一种可自动定位式主动降噪耳罩制造技术

本发明专利技术属于轨道车辆技术领域，提供了一种可自动定位式主动降噪耳罩和一种采用这样方式进行主动降噪的轨道车辆驾驶舱。本发明专利技术旨在解决地铁等轨道车辆驾驶舱内中低频噪声的降噪问题。本发明专利技术的可自动定位式主动降噪耳罩主要包括耳罩、主动降噪系统、耳罩自动定位系统和控制器；所述的控制器一方面用于接收主动降噪系统传入的环境噪声信号和修正反馈信号，并控制系统中的扬声器发出频率与幅值相同、但是相位相反的噪声声波；另一方面用于接收耳罩自动定位系统传入的双耳位置信号，并控制系统中的电动升降机构和平移机构调节耳罩至最佳降噪位置，提高主动降噪系统降噪的有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种可自动定位式主动降噪耳罩
本专利技术属于轨道车辆
，提供了一种可自动定位式主动降噪耳罩，以及一种采用这样方式进行主动降噪的轨道车辆驾驶舱。
技术介绍
近年来，我国地铁等轨道车辆的建设发展迅速，在其数量增长的同时，各种问题也逐渐显现出来，其中噪声污染问题较为突出，尤其是高速列车的车内外噪声。高速列车速度快，噪声大，给驾驶员和乘客的乘坐舒适性带来严重影响，尤其是驾驶员，当其长期工作在高噪声的环境下，听力将受到不同程度的损害，更为严重者将影响心脑、神经等正常的生理功能，从而影响行车安全。此外，地铁等轨道车辆噪声主要由牵引噪声、轮轨噪声和空气动力噪声等组成，噪声频率以中低频为主，传统的被动降噪已经无法满足降噪需求。基于以上现状，如何针对地铁等轨道车辆驾驶舱进行有效降噪成为本领域亟待解决的问题。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种可自动定位式主动降噪耳罩和采用这样方式进行主动降噪的轨道车辆驾驶舱，所述的可自动定位式主动降噪耳罩主要包括耳罩(1)、主动降噪系统(2)、耳罩自动定位系统(3)和控制器(4)。所述主动降噪系统(2)和耳罩自动定位系统(3)中的控制器(4)安装于固定壳体(3-2-12)中；所述的主动降噪系统(2)还包括参考传感器、误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)，参考传感器布置在驾驶舱内，误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)对称布置在所述耳罩(1)侧部靠近耳旁位置的凹槽内；所述耳罩自动定位系统(3)还包括人耳位置信息采集器(3-1)、电动升降机构(3-2)和平移机构(3-3)，所述耳罩(1)通过其两侧伸缩架(3-2-6)连接所述电动升降机构(3-2)实现悬挂，所述电动升降机构(3-2)按照耳罩(1)位置设置在固定壳体(3-2-12)内。所述固定壳体(3-2-12)位于驾驶员座椅/客舱座椅上方，并通过平移机构(3-3)安装在车辆驾驶舱/客舱舱顶(5)，可沿平移机构(3-3)作水平直线运动。所述的耳罩(1)，其特征在于，所述耳罩(1)左右两侧设置伸缩架卡槽(1-1)，用于安装伸缩架(3-2-6)，实现耳罩(1)的上下移动；所述耳罩(1)侧翼靠近耳旁位置设置两个凹槽，用于主动降噪系统(2)中误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)的安装。特别地，电动升降机构(3-2)和耳罩(1)通过铰球(1-4)连接，实现耳罩(1)的自由转动，提高主动降噪效果，保证驾驶员工作的方便性。所述的主动降噪系统(2)，其特征在于，所述的主动降噪系统(2)包括参考传感器、误差传感器(2-1)、扬声器(2-2)和控制器(4)。所述参考传感器数量为四个，分别布置于驾驶舱/客舱舱顶1个、驾驶舱/客舱地板上1个、驾驶舱左右两侧各1个(均安装在驾驶舱门窗附近)；所述误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)均设置于所述耳罩(1)侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，并在凹槽表面设置保护罩(1-2)，防止误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)遭到破坏；所述控制器(4)固装于固定壳体(3-2-12)内。