本技术第二方面提供一种基于上述方法的主动消音系统，其包括：
21.获取模块，其用于当车辆上电后，获取车辆的档位和发动机转速，并发送至消音控制器；
22.上述消音控制器预存所有待消音区间，其用于当上述档位和发动机转速处于任一待消音区间时，发出控制指令至扬声装置；
23.上述扬声装置用于基于上述控制指令，发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频进行噪声抵消。
24.一些实施例中，上述系统还包括录制模块，上述录制模块用于获取与噪声音频信号相反相位的音频，并录入上述扬声装置。
25.一些实施例中，上述消音控制器包括：
26.存储子模块，上述存储子模块用于存储所有待消音区间；
27.判断子模块，上述判断子模块用于判断接收到的档位和发动机转速是否处于任一待消音区间；
28.控制子模块，上述控制子模块用于当上述判断子模块判断为是时，发出控制指令至扬声装置。
29.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
30.本技术实施例提供了一种主动消音方法及系统，通过预先获取多个待消音的噪声音频信号，并分别以每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间作为一个待消音区间；在车辆上电后，获取车辆的档位和发动机转速，并判断该档位和发动机转速是否处于某一个待消音区间内，当判断上述档位和发动机转速处于任一待消音区间时，即可控制扬声装置发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频，进行噪声抵消；本技术中，基于声波相互抵消原理，选择与待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频进行实时噪声抵消，可避免因车内消声容积不够导致无法满足nvh开发目标的问题，同时还可给用户带来良好的行车体验。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本技术实施例中主动消音方法的流程图；
33.图2为本技术实施例中主动消音系统的布置示意图。
34.附图标记：
35.1、获取模块；2、消音控制器；3、第一录音机；4、第一扬声器；5、第二录音机；6、第二扬声器；7、第三录音机；8、第三扬声器。
具体实施方式
36.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
37.本技术实施例提供了一种主动消音方法，其能解决相关技术中新能源车型布置紧凑导致消音器的可布置空间有限，致使消声容积不能满足nvh目标的问题。
38.如图1所示，本技术实施例的主动消音方法具体包括以下步骤：
39.s10.预先获取多个待消音的噪声音频信号，以每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间作为一个待消音区间。
40.s20.车辆上电后，获取车辆的档位和发动机转速，当上述档位和发动机转速处于任一待消音区间时，控制扬声装置发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频，进行噪声抵消。
41.本技术实施例的主动消音方法，通过预先获取多个待消音的噪声音频信号，并分别以每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间作为一个待消音区间；在车辆上电后，获取车辆的档位和发动机转速，并判断该档位和发动机转速是否处于某一个待消音区间内，当判断上述档位和发动机转速处于任一待消音区间时，即可控制扬声装置发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频，进行噪声抵消；本实施例的主动消音方法，基于声波相互抵消原理，选择与待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频进行实时噪声抵消，可避免因车内消声容积不够导致无法满足nvh开发目标的问题，同时还可给用户带来良好的行车体验。
42.在上述实施例的基础上，本实施例中，上述步骤s10中，获取多个待消音的噪声音频信号之后，还包括以下步骤：
43.获取与噪声音频信号相反相位的音频并存储于扬声装置中。
44.本实施例中，在获取多个待消音的噪声音频信号之后，可在扬声装置中录制并存储与待消音的噪声音频信号相位相反的音频波，以便于后续实际行车过程中，通过录制好的音频波与噪声进行声波抵消。
45.进一步地，上述扬声装置包括录音机和扬声器，上述录音机与扬声器连接，且上述录音机内存储有与噪声音频信号相反相位的音频。
