CN111447531A - 一种自由空间内电子消音处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自由空间内电子消音处理方法，包括以下步骤：S1.噪声信号采集：通过噪声采集传感器分别对噪声源头区域的原始噪声和控制区域的噪声进行采集，并转换成模拟信号；S2.模拟信号数字化处理和储存：通过A/D模数转换器把模拟信号转换成数字信号并储存在计算机里；S3.数字信号的分析与计算；S4.反相声波数字信号模拟化处理：把计算获得的反相声波信号转换为相应的模拟信号；S5.向控制区域播放反相声波信号：反相声波信号转换为模拟信号后通过扬声器向控制区域播放。本发明把采集，计算和发送反相声波这一过程分开独立进行，可避免控制算法自身的不足，并计算得出精准的结果，然后在特定时间向控制区域播放反相声波，可得到理想的降噪效果。
Description
技术领域
本发明涉及工业环境降噪技术领域，具体为一种自由空间内电子消音处理方法。
背景技术
噪声的控制方法主要分为被动降噪技术和主动降噪技术，被动降噪技术用于控制波长较短的中高频噪声，通过噪声声波与声学材料或声学结构的相互作用消耗声能，从而达到降低噪声的目的，主要包括吸声、屏蔽隔声、声屏障隔声处理、消声器、振动隔离、阻尼减振等。具有良好的中高频噪声降噪性能，能够在广阔范围内起到明显的降噪效果。但是受到材料的厚度和体积等影响，被动降噪方法却难以控制低频噪声。
现有主动降噪技术对噪声进行实时分析和处理，用于控制波长较长，稳定不变的低频噪声，通过对噪声信号进行采集和计算后，再发送反相声波对原始声波进行相互抵消，达到降低或抑制噪声的目的，具有良好的低频噪声控制效果，已广泛应用于耳机、汽车和封闭空间。但是当主动降噪技术用于处理工业环境噪声时，会面对以下难题：自由空间噪声的声源多、分布范围广并且呈无方向性传播，使传感器难以捕捉；中高频噪声的波长较短，变化大，系统的采集与分析计算过程存在延时，运算结果与原始噪声信号有较大偏差；系统的抗干扰能力差，控制算法存在局限性，无法处理非线性信号和时变信号，为此，我们推出一种自由空间内电子消音处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自由空间内电子消音处理方法，以解决上述背景技术中现有主动降噪技术不足的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自由空间内电子消音处理方法，包括以下步骤：
S1.噪声信号采集：通过噪声采集传感器分别对噪声源头区域的原始噪声和控制区域的噪声进行采集，并转换成模拟信号；
S2.模拟信号数字化处理和储存：通过A/D模数转换器把模拟信号转换成数字信号并储存在计算机里；
S3.数字信号的分析与计算：把储存在计算机里的数字信号进行分析和计算，获得反相声波信号；
S4.反相声波数字信号模拟化处理：把计算获得的反相声波信号转换为相应的模拟信号；
S5.向控制区域播放反相声波信号：反相声波信号转换为模拟信号后通过扬声器向控制区域播放，实现降噪的目的。
优选的，所述步骤S1中噪声采集传感器的型号为ZX29/CRY2012的实时频谱噪声传感器。
优选的，所述步骤S3中储存到计算机里的数字信号通过DSP数字式处理器进行双向的计算和储存，计算机计算储存后的信息通过数字信号的方式传输给D/A数模转换器，数字信号经过D/A数模转换器的处理得到模拟信号，模拟信号在传输到扬声器向控制区域播放释放反向声波。
优选的，所述步骤S5中控制区域内的噪声同时用过误差修正传感器对噪声进行再次收集，处理为模拟信号传输到D/A数模转换器，通过D/A数模转换器将模拟信号转换成数字信号再次传递给计算机，进入到步骤S3循环处理，对控制区域内的噪声进行不断的循环降噪处理。
优选的，所述计算机与A/D模数转换器、D/A数模转换器以及DSP数字式处理器之间为电性连接，且计算机与A/D模数转换器和D/A数模转换器之间为数字信号传输，所述A/D模数转换器与噪声采集传感器、D/A数模转换器与扬声器、误差修正传感器与D/A数模转换器之间分别为电性连接，且其为模拟信号传输。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.能够处理各类频率特性的噪声，相比现有的主动降噪技术，能够处理的频率范围更广；
2.提高产品的生产效率和改善车间工作人员的劳动条件，为车间工作人员创造良好的劳动条件，有利于提高生产效率，增加单位时间内生产的产品数量，缩短了工时的消耗；减少了由于噪声所引起的职业病，因而减少了相关的医疗费用；
3.良好的经济和社会发展前景，可向产品化方向发展，具有体积小，成本低，效率高，维护费用低的优点；有利于实现高效、持续、健康的生产模式，促进经济与环境的可持续发展。
综上所述，本发明把采集，计算和发送反相声波这一过程分开独立进行，假设同一工业环境，在特定时间所产生的噪声类型和特点总是保持不变，把采集、计算和发送反相声波这一过程分开独立进行，可避免控制算法自身的不足，并计算得出精准的结果，然后在特定时间向控制区域播放反相声波，可得到理想的降噪效果。
附图说明
图1为本发明自由空间内电子消音处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种自由空间内电子消音处理方法，包括以下步骤：
S1.噪声信号采集：通过噪声采集传感器分别对噪声源头区域的原始噪声和控制区域的噪声进行采集，并转换成模拟信号；
S2.模拟信号数字化处理和储存：通过A/D模数转换器把模拟信号转换成数字信号并储存在计算机里；
S3.数字信号的分析与计算：把储存在计算机里的数字信号进行分析和计算，获得反相声波信号；
S4.反相声波数字信号模拟化处理：把计算获得的反相声波信号转换为相应的模拟信号；
S5.向控制区域播放反相声波信号：反相声波信号转换为模拟信号后通过扬声器向控制区域播放，实现降噪的目的。
