一种用于工业噪声治理的有源降噪方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于工业噪声治理的有源降噪方法及装置，旨在提供一种噪音处理效果高，成本低的用于工业噪声治理的有源降噪方法及装置。用于工业噪声治理的有源降噪方法包括以下步骤：（1）实测采样建模；（2）工厂个性化调制；（3）简洁化现场应用；（4）信息化远程服务。用于工业噪声治理的有源降噪方法装置包括管状的隔声本体，通过支架沿隔声本体轴线安装于隔声本体内的次级声源防护罩，两个通过固定座相背安装于次级声源防护罩内的次级扬声器，装有如权利要求1所述的个性化调制次声波声码及模态切换编程的控制器，以及两个分别安装于次级声源防护罩两端的导流透声防护罩；控制器位于隔声本体外部且通过连接线与次级扬声器电性连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及噪声治理
，尤其是涉及一种用于工业噪声治理的有源降噪方法及装置。
技术介绍
与无源降噪(即被动降噪)相比，有源降噪(即主动降噪)是噪声治理最具发展前景的技术。这项技术建立在反相声波干涉相消这一基本物理原理上。其应用起点可追溯至1933年德国物理学家PauLueg获得首个专利时。历经八十多年的历程，许多人为此作出了巨大努力，现世界上已有数以百计的专著、论文、近百个由各国授予的专利。然而，这项技术的应用尤其在民用领域是罕见的。深究其因，认为有三个主因: 1、在极高商业价值的驱动下，有源降噪技术受到了较严密的技术封锁。即使在互联网信息充分覆盖的现在，也难觅一篇有新价值有源降噪的文献和资料。2、声波具有影响因素多，即个性化强，随机多变的特征。因此，试图用一种方法就可全面解决问题的技术目标和“普遍适用”的价值判定标准，使有源降噪技术的发展遭遇了更多的困难，而致进展滞缓。3、有源降噪技术是一项较复杂的高难技术。高端及特殊用途的取向及传统生产制造型的思维模式，使有源降噪装置组成很复杂，价格非常昂贵。而致它几乎丧失市场竞争力，丢掉了公众市场。进而严重减弱了公众研制这类产品的驱动力。综合分析，认为要使有源降噪技术为公众市场所用，必须从多角度、多层面进行突破创新，尤其需要一种综合性的创新。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术中的缺点，提供了一种噪音处理效果高，成本低的用于工业噪声治理的有源降噪方法，与此同时，本专利技术还提供了一种结构简单的用于工业噪声治理的有源降噪装置。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的: 一种用于工业噪声治理的有源降噪方法，其包括以下步骤: (1)实测采样建模:声波个性特征强，普遍存在即使型号完全相同的产品及相同应用条件下其声频谱仍不一样情况；采用实际测试的方式对呈有限种变化的稳定噪声作不同模态声频采样，作为拟消减噪声的个性声标本； (2)工厂个性化调制:采用滤波选频软件对采集到的多状态个性声标本分别作数据分析和处理，确定各状态个性声标本特征频谱，建立消减个性声标本噪声调制次声波基本模型；在专门配制的设备群上，逐一依个性声标本对次声波作个性化调制，包括馈声调制，并作多模态合成处理，最终制成声码定制模块；采用反馈智控软件及控制器对已制成的多模态声码作频域、时域、相位配对编程，以满足工况切换时智能选取最佳匹配模态，以期获取最大降噪值；相位智能跟踪器，可依后馈声级作相位定域范围内相位精细自动跟踪调节，避免相差偏移影响；将制成的个性化调制次声波声码及模态切换编程装入已标准化生产的有源降噪装置中，物理检验后送按标准建立的检测室中做声学检定，合格后出厂； (3)简洁化现场应用:制成并检验合格的有源降噪装置运抵现场，按预定方案安装完毕后，依业主工况分模态投运并低排气噪声监测； (4)信息化远程服务:有源降噪装置检验合格出厂并安装调试正常投运后，大宗重要用户通过互联网可上传运行状态数据，以利及时解决运行异常问题；一般客户可按需与各区域分设的技术服务主机联网，作状态远程检测及维护处理。—种用于工业噪声治理的有源降噪装置，其包括管状的隔声本体，通过支架沿隔声本体轴线安装于隔声本体内的次级声源防护罩，两个通过固定座相背安装于次级声源防护罩内的次级扬声器，装有如上所述的个性化调制次声波声码及模态切换编程的控制器，以及两个分别安装于次级声源防护罩两端的导流透声防护罩；所述控制器位于隔声本体外部且通过连接线与次级扬声器电性连接。优选的是，所述控制器与次级扬声器的连接线上套装有线缆防护管。本专利技术基于现代技术和应用需要，本方法将有源降噪治理对象暂定为:呈有限种稳定变化的噪声，特别是噪声占比较多的排气噪声。例如，仅是有限种工况变化的风机、气栗、发电机、空调机、发动机、空压机、真空栗等的排气噪声。不追求对任意状态、随机变化的噪声作治理，使技术难度大幅下降，利于技术产品可尽快进入公众市场。本专利技术从技术思想，市场定位，设计方式，制造形式，服务模式都进行了创新，为有源降噪装置简洁化，实用化，公众化探索了一条新路，主要体现在: ①产品结构明显简化 机械部分，大量删减了用于阻性和抗性的消声结构。