本實用新型屬于噪音治理技術領域,具體涉及蜂窩式自適應聲波屏障應用模塊。
背景技術:
為了有效治理噪聲污染,人們探索出綜合治理的方法:首先從改進聲源結構設計著手,降低聲源發(fā)出的噪聲,這是最為有效的方法,但出于成本、技術等方面的限制,并不能從根本上杜絕噪聲的產生。其次是采用噪聲控制技術,目前用于噪聲控制的技術主要為被動和主動兩大類,目前噪聲控制從其控制方式上分,可分為兩種,即主動噪聲控制(Active Noise Control)和被動噪聲控制(Passive Noise Control)。
傳統(tǒng)的噪聲控制大多數(shù)都是采用被動的控制方法,例如:吸聲降噪——是通過吸聲材料或結構使聲能在傳播過程中損失來降低噪聲、隔聲降噪——是通過隔聲結構阻止聲波的傳播來降低噪聲、干涉法降低噪聲等。這些方法對于高頻噪聲效果明顯,但是對于低頻噪聲效果不如主動噪聲控制。而居民生活、工作場合的電器發(fā)出的噪聲除了高頻噪聲外,還存在低頻噪聲且有些電器如空調、電腦等的噪聲主要就是低頻噪聲。對于這種低頻噪聲如果采用傳統(tǒng)的被動降噪方法,往往需要額外設計各種消聲結構,從而占據(jù)更多的空間。此外被動方式只能對某一頻段的噪聲才能起到理想的降噪效果,當環(huán)境發(fā)生變化或噪聲源本身的噪聲特性發(fā)生變化時,降噪效果會明顯下降。而主動噪聲控制主要包含傳聲器、揚聲器以及電子控制器,不會占據(jù)太多的空間,且采用自適應的算法,控制系統(tǒng)便能夠實時的響應聲源特性的變化,可以持久而穩(wěn)定的降噪。所以,發(fā)展主動降噪技術及產品是解決噪聲污染的迫切需求,且對于低頻噪聲采用主動控制方法更加合適。由于主動控制技術具有很好的低頻特性,決定了主動噪聲控制技術是解決低頻噪聲問題最具潛力的降噪方 式。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種能夠極大的提高降噪效果的蜂窩式自適應聲波屏障應用模塊。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本實用新型所采用的技術方案是:一種蜂窩式自適應聲波屏障應用模塊,包括傳聲器、信號處理單元和陣列式聲源;所述傳聲器與信號處理單元的噪聲信號輸入端連接,所述陣列式聲源與信號處理單元的干涉信號輸出端連接;所述陣列式聲源由多個呈矩形陣列排布的揚聲器構成;所述信號處理單元的噪聲信號輸入端與傳聲器之間設置噪聲信號反向放大電路;信號處理單元的干涉信號輸出端與陣列式聲源之間設置干涉信號功率放大電路。
優(yōu)選的,還包括呈長方體狀的外殼,所述外殼的上表面和下表面呈網狀,外殼內部設置安裝板,所述傳聲器、信號處理單元和陣列式聲源均位于安裝板上;所述外殼一組相對的側面內壁上設置與安裝板相配合的滑動槽,所述安裝板的邊沿位于滑動槽內;外殼另一組相對的側面設置與安裝板相配合的檢修門。
優(yōu)選的,所述揚聲器的開口朝向外殼的下表面,所述外殼下表面的邊沿設置一圈環(huán)形護板,所述環(huán)形護板呈喇叭狀且朝向噪聲源。
優(yōu)選的,所述陣列式聲源由25個揚聲器構成且呈5*5矩形陣列排布。