所述的驾驶舱/客舱内四个参考传感器用于实时采集驾驶舱/客舱内的噪声，控制器(4)接收参考传感器采集的噪声信号并进行信号处理，控制器(4)产生抵消噪声的反相声波，并控制扬声器(2-2)发射抵消噪声的反相声波；误差传感器(2-1)采集人耳附近的噪声并反馈给控制器(4)以实时修正反相声波信号，实现噪声“相抵”。所述的耳罩自动定位系统(3)，其特征在于，所述的耳罩自动定位系统(3)包括人耳位置信息采集器(3-1)、电动升降机构(3-2)、平移机构(3-3)和控制器(4)。所述的人耳位置信息采集器(3-1)与所述主动降噪系统(2)中的误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)一同安装于所述耳罩(1)侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，用于实时采集驾驶员的双耳位置信号，并通信传输至所述控制器(4)，由所述控制器(4)分析后发出耳罩(1)位置调整信号并控制电动升降机构(3-2)和平移机构(3-3)调节耳罩(1)位置至最佳降噪位置。所述电动升降机构(3-2)包括电机(3-2-1)、钢丝绳绕线轮(3-2-2)、钢丝绳(3-2-3)、导向轮(3-2-4)、滑轮(3-2-5)、伸缩架(3-2-6)、滑块(3-2-7)、滑轨(3-2-8)、滑槽(3-2-9)、电机固定架(3-2-10)、绕线轮轴轴承座(3-2-11)和固定壳体(3-2-12)。所述电机(3-2-1)输出轴与钢丝绳绕线轮(3-2-2)轮轴通过联轴器连接，由电机(3-2-1)驱动钢丝绳绕线轮(3-2-2)转动；所述钢丝绳绕线轮(3-2-2)上有两道线槽，供两根钢丝绳(3-2-3)缠绕。所述钢丝绳(3-2-3)一端固定于钢丝绳绕线轮(3-2-2)线槽内，另一端通过导向轮(3-2-4)引导连接至所述滑轨(3-2-8)，滑轨(3-2-8)通过铰球(1-4)连接至伸缩架卡槽(1-1)中，钢丝绳(3-2-3)在耳罩(1)的运动过程中承担主要牵引力，铰球(1-4)可实现耳罩(1)的自由转动。特别地，两侧钢丝绳(3-2-3)在所述钢丝绳绕线轮(3-2-2)线槽内的绕向相反，使得所述钢丝绳绕线轮(3-2-2)朝一侧转动时两钢丝绳(3-2-3)连接的耳罩(1)可同时向上或向下运动。此外，为了确保耳罩(1)静置时的稳定性，选用带有自锁装置的电机，如直流永磁带制动器电动机。所述的两个导向轮(3-2-4)对称布置在固定壳体(3-2-12)内，其轮轴轴线不与滑槽(3-2-9)的垂向中线重合。所述滑槽(3-2-9)分别位于固定壳体(3-2-12)两侧，每侧均包含两段滑槽(3-2-9)，所述滑轮(3-2-5)由滑槽(3-2-9)截面较大位置装入，并可在滑槽(3-2-9)内自由滚动。特别地，考虑到链条端部的滑动范围，每段短滑槽(3-2-9)的长度应大于一套伸缩架(3-2-6)的1/2最大拉伸距离。此外，为了提高伸缩架(3-2-6)运动过程中的稳定性，在固定壳体(3-2-12)两侧滑槽(3-2-9)中间布置两段链条，其一端固定在两侧滑槽(3-2-9)的中轴线处，另一端与所述伸缩架(3-2-6)最上侧链条固定连接。所述伸缩架(3-2-6)的下端伸入耳罩卡槽(1-1)并安装在所述滑轨(3-2-8)上，两边各自的两个滑轮(3-2-5)沿着滑槽(3-2-9)同时靠近或者远离，通过伸缩架(3-2-6)的伸长或收缩调整耳罩(1)的垂向位置。