MATLAB|汽车噪音消除|主动噪声控制|汽车主动噪声控制（ANC）研究

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👨‍💻做科研，涉及到一个深在的思想系统，需要科研者逻辑缜密，踏实认真，但是不能只是努力，很多时候借力比努力更重要，然后还要有仰望星空的创新点和启发点。当哲学课上老师问你什么是科学，什么是电的时候，不要觉得这些问题搞笑。哲学是科学之母，哲学就是追究终极问题，寻找那些不言自明只有小孩子会问的但是你却回答不出来的问题。建议读者按目录次序逐一浏览，免得骤然跌入幽暗的迷宫找不到来时的路，它不足为你揭示全部问题的答案，但若能让人胸中升起一朵朵疑云，也未尝不会酿成晚霞斑斓的别一番景致，万一它居然给你带来了一场精神世界的苦雨，那就借机洗刷一下原来存放在那儿的“躺平”上的尘埃吧。

或许，雨过云收，神驰的天地更清朗.......🔎🔎🔎

1概述

主动噪声控制（ANC）的目标是通过产生一个消除不必要声波的“抗噪”信号。ANC的应用范围很广制造、工业运营和消费品（如降噪耳机、汽车内饰中的主动声音设计和通风中的降噪）中的问题导管和通风外壳。本文的重点是ANC系统在以下方面的实用性自适应信号处理和数字信号处理（DSP）实现，用于现实世界应用。本文开发并分析了ANC的基本自适应算法基于单通道宽带前馈控制。然后，对该算法进行修改，以窄带前馈和自适应反馈控制。“反过来，这些单通道ANC算法扩展到多通道情况。各种在线次级路径建模技术和特殊的自适应算法，如格子、频域、子带和递归最小二乘法。" [9]本文主要关注车内非接触式主动控制。对于大多数而言，主要问题在于近年来，汽车发动机的噪音是大多数车辆的负担。减少汽车噪音，工程师使用相消干涉原理来物理消除噪音。该设备由一个麦克风组成，用于感知传入的声波，一个处理器，用于分析声波并产生相反的波形，以及扬声器，以物理方式产生新的声波，与主要的、环境中的噪声相消干扰。音频声音主动控制是一种信号处理方法，可以降低有效声音提高信噪比（SNR）的幅度，使不想要的噪声更不易察觉。“ANC方法也称为音频降噪（ANR）。ANC或ANR基于相干声学，精确地复制了原始声场的所有形式。它使用车内麦克风和扬声器，以及数字信号处理（DSP），以消除噪音。声音可以被描述为由振幅和相位组成的压力波。"[7]因此，该系统将降低环境噪音，提高驾驶员对驾驶的专注度以及乘客。主动噪声控制，也称为噪声消除或主动降噪，是一种通过添加专门用于消除车辆发动机噪声的第二声音来减少不必要声音的方法。 MATLAB|汽车噪音消除|主动噪声控制|汽车主动噪声控制（ANC）研究

本文将侧重于汽车主动噪声控制（ANC）。目标是将汽车驾驶室内的环境噪声降低5dB至10dB。如前所述，被动降噪在过去已经实现，但它对环境造成了损害。此外，被动降噪并不能像主动降噪那样消除低频声音。这是因为ANC使用相消干涉原理来物理消除噪声。该系统由麦克风组成，用于感知传入的声波，数字信号处理器，用于分析声波，生成抗噪声波形的算法，以及扬声器，用于物理地传递新的声波，以破坏性地干扰原始环境噪声。因此，该系统将降低环境噪音，改善驾驶员和乘客的乘坐体验。

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2运行结果

2.1 SDEl

2.2 SDCheb1

2.3 SDCheb2

2.4 SDButter

部分代码：

%IMPORTANT: Verify that design satisfy your specifications
[HVec,wVec] = freqz(b,a,1000);  %<= freqz evaluates H(z) at z=exp(jw) at 100 uniformly spaced w's

figure(2);
subplot(2,1,1);plot(wVec/(pi),abs(HVec),'-r','linewidth',2)
xlabel('w/pi','fontsize',20)
ylabel('|H(exp(jw))|','fontsize',20);
axis([0 0.7 0 1])
grid on
subplot(2,1,2);plot(wVec/(pi),20*log10(abs(HVec)),'-r','linewidth',2)
axis([0 0.7 -20 1])
grid on
xlabel('w/pi','fontsize',20)
ylabel('|H(exp(jw))| (dB)','fontsize',20);
set(gca,'fontsize',20)


%IMPORTANT: Verify that design satisfy your specifications at wp and ws
[HVec,wVec] = freqz(b,a,[wp, ws]);  %<= you can specify which frequencies to use in 
disp(sprintf('|H(exp(jwp)|=%f',20*log10(abs(HVec(1)))));
disp(sprintf('|H(exp(jws)|=%f',20*log10(abs(HVec(2)))));