CN102723076A - 多通道有源噪声控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多通道有源噪声控制系统，包括多通道有源控制器、振动传感器/参考传感器、近场误差传感器阵列、次级声源扬声器阵列和远程控制传声器阵列，次级声源扬声器阵列和近场误差传感器阵列分布在需要对大型设备噪声进行控制的区域内，形成虚拟声屏障，次级声源扬声器阵列放置在虚拟声屏障内侧，由多通道有源控制器控制其输出,多通道有源控制器与振动传感器/参考传感器、近场误差传感器阵列、次级声源扬声器阵列、远程控制传声器阵列连接，该控制系统为开放式的降噪设施，不受现场安装空间的影响，隔声降噪性能良好，不会增加大型设备的通风散热负担，也不影响设备的维护和保养，结构简单，使用方便，便于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种噪声控制系统，具体涉及一种利用多通道对大型设备的低频噪声进行控制的系统。
背景技术
目前对大型设备的降噪措施主要有两种方式：一得降低设备本身的噪声，二是在设备外部采取消声或隔声措施。由于受到工艺条件等诸多因素的影响，降低设备本身的噪声在技术上很难实现，因此，目前大型设备的噪声治理通常采用外部措施，即在设备的底部加装弹性防振支架或刚性弹簧或橡皮垫进行消振，或在室外墙面涂覆处理或设置吸声砖、板，以增加墙面的吸声系数，或在室外建隔声墙，以起到隔声或吸声的作用，或采用隔声门和消声百叶窗，采用集中散热的方式，将设备本身封闭于室内或隔声罩内。
许多大型设备，比如大型变压器、大型隧道风机等的噪声主要集中在100Hz～500Hz的低频范围，而目前还没有这种低频噪声的高吸声系数材料，加上各灯吸声装置的降噪效果也十分有限，其主要作用是降低噪声在墙面上多次反射造成的共鸣，现有的降噪措施主要还是采用隔声房、隔声屏蔽、隔声门和消声百叶窗等，统称为屏障法。而采用屏障法进行降噪的成本较高，并且还存在封堵不完整，噪声从未封顶的顶部飘出等问题，降噪效果十分有限，加上对大型变压器进行更换或返厂维修时，需要将整个屏障拆出，不但费时费力，还进一步增大了成本和今后的运行维护工作量。因此，对于大型设备的低频噪音治理，成为了制约工程噪声治理发展的瓶颈。
发明内容
针对上述不足，本发明提供一种对大型设备进行低频噪声治理的多通道有源噪声控制系统。
本发明是通过这样的技术方案来实现的：一种多通道有源噪声控制系统，包括多通道有源控制器、振动传感器/参考传感器、近场误差传感器阵列、次级声源扬声器阵列和远程控制传声器阵列，其中，次级声源扬声器阵列和近场误差传感器阵列分布在需要对大型设备噪声进行控制的区域内，形成虚拟声屏障，次级声源扬声器阵列放置在虚拟声屏障内侧，由多通道有源控制器控制其输出, 多通道有源控制器与振动传感器/参考传感器、近场误差传感器阵列、次级声源扬声器阵列、远程控制传声器阵列连接。
所述次级声源扬声器阵列均匀分布在近场误差传感器阵列一侧，两者一一对应，从而使得近场误差传感器阵列的声压平方和最小，噪声受控区域的噪声能够降到最低。
所述次级声源扬声器阵列可为低频纸盆式扬声器、激振器或电磁驱动器。
所述振动传感器/参考传感器为驻极体传感器。
所述近场误差传感器阵列和远程控制传声器阵列均为驻极体麦克风。
所述次级声源扬声器阵列分布在设备的周围，并贴近设备表面安装，距离越近，对噪声的低频线谱分量部分的控制效果就越好。
由于采用了上述结构，本发明的有益效果如下：
（1） 本案提供的多通道有源噪声控制系统为开放式的降噪设施，不受现场安装空间的影响，取代了现有技术中的屏障法，在保证隔声降噪性能良好的基础上，还不会增加大型设备的通风散热负担，也不影响设备的维护和保养，结构简单，使用方便，便于推广应用。
（2） 有效运用了电子技术和电声器件，在大型设备的噪声区域引入一个与原噪声，即初级声波幅值大小相等且相位相反的次级声波，使其产生的噪声与原来的噪声在一定区域内相互抵消，有效达到降噪的目的。
（3） 低频降噪效果好，以较低的成本获得了较好的低频降噪性能。