所述的固定壳体(3-2-12)内，电机(3-2-1)与电机固定架(3-2-10)用螺栓套装，电机固定架(3-2-10)用螺栓固定在固定壳体(3-2-12)上壁，所述钢丝绳绕线轮(3-2-2)通过轴承支撑在绕线轮轴轴承座(3-2-11)上，绕线轮轴轴承座(3-2-11)用螺栓固定在固定壳体(3-2-12)上壁；所述的导向轮(3-2-4)安装在轮轴上，轮轴焊接固装在固定壳体(3-2-12)侧壁上的轮轴支架上；所述的滑轮(3-2-5)与伸缩架(3-2-6)上端连接，并可在滑槽(3-2-9)内自由滚动，实现伸缩架(3-2-6)的伸展与收缩，并在一定程度上起到承载伸缩架(3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自动定位式主动降噪耳罩，其特征在于，所述可自动定位式主动降噪耳罩用于轨道车辆驾驶舱；所述的自动定位式主动降噪耳罩主要包括耳罩(1)、主动降噪系统(2)、耳罩自动定位系统(3)和控制器(4)；所述主动降噪系统(2)和耳罩自动定位系统(3)中的控制器(4)安装于固定壳体(3-2-12)中；所述的主动降噪系统(2)还包括参考传感器、误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)，参考传感器布置在驾驶舱内，误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)对称布置在所述耳罩(1)侧部靠近耳旁位置的凹槽内；所述耳罩自动定位系统(3)还包括人耳位置信息采集器(3-1)、电动升降机构(3-2)和平移机构(3-3)，所述耳罩(1)通过其两侧伸缩架(3-2-6)连接所述电动升降机构(3-2)实现悬挂，所述电动升降机构(3-2)按照耳罩(1)位置设置在固定壳体(3-2-12)内；所述固定壳体(3-2-12)位于驾驶员座椅/客舱座椅上方，并通过平移机构(3-3)安装在车辆驾驶舱/客舱舱顶(5)，可沿平移机构(3-3)作水平直线运动；/n所述耳罩(1)左右两侧设置伸缩架卡槽(1-1)，用于安装伸缩架(3-2-6)，实现耳罩(1)的上下移动；所述耳罩(1)侧翼靠近耳旁位置设置两个凹槽，用于主动降噪系统(2)中误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)的安装；特别地，电动升降机构(3-2)和耳罩(1)通过铰球(1-4)连接，实现耳罩(1)的自由转动，提高主动降噪效果，保证驾驶员工作的方便性；/n所述的主动降噪系统(2)包括参考传感器、误差传感器(2-1)、扬声器(2-2)和控制器(4)；所述参考传感器数量为四个，分别布置于驾驶舱/客舱舱顶1个、驾驶舱/客舱地板上1个、驾驶舱左右两侧各1个(均安装在驾驶舱门窗附近)；所述误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)均设置于所述耳罩(1)侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，并在凹槽表面设置保护罩(1-2)，防止误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)遭到破坏；所述控制器(4)固装于固定壳体(3-2-12)内；所述的驾驶舱/客舱内四个参考传感器用于实时采集驾驶舱/客舱内的噪声，控制器(4)接收参考传感器采集的噪声信号并进行信号处理，控制器(4)产生抵消噪声的反相声波，并控制扬声器(2-2)发射抵消噪声的反相声波；误差传感器(2-1)采集人耳附近的噪声并反馈给控制器(4)以实时修正反相声波信号，实现噪声“相抵”。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可自动定位式主动降噪耳罩，其特征在于，所述可自动定位式主动降噪耳罩用于轨道车辆驾驶舱；所述的自动定位式主动降噪耳罩主要包括耳罩(1)、主动降噪系统(2)、耳罩自动定位系统(3)和控制器(4)；所述主动降噪系统(2)和耳罩自动定位系统(3)中的控制器(4)安装于固定壳体(3-2-12)中；所述的主动降噪系统(2)还包括参考传感器、误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)，参考传感器布置在驾驶舱内，误