一种管道降噪系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种管道降噪系统及方法，该管道降噪系统包括：设置于管道内的靠近噪声源的参考传声器、及靠近管道末端的误差传声器，控制器，设置于管道上的次级声源；控制器用于获取参考传声器及误差传声器采集的噪声信号，生成控制信号并传输至次级声源，次级声源根据控制信号发声降噪；参考传声器包括至少两个传声器。通过本发明专利技术的实施，采用有源噪声控制技术可以有效抑制沿管道传播的一维平面声波，其体积小，压损低，可以有效弥补被动降噪的不足，并且，参考信号使用多传声器来获取，可以提升信号质量，从而提高系统的降噪性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及噪声控制领域，尤其涉及一种管道降噪系统及方法。
技术介绍
通风管道噪声是日常生活中一种常见的噪声，例如工厂的排气管道、室内变压器的通风排气管道、通讯机箱的通风散热管道中的噪声。传统的降噪方法为被动降噪，比如使用吸声材料填充管道壁，然而吸声材料虽然可以较好的抑制高频噪声，但受体积和压损的限制，其低频消声性能一般并不理想；此外，为获得较大的吸声量，吸声材料厚度较厚，会挤占管道内的空间，从而影响管道中的气流传播，妨碍管道的通风散热功能。因此，如何提供一种不占用管道内体积的管道降噪方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种管道降噪系统及方法，以解决现有被动降噪占用管道体积的问题。本专利技术提供了一种管道降噪系统，其包括：设置于管道内的靠近噪声源的参考传声器、及靠近管道末端的误差传声器，控制器，设置于管道上的次级声源；控制器用于获取参考传声器及误差传声器采集的噪声信号，生成控制信号并传输至次级声源，次级声源根据控制信号发声降噪；参考传声器包括至少两个传声器。进一步的，还包括前置放大器，前置放大器设置于控制器与参考传声器及误差传声器之间，用于放大噪声信号。进一步的，还包括功率放大器，功率放大器设置于控制器与次级声源之间，用于放大控制信号，控制信号为消声信号。进一步的，误差传声器设置于管道末端，次级声源设置于管道侧壁距离管道末端四分之一管道长度位置，参考传声器设置于管道内靠近噪声源位置。进一步的，次级声源与参考传声器之间的距离不小于控制器的时延与声速之积。进一步的，控制器具体用于将至少两个传声器所采集的不同信号进行加权线性运算得到参考信号，根据误差传声器采集的管道的末端噪声信号、及参考信号计算获得控制信号。进一步的，参考传声器包括两个传声器，其中一传声器紧靠管道的噪声源，另一传声器距离噪声源四分之一管道长度。进一步的，两个传声器均设置于管道的中心线上，且均为全指向性传声器。本专利技术也提供了一种管道降噪方法，其用于本专利技术提供的管道降噪系统，包括：控制器获取参考传声器及误差传声器采集的噪声信号，生成控制信号并传输至次级声源；次级声源根据控制信号发声降噪。进一步的，控制器生成控制信号包括：将至少两个传声器所采集的不同信号进行加权线性运算得到参考信号，根据误差传声器采集的管道的末端噪声信号、及参考信号计算获得控制信号。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种新的管道降噪方法，采用有源噪声控制技术可以有效抑制沿管道传播的一维平面声波，其体积小，压损低，可以有效弥补被动降噪的不足，并且，参考信号使用多传声器来获取，可以提升信号质量，从而提高系统的降噪性能。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的管道降噪系统的结构示意图；图2为本专利技术第二实施例提供的管道降噪方法的流程图；图3为本专利技术第三实施例提供的管道降噪系统的结构示意图；图4为本专利技术第三实施例中各器件的放置位置示意图。具体实施方式现通过具体实施方式结合附图的方式对本专利技术做出进一步的诠释说明。第一实施例：图1为本专利技术第一实施例提供的管道降噪系统的结构示意图，由图1可知，在本实施例中，本专利技术提供的管道降噪系统1包括：设置于管道2内的靠近噪声源3的参考传声器11、及靠近管道2末端的误差传声器12，控制器13，设置于管道2上的次级声源14；控制器13用于获取参考传声器11及误差传声器12采集的噪声信号，生成控制信号并传输至次级声源14，次级声源14根据控制信号发声降噪；参考传声器11包括至少两个传声器。在一些实施例中，上述实施例中的管道降噪系统1还包括前置放大器，前置放大器设置于控制器13与参考传声器11及误差传声器12之间，用于放大噪声信号。在一些实施例中，上述实施例中的管道降噪系统1还包括功率放大器，功率放大器设置于控制器13与次级声源14之间，用于放大控制信号，控制信号为消声信号。在一些实施例中，上述实施例中的误差传声器12设置于管道2末端，次级声源14设置于管道2侧壁距离管道末端四分之一管道长度位置，参考传声器11设置于管道2内靠近噪声源3位置。