步骤S1中噪声采集传感器的型号为ZX29/CRY2012的实时频谱噪声传感器，所述步骤S3中储存到计算机里的数字信号通过DSP数字式处理器进行双向的计算和储存，计算机计算储存后的信息通过数字信号的方式传输给D/A数模转换器，数字信号经过D/A数模转换器的处理得到模拟信号，模拟信号在传输到扬声器向控制区域播放释放反向声波，所述步骤S5中控制区域内的噪声同时用过误差修正传感器对噪声进行再次收集，处理为模拟信号传输到D/A数模转换器，通过D/A数模转换器将模拟信号转换成数字信号再次传递给计算机，进入到步骤S3循环处理，对控制区域内的噪声进行不断的循环降噪处理，所述计算机与A/D模数转换器、D/A数模转换器以及DSP数字式处理器之间为电性连接，且计算机与A/D模数转换器和D/A数模转换器之间为数字信号传输，所述A/D模数转换器与噪声采集传感器、D/A数模转换器与扬声器、误差修正传感器与D/A数模转换器之间分别为电性连接，且其为模拟信号传输，通过计算机对A/D模数转换器和D/A数模转换器传输的数字信号的计算处理，能够及时的将控制区域的噪声进行反馈处理。
综上所述，与现有技术相比，本发明把采集，计算和发送反相声波这一过程分开独立进行，假设同一工业环境，在特定时间所产生的噪声类型和特点总是保持不变，把采集、计算和发送反相声波这一过程分开独立进行，可避免控制算法自身的不足，并计算得出精准的结果，然后在特定时间向控制区域播放反相声波，可得到理想的降噪效果；
能够处理各类频率特性的噪声，相比现有的主动降噪技术，能够处理的频率范围更广；提高产品的生产效率和改善车间工作人员的劳动条件，为车间工作人员创造良好的劳动条件，有利于提高生产效率，增加单位时间内生产的产品数量，缩短了工时的消耗；减少了由于噪声所引起的职业病，因而减少了相关的医疗费用；良好的经济和社会发展前景，可向产品化方向发展，具有体积小，成本低，效率高，维护费用低的优点；有利于实现高效、持续、健康的生产模式，促进经济与环境的可持续发展。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种自由空间内电子消音处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.噪声信号采集：通过噪声采集传感器分别对噪声源头区域的原始噪声和控制区域的噪声进行采集，并转换成模拟信号；
S2.模拟信号数字化处理和储存：通过A/D模数转换器把模拟信号转换成数字信号并储存在计算机里；
S3. 数字信号的分析与计算：把储存在计算机里的数字信号进行分析和计算，获得反相声波信号；
S4. 反相声波数字信号模拟化处理：把计算获得的反相声波信号转换为相应的模拟信号；
S5. 向控制区域播放反相声波信号：反相声波信号转换为模拟信号后通过扬声器向控制区域播放，实现降噪的目的。
2.根据权利要求1所述的一种自由空间内电子消音处理方法，其特征在于：所述步骤S1中噪声采集传感器的型号为ZX29/CRY2012的实时频谱噪声传感器。
3.根据权利要求1所述的一种自由空间内电子消音处理方法，其特征在于：所述步骤S3中储存到计算机里的数字信号通过DSP数字式处理器进行双向的计算和储存，计算机计算储存后的信息通过数字信号的方式传输给D/A数模转换器，数字信号经过D/A数模转换器的处理得到模拟信号，模拟信号在传输到扬声器向控制区域播放释放反向声波。
4.根据权利要求1所述的一种自由空间内电子消音处理方法，其特征在于：所述步骤S5中控制区域内的噪声同时用过误差修正传感器对噪声进行再次收集，处理为模拟信号传输到D/A数模转换器，通过D/A数模转换器将模拟信号转换成数字信号再次传递给计算机，进入到步骤S3循环处理，对控制区域内的噪声进行不断的循环降噪处理。
5.根据权利要求1所述的一种自由空间内电子消音处理方法，其特征在于：所述计算机与A/D模数转换器、D/A数模转换器以及DSP数字式处理器之间为电性连接，且计算机与A/D模数转换器和D/A数模转换器之间为数字信号传输，所述A/D模数转换器与噪声采集传感器、D/A数模转换器与扬声器、误差修正传感器与D/A数模转换器之间分别为电性连接，且其为模拟信号传输。
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Publications (1)
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| CN (1) | CN111447531A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115262439A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-11-01 | 浙江高信技术股份有限公司 | 一种降噪护栏及用于城市快速路的主动降噪屏障 |
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- 2019-12-31 CN CN201911423748.1A patent/CN111447531A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115262439A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-11-01 | 浙江高信技术股份有限公司 | 一种降噪护栏及用于城市快速路的主动降噪屏障 |
| CN115262439B (zh) * | 2022-06-15 | 2024-01-23 | 浙江高信技术股份有限公司 | 一种降噪护栏及用于城市快速路的主动降噪屏障 |
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