一种适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法，利用试验区域和参考区域在同一位置的多组噪声信号准确地获取声压基础差值，再根据实际声压级与声压基础差值之间的关联关系(即主动降噪效果等于实际声压级减去基础声压级)定量地描述主动降噪效果，消除了主动降噪设备以外因素的影响，获得了主动降噪设备真实的降噪效果，准确地评价出主动降噪设备在城轨车辆上的降噪效果，提高了评价准确性，对推动主动降噪设备在城轨车辆上应用具有重要意义。重要意义。重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法


[0001]本专利技术属于轨道交通噪声控制
，尤其涉及一种适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法。

技术介绍

[0002]现今，轨道交通行业对车辆的噪声水平要求越来越高，特别是对司机室驾驶员工作时间内噪声暴露的防护要求。国内外的相关标准制定中，司机室内的噪声限值要求明显比客室内要求高。而传统的噪声控制一般通过隔声、吸声等处理方式来降低司机室内噪声，但这种处理方式会带来增加车辆重量以及安装空间等问题。
[0003]主动降噪技术现今逐渐在飞机、汽车等交通领域应用。主动降噪技术因其总重量轻，安装空间小，可以对特定噪声频率或者特定的目标区域进行控制。主动降噪技术同样适用于城轨车辆司机室内针对驾驶员单一人员目标的降噪控制。然而现今的主动降噪技术大多停留在理论研究或者个别样机验证阶段。
[0004]主动降噪技术未在城轨车辆上广泛应用的一个最重要原因，是受到车辆实际运行中噪声特点的影响，难以准确地评价出主动降噪设备的实际降噪效果。主要表现为：
[0005]1、主动降噪调试一般是在线采集城轨车辆噪声信号，在声学实验室进行声场回放、声场重建，然后搭建模型进行产品调试，实验室搭建的模拟司机室与实际车辆之间存在较大差异，无法准确地评价出实际降噪效果；
[0006]2、主动降噪设备在降噪效果的验证也需要在实线运营车辆上进行。因城轨车辆运行噪声的随机性和不稳定性，为主动降噪产品的实际降噪效果的评价带来巨大影响；难以区分出控制目标的噪声减少量，是因为车辆运行变化产生差值，还是由主动降噪设备产生降噪效果。
[0007]如图1所示，主动降噪试验的各参数调试或对主动降噪设备的实际降噪效果评判时，评判目标都是尽可能大幅度地降低控制目标区域在某一时间段内的等效持续A级声压级(简称声压级)。例如，对噪声源较为稳定的目标进行主动降噪控制时，开关主动降噪设备前后控制目标处的声压级差值(
△
P＝P1‑
P2)就为主动降噪效果。对城轨车辆司机室进行噪声控制时，受轨道条件、运行速度实时变化的影响，声压级差值
△
P由以下部分组成：
[0008]1、主动降噪的实际降噪效果，即主动降噪设备自身调试或者评价测试所要得到的目标值；
[0009]2、由主动降噪设备以外的参数引起的误差，如运行速度、线路条件等因素造成的测试误差。
[0010]因此，采用上述的通过采用开、关主动降噪设备获得控制目标区域的声压级差值，来调试或者评价主动降噪效果的方式在实际工程应用中难以实现，存在评价误差。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法，以克服现
有技术中难以准确地评价出主动降噪设备的实际降噪效果的问题，排除主动降噪设备以外因素的影响，准确地评价出主动降噪设备在城轨车辆上的降噪效果。
[0012]本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1：以相邻设置且结构相同的两个控制目标区域为研究对象，以两个控制目标区域中的一个为试验区域，另一个为参考区域；
[0014]步骤2：在试验区域和参考区域均未设置或开启主动降噪设备时，获取不同工况和线路条件下试验区域和参考区域在同一位置A的噪声信号，分别记为和其中为试验区域未设置主动降噪设备时在位置A的第i个噪声信号，为参考区域未设置主动降噪设备时在位置A的第i个噪声信号；
[0015]步骤3：根据所述步骤2中试验区域和参考区域在同一位置A的噪声信号和计算出声压基础差值；
[0016]步骤4：对所述声压基础差值进行评价，判断所述声压基础差值是否满足主动降噪效果的评价要求，如果满足，则转入步骤5；否则查找原因，并进行调整直到所述声压基础差值满足主动降噪效果的评价要求；
[0017]步骤5：在试验区域开启主动降噪设备，参考区域无主动降噪设备时，获取试验区域和参考区域在同一位置A的噪声信号，分别记为和其中为试验区域开启主动降噪设备时在位置A的噪声信号，为参考区域未设置主动降噪设备时在位置A的噪声信号；