46.本实施例中，录音机以硬磁性材料作为载体，利用磁性材料的剩磁特性将声音信号记录在载体中。具体地，当扬声装置需要发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频时，录音机将产生的音频电流放大后送到扬声器，并由扬声器将音频电流还原成音频进行播放，以与当前的噪声进行抵消。
47.在上述实施例的基础上，本实施例中，上述步骤s10的预先获取多个待消音的噪声音频信号，具体包括以下步骤：
48.首先，依次在不同工况启动发动机，并记录过程噪声。
49.其中，不同工况包括车辆怠速且ac on(air condition on，汽车空气控制系统开)工况、怠速且ac off(air condition off，汽车空气控制系统关)工况、加速工况等。
50.本实施例中，在前期调音时通过麦克风记录过程噪音，具体地，在车辆怠速且ac on工况下启动发动机，并通过麦克风记录第一过程噪声；在车辆怠速且ac off工况下启动发动机，并通过麦克风记记录第二过程噪声；在加速工况启动发动机，并通过麦克风记记录第三过程噪声。可选地，上述加速工况为全油门加速工况。
51.然后，提取过程噪声中无法通过车内消音器消除的音频信号，作为待消音的噪声音频信号，并获取每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间，以作为每个噪声音频信号对应的待消音区间。
52.本实施例中，依次提取第一过程噪声、第二过程噪声、第三过程噪声中的无法通过车内消音器消除的音频信号，作为待消音的噪声音频信号。
53.本实施例中，上述过程噪声中无法通过车内消音器消除的音频信号为：噪声声压级大于噪声声压级阈值的噪声的音频信号。
54.即上述提取过程噪声中无法通过车内消音器消除的音频信号，具体包括以下步骤：
55.提取过程噪声中，噪声声压级大于噪声声压级阈值的噪声的音频信号，作为无法通过车内消音器消除的音频信号。
56.因此，在提取过程噪声中无法通过车内消音器消除的音频信号之前，还需要预先设置一个噪声声压级阈值。本实施例中，噪声声压级阈值可根据实际情况或nvh开发目标进行设定。即过程噪声中，若某一噪声的噪声声压级大于噪声声压级阈值，则该噪声的音频信号为一个待消音的噪声音频信号，需要进行通过扬声装置进行主动消除。
57.在上述实施例的基础上，本实施例中，当上述档位和发动机转速未处于待消音区间时，控制上述扬声装置不工作。即当上述档位和发动机转速未处于待消音区间时，表明当前无噪音或噪音可由车内消音器消除，无需通过扬声装置进行噪声消除。
58.在上述实施例的基础上，本实施例中，上述记录过程噪声时，还包括以下步骤：
59.记录噪声音频信号的发出位置，并确定发出位置之间的主次关系。
60.其中，上述发出位置包括前围处、前消音器处、后消音器处中至少一处，邻近上述前围处、邻近前消音器处和邻近后消音器处分别设有一扬声装置。
61.本实施例中，上述扬声装置包括第一扬声装置、第二扬声装置和第三扬声装置。
62.上述第一扬声装置设置在前围附近，上述第一扬声装置中存储有与前围处发出的噪声音频信号相反相位的音频。
63.上述第二扬声装置设置在前消音器附近，上述第二扬声装置中存储有与前消音器处发出的噪声音频信号相反相位的音频。
64.上述第三扬声装置设置在后消音器附近，上述第三扬声装置中存储有与后消音器处发出的噪声音频信号相反相位的音频。
65.本实施例中，上述步骤s10具体包括以下步骤：
66.s11.依次在不同工况启动发动机，并通过麦克风记录过程噪声；
67.s12.将过程噪声中无法通过消音器消除的音频信号通过声音处理提取出来，作为待消音的噪声音频信号，同时记录该噪音音频信号对应的档位及发动机转速区间，作为待
消音区间；
68.s13.将每个噪声音频信号对应的待消音区间以及噪声音频信号发出位置之间的主次关系存储在消音控制器中。
69.s14.录制与噪声音频信号相反相位的音频并存储在上述扬声装置中。
70.本实施例中，通过前期标定出每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间，以作为每个噪声音频信号对应的待消音区间，然后将待消音区间信息进行存储，以便于后期车辆上电后，可根据can总线获取车辆的档位和发动机转速进行实时判断，当前的档位和发动机转速是否处于无法通过车内消音器消除的音频信号所对应的待消音区间；在当前档位和发动机转速处于任一待消音区间时，控制扬声装置发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频，进行噪声抵消。若当前档位和发动机转速不处于任一待消音区间，则控制扬声装置停止发声。
71.本技术实施例还提供一种基于上述方法的主动消音系统，该主动消音系统包括：获取模块、消音控制器和扬声装置。
72.上述获取模块用于当车辆上电后，获取车辆的档位和发动机转速，并发送至消音控制器。
73.上述消音控制器预存有所有待消音区间，上述消音控制器用于当上述档位和发动机转速处于任一待消音区间时，发出控制指令至扬声装置。