在一些实施例中，上述实施例中的次级声源14与参考传声器11之间的距离不小于控制器12的时延(主要包括电路及算法时延)与声速之积。在一些实施例中，上述实施例中的控制器13具体用于将至少两个传声器所采集的不同信号进行加权线性运算得到参考信号，根据误差传声器采集的管道的末端噪声信号、及参考信号计算获得控制信号。在一些实施例中，上述实施例中的参考传声器11包括两个传声器，其中一传声器紧靠管道2的噪声源3，另一传声器距离噪声源四分之一管道长度。在一些实施例中，上述实施例中的两个传声器均设置于管道的中心线上，且均为全指向性传声器。第二实施例：图2为本专利技术第二实施例提供的管道降噪的流程图，由图2可知，在本实施例中，本专利技术提供的用于本专利技术提供的管道降噪系统的管道降噪方法包括以下步骤：S201：控制器获取参考传声器及误差传声器采集的噪声信号，生成控制信号并传输至次级声源；S202：次级声源根据控制信号发声降噪。在一些实施例中，上述实施例中的控制器生成控制信号包括：将至少两个传声器所采集的不同信号进行加权线性运算得到参考信号，根据误差传声器采集的管道的末端噪声信号、及参考信号计算获得控制信号。现结合具体应用场景对本专利技术做进一步的诠释说明。第三实施例：在本实施例内，以某通讯设备有一用于通风散热的管道2，噪声源3为用于通风散热的风扇为运用场景。如图3及图4所示，管道降噪系统1由参考传声器11、误差传声器12、次级声源14、控制器13组成；由参考传声器11、误差传声器12采集到的信号在进入控制器13之前，首先经过前置放大器15的放大，而控制器13产生的输出信号在进入次级声源14之前，需要经过功率放大器16的放大。本实施例中，参考传声器11、误差传声器12均使用全指向驻极体性传声器，次级声源14使用扬声器。在本实施例中，参考传声器11、误差传声器12用支架固定在管道中心位置，与噪声源3的中心位于同一条直线上。参考传声器11共有两个传声器构成，一个紧贴噪声源3，另一个距离噪声源3约1/4L处，其中L为管道长度。次级声源14位于距离管口1/4L处，误差传声器12放置于管道口处，以减小管道末端反射产生驻波的影响，参考传声器11与次级声源14的直线距离Xrc需满足Xrc/c>t0，c为声速，t0为控制器的电路与算法时延。控制器13用于控制其对应的次级声源14的输出，以使其对应的误差传声器12处的声压幅值平方最小。如图4所示，误差传声器12处的声压pe包含两部分，一是噪声源3产生的声压pne，二是次级声源14产生的声压pce，pce＝pnr﹒W﹒Zc，其中pnr为参考传声器11处的声压，W为参考传声器11的声压到次级声源14输入电信号的传递函数，Zc为次级声源14的输入电信号到误差传声器12的声压的传递函数。取pe幅值平方最小，对单通道系统而言，即pe为0，由pe＝pne+pce＝pne+pnr﹒W﹒Zc＝0可得：W＝-pne/(pnr.Zc)；传递函数Zc在使用前通过离线建模方式测得，pne由误差传声器12测得，pnr由参考传声器11测得，由式W＝-pne/(pnr.Zc)计算出W的值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道降噪系统，其特征在于，包括：设置于管道内的靠近噪声源的参考传声器、及靠近管道末端的误差传声器，控制器，设置于所述管道上的次级声源；所述控制器用于获取所述参考传声器及所述误差传声器采集的噪声信号，生成控制信号并传输至所述次级声源，所述次级声源根据所述控制信号发声降噪；所述参考传声器包括至少两个传声器。

【技术特征摘要】
1.一种管道降噪系统，其特征在于，包括：设置于管道内的靠近噪声源的参考传声器、及靠近管道末端的误差传声器，控制器，设置于所述管道上的次级声源；所述控制器用于获取所述参考传声器及所述误差传声器采集的噪声信号，生成控制信号并传输至所述次级声源，所述次级声源根据所述控制信号发声降噪；所述参考传声器包括至少两个传声器。2.如权利要求1所述的管道降噪系统，其特征在于，还包括前置放大器，所述前置放大器设置于所述控制器与所述参考传声器及所述误差传声器之间，用于放大所述噪声信号。3.如权利要求1所述的管道降噪系统，其特征在于，还包括功率放大器，所述功率放大器设置于所述控制器与所述次级声源之间，用于放大所述控制信号，所述控制信号为消声信号。4.如权利要求1所述的管道降噪系统，其特征在于，所述误差传声器设置于所述管道末端，所述次级声源设置于所述管道侧壁距离所述管道末端四分之一管道长度位置，所述参考传声器设置于所述管道内靠近噪声源位置。5.如权利要求5所述的管道降噪系统，其特征在于，所述次级声源与所述参考传声器之间的距离不小于所述控制器的时延与声速之积。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宗财，李帅，王标华，邹海山，马进，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44