本发明专利技术公开了一种工程机械操作室的主动降噪装置，该装置包括：信号采集单元，用于采集来自操作室外的初级噪声信号；过滤器，用于滤掉所述初级噪声信号中的高频信号，保留低频信号；信号处理器，用于对所述低频信号进行处理并输出与所述低频信号频率相同且相位相反的反相信号；放大器，用于将所述反相信号放大至与所述初级噪声信号幅度相同的次声源信号；发声单元，用于输出所述次声源信号。此外，本发明专利技术还公开了一种凿岩钻机，其配置有前述的主动降噪装置。采用本发明专利技术的主动降噪装置，便于保证工程机械操作室的工作环境。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种工程机械操作室的主动降噪装置，该装置包括：信号采集单元，用于采集来自操作室外的初级噪声信号；过滤器，用于滤掉所述初级噪声信号中的高频信号，保留低频信号；信号处理器，用于对所述低频信号进行处理并输出与所述低频信号频率相同且相位相反的反相信号；放大器，用于将所述反相信号放大至与所述初级噪声信号幅度相同的次声源信号；发声单元，用于输出所述次声源信号。此外，本专利技术还公开了一种凿岩钻机，其配置有前述的主动降噪装置。采用本专利技术的主动降噪装置，便于保证工程机械操作室的工作环境。【专利说明】工程机械操作室的主动降噪装置以及凿岩钻机
本专利技术涉及到工程机械的噪音处理领域，尤其涉及一种工程机械操作室的主动降 噪装置以及配置有该主动降噪装置的凿岩钻机。
技术介绍
当今，大多数工程机械，诸如钻探设备和建筑机械等，工作时功率比较高，能耗较 大，还会产生大量的热，振动和噪声也很大，这些在很大程度上会对环境和操作人员的健康 产生不利影响。为保证此类工程机械的操作人员的健康和安全，对于钻探设备或者其他工 程机械的操作室的噪声等级要求也变得更加严格。对于工程机械设计者来说，减小操作室 内噪音等级的任务变得十分具有挑战性。传统的降噪方法是被动的无源降噪方法，这种方 法主要依赖吸声材料，降噪效果十分有限。因此，从噪声源限制噪音等级，即主动降噪或者 有源降噪才是解决噪音问题的办法。 参见图1,主动降噪简称ANC(Active Noise Cancelling),其基本原理为通过使用 声学自适应算法产生同幅反相的反声音或反噪音来消除不需要的声音，即原始、不想要的 声音与反声音在声学上相叠加，就可同时消除这两种声音。 声音是一个压缩波，压缩波由压缩相位和稀疏相位组成。降噪系统将会把原始声 波作为输入信号，对其进行反相、放大，接着发出一个与原始声波同幅但反相（或称之为逆 向）的声波。系统将原始声波和上述产生的声波在干扰加工中合二为一，产生一个新的声 波，同时它们有效地互相抵消，也就是所谓的相位抵消效果。 如今主动噪声控制可以通过使用模拟电路和数字信号处理来实现，可以设计和使 用自适应算法来分析背景可听见和不可听见的噪音，接着基于特定的算法生成一个信号， 该信号或者是原始信号的相位位移信号，或者为原始信号的极性被颠倒后的信号。这个反 相的、改进的信号接着被放大，通过一个声音生成装置（如扬声器）后产生一个直接与原波 形振幅成正比的声波，用于与原声波进行抵销，由此噪音等级被十分有效地减小。 传统无源被动的噪声抑制方法和主动降噪方法的主要不同点是无源被动衰减技 术只使用声音吸收材料来减少声音的能量等级，而主动降噪技术将使用能量来干扰原始噪 音等级。降噪的扬声器甚至可以与需要衰减的声源协同定位，它的功率级必须与噪声声源 的音频功率级相同。扬声器或设备产生的消除信号被定位在需要衰减声音的位置，例如操 作者的耳朵处。现有的主动降噪耳机只是针对佩戴耳机的单个用户有效，这种方式能够很 好的抑制环境噪声，但是其有效工作空间范围小，只能实现耳机的小范围噪声消除，但对于 车内较大的空间则不能达到较好的降噪效果。 由于操作室是封闭的三维空间，传统的降噪方式无法满足其降噪要求，因此，提供 一种能够运用于工程机械操作室的降噪装置具有重要意义。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种工程机械操作室的主动降噪装置，从而对工程 机械的操作室进行降噪，保证良好的驾驶环境。 