仅保留了必要的次级声源的支撑、防护罩、隔声层。控部分:用后馈方式替代传统的前馈方式，即以最终排出的噪声响度值为控制信号，实测采样建模替代了对高深复杂数学建模，运算的过度依赖，并使实用次声波模型更贴近真实工况；离线工厂化数据分析、处理、特征声频选定，个性化调制波的制作等得以从容、有序、精准地进行，而得以取得最佳效果，彻底解决了“对一个极复杂信号要实时响应”的高难度问题，这是一个重大的突破；降噪所用个性化调制声波按模态编程，用自创的相位跟踪软件及控制器完成智能模态切换和定域内相位纠偏，解决了工况及个性调制次声波的自动匹配及定域内噪声波可能产生的相位漂移问题。通过上述措施省却了大部分电气装置，仅剩下后馈声级检测、智能模块切换及相位纠偏控制、次声波发生器三个部组件。②产品经济性显著提升 基于前述原因，按本专利技术设计制造的有源降噪装置由于省去了大量复杂昂贵的电气装置，简化了机械结构，使用于现场的产品组成大为简化。经计算，其机械和电气物理组件的制造成本甚至低于有的无源降噪产品的制造成本。例如:按相同风速、相同通流面积、相同插入损失(降噪值dB(A)值)比较，用本方法制造的有源降噪装置的机械和电气固定组件的成本比无源阻性(最常见的多片式阻性消声器)的成本要低15%-20%左右。这来自于无源消声器多出的机械组件的成本与有源降噪装置增加的电气装置成本的比较。可见，这有效解决了有源降噪装置成本居高不下的问题。当然，按本专利技术所述方式，在实测采样建模、个性化调制声码模块、检定测试至出厂安调都存在成本支出。但是，在完成这种服务生产型体制后，软件、模块及调制工作将是一种有序化的生产流程、其固定成本不高、而利润空间将很大，并有足够的弹性。这将极大的提高市场竞争力，使更多用户用得起，更多厂商愿生产、经营。③使用简单方便 按传统观念配置的有源降噪设备构成复杂、操作也很复杂、需要具有相当专业知识的人员进行。采用本专利技术方法制造的有源降噪装置，因结构简单、模块化、智能化、操作十分方便。对操作人员无特别技术技能要求，只需进行简短培训即可。④降噪和节能双收益 由于按本方法制造的有源降噪装置去除了很多机械部件构成的降噪声学结构，在有气体流动工况时，流阻可显著下降。而流阻下降又将使风机、空压机、发动机等原动机的无功损耗减少，而节约能源消耗。经计算，以风机为例，若流量Q=10000m3/h，流阻ΔΡ减少lOOPa，约可节能7%左右。当流量更大时，节能率还会增加，通常节能率可达10%-15%。本专利技术充分注意到了互联网高度发达的现代社会，互联网的重要地位和作用。由于本专利技术的技术路线始终与数字化相关，因而具备了进行良好信息化远程服务的充要条件。这将使有源降噪技术和产品实现由传统的生产制造型向服务制造型的转变，形成一种更具发展潜能的工作模式，得到更好的市场拓展和效益递增的预期。①产品远程服务 在度过新产品上市困难时期后，依据不断充实的对噪声采样、分析、建模、调制、测评的数据库，可逐步开展远程指导噪声采样工作。主要措施为:a.对重大、量多用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工业噪声治理的有源降噪方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）实测采样建模：声波个性特征强，普遍存在即使型号完全相同的产品及相同应用条件下其声频谱仍不一样情况；采用实际测试的方式对呈有限种变化的稳定噪声作不同模态声频采样，作为拟消减噪声的个性声标本；（2）工厂个性化调制：采用滤波选频软件对采集到的多状态个性声标本分别作数据分析和处理，确定各状态个性声标本特征频谱，建立消减个性声标本噪声调制次声波基本模型；在专门配制的设备群上，逐一依个性声标本对次声波作个性化调制，包括馈声调制，并作多模态合成处理，最终制成声码定制模块；采用反馈智控软件及控制器对已制成的多模态声码作频域、时域、相位配对编程，以满足工况切换时智能选取最佳匹配模态，以期获取最大降噪值；相位智能跟踪器，可依后馈声级作相位定域范围内相位精细自动跟踪调节，避免相差偏移影响；将制成的个性化调制次声波声码及模态切换编程装入已标准化生产的有源降噪分类产品中，物理检验后送按标准建立的检测室中做声学检定，合格后出厂；（3）简洁化现场应用：制成并检验合格的有源降噪装置运抵现场，按预定方案安装完毕后，依业主工况分模态投运并低排气噪声监测；（4）信息化远程服务：有源降噪装置检验合格出厂并安装调试正常投运后，大宗重要用户通过互联网可上传运行状态数据，以利及时解决运行异常问题；一般客户可按需与各区域分设的技术服务主机联网，作状态远程检测及维护处理。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邝勇兴，胡寅，王勇，刘杰，黄继友，
申请(专利权)人：昆明科林科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53