[實用新型]工程機械操作室的主動降噪裝置以及鑿巖鉆機

有效

• 申請號: 201420542327.7
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN204143871U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 焦德義
• 申請（專利權）人: 阿特拉斯科普柯（南京）建筑礦山設備有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178;E21B7/02
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 劉鋒;黃小棟

技術領域

本實用新型涉及到工程機械的噪音處理領域，尤其涉及一種工程機械操作室的主動降噪裝置以及配置有該主動降噪裝置的鑿巖鉆機。

背景技術

當今，大多數工程機械，諸如鉆探設備和建筑機械等，工作時功率比較高，能耗較大，還會產生大量的熱，振動和噪聲也很大，這些在很大程度上會對環境和操作人員的健康產生不利影響。為保證此類工程機械的操作人員的健康和安全，對于鉆探設備或者其他工程機械的操作室的噪聲等級要求也變得更加嚴格。對于工程機械設計者來說，減小操作室內噪音等級的任務變得十分具有挑戰性。傳統的降噪方法是被動的無源降噪方法，這種方法主要依賴吸聲材料，降噪效果十分有限。因此，從噪聲源限制噪音等級，即主動降噪或者有源降噪才是解決噪音問題的辦法。

參見圖1，主動降噪簡稱ANC(Active?Noise?Cancelling)，其基本原理為通過使用聲學自適應算法產生同幅反相的反聲音或反噪音來消除不需要的聲音，即原始、不想要的聲音與反聲音在聲學上相疊加，就可同時消除這兩種聲音。

聲音是一個壓縮波，壓縮波由壓縮相位和稀疏相位組成。降噪系統將會把原始聲波作為輸入信號，對其進行反相、放大，接著發出一個與原始聲波同幅但反相(或稱之為逆向)的聲波。系統將原始聲波和上述產生的聲波在干擾加工中合二為一，產生一個新的聲波，同時它們有效地互相抵消，也就是所謂的相位抵消效果。

如今主動噪聲控制可以通過使用模擬電路和數字信號處理來實現，可以設計和使用自適應算法來分析背景可聽見和不可聽見的噪音，接著基于特定的算法生成一個信號，該信號或者是原始信號的相位位移信號，或者為原始信號的極性被顛倒后的信號。這個反相的、改進的信號接著被放大，通過一個聲音生成裝置(如揚聲器)后產生一個直接與原波形振幅成正比的聲波，用于與原聲波進行抵銷，由此噪音等級被十分有效地減小。

傳統無源被動的噪聲抑制方法和主動降噪方法的主要不同點是無源被動衰減技術只使用聲音吸收材料來減少聲音的能量等級，而主動降噪技術將使用能量來干擾原始噪音等級。降噪的揚聲器甚至可以與需要衰減的聲源協同定位，它的功率級必須與噪聲聲源的音頻功率級相同。揚聲器或設備產生的消除信號被定位在需要衰減聲音的位置，例如操作者的耳朵處。現有的主動降噪耳機只是針對佩戴耳機的單個用戶有效，這種方式能夠很好的抑制環境噪聲，但是其有效工作空間范圍小，只能實現耳機的小范圍噪聲消除，但對于車內較大的空間則不能達到較好的降噪效果。

由于操作室是封閉的三維空間，傳統的降噪方式無法滿足其降噪要求，因此，提供一種能夠運用于工程機械操作室的降噪裝置具有重要意義。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種工程機械操作室的主動降噪裝置，從而對工程機械的操作室進行降噪，保證良好的駕駛環境。

為實現上述目的，本實用新型公開了一種工程機械操作室的主動降噪裝置，該主動降噪裝置包括：

信號采集單元，具有多個麥克風，用于采集來自操作室外的初級噪聲信號；

過濾器，用于濾掉所述初級噪聲信號中的高頻信號，保留低頻信號；

信號處理器，用于對所述低頻信號進行處理并輸出與所述低頻信號頻率相同且相位相反的反相信號；

放大器，用于將所述反相信號放大至與所述初級噪聲信號幅度相同的次聲源信號；

發聲單元，用于輸出所述次聲源信號。

優選地，所述多個麥克風布置于所述操作室的外側周邊。

優選地，所述操作室包括有立體發聲系統，所述發聲單元為所述立體發聲系統。

優選地，所述發聲單元為多個揚聲器。

優選地，所述多個揚聲器布置于所述操作室的內側周邊。

此外，本實用新型還提供了一種鑿巖鉆機，包括本體以及通過連接臂連接于所述本體上的鑿巖機構，所述本體包括操作室、柴油機以及壓縮機，其中，所述操作室配置有如前面第一項所述的主動降噪裝置。

優選地，所述鑿巖機構位于所述操作室的前方，所述柴油機以及壓縮機位于所述操作室的后方，所述多個麥克風包括第一部分、第二部分以及第三部分，其中，所述第一部分設置于所述連接臂的下側，所述第二部分設置于所述操作室的前部外側，所述第三部分設置于所述操作室的后部外側。

優選地，所述多個麥克風還包括第四部分，所述第四部分設置于所述操作室內。