关键词：车内噪声主动控制;频域前馈自适应算法;降噪；计算量；收敛速度；稳定性中图分类号：U467DOI：10.3969/j.issn.1004-132X.2025.04.022 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Simulation and Experimental Analysis for Active Vehicle Interior Noise Control Based on FFxLMS

WANG Jian1* ZHANG Ming1 LIU Song1 QUAN Hel FENG Chao1 ZHANG Zhe² 1.China National Heavy Duty Truck Group Co.，Ltd.，Jinan，250000 2.CATARC（Tianjin） Automotive Engineering Research Institute Co.，Ltd.，Tianjin，300300

Abstract： In view of the problems such as huge computational counts，low convergence speed and poor stability of the widely-used time-domain feedforward adaptive algorithm（TFxLMS） for active vehicle interior noise control，a FFxLMS was proposed based on fast Fourier transform（FFT） and block computation. The strengths and weaknesses of the FFxLMS algorithm and the TFxLMS algorithm were compared in terms of the noise reduction，computational count，convergence speed，and stability.Furthermore，the numerical findings were experimentally validated. The results show that the FFxLMS algorithm has advantages in noise reduction，computational count，convergence speed and stability.

Key words： active vehicle interior noise control; frequency-domain feedforward adaptive algorithm （FFxLMS）；noise reduction; computational count；convergence speed; stability

0 引言

汽车车内噪声是评价车型性能的关键指标之一。当前，针对车内噪声的控制方法主要分为被动噪声控制（passivenoisecontrol，PNC）和主动噪声控制（active noisecontrol，ANC）。其中，PNC技术相对成熟且成本低廉，如铺设吸隔声材料、使用隔振器等PNC技术已被广泛应用，但其工作频段相对固定，导致降噪效果不甚理想（低频尤为明显），而且引入较多的附加质量不符合汽车轻量化的发展趋势；而ANC技术则基于“以声消声\"的思想，通过次级声源播放与目标噪声幅值相等、相位相反的抗噪声来实时抵消目标噪声[1-7]ANC技术在低频的降噪效果良好，而且可以复用车内扬声器、麦克风等设备，不会增加太多的成本与附加质量，有效弥补了PNC技术的固有缺陷。

目前，基于时域前馈自适应算法（TFxLMS）的ANC技术凭借其结构简单、计算复杂度低、对稳态和非稳态信号鲁棒性均较好等优点，被广泛应用于车内噪声控制领域。与PNC技术相比，ANC技术在中低频范围内的降噪效果得到了显著提高[8-15]。但TFxLMS算法也存在计算量大、收敛速度慢、稳定性差等缺点。上述缺点导致TFxLMS算法对路噪等随机宽频噪声的控制效果不甚理想，难以满足消费者对ANC技术的期许。

针对TFxLMS算法的缺点，研究人员尝试开发变换域LMS算法（TDLMS）对其进行改进[16-19]。LEE等[17]利用包括离散傅里叶变换（DFT）在内的一系列正交离散变换方法对LMS算法进行了改进，证明了在不同域内的维纳解保持一致，而TDLMS算法的收敛速度更快。……