CN111698598B - 一种无源降噪耳罩的设计方法 - Google Patents
一种无源降噪耳罩的设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111698598B CN111698598B CN202010479306.5A CN202010479306A CN111698598B CN 111698598 B CN111698598 B CN 111698598B CN 202010479306 A CN202010479306 A CN 202010479306A CN 111698598 B CN111698598 B CN 111698598B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sound
- cup
- unit
- design
- noise reduction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1083—Reduction of ambient noise
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1058—Manufacture or assembly
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1091—Details not provided for in groups H04R1/1008 - H04R1/1083
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明涉及一种无源降噪耳罩的设计方法,属于无源降噪耳罩技术领域。本发明针对环境噪声频谱和听力保护要求,将现有的无源降噪耳罩定性设计转化为定量设计,对隔声材料、吸声材料的刚度、阻尼系数提出了量化要求,有效地控制无源降噪耳罩隔声指标,避免无源降噪耳罩设计与样品研制的工作循环,减少了工作量,提高设计效率,降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种无源降噪耳罩的设计方法,属于无源降噪耳罩技术领域。
背景技术
目前无源降噪耳罩设计方案是定性地或主观经验选取一些隔声材料(如丁二烯—丙烯腈—苯乙烯组成的三元共聚物)作为耳罩壳体,定性地或主观经验选取一些软体网孔材料(如海绵)作为耳罩内的吸声材料。针对环境噪声频谱和听力保护要求,不能对隔声材料、吸声材料的刚度、阻尼系数提出量化要求,即无源降噪耳罩无法进行量化设计,出现设计→样品→测试→再设计→再样品→再测试等阶段工作循环,直至隔声指标测试合格,由于设计的无源降噪耳罩隔声指标难于控制,出现无源降噪耳罩设计与样品研制的工作循环,造成人力、财力和物力的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种无源降噪耳罩的设计方法,针对环境噪声频谱和听力保护要求,将现有的无源降噪耳罩定性设计转化为定量设计,有效地控制无源降噪耳罩隔声指标,提高设计效率,避免无源降噪耳罩设计与样品研制的工作循环。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种无源降噪耳罩的设计方法,所述耳罩为单罩杯结构,包括罩杯、吸声材料以及头弓(连接左右耳罩杯的弓形部件);
所述设计方法的具体步骤如下:
步骤(1):按照国家标准GBZ/T 189.8测量岗位噪声频谱值y(f),f为隔声频率值(Hz);
步骤(2):确定参考谱值z(f)
若y(f)-a>0,则z(f)=y(f)-a;若y(f)-85≤0,则z(f)=0;其中,a为国家规定的岗位噪声限值;
步骤(3):确定隔声设计谱值
采用公式(1)计算的谱值中比参考谱值大于等于3dB的作为隔声设计谱值;
式中,L为无源降噪耳罩隔声值,单位dB;f为隔声频率,单位Hz;ρ为空气密度,单位kg/m3;c为声波在空气中的传播速度,单位m/s;kr为罩杯刚度,单位N/m;mo为罩杯质量,单位kg,cr为罩杯阻尼,单位Ns/m,so为罩杯内表面积,单位m2;si为吸声材料内表面积,单位m2;vi为罩杯口与罩杯内部吸声材料之间的空间容积,单位m3;pt为罩杯与吸声材料之间的声压,单位N/m2;vo为罩杯容积,单位m3;mi为吸声材料质量,单位kg;kt为吸声材料刚度,单位N/m;ct为吸声材料阻尼,单位Ns/m;vt为罩杯内部吸声材料的体积(即vo-vi),单位m3;po罩杯外部噪声声压,单位N/m2;pi为吸声材料与耳根部之间的空间声压,单位N/m2;
步骤(4):如果无源降噪耳罩结构和材料属性参数确定,根据公式(1)则可计算隔声频谱;反之,公式(1)中有无数条隔声频谱,每条隔声频谱对应着一组无源降噪耳罩结构和材料属性参数,所以步骤(3)中获得的隔声设计谱值所对应的参数即为声学设计参数,从而选定耳罩材料和结构尺寸。
有益效果:
本发明与现有技术相比优势是:1.减少了工作量,不需多次筛选隔声材料与吸声材料;2.降低了成本,设计时针对环境噪声频谱和听力保护要求,对隔声材料、吸声材料的刚度、阻尼系数提出了量化要求,保证了隔声指标的实现,不会出现多次修改材料的情况;3.将现有的无源降噪耳罩定性设计转化为定量设计,有效地控制无源降噪耳罩隔声指标,提高设计效率,避免无源降噪耳罩设计的盲目性。