74.上述扬声装置用于基于上述控制指令，发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频进行噪声抵消。
75.可选地，上述扬声装置包括第一扬声装置、第二扬声装置和第三扬声装置，第一扬声装置设置在前围处，第二扬声装置设置在前消音器处，第三扬声装置设置在后消音器处。
76.其中，上述第一扬声装置包括第一录音机和第一扬声器；上述第一扬声装置包括第二录音机和第二扬声器；上述第三扬声装置包括第三录音机和第三扬声器。
77.本实施例的主动消音系统，当车辆上电后，通过获取模块获取车辆的档位和发动机转速，并发送至消音控制器，然后消音控制器基于预存的所有待消音区间，判断档位和发动机转速是否处于任一待消音区间；若档位和发动机转速处于某一待消音区间，则消音控制器发出控制指令，控制扬声装置发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频进行噪声抵消；若档位和发动机转速未处于任一待消音区间，则消音控制器控制扬声装置不工作；该主动消音系统在有限的布置空间中、且调音后部分频率仍无法满足nvh目标的情况下，通过主动选择性消音，实现实时噪声抵消，并给用户带来良好的行车体验，进而避免影响车辆上市、或者车辆上市后引起的顾客抱怨和销量差的问题。
78.本实施例中，当消音控制器判断上述档位和发动机转速未处于待消音区间时，若此时扬声装置处于发声状态，消音控制器还用于控制扬声装置不工作。
79.本实施例中，车辆上电后，进行噪声抵消的主动消音方法具体包括以下步骤：
80.s21.上述消音控制器通过can总线获取上述获取模块发送的档位和发动机转速；
81.s22.消音控制器判断该档位和发动机转速是否处于某一待消音区间；若是，则转向s23，否则，转向s25。
82.s23.消音控制器发出控制指令至扬声装置；
83.s24.扬声装置基于上述控制指令，发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相
位的音频进行噪声抵消，并转向s21。
84.s25.判断扬声装置是否处于发声状态，若是，则转向s26；否则，转向s21。
85.s26.关闭扬声装置，并转向s21。
86.可选地，上述获取模块包括档位传感器和转速传感器。
87.上述档位传感器用于获取车辆的档位，并在获取车辆的档位后，通过can总线将该档位发送给消音控制器。
88.上述转速传感器用于获取发动机转速，并在获取发动机转速后，通过can总线将该发动机转速发送给消音控制器。
89.在上述实施例的基础上，本实施例中，上述主动消音系统还包括录制模块，上述录制模块用于获取与噪声音频信号相反相位的音频，并录入上述扬声装置中。
90.进一步地，上述消音控制器包括存储子模块、判断子模块和控制子模块。
91.上述存储子模块用于存储所有待消音区间。其中，一个待消音区间为一个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间。
92.上述判断子模块用于从can总线信号中获取车辆当前的档位和发动机转速，以及判断接该接收到的档位和发动机转速是否处于存储子模块中存储的任一待消音区间。上述判断子模块还用于将判断结果发送给控制子模块。
93.当上述判断子模块判断为是，即接收到的档位和发动机转速处于存储子模块中存储的某一待消音区间时，上述控制子模块用于发出控制指令至扬声装置。上述控制子模块还用于当上述判断子模块判断为否时，控制扬声装置不发声。
94.优选地，本实施例的主动消音系统还包括标定模块，上述标定模块用于依次在不同工况启动发动机，并通过麦克风记录过程噪声；标定模块还用于提取过程噪声中无法通过车内消音器消除的音频信号，作为待消音的噪声音频信号，并获取每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间。
95.本实施例中，过程噪声中无法通过车内消音器消除的音频信号为：噪声声压级大于噪声声压级阈值的噪声的音频信号。
96.可选地，上述标定模块还包括记录噪声音频信号的发出位置，并确定发出位置之间的主次关系；上述发出位置包括前围处、前消音器处、后消音器处中至少一处。
97.优选地，邻近上述前围处、邻近前消音器处和邻近后消音器处分别设有一扬声装置。
98.本实施例中，上述消音控制器还预存有每个噪声音频信号的发出位置及发出位置之间的主次关系。
99.优选地，上述消音控制器还用于基于噪声音频信号的发出位置之间的主次关系，对各发出位置处的扬声装置进行相应控制。
100.如图2所示，本技术实施例的主动消音系统包括获取模块1、消音控制器2、第一录音机3、第一扬声器4、第二录音机5、第二扬声器6、第三录音机7、以及第三扬声器8。第一录音机3和第一扬声器4设置在邻近前围处，第二录音机5和第二扬声器6设置在邻近前消音器处，第三录音机7和第三扬声器8设置在邻近后消音器处。