[0018]步骤6：根据噪声信号和声压基础差值评价主动降噪效果。
[0019]进一步地，所述步骤2中，在试验区域和参考区域的位置A处均设置传声器，通过所述传声器获取试验区域、参考区域在同一位置A的噪声信号
[0020]进一步地，所述步骤3中，声压基础差值的计算公式如下：
[0021][0022]其中，P0为声压基础差值，为噪声信号的声压级，为噪声信号的声压级，N为噪声信号和的数量。
[0023]进一步地，所述步骤4中，对声压基础差值进行评价的具体实现过程为：
[0024]根据不同工况和线路条件下试验区域和参考区域在同一位置A的噪声信号计算声压基础差值的标准差；
[0025]如果所述声压基础差值小于等于第一设定值，且所述标准差小于等于第二设定值，则满足主动降噪效果的评价要求；
[0026]如果所述声压基础差值大于第一设定值，所述标准差小于等于第二设定值，以及噪声信号的声压级恒大于或恒小于噪声信号的声压级则满足主动降噪效果的评价要求。
[0027]进一步地，所述步骤4中，查找原因并进行调整的具体实现过程为：
[0028]在获取试验区域、参考区域在同一位置A的噪声信号的同时，获取与所述试验区域对应的轮轨处噪声信号以及与所述参考区域对应的轮轨处噪声信号
[0029]如果所述噪声信号和对应的声压级之差小于等于第三设定值，则对试验区域和参考区域进行密封一致性查找，调整所述试验区域和参考区域的密封性，使试验区域和参考区域的密封性保持一致；
[0030]如果所述噪声信号和对应的声压级之差大于第三设定值，则分别检查试验区域和参考区域所对应的车轮的状态，消除车轮状态的异常，直到所述噪声信号和对应的声压级之差小于等于第三设定值。
[0031]进一步地，所述步骤6中，主动降噪效果的计算公式如下：
[0032][0033]或，
[0034]其中，P为主动降噪效果，为噪声信号对应的声压级，为噪声信号对应的声压级，P0为声压基础差值。
[0035]有益效果
[0036]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0037]本专利技术提供的一种适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法，利用试验区域和参考区域在同一位置的多组噪声信号准确地获取声压基础差值，再根据实际声压级与声压基础差值之间的关联关系(即主动降噪效果等于实际声压级减去基础声压级)定量地描述主动降噪效果，消除了主动降噪设备以外因素的影响，获得了主动降噪设备真实的降噪效果，准确地评价出主动降噪设备在城轨车辆上的降噪效果，提高了评价准确性，对推动主动降噪设备在城轨车辆上应用具有重要意义。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：以相邻设置且结构相同的两个控制目标区域为研究对象，以两个控制目标区域中的一个为试验区域，另一个为参考区域；步骤2：在试验区域和参考区域均未设置或开启主动降噪设备时，获取不同工况和线路条件下试验区域和参考区域在同一位置A的噪声信号，分别记为和其中为试验区域未设置主动降噪设备时在位置A的第i个噪声信号，为参考区域未设置主动降噪设备时在位置A的第i个噪声信号；步骤3：根据所述步骤2中试验区域和参考区域在同一位置A的噪声信号和计算出声压基础差值；步骤4：对所述声压基础差值进行评价，判断所述声压基础差值是否满足主动降噪效果的评价要求，如果满足，则转入步骤5；否则查找原因，并进行调整直到所述声压基础差值满足主动降噪效果的评价要求；步骤5：在试验区域开启主动降噪设备，参考区域无主动降噪设备时，获取试验区域和参考区域在同一位置A的噪声信号，分别记为和其中为试验区域开启主动降噪设备时在位置A的噪声信号，为参考区域未设置主动降噪设备时在位置A的噪声信号；步骤6：根据噪声信号和声压基础差值评价主动降噪效果。2.如权利要求1所述的适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法，其特征在于，所述步骤2中，在试验区域和参考区域的位置A处均设置传声器，通过所述传声器获取试验区域、参考区域在同一位置A的噪声信号3.如权利要求1所述的适用于城轨车辆的主动降噪效果评价方法，其特征在于，所述步骤3中，声压基础差值的计算公式如下：其中，P0为声压基础差值，P
i2
为噪声信号的声压级，P
i1
为噪声信号的声压级，N为噪声信...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐勇军，付翔，杨晓东，吴俊杰，王富宇，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：