为实现上述目的，本专利技术公开了一种工程机械操作室的主动降噪装置，该主动降 噪装置包括： 信号采集单元，具有多个麦克风，用于采集来自操作室外的初级噪声信号； 过滤器，用于滤掉所述初级噪声信号中的高频信号，保留低频信号； 信号处理器，用于对所述低频信号进行处理并输出与所述低频信号频率相同且相 位相反的反相信号； 放大器，用于将所述反相信号放大至与所述初级噪声信号幅度相同的次声源信 号; 发声单兀，用于输出所述次声源信号。 优选地，所述多个麦克风布置于所述操作室的外侧周边。 优选地，所述操作室包括有立体发声系统，所述发声单元为所述立体发声系统。 优选地，所述发声单元为多个扬声器。 优选地，所述多个扬声器布置于所述操作室的内侧周边。 此外，本专利技术还提供了一种凿岩钻机，包括本体以及通过连接臂连接于所述本体 上的凿岩机构，所述本体包括操作室、柴油机以及压缩机，其中，所述操作室配置有如前面 第一项所述的主动降噪装置。 优选地，所述凿岩机构位于所述操作室的前方，所述柴油机以及压缩机位于所述 操作室的后方，所述多个麦克风包括第一部分、第二部分以及第三部分，其中，所述第一部 分设置于所述连接臂的下侧，所述第二部分设置于所述操作室的前部外侧，所述第三部分 设置于所述操作室的后部外侧。 优选地，所述多个麦克风还包括第四部分，所述第四部分设置于所述操作室内。 本专利技术的工程机械操作室的主动降噪装置，利用主动降噪原理，采集操作室的外 部噪音并对其中的低频信号进行反相、放大，之后由扬声器输出与噪音相位相反的声音信 号，从而减小或消除操作室内的噪音，保证良好的工作环境。本专利技术的凿岩钻机，其操作室 配置该主动降噪装置，能够有效保护操作人员。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有技术中，主动降噪原理的示意图； 图2为本专利技术的工程机械操作室的主动降噪装置的连接框图； 图3为本专利技术的一种实施方式的控制原理图； 图4为本专利技术的一个实施方式中，扬声器、麦克风与操作室的位置关系示意图，所 示出的为操作室的侧面； 图5为与图4相对应的扬声器、麦克风与操作室的位置关系示意图，所示出的为操 作室的顶面； 图6为本专利技术的凿岩机的结构示意图。 【具体实施方式】 下面，结合附图，对本专利技术的结构以及工作原理等作进一步的说明。 参见图2、图3，本专利技术提供一种工程机械操作室的主动降噪装置，该主动降噪装 置包括信号采集单元1、过滤器2、信号处理器3、放大器4以及发声单元5。下面，对其进行 分别介绍。 前述的信号采集单元1，具有多个麦克风，图3中所示的为8个麦克风101，其用于 采集来自操作室外的初级噪声信号。该初级噪声信号主要来自于不同的噪声源，例如来自 铲土机的铲斗处的噪声、来自凿岩钻机的凿岩机构位置的噪声，这些构成了工程机械的主 要的噪声，也是在降噪过程中需要重点消除的噪声。当然，还有来自工程机械本身运行所产 生的噪声，例如柴油机、压缩机等所产生的噪声。 多个麦克风101的布置方式可以根据工程机械的类型等确定，其可以布置于操作 室内，也可以布置于操作室外，其摆放位置需要经过实验以及理论计算。麦克风101的数量 由多种因素决定，例如，操作室的设计、机械布局、噪生源的位置以及噪声的功率级等。一部 分麦克风101可以用来测量噪声源的功率级，另一部分麦克风101用于反馈降噪后的噪声 水平，以达到监控降噪效果的目的。 图4中以侧视的方式示出了麦克风101、扬声器501与操作室8的位置关系；图5 以俯视的方式示出了麦克风101、扬声器501与操作室8的位置关系。参见图4、图5，作为 优选，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种工程机械操作室的主动降噪装置，其特征在于，该装置包括：信号采集单元，具有多个麦克风，用于采集来自操作室外的初级噪声信号；过滤器，用于滤掉所述初级噪声信号中的高频信号，保留低频信号；信号处理器，用于对所述低频信号进行处理并输出与所述低频信号频率相同且相位相反的反相信号；放大器，用于将所述反相信号放大至与所述初级噪声信号幅度相同的次声源信号；发声单元，用于输出所述次声源信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：焦德义，
申请(专利权)人：阿特拉斯科普柯南京建筑矿山设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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