本實用新型的有益效果集中體現(xiàn)在,能夠大大的提高降噪的效果,尤其適合低頻噪聲的治理。具體來說,本實用新型的傳聲器接收噪聲,并將噪聲轉換成噪聲信號,噪聲信號經過噪聲信號反向放大電路處理后傳輸至信號處理單元。這就避免了噪聲信號在傳輸過程中的干擾,使噪聲信號更加的準確。信號處理單元對噪聲信號進行分析后確定噪聲的特性,并產生相應的干擾信號,從而自動適應不同特性的噪聲。干擾信號經過干擾信號功率放大電路后驅動陣列式聲源發(fā)聲,陣列式聲源發(fā)出的 聲音構成聲波屏障與噪聲源發(fā)出的噪聲相互抵消,進而實現(xiàn)降噪。系統(tǒng)采用多個揚聲器構成的陣列式聲源作為干擾聲源,增大了消聲區(qū)域。同時,多個揚聲器可由信號處理單元產生的多級信號驅動,從而對噪音進行分級式處理,大大的提高了降噪效果。
附圖說明
圖1為本實用新型的電路框圖;
圖2為外殼的結構示意圖;
圖3為圖2中所示結構的A-A向視圖。
具體實施方式
如圖1所示,一種蜂窩式自適應聲波屏障應用模塊,包括傳聲器、信號處理單元和陣列式聲源。所述傳聲器與信號處理單元的噪聲信號輸入端連接,所述陣列式聲源與信號處理單元的干涉信號輸出端連接。所述陣列式聲源由多個呈矩形陣列排布的揚聲器構成,其中考慮到揚聲器的一致性、穩(wěn)定性、頻率響應及安裝的方便性,更好的做法是,所述陣列式聲源由25個揚聲器構成且呈5*5矩形陣列排布。所述信號處理單元的噪聲信號輸入端與傳聲器之間設置噪聲信號反向放大電路。信號處理單元的干涉信號輸出端與陣列式聲源之間設置干涉信號功率放大電路。信號處理單元用于對噪聲信號進行分析,并產生相應的干擾信號,從而自動適應不同特性的噪聲。也就是干擾信號驅動陣列式聲源后,陣列式聲源能產生與噪聲聲波幅值相等、相位相反的聲波,從而與噪聲聲波在空間內發(fā)生相干性疊加,形成消聲區(qū)。
在使用時,本實用新型的傳聲器接收噪聲,并將噪聲轉換成噪聲信號,噪聲信號經過噪聲信號反向放大電路處理后傳輸至信號處理單元。這就避免了噪聲信號在傳輸過程中的干擾,使噪聲信號更加的準確。信號處理單元對噪聲信號進行分析后確定噪聲的特性,并產生相應的干擾信號,自動適應不同特性的噪聲。干擾信號經過干擾信號功率放大電路后驅動陣列式聲源發(fā)聲,陣列式聲源發(fā)出的聲音構成聲波屏障與噪聲源 發(fā)出的噪聲相互抵消,進而實現(xiàn)降噪。系統(tǒng)采用多個揚聲器構成的陣列式聲源作為干擾聲源,增大了消聲區(qū)域。同時,多個揚聲器可由信號處理單元產生的多級信號驅動,從而對噪音進行分級式處理,大大的提高了降噪效果。
考慮到防塵、防陣列式聲源反饋等問題,為了進一步提高本實用新型的性能,如圖2所示,本實用新型還包括呈長方體狀的外殼1,所述外殼1的上表面和下表面呈網狀,也就是外殼1的形狀就如同蜂窩的形狀。外殼1內部設置安裝板2,所述傳聲器、信號處理單元和陣列式聲源均位于安裝板2上。所述外殼1一組相對的側面內壁上設置與安裝板2相配合的滑動槽3,所述安裝板2的邊沿位于滑動槽3內。外殼1另一組相對的側面設置與安裝板2相配合的檢修門4,所述檢修門4可以設置一個,當然也可以是兩個。這樣一來,通過檢修門4,工作人員可快速的實現(xiàn)各部件的更換和維修,當然也可以是向安裝板2上安裝更多的揚聲器,從而使本實用新型的分級處理能力進一步提高。進一步的,如圖2所示,所述揚聲器的開口朝向外殼1的下表面,所述外殼1下表面的邊沿設置一圈環(huán)形護板5,所述環(huán)形護板5呈喇叭狀且朝向噪聲源。這樣一來環(huán)形護板5還可以作為一個大型的喇叭將干擾聲波放大,從而在保證降噪效果的基礎上降低陣列式聲源的功率,起到節(jié)能的作用。