[實(shí)用新型]一種有軌列車司機(jī)室內(nèi)的噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720763681.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN207068465U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢優(yōu)勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邢優(yōu)勝
• 主分類號(hào): G10K11/175
• 分類號(hào): G10K11/175;G10K11/16;B61C17/04
• 代理公司: 北京東方匯眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11296
• 代理人: 張淑賢

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有軌列車司機(jī)室內(nèi)的噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

噪聲污染已經(jīng)成為全世界都十分關(guān)注的環(huán)境問題，日漸增加的噪聲嚴(yán)重影響人們的正常的工作、學(xué)習(xí)、生活。現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展帶來了各種交通工具噪聲，隨著人們對(duì)有軌列車乘坐舒適性要求的提高、環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)以及有軌列車工業(yè)的發(fā)展，有軌列車的噪聲控制日益受到人們的重視。列車內(nèi)噪聲過大，影響著司乘人員的身心健康，尤其是司機(jī)室內(nèi)較強(qiáng)的噪聲容易引起司機(jī)人員耳部不適、聽覺敏感度降低，甚至是聽力損傷，因此降低列車司機(jī)室內(nèi)的噪聲是很有必要的。

目前，噪聲的控制主要以被動(dòng)控制為主。有軌列車司機(jī)室內(nèi)的噪聲的被動(dòng)控制主要是通過優(yōu)化車體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和在車體上應(yīng)用吸聲材料進(jìn)行物理降噪，以實(shí)現(xiàn)有軌列車司機(jī)室內(nèi)的噪聲的控制。

傳統(tǒng)的噪聲控制方案多通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用吸聲材料進(jìn)行物理降噪，這種被動(dòng)噪聲控制針對(duì)1kHz以上的高頻段噪聲具有一定的降噪能力，對(duì)于中低頻噪音則效果較差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是提供一種有軌列車司機(jī)室內(nèi)的噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)，以解決上述問題。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種有軌列車司機(jī)室內(nèi)的噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：

多個(gè)參考噪聲傳感器，所述多個(gè)參考噪聲傳感器設(shè)置在有軌列車司機(jī)室內(nèi)，用于采集主噪聲源噪聲x[n]；

多個(gè)誤差傳聲器，所述多個(gè)誤差傳聲器設(shè)置在有軌列車司機(jī)室內(nèi)在噪聲控制區(qū)域內(nèi)，用于采集有軌列車司機(jī)室內(nèi)的噪聲控制后的殘余噪聲e[n]；

MIMO主動(dòng)降噪控制器，所述MIMO主動(dòng)降噪控制器分別與所述參考噪聲傳感器和誤差傳聲器相連，用于接收主噪聲源噪聲x[n]和殘余噪聲e[n]，并提取一系列不相干的參考聲學(xué)模式S[n]，獲取用于噪聲控制模式預(yù)測的路徑傳遞函數(shù)H[n]，自適應(yīng)調(diào)整采樣周期T的取值范圍、自適應(yīng)濾波器階數(shù)N的取值范圍和收斂因子μ的范圍，最終生成最優(yōu)的噪聲控制模式；

揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器設(shè)置在有軌列車司機(jī)室內(nèi)的，并與所述MIMO主動(dòng)降噪控制器相連，用于接收最優(yōu)的噪聲控制模式，并根據(jù)最優(yōu)的噪聲控制模式發(fā)出目標(biāo)信號(hào)y[n]以降低有軌列車司機(jī)室內(nèi)的噪聲。

優(yōu)選的，所述MIMO主動(dòng)降噪控制器，包括：

參考聲學(xué)模式提取單元，所述聲學(xué)模式提取單元與所述參考噪聲傳感器相連，用于接收主噪聲源噪聲x[n]，并根據(jù)主噪聲源噪聲x[n]提取一系列不相干的參考聲學(xué)模式S[n]；

噪聲控制模式預(yù)測單元，所述噪聲控制模式預(yù)測單元分別與所述誤差傳聲器、參考傳聲器和參考聲學(xué)模式提取單元相連，用于分析目標(biāo)信號(hào)從發(fā)出到殘余噪聲采集處的路徑傳遞函數(shù)，獲取用于噪聲控制模式預(yù)測的路徑傳遞函數(shù)H[n]，并基于FX-LMS算法，自適應(yīng)調(diào)整采樣周期T的取值范圍、自適應(yīng)濾波器階數(shù)N的取值范圍和收斂因子μ的范圍，再根據(jù)所述收斂因子μ、路徑傳遞函數(shù)H[n]、一系列不相干的參考聲學(xué)模式S[n]、殘余噪聲e[n]和主噪聲源噪聲x[n]生成最優(yōu)的噪聲控制模式。

優(yōu)選的，所述參考聲學(xué)模式提取單元，包括：

參考聲學(xué)模式提取子單元，所述參考聲學(xué)模式提取子單元用于接收主噪聲聲源噪聲x[n]，并根據(jù)主噪聲源噪聲x[n]提取一系列參考聲學(xué)模式；

參考聲學(xué)模式分離子單元，所述參考聲學(xué)模式分離子單元與所述參考聲學(xué)模式提取子單元，用于接收一系列參考聲學(xué)模式，并將參考聲學(xué)模式之間的互信息調(diào)整到最小，獲得一系列不相干的參考聲學(xué)模式S[n]。

優(yōu)選的，所述噪聲控制模式預(yù)測單元，包括：

路徑傳遞函數(shù)分析子單元，所述路徑傳遞函數(shù)分析子單元用于分析目標(biāo)信號(hào)從揚(yáng)聲器到誤差傳聲器的路徑傳遞函數(shù)，并獲取用于噪聲控制模式預(yù)測的路徑傳遞函數(shù)H[n]；

自適應(yīng)濾波器，所述自適應(yīng)濾波器分別與所述路徑傳遞函數(shù)分析子單元、誤差傳聲器、參考傳聲器和參考聲學(xué)模式提取單元相連，用于接收用于噪聲控制模式預(yù)測的路徑傳遞函數(shù)H[n]、殘余噪聲e[n]和一系列不相干的參考聲學(xué)模式S[n]，并基于FX-LMS算法，自適應(yīng)調(diào)整采樣周期T的取值范圍、自適應(yīng)濾波器階數(shù)N的取值范圍和收斂因子μ的范圍，再根據(jù)濾波器權(quán)重系數(shù)計(jì)算公式ω[n+1]＝ω[n]+μ(e[n]·H[n]·x[n])，在所述收斂因子μ的范圍內(nèi)調(diào)整μ的取值，更新權(quán)系數(shù)w，直至殘余噪聲e(n)收斂時(shí)的收斂因子μ最小時(shí)，生成最優(yōu)的噪聲控制模式y(tǒng)[n]＝w·S[n]。