附图说明
图1为无源降噪耳罩的结构示意图。
图2为实施例1步骤(1)获得的岗位噪声频谱图。
图3为实施例1步骤(2)获得的岗位噪声对应的参考谱图。
图4为实施例1步骤(3)获得的隔声设计谱图。
图5为实施例1基于步骤(4)选定的耳罩材料和结构尺寸所设计的耳罩隔声谱图。
其中,1-罩杯,2-吸声材料,3-耳根部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。
实施例1
一种无源降噪耳罩的设计方法,所述耳罩为单罩杯结构,包括罩杯1、吸声材料2以及头弓(连接左右耳罩杯的弓形部件),如图1所示;耳罩材料属性参数和结构尺寸参数详见表1;
表1
所述设计方法的具体步骤如下:
步骤(1):按照国家标准GBZ/T 189.8测量岗位噪声频谱值y(f),获得的岗位噪声频谱图如图2所示;
步骤(2):确定参考谱值z(f)
若y(f)-a>0,则z(f)=y(f)-a;若y(f)-85≤0,则z(f)=0;其中,a为国家规定的岗位噪声限值,a=85,获得的参考谱图如图3所示;
步骤(3):确定隔声设计谱值
采用公式(1)计算的谱值中比参考谱值大于等于3dB的作为隔声设计谱值,获得的隔声设计谱图如图4所示;
式中,L为无源降噪耳罩隔声值,单位dB;f为隔声频率,单位Hz;ρ为空气密度,单位kg/m3;c为声波在空气中的传播速度,单位m/s;其他参数详见表1;
步骤(4):步骤(3)中获得的隔声设计谱值所对应的表1中的参数即为声学设计参数,从而选定耳罩材料和结构尺寸,基于此所设计的耳罩隔声频谱如图5所示,满足设计要求。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种无源降噪耳罩的设计方法,所述耳罩为单罩杯结构,包括罩杯、吸声材料以及头弓,其特征在于:所述设计方法的具体步骤如下,
步骤(1):按照国家标准GBZ/T 189.8测量岗位噪声频谱值y(f);
步骤(2):确定参考谱值z(f)
若y(f)-a>0,则z(f)=y(f)-a;若y(f)-a≤0,则z(f)=0;其中,a为国家规定的岗位噪声限值,a=85;
步骤(3):确定隔声设计谱值
采用公式(1)计算的谱值中比参考谱值大于等于3dB的作为隔声设计谱值;
式中,L为无源降噪耳罩隔声值,单位dB;f为隔声频率,单位Hz;ρ为空气密度,单位kg/m3;c为声波在空气中的传播速度,单位m/s;kr为罩杯刚度,单位N/m;mo为罩杯质量,单位kg,cr为罩杯阻尼,单位Ns/m,so为罩杯内表面积,单位m2;si为吸声材料内表面积,单位m2;vi为罩杯口与罩杯内部吸声材料之间的空间容积,单位m3;pt为罩杯与吸声材料之间的声压,单位N/m2;vo为罩杯容积,单位m3;mi为吸声材料质量,单位kg;kt为吸声材料刚度,单位N/m;ct为吸声材料阻尼,单位Ns/m;vt为罩杯内部吸声材料的体积,单位m3;po罩杯外部噪声声压,单位N/m2;pi为吸声材料与耳根部之间的空间声压,单位N/m2;
步骤(4):步骤(3)中获得的隔声设计谱值所对应的参数即为声学设计参数,从而选定耳罩材料和结构尺寸。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2020101875519 | 2020-03-17 | ||
CN202010187551 | 2020-03-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111698598A CN111698598A (zh) | 2020-09-22 |
CN111698598B true CN111698598B (zh) | 2021-11-09 |
Family
ID=72479073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010479306.5A Active CN111698598B (zh) | 2020-03-17 | 2020-05-29 | 一种无源降噪耳罩的设计方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111698598B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113208814B (zh) * | 2021-03-31 | 2022-06-21 | 南京大学 | 一种耳罩隔声量的处理方法及耳罩的制造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017112446A (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 株式会社オーディオテクニカ | ヘッドホン用イヤパッド及びヘッドホンおよびイヤーマフ |
CN109212511A (zh) * | 2018-07-31 | 2019-01-15 | 哈尔滨工程大学 | 一种船艏声学平台吸隔声材料结构降噪效果检测方法 |
