[實用新型]一種卷煙廠除塵房陣列風機多點主動降噪裝置

有效

• 申請號: 201922133915.0
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN211202434U
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 張任強;王海橋;陳世強;陳方興;劉剛
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: F04D29/66
• 分類號: F04D29/66
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 陳偉

本實用新型公開了一種卷煙廠除塵房陣列風機多點主動降噪裝置，包括多個分布式布置在除塵房的主動降噪模塊，主動降噪模塊包括拾音麥克風陣列、前置放大器、抗混疊濾波電路、信號處理系統、重構濾波電路、后置放大器、反噪聲揚聲器陣列，拾音麥克風陣列、前置放大器、抗混疊濾波電路、信號處理系統、重構濾波電路、后置放大器、反噪聲揚聲器陣列依次串接，且拾音麥克風陣列與反噪聲揚聲器陣列相對設置。本實用新型基于聲波的相干相消原理，通過拾音麥克風陣列拾取除塵房噪聲，信號處理系統實現對噪聲的分析，由反噪聲揚聲器陣列發出反噪聲實現對原噪聲的消除，從而可以有效地治理陣列風機的中低頻噪聲，改善除塵房的工作環境。

技術領域

本實用新型涉及環境噪聲治理領域，特別涉及一種卷煙廠除塵房陣列風機多點主動降噪裝置。

背景技術

噪聲污染嚴重危害著暴露于高噪聲環境下的工作人員的身心健康。卷煙廠除塵機房使用的離心風機單機噪聲大，且多機布設，其疊加聲場強，對工作人員的身心健康影響嚴重。因此，開展卷煙廠除塵機房的噪聲治理是一項必要的工作。

目前主流的風機噪聲治理方法有三種，(1)高阻尼材料吸收噪聲。當噪聲經過阻尼材料時，由于阻尼材料的本身結構疏松多孔，可以實現對噪聲聲能的吸收將之轉化為熱能消散，從而減少反射聲能。（2）優化風機結構。通過對風機的結構設計尤其是風機葉片的設計使其在運行過程中的氣動噪聲減小。（3）隔聲結構隔聲。借助高密度材料將噪聲隔絕，不使其向外傳遞，減少透射聲能。以上幾種方法主要存在三個方面的問題：一方面是高阻尼材料對噪聲頻率很敏感，只能有效的實現對中、高頻噪聲能量的吸收，對低頻噪聲作用效果較差，而通過研究卷煙廠除塵房離心風機的噪聲能量主要積聚在低頻部分，因此無法實現良好的噪聲治理；二是通過對風機葉輪結構的優化設計難度大，降噪效果難以達到理想程度，同時仍無法很好改善風機的低頻噪聲，所以也很難通過選購低噪聲的離心風機實現低噪的工作環境；三是隔聲體雖然可以隔絕噪聲，但是對于卷煙廠除塵房這類特殊的工作環境，由于其噪聲主要是離心風機引起，對離心風機安裝隔聲結構必然會使得其檢修維護困難。

近些年，隨著電子技術的發展，主動降噪技術日益成熟。雖然已有一些主動降噪裝置，如主動降噪耳機，但其缺陷是只能對耳道這種極小空間內的噪聲進行有效的治理；一些專利也有針對大空間內多點降噪，但是其都針對的是較小空間或是聲源單一的空間；同時，基于能量守恒定理，對一有限空間加入新聲源必然會引起整個空間聲能增大，因此主動降噪難以實現對大空間的全局降噪。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、降噪效果好的卷煙廠除塵房陣列風機多點主動降噪裝置。

本實用新型解決上述問題的技術方案是：一種卷煙廠除塵房陣列風機多點主動降噪裝置，包括多個分布式布置在除塵房的主動降噪模塊，每個主動降噪模塊均包括拾音麥克風陣列、前置放大器、抗混疊濾波電路、信號處理系統、重構濾波電路、后置放大器、反噪聲揚聲器陣列、電源，所述電源為主動降噪模塊提供工作電源，拾音麥克風陣列、前置放大器、抗混疊濾波電路、信號處理系統、重構濾波電路、后置放大器、反噪聲揚聲器陣列依次串接，且拾音麥克風陣列與反噪聲揚聲器陣列相對設置；

拾音麥克風陣列接收原始噪聲f(x)并通過前置放大器對原始噪聲f(x)進行放大，抗混疊濾波電路濾除掉放大后的原始噪聲中的高頻信號，信號處理系統將抗混疊濾波電路中輸送的信號轉換為數字信號f(n)，繼而對轉換為數字信號的原始噪聲進行自適應濾波生成反噪聲信號d(n)；重構濾波器將信號處理系統中的反噪聲信號d(n)轉換為模擬信號傳遞給后置放大電路，后置放大電路對模擬信號進行放大后由反噪聲揚聲器發出反噪聲d(x)，反噪聲信號d(x)與原始噪聲f(x)在空間相遇后疊加，由于相位相反，幅度相近生成殘余噪聲e(x)，拾音麥克風陣列接收到殘余噪聲e(x)后繼續進行上述過程，保證殘余噪聲e(x)的均方誤差值小于設定，即達到預期目標，降低目標空間內噪聲。

上述卷煙廠除塵房陣列風機多點主動降噪裝置，所述主動降噪模塊布置在每個風機進風口所在豎直平面上方1.6 m處，降噪區域為兩列風機間過道。