[發(fā)明專利]一種軌道交通車輛、司機(jī)室及司機(jī)室的噪聲控制方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110432163.7
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113205791A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李登科;蔣忠城;張俊;劉曉波;王先鋒;郭冰彬;江大發(fā);金淼鑫;李旺;何輝永;何妙;邱昂;李中意;羅志翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中車株洲電力機(jī)車有限公司
• 主分類號: G10K11/172
• 分類號: G10K11/172;B61D17/18
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 盧宏

本發(fā)明公開了一種軌道交通車輛、司機(jī)室及司機(jī)室的噪聲控制方法，涉及軌道交通車輛內(nèi)部的噪聲控制領(lǐng)域。所述噪聲控制方法具體步驟為，首先，獲取司機(jī)室內(nèi)聲腔的模態(tài)頻率分布；其次，根據(jù)司機(jī)室內(nèi)聲腔的模態(tài)頻率分布，設(shè)定降噪頻率區(qū)間，進(jìn)而確定吸聲板的設(shè)計(jì)頻率；最后，根據(jù)各個模態(tài)頻率下司機(jī)室內(nèi)的聲壓分布，以及各吸聲板的降噪頻率區(qū)間，確定不同頻率吸聲板的布放位置。本發(fā)明通過對司機(jī)室內(nèi)的噪聲進(jìn)行頻譜分析，設(shè)計(jì)高效吸聲的降噪板，同時結(jié)合司機(jī)室內(nèi)各階模態(tài)頻率下的聲壓分布，實(shí)現(xiàn)對司機(jī)室非穩(wěn)態(tài)低頻噪聲的高效控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通車輛內(nèi)部的噪聲控制領(lǐng)域，特別是一種軌道交通車輛、司機(jī)室及司機(jī)室的噪聲控制方法。

背景技術(shù)

軌道車輛在線路上運(yùn)行時，輪軌噪聲、空調(diào)風(fēng)機(jī)噪聲以及車載設(shè)備噪聲源直接傳入到司機(jī)室內(nèi)的混響空間，因此噪聲來源比較復(fù)雜且全方位，導(dǎo)致軌道車輛聲學(xué)環(huán)境復(fù)雜且聲學(xué)信號呈現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)的特性。

司機(jī)室內(nèi)裝板結(jié)構(gòu)表面反射系數(shù)定義為其中P_r為司機(jī)室內(nèi)裝板反射聲波的幅值，P_in為入射到司機(jī)室內(nèi)裝板聲波的幅值，吸聲系數(shù)越大，反射系數(shù)越低，現(xiàn)有的車輛司機(jī)室內(nèi)裝板結(jié)構(gòu)均為吸聲系數(shù)低的強(qiáng)反射面，強(qiáng)反射面的反射系數(shù)r＝1，此時司機(jī)室存在強(qiáng)混響，其中低頻聲波存在一定的駐波模態(tài)，因此低頻噪聲顯著。司機(jī)室壁面為強(qiáng)反射面，且整體密封，車內(nèi)低頻噪聲容易產(chǎn)生混響，采用傳統(tǒng)的降噪手段很難控制非穩(wěn)態(tài)信號。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對軌道車輛司機(jī)室的低頻噪聲容易產(chǎn)生混響，較難控制的問題，提出一種軌道交通車輛、司機(jī)室及司機(jī)室的噪聲控制方法，實(shí)現(xiàn)對司機(jī)室非穩(wěn)態(tài)低頻噪聲的高效控制。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種司機(jī)室的噪聲控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.獲取司機(jī)室內(nèi)聲腔的模態(tài)頻率分布和司機(jī)室內(nèi)各階模態(tài)頻率下的聲壓分布；

B.以第1階模態(tài)頻率為司機(jī)室的噪聲頻率的下限，結(jié)合司機(jī)室輪軌噪聲的頻率，設(shè)定降噪頻率區(qū)間；

C.將所述降噪頻率區(qū)間分為m個無重復(fù)的頻率區(qū)間，對應(yīng)每個所述頻率區(qū)間設(shè)計(jì)m種吸聲板；

D.基于司機(jī)室在各階模態(tài)頻率下的聲壓分布，分析不同頻率下，司機(jī)室內(nèi)各個位置的聲壓分布，結(jié)合步驟C中各吸聲板對應(yīng)的所述頻率區(qū)間，確定m種吸聲板的布放位置，其中，吸聲頻率區(qū)間最低的吸聲板布放于低頻模態(tài)頻率下司機(jī)室內(nèi)聲壓最低的位置，吸聲頻率最高的吸聲板布放于高頻模態(tài)頻率下司機(jī)室內(nèi)聲壓最高的位置。

上述方案通過對傳入到司機(jī)室內(nèi)的噪聲進(jìn)行頻譜分析，設(shè)計(jì)高效吸聲的降噪板，同時結(jié)合司機(jī)室內(nèi)各階模態(tài)頻率下的聲壓分布，實(shí)現(xiàn)對司機(jī)室非穩(wěn)態(tài)低頻噪聲的高效控制。

進(jìn)一步地，司機(jī)室內(nèi)任意點(diǎn)的聲壓級的差L_pt即為降噪量，其計(jì)算公式為：其中和分別為布放m種吸聲板之前和之后司機(jī)室的室內(nèi)平均吸聲系數(shù)，L_pt1和L_pt2分別為司機(jī)室內(nèi)任意一點(diǎn)布放m種吸聲板之前和之后的聲壓級。

進(jìn)一步地，室內(nèi)平均吸聲系數(shù)的計(jì)算公式為其中s_i分別為第i塊吸聲的面積，i的取值范圍為1至m，α_i為第i塊吸聲板的吸聲系數(shù)，Real(Z_all)為Z_all的實(shí)部，Imag(Z_all)為Z_all的虛部，Z_all為表面聲阻抗率，S_t0為司機(jī)室內(nèi)m種吸聲板的總表面積，Z_P1，Z_P2，…，Z_Pm分別為m種吸聲板的表面聲阻抗。

進(jìn)一步地，司機(jī)室內(nèi)任意點(diǎn)的聲壓級L_pt的計(jì)算公式為L_wt為司機(jī)室內(nèi)部聲源各倍頻帶聲功率級。