一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统，涉及噪声控制技术领域，包括有源控制器、控制盒、误差传声器、参考传声器和次级声源。本发明专利技术通过采集初级噪声目标控制区域的噪声信号，并将噪声信号转换为电信号输送至有源控制器获取与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声，实现与初级噪声相互抵消以达到降噪目的，不仅降低车体噪声优化成本代价，对低频噪声进行了有效控制，而且控制系统体积小，便于安装，布局以对称美观并兼顾噪声控制效果的前提下进行布放，不影响司机的正常操作区域和乘员的活动区域，改善司机和乘员的噪声环境，提高人员乘坐轨道机车的舒适性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统
本专利技术涉及噪声控制
，具体来说，涉及一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统。
技术介绍
随着我国城市化的蓬勃建设，城市轨道交通更是飞速发展，其中地铁、高铁等轨道机车系统无疑是城市轨道交通系统的重要角色，对于已建成的庞大的轨道机车运输网络，乘客流量、运行速度和密度等不断扩大，随之带来的噪声问题越来越突出。轨道机车噪声问题主要指两方面，一方面是中高频成分的噪声，另一方面是低频成分的噪声。噪声的危害是多方面且潜移默化的，长期处于噪声环境下刺激人体的神经系统、心血管系统和血压等，引起胸闷不畅、心率波动、神经紧张、耳鸣失聪、记忆力衰退和血压异常等等多症状并发症，尤其低频噪声对人体健康影响更大，所以轨道机车噪声问题必须充分重视和解决。噪声控制是为了降低目标区域的声压级，改善人耳主观感受，提高舒适度。噪声控制技术主要分为传统的无源噪声控制技术和新型的有源噪声控制技术，无源噪声控制技术主要有吸声隔声、设计消声器、优化结构声学设计和增加声学材料等传统的噪声控制技术，控制主要集中在800Hz以上的中高频噪声，有源噪声控制技术目前已成为一个新的噪声控制分支，更擅长于控制800Hz以下的低频噪声，其原理是利用声波的相消性干涉原理，人为产生用于抵消噪声源(初级声场)的反向噪声(次级声场)，达到“以声消声”的目的。现有的轨道机车交通系统噪声控制技术都是应用传统的无源噪声控制技术，尤其对于已建成的庞大的运输网络，通过结构声学优化，更改车体结构，重新总装等等成本代价非常高。面对轨道机车车内低频噪声问题日益凸显，通过传统的被动降噪方式已无法有效解决。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统，包括有源控制器、控制盒、误差传声器、参考传声器和次级声源，其中；所述误差传声器，用于采集初级噪声目标控制区域的噪声信号，并将噪声信号转换为电信号输送至有源控制器作为有源控制器的噪声输入信号；所述参考传声器，用于将轨道机车参考信号类型选取声信号作为参考，并将参考声信号转换为电信号后输送至有源控制器，作为有源控制器的参考信号；所述有源控制器，接收采集的初级噪声信号和参考信号进行处理，获取与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声；所述控制盒，用于作为外部控制设备提供服务支持；所述次级声源，用于重放获取的与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声，实现与初级噪声相互抵消以达到降噪目的。进一步的，所述有源控制器包括由FPGA模块和DSP模块集成的自适应算法系统用于将采集的初级噪声信号和参考信号进行自适应计算。进一步的，所述自适应算法包含FxLMS算法、FuLMS算法和FeLMS算法。进一步的，所述有源控制器和所述控制盒装配于轨道机车的座椅下方。进一步的，所述次级声源装配于轨道机车的头枕上方。进一步的，所述误差传声器装配于所述次级声源的上方。本专利技术的有益效果：本专利技术基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统，通过采集初级噪声目标控制区域的噪声信号，并将噪声信号转换为电信号输送至有源控制器获取与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声，实现与初级噪声相互抵消以达到降噪目的，不仅降低车体噪声优化成本代价，对低频噪声进行了有效控制，而且控制系统体积小，便于安装，布局以对称美观并兼顾噪声控制效果的前提下进行布放，不影响司机的正常操作区域和乘员的活动区域，改善司机和乘员的噪声环境，提高人员乘坐轨道机车的舒适性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。图1是根据本专利技术实施例的一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统的原理框图；图2是根据本专利技术实施例的一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统的有源控制器原理示意图；图3是根据本专利技术实施例的一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统的装配示意图一；图4是根据本专利技术实施例的一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统的装配示意图二；图5是根据本专利技术实施例的一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统的场景示意图；图6是根据本专利技术实施例的一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统的原理流程示意图。