101.本实施例中，当消音控制器判断当前档位和发动机转速处于某一待消音区间时，消音控制器可基于该待消音区间对应的噪声音频信号a及其发出位置的主次关系，对各发
出位置处的扬声装置进行相应控制。
102.若该噪声音频信号a仅由前围及前消音器处发出，且前围占主要音源(分贝值较高)，前消音器占次要音源(分贝值较低)，则消音控制器控制第一录音机3和第一扬声器4发出与该噪声音频信号a相反相位且分贝较高的主要消声音频，并控制第二录音机5和第二扬声器6发出与该噪声音频信号a相反相位且分贝较低的次要消声音频，以进行噪声抵消，同时第三录音机7和第三扬声器8不工作。
103.若该噪声音频信号a仅由前消音器及后消音器处发出，且后消音器占主要音源，前消音器占次要音源，则消音控制器控制第三录音机7和第三扬声器8发出与该噪声音频信号a相反相位的主要消声音频，并控制第二录音机5和第二扬声器6发出与该噪声音频信号a相反相位的次要消声音频，同时控制第一录音机3和第一扬声器4不工作。
104.若该噪声音频信号a仅由前围及后消音器处发出，且前围占主要音源，后消音器占次要音源，则消音控制器控制第一录音机3和第一扬声器4发出与该噪声音频信号a相反相位的主要消声音频，并控制第三录音机7和第三扬声器8发出与该噪声音频信号a相反相位的次要消声音频，同时控制第二录音机5和第二扬声器6不工作。
105.若该噪声音频信号a仅由前围处发出，则消音控制器仅控制第一录音机3和第一扬声器4发出与该噪声音频信号a相反相位的消声音频，并控制第二录音机5、第二扬声器6、第三录音机7、以及第三扬声器8不工作。
106.若该噪声音频信号a仅由后消音器处发出，则消音控制器仅控制第三录音机7和第三扬声器8发出与该噪声音频信号a相反相位的消声音频，并控制第一录音机3、第一扬声器4、第二录音机5和第二扬声器6不工作。
107.若该噪声音频信号a由前围、前消音器以及后消音器处发出，且前围占主要音源，前消音器和后消音器均占次要音源，则消音控制器控制第一录音机3和第一扬声器4发出与该噪声音频信号a相反相位的主要消声音频，并控制第二录音机5、第二扬声器6、第三录音机7和第三扬声器8发出与该噪声音频信号a相反相位的次要消声音频，以进行噪声抵消。
108.本技术实施例的主动消音系统，适用于上述各主动消音方法，当消音控制器判断档位和发动机转速处于某一待消音区间时，消音控制器发出控制指令至扬声装置，使扬声装置发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频进行噪声抵消，以起到消音作用。
109.可选地，本技术实施例还提供一种用于主动消音的电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，上述处理器执行上述存储器中的代码实现下述的主动消音方法：
110.预先获取多个待消音的噪声音频信号，以每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间作为一个待消音区间；
111.车辆上电后，获取车辆的档位和发动机转速，当上述档位和发动机转速处于任一待消音区间时，控制扬声装置发出与该待消音区间对应噪声音频信号相反相位的音频，进行噪声抵消。
112.可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下主动消音方法：
113.获取多个待消音的噪声音频信号之后，获取与噪声音频信号相反相位的音频并存储于上述扬声装置中。
114.可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下主动消音方法：
115.依次在不同工况启动发动机，并记录过程噪声；
116.提取过程噪声中无法通过车内消音器消除的音频信号，作为待消音的噪声音频信号，并获取每个噪声音频信号对应的档位和发动机转速区间。
117.可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下主动消音方法：
118.提取过程噪声中，噪声声压级大于噪声声压级阈值的噪声的音频信号，作为无法通过车内消音器消除的音频信号
119.可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下主动消音方法：
120.当上述档位和发动机转速未处于待消音区间时，控制上述扬声装置不工作。
121.优选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现前述主动消音方法中的其他步骤。
122.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
123.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
124.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。