[發明專利]一種磁致伸縮消噪聲裝置及方法

在審

• 申請號: 201410243965.3
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104036772A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 謝勇
• 申請（專利權）人: 上海蘭寶環保科技有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178;G10K9/128
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及噪聲控制技術領域，特別是一種磁致伸縮消噪聲裝置及方法。

背景技術

隨著現代工業的迅猛發展，噪聲污染越來越嚴重，成為當今三大污染之一。傳統的工廠噪聲控制技術主要采用吸聲材料、阻尼處理、結構消聲等方法。這些方法都屬于被動降噪方法，即在噪聲傳播路徑上限制、隔絕噪聲。這些噪聲控制方法使用范圍都有限，并且對于波長較長低頻噪聲，這些方法的降噪效果都不佳。現許多工廠廢氣治理設備一般處在室外，并與工廠排風通道相連，設備在工作時，除了發動機帶來的轟鳴聲之外，集風口和排風口也會持續產生低頻噪聲，此時，以上傳統的噪聲控制方法都很難實現。

主動降噪控制是通過降噪系統產生與外界噪音強度相等的反向聲波，將噪音中和，從而實現降噪的效果。該方法的重點是次級聲場（與噪聲強度相同、相位相反的聲場）的產生，目前主要通過聲時延傳輸線和揚聲器反饋電路實現，由于受到揚聲器的頻響影響，穩定性較差，降噪效果不理想。

發明內容

本發明提供了一種磁致伸縮消噪聲裝置，其包括一噪聲信號采集單元、反向單元以及合成單元；

所述噪聲信號采集單元檢測噪聲信號的幅值、相位、頻率并將所述噪聲信號輸出給所述合成單元與所述反向單元，同時將所述噪聲信號的幅值、相位、頻率發送至所述反向單元；所述反向單元接收所述噪聲信號產生一磁場信號，根據所述噪聲信號的幅值、相位、頻率將所述磁場信號轉換為一次聲源信號發送至所述合成單元，所述次聲源信號與所述噪聲信號的幅值相同、頻率相同、相位相反；

所述經濾波后的噪聲信號與所述次聲源信號在所述合成單元內進行時域合并后輸出。

較佳地，所述噪聲信號采集單元包括前后連接的一噪聲信號采集裝置與一陷波器，所述噪聲信號采集裝置用于采集所述噪聲信號的幅值、相位、頻率，所述陷波器用于濾除采集到的噪聲信號中的雜散信號。

較佳地，所述反向單元包括信號轉換裝置與抑波產生裝置，所述信號轉換裝置用于將所述噪聲信號轉換為所述磁場信號，所述抑波產生裝置根據所述噪聲信號的幅值、相位、頻率將所述磁場信號轉換為所述一次聲源信號。

較佳地，所述信號轉換裝置采用壓磁效用原理將經過濾波后的噪聲信號通過壓磁式傳感的作用轉換成磁化強度變化的磁場信號。

較佳地，所述抑波產生裝置包括輸入噪聲抑制處理模塊和磁致伸縮換能器，所述磁場信號經過所述磁致伸縮換能器的磁致伸縮原理輸出所述次聲源信號，所述輸入噪聲抑制處理模塊接收所述噪聲信號的幅值、相位、頻率并控制所述磁致伸縮換能器輸出的次聲源信號的幅值與相位與所述噪聲信號相反。

較佳地，所述噪聲信號采集裝置包括聲傳感器、信號調節電路與數據采集卡。

較佳地，所述合成單元包括信號調制器、加法器與揚聲器，所述信號調制器對所述次級噪聲源信號與噪聲信號調制后通過加法器進行時域合并，最后通過所述揚聲器輸出。

較佳地，所述輸入噪聲抑制處理模塊用于控制所述次聲源信號的幅值、相位、頻率與功率的大小。

本發明還提供了一種磁致伸縮消噪聲方法，其包括以下步驟：

采集噪聲信號的幅值、相位、頻率，利用壓磁效應原理將所述噪聲信號轉換為磁化強度變化磁場信號；

利用磁致伸縮原理將所述磁場信號轉化為與所述噪聲信號的幅值相同、頻率相同、相位相反的次聲源信號；

將所述噪聲信號與所述次聲源信號的時域合并后輸出。

較佳地，所述噪聲信號轉化為磁化強度變化的磁場信號前，對所述噪聲信號進行濾波處理濾除所述噪聲信號中的雜散信號。

本發明具有以下有益效果：

較傳統降噪方法適用范圍更廣，有效的解決了對低頻噪聲處理效果不佳的缺點，同時提高了降噪的穩定性；

本發明利用壓磁效應和磁致伸縮效應組成噪聲信號反相單元，不但結構簡單化，而且可靠性高，不隨時間的變化而降低性能，無過熱失效問題；

本發明與其他數字算法處理方式相比，系統繁雜度低，響應速率更快，頻率特性更好，可有效處理低頻噪聲信號，工作頻帶寬。

當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的磁致伸縮消噪聲裝置原理圖；

圖2為本發明實施例提供的反向單元原理圖；

圖3為本發明實施例提供的磁致伸縮消噪聲方法流程圖。

具體實施例

本發明實施例提供了一種磁致伸縮消噪聲裝置，其包括一噪聲信號采集單元、反向單元以及合成單元；