图中：1、有源控制器；2、控制盒；3、误差传声器；4、参考传声器；5、次级声源。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的实施例，提供了一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统。如图1-图2所示，根据本专利技术实施例的基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统，包括有源控制器1、控制盒2、误差传声器3、参考传声器4和次级声源5，其中；所述误差传声器3，用于采集初级噪声目标控制区域的噪声信号，并将噪声信号转换为电信号输送至有源控制器1作为有源控制器1的噪声输入信号；所述参考传声器4，用于将轨道机车参考信号类型选取声信号作为参考，并将参考声信号转换为电信号后输送至有源控制器1，作为有源控制器1的参考信号；所述有源控制器1，接收采集的初级噪声信号和参考信号进行处理，获取与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声；所述控制盒2，用于作为外部控制设备提供服务支持；所述次级声源5，用于重放获取的与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声，实现与初级噪声相互抵消以达到降噪目的。其中，所述有源控制器1包括由FPGA模块和DSP模块集成的自适应算法系统用于将采集的初级噪声信号和参考信号进行自适应计算。其中，所述自适应算法包含FxLMS算法、FuLMS算法和FeLMS算法。其中，所述有源控制器1和所述控制盒2装配于轨道机车的座椅下方。其中，所述次级声源5装配于轨道机车的头枕上方。其中，所述误差传声器3装配于所述次级声源5的上方。借助于上述技术方案，通过采集初级噪声目标控制区域的噪声信号，并将噪声信号转换为电信号输送至有源控制器获取与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声，实现与初级噪声相互抵消以达到降噪目的，不仅降低车体噪声优化成本代价，对低频噪声进行了有效控制，而且控制系统体积小，便于安装，布局以对称美观并兼顾噪声控制效果的前提下进行布放，不影响司机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统，其特征在于，包括有源控制器(1)、控制盒(2)、误差传声器(3)、参考传声器(4)和次级声源(5)，其中；/n所述误差传声器(3)，用于采集初级噪声目标控制区域的噪声信号，并将噪声信号转换为电信号输送至有源控制器(1)作为有源控制器(1)的噪声输入信号；/n所述参考传声器(4)，用于将轨道机车参考信号类型选取声信号作为参考，并将参考声信号转换为电信号后输送至有源控制器(1)，作为有源控制器(1)的参考信号；/n所述有源控制器(1)，接收采集的初级噪声信号和参考信号进行处理，获取与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声；/n所述控制盒(2)，用于作为外部控制设备提供服务支持；/n所述次级声源(5)，用于重放获取的与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声，实现与初级噪声相互抵消以达到降噪目的。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于轨道机车的局部空间有源噪声控制系统，其特征在于，包括有源控制器(1)、控制盒(2)、误差传声器(3)、参考传声器(4)和次级声源(5)，其中；
所述误差传声器(3)，用于采集初级噪声目标控制区域的噪声信号，并将噪声信号转换为电信号输送至有源控制器(1)作为有源控制器(1)的噪声输入信号；
所述参考传声器(4)，用于将轨道机车参考信号类型选取声信号作为参考，并将参考声信号转换为电信号后输送至有源控制器(1)，作为有源控制器(1)的参考信号；
所述有源控制器(1)，接收采集的初级噪声信号和参考信号进行处理，获取与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声；
所述控制盒(2)，用于作为外部控制设备提供服务支持；
所述次级声源(5)，用于重放获取的与初级噪声信号大小相同相位相反的反相次级噪声，实现与初级噪声相互抵消以达到降噪目的。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：代海，张亚洲，玉昊昕，李荣，吴凡，袁梦囝，孟堃，汪杰，
申请(专利权)人：西安艾科特声学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61