附图说明
图1为本案多通道有源噪声控制系统的结构示意简图。
图2为本案多通道有源噪声控制系统的工程实施结构简图。
图3为次级声源扬声器阵列与近场误差传感器阵列的排列布置图。
具体实施方式
为了更加清楚地理解本发明的目的、技术方案及有益效果，下面结合附图对本发明做进一步的说明，但并不将本发明的保护范围限定在以下实施例中。
如图1至图3所示，一种多通道有源噪声控制系统，包括多通道有源控制器1、振动传感器/参考传感器2、近场误差传感器阵列3、次级声源扬声器阵列4和远程控制传声器阵列5，其中，次级声源扬声器阵列4和近场误差传感器阵列3分布在需要对大型设备噪声进行控制的区域内，所述次级声源扬声器阵列4均匀分布在近场误差传感器阵列3一侧，由远程控制传声器阵列5的反馈信号优化控制器输出，使噪声受控区域的降噪效果最优，次级声源扬声器阵列4个数为16个，构成4×4阵列，近场误差传感器阵列3个数也为16个，构成4×4阵列，次级声源扬声器阵列4和近场误差传感器阵列3一一对应，形成虚拟声屏障，其与大型设备的安装距离约为1米，次级声源扬声器阵列4放置在虚拟声屏障内侧，由多通道有源控制器1控制其输出，使得位于虚拟声屏障外侧的近场误差传感器阵列3的声压平方和最小, 多通道有源控制器1与振动传感器/参考传感器2、近场误差传感器阵列3、次级声源扬声器阵列4、远程控制传声器阵列5连接，用以接收参考信号、误差信号和远程反馈信号并控制次级声源扬声器阵列4的输出，振动传感器/参考传感器2可安装于大型设备的外壳上，多通道有源控制器1旋转在大型设备的控制室内；次级声源扬声器阵列4为低频纸盆式扬声器、激振器或电磁驱动器；振动传感器/参考传感器2为驻极体传感器；近场误差传感器阵列3和远程控制传声器阵列5均为驻极体麦克风，并可根据现场条件和需要对驻极体麦克风进行改进升级；次级声源扬声器阵列4分布在设备的周围，并贴近设备表面安装，越近越好。
其工作原理为：振动传感器/参考传感器2安装于设备的外壳表面上，以获取设备的振动信息，近场误差传感器阵列3获得设备近声场的信息，远程控制传声器阵列5获得设备远声场的信息，这些信息最后都被馈入到多通道有源控制器1，产生相应的控制信号，以驱动次级声源扬声器阵列4工作，从而降低设备的低频线谱分量的辐射，以达到降噪的目的。
需要说明的是，通过测量可得到设备噪声所需要达到的降噪量及其频段相应的数据，根据这些测得的数据，可灵活设置次级声源扬声器阵列4和近场误差传感器阵列3的个数和位置，根据需要对本系统进行优化。
Claims (6)
1.一种多通道有源噪声控制系统，其特征在于：包括多通道有源控制器（1）、振动传感器/参考传感器（2）、近场误差传感器阵列（3）、次级声源扬声器阵列（4）和远程控制传声器阵列（5），其中，次级声源扬声器阵列（4）和近场误差传感器阵列（3）分布在需要对大型设备噪声进行控制的区域内，形成虚拟声屏障，次级声源扬声器阵列（4）放置在虚拟声屏障内侧，由多通道有源控制器（1）控制其输出, 多通道有源控制器（1）与振动传感器/参考传感器（2）、近场误差传感器阵列（3）、次级声源扬声器阵列（4）、远程控制传声器阵列（5）连接。
2.如权利要求1所述的多通道有源噪声控制系统，其特征在于：所述次级声源扬声器阵列（4）均匀分布在近场误差传感器阵列（3）一侧，两者一一对应。
3.如权利要求1或2所述的多通道有源噪声控制系统，其特征在于：所述次级声源扬声器阵列（4）为低频纸盆式扬声器、激振器或电磁驱动器。
4.如权利要求1或2所述的多通道有源噪声控制系统，其特征在于：所述振动传感器/参考传感器（2）为驻极体传感器。
5.如权利要求1或2所述的多通道有源噪声控制系统，其特征在于：所述近场误差传感器阵列（3）和远程控制传声器阵列（5）均为驻极体麦克风。
6.如权利要求1所述的多通道有源噪声控制系统，其特征在于：所述次级声源扬声器阵列（4）分布在设备的周围，并贴近设备表面安装。
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