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)对称布置在所述耳罩(1)侧部靠近耳旁位置的凹槽内；所述耳罩自动定位系统(3)还包括人耳位置信息采集器(3-1)、电动升降机构(3-2)和平移机构(3-3)，所述耳罩(1)通过其两侧伸缩架(3-2-6)连接所述电动升降机构(3-2)实现悬挂，所述电动升降机构(3-2)按照耳罩(1)位置设置在固定壳体(3-2-12)内；所述固定壳体(3-2-12)位于驾驶员座椅/客舱座椅上方，并通过平移机构(3-3)安装在车辆驾驶舱/客舱舱顶(5)，可沿平移机构(3-3)作水平直线运动；
所述耳罩(1)左右两侧设置伸缩架卡槽(1-1)，用于安装伸缩架(3-2-6)，实现耳罩(1)的上下移动；所述耳罩(1)侧翼靠近耳旁位置设置两个凹槽，用于主动降噪系统(2)中误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)的安装；特别地，电动升降机构(3-2)和耳罩(1)通过铰球(1-4)连接，实现耳罩(1)的自由转动，提高主动降噪效果，保证驾驶员工作的方便性；
所述的主动降噪系统(2)包括参考传感器、误差传感器(2-1)、扬声器(2-2)和控制器(4)；所述参考传感器数量为四个，分别布置于驾驶舱/客舱舱顶1个、驾驶舱/客舱地板上1个、驾驶舱左右两侧各1个(均安装在驾驶舱门窗附近)；所述误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)均设置于所述耳罩(1)侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，并在凹槽表面设置保护罩(1-2)，防止误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)遭到破坏；所述控制器(4)固装于固定壳体(3-2-12)内；所述的驾驶舱/客舱内四个参考传感器用于实时采集驾驶舱/客舱内的噪声，控制器(4)接收参考传感器采集的噪声信号并进行信号处理，控制器(4)产生抵消噪声的反相声波，并控制扬声器(2-2)发射抵消噪声的反相声波；误差传感器(2-1)采集人耳附近的噪声并反馈给控制器(4)以实时修正反相声波信号，实现噪声“相抵”。


2.根据权利要求1所述的一种可自动定位式主动降噪耳罩，其特征在于，所述的耳罩自动定位系统(3)包括人耳位置信息采集器(3-1)、电动升降机构(3-2)、平移机构(3-3)和控制器(4)；
所述的人耳位置信息采集器(3-1)与所述主动降噪系统(2)中的误差传感器(2-1)和扬声器(2-2)一同安装于所述耳罩(1)侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，用于实时采集驾驶员的双耳位置信号，并通信传输至所述控制器(4)，由所述控制器(4)分析后发出耳罩(1)位置调整信号并控制电动升降机构(3-2)和平移机构(3-3)调节耳罩(1)位置至最佳降噪位置；所述电动升降机构(3-2)包括电机(3-2-1)、钢丝绳绕线轮(3-2-2)、钢丝绳(3-2-3)、导向轮(3-2-4)、滑轮(3-2-5)、伸缩架(3-2-6)、滑块(3-2-7)、滑轨(3-2-8)、滑槽(3-2-9)、电机固定架(3-2-10)、绕线轮轴轴承座(3-2-11)和固定壳体(3-2-12)；所述电机(3-2-1)输出轴与钢丝绳绕线轮(3-2-2)轮轴通过联轴器连接，由电机(3-2-1)驱动钢丝绳绕线轮(3-2-2)转动；所述钢丝绳绕线轮(3-2-2)上有两道线槽，供两根钢丝绳(3-2-3)缠绕；所述钢丝绳(3-2-3)一端固定于钢丝绳绕线轮(3-2-2)线槽内，另一端通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉梅，郝子绪，熊明烨，胡婷，陈星霖，任洪光，王梦雨，王红人，盛佳香，刘鹏程，周彦轩，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22