CN208910687U (zh) * | 2017-12-07 | 2019-05-31 | 歌尔科技有限公司 | 一种降噪耳罩 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2006130376A (ru) * | 2004-01-23 | 2008-02-27 | Кэбот Сейфти Интермидиейт Корпорейшн (Us) | Наушники с высокой заглушающей способностью |
EP2376038A2 (en) * | 2008-12-23 | 2011-10-19 | 3M Innovative Properties Company | Hearing protection process and device |
JP5340833B2 (ja) * | 2009-07-06 | 2013-11-13 | 株式会社オーディオテクニカ | イヤーマフ及びヘッドホン |
CN208641028U (zh) * | 2017-06-30 | 2019-03-26 | 宁波乐芝电子科技有限公司 | 一种防噪声耳罩 |
US10764668B2 (en) * | 2017-09-07 | 2020-09-01 | Lightspeed Aviation, Inc. | Sensor mount and circumaural headset or headphones with adjustable sensor |
-
2020
- 2020-05-29 CN CN202010479306.5A patent/CN111698598B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017112446A (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 株式会社オーディオテクニカ | ヘッドホン用イヤパッド及びヘッドホンおよびイヤーマフ |
CN208910687U (zh) * | 2017-12-07 | 2019-05-31 | 歌尔科技有限公司 | 一种降噪耳罩 |
CN109212511A (zh) * | 2018-07-31 | 2019-01-15 | 哈尔滨工程大学 | 一种船艏声学平台吸隔声材料结构降噪效果检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111698598A (zh) | 2020-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111698598B (zh) | 一种无源降噪耳罩的设计方法 | |
CN110715724B (zh) | 一种基于台架噪声和声传函测算车内噪声的方法 | |
CN106328117A (zh) | 一种有源噪声控制系统 | |
CN208509199U (zh) | 一种可衰减麦克风风噪的电子产品 | |
CN104715749A (zh) | 基于自适应微穿孔板吸声器的声阻抗调节装置及调节方法 | |
US20080019536A1 (en) | Method and a device for treating noise on board an aircraft | |
WO2018153243A1 (zh) | 电机高频噪声的掩蔽方法和装置 | |
CN205194322U (zh) | 基于周期性子背腔的宽频带微穿孔板吸声体 | |
CN107274878A (zh) | 一种有轨列车司机室内的噪声主动控制系统 | |
CN110174166A (zh) | 一种纯电动车声学包设计方法 | |
CN108487487A (zh) | 一种复合型吸声尖劈 | |
CN106409278A (zh) | 一种无人机有源噪声控制装置 | |
CN204518013U (zh) | 高辐射抗型耳机 | |
CN110931034A (zh) | 一种送话拾音麦克风内置型耳机的拾音降噪方法 | |
CN110689872A (zh) | 一种用于水下探测设备工作环境降噪的方法 | |
CN107180132B (zh) | 一种抑制微穿孔板非线性效应的结构参数设计方法 | |
CN105895114A (zh) | 一种基于脉冲响应的房间声传播路径分离方法 | |
CN111866692B (zh) | 声结构制备方法、声结构、仿真人头及用其测试的方法 | |
CN113124097B (zh) | 一种适用于水下滑翔机的抱箍形式的双层隔振器及方法 | |
CN206338099U (zh) | 一种宽频降噪消声器 | |
CN215344715U (zh) | 运动相机及电子设备 | |
CN208965938U (zh) | 一种金属美音板 | |
CN209147183U (zh) | 复合消声器的排烟管及吸油烟机 | |
CN209100125U (zh) | 一种排气消声装置及发电机组 | |
JPH07160273A (ja) | ヘリコプターのアクティブノイズコントロール装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |