[發明專利]一種可自動定位式主動降噪耳罩

在審

• 申請號: 202110310587.6
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112869947A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 劉玉梅;郝子緒;熊明燁;胡婷;陳星霖;任洪光;王夢雨;王紅人;盛佳香;劉鵬程;周彥軒
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A61F11/14
• 分類號: A61F11/14;G10K11/178
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本發明屬于軌道車輛技術領域，提供了一種可自動定位式主動降噪耳罩和一種采用這樣方式進行主動降噪的軌道車輛駕駛艙。本發明旨在解決地鐵等軌道車輛駕駛艙內中低頻噪聲的降噪問題。本發明的可自動定位式主動降噪耳罩主要包括耳罩、主動降噪系統、耳罩自動定位系統和控制器；所述的控制器一方面用于接收主動降噪系統傳入的環境噪聲信號和修正反饋信號，并控制系統中的揚聲器發出頻率與幅值相同、但是相位相反的噪聲聲波；另一方面用于接收耳罩自動定位系統傳入的雙耳位置信號，并控制系統中的電動升降機構和平移機構調節耳罩至最佳降噪位置，提高主動降噪系統降噪的有效性。

技術領域

本發明屬于軌道車輛技術領域，提供了一種可自動定位式主動降噪耳罩，以及一種采用這樣方式進行主動降噪的軌道車輛駕駛艙。

背景技術

近年來，我國地鐵等軌道車輛的建設發展迅速，在其數量增長的同時，各種問題也逐漸顯現出來，其中噪聲污染問題較為突出，尤其是高速列車的車內外噪聲。高速列車速度快，噪聲大，給駕駛員和乘客的乘坐舒適性帶來嚴重影響，尤其是駕駛員，當其長期工作在高噪聲的環境下，聽力將受到不同程度的損害，更為嚴重者將影響心腦、神經等正常的生理功能，從而影響行車安全。此外，地鐵等軌道車輛噪聲主要由牽引噪聲、輪軌噪聲和空氣動力噪聲等組成，噪聲頻率以中低頻為主，傳統的被動降噪已經無法滿足降噪需求。

基于以上現狀，如何針對地鐵等軌道車輛駕駛艙進行有效降噪成為本領域亟待解決的問題。有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種可自動定位式主動降噪耳罩和采用這樣方式進行主動降噪的軌道車輛駕駛艙，所述的可自動定位式主動降噪耳罩主要包括耳罩(1)、主動降噪系統(2)、耳罩自動定位系統(3)和控制器(4)。所述主動降噪系統(2)和耳罩自動定位系統(3)中的控制器(4)安裝于固定殼體(3-2-12)中；所述的主動降噪系統(2)還包括參考傳感器、誤差傳感器(2-1)和揚聲器(2-2)，參考傳感器布置在駕駛艙內，誤差傳感器(2-1)和揚聲器(2-2)對稱布置在所述耳罩(1)側部靠近耳旁位置的凹槽內；所述耳罩自動定位系統(3)還包括人耳位置信息采集器(3-1)、電動升降機構(3-2)和平移機構(3-3)，所述耳罩(1)通過其兩側伸縮架(3-2-6)連接所述電動升降機構(3-2)實現懸掛，所述電動升降機構(3-2)按照耳罩(1)位置設置在固定殼體(3-2-12)內。所述固定殼體(3-2-12)位于駕駛員座椅/客艙座椅上方，并通過平移機構(3-3)安裝在車輛駕駛艙/客艙艙頂(5)，可沿平移機構(3-3)作水平直線運動。

所述的耳罩(1)，其特征在于，所述耳罩(1)左右兩側設置伸縮架卡槽(1-1)，用于安裝伸縮架(3-2-6)，實現耳罩(1)的上下移動；所述耳罩(1)側翼靠近耳旁位置設置兩個凹槽，用于主動降噪系統(2)中誤差傳感器(2-1)和揚聲器(2-2)的安裝。特別地，電動升降機構(3-2)和耳罩(1)通過鉸球(1-4)連接，實現耳罩(1)的自由轉動，提高主動降噪效果，保證駕駛員工作的方便性。

所述的主動降噪系統(2)，其特征在于，所述的主動降噪系統(2)包括參考傳感器、誤差傳感器(2-1)、揚聲器(2-2)和控制器(4)。所述參考傳感器數量為四個，分別布置于駕駛艙/客艙艙頂1個、駕駛艙/客艙地板上1個、駕駛艙左右兩側各1個(均安裝在駕駛艙門窗附近)；所述誤差傳感器(2-1)和揚聲器(2-2)均設置于所述耳罩(1)側翼靠近耳旁位置的凹槽內，并在凹槽表面設置保護罩(1-2)，防止誤差傳感器(2-1)和揚聲器(2-2)遭到破壞；所述控制器(4)固裝于固定殼體(3-2-12)內。所述的駕駛艙/客艙內四個參考傳感器用于實時采集駕駛艙/客艙內的噪聲，控制器(4)接收參考傳感器采集的噪聲信號并進行信號處理，控制器(4)產生抵消噪聲的反相聲波，并控制揚聲器(2-2)發射抵消噪聲的反相聲波；誤差傳感器(2-1)采集人耳附近的噪聲并反饋給控制器(4)以實時修正反相聲波信號，實現噪聲“相抵”。

所述的耳罩自動定位系統(3)，其特征在于，所述的耳罩自動定位系統(3)包括人耳位置信息采集器(3-1)、電動升降機構(3-2)、平移機構(3-3)和控制器(4)。