一种工地用主动降噪系统及方法与流程

本发明涉及工程降噪，涉及一种主动降噪系统及方法，具体为一种工地用主动降噪系统及方法。

背景技术：

1、主动降噪是一种降噪技术，应用在耳机降噪上，从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。现有技术中的主动降噪有以下方法，通个耳机实现主动降噪，在耳机的外部设置有一个麦克风用于接收噪音信号，当收到噪音信号后，对噪音信号进行分析，耳机中的扬声器释放出与噪音声波大小相等，方向相反的抵消声波，从而降低噪音对使用者的影响，在靠近扬声器处，还设置有一个麦克风用于收集操作者实际听到的声音，以监督降噪效果，将使用者听到的音波信号反馈至控制器作为误差参考，调整滤波器的权值。

2、应用这种方法，外部的麦克风可能会将非噪音的声波信号作为参考，从而产生的抵消声波将有用信息排除，且扬声器处的麦克风作为反馈，会存在滞后性，由于噪音杂乱毛刺多，如果抵消声波与噪音声波的相位不相符，很容易使得降噪效果大打折扣。

3、且现有技术中在耳机中进行噪音的分析以及应用降噪算法直接计算，一方面计算时间的延后会导致相位的不准确，另外耳机设备体积较小，注定内部芯片的集成量低，无法准确进行复杂算法的运算。

技术实现思路

1、本发明提出了一种工地用主动降噪系统及方法，应用本申请不依靠于耳机引用降噪算法对噪声进行分析进行分析，可以使得抵消声波与噪音声波的相位更吻合，增强降噪效果。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种工地用主动降噪方法，包括振噪关系学习，采集振动信息，将振动信息与所产生的噪声进行对比，建立振噪关系，

4、通过振噪关系和噪音声波与抵消声波的关系建立振动和抵消声波的关系，建立抵消声波的数字表达，

5、抵消声波传递，判断噪音影响点的位置，建立路径关系，将抵消声波的电信号传递至降噪设备，

6、相位校对，根据路径关系对抵消声波的相位进行初步设置，再通过控制抵消声波，将相位变动调整最佳相位。

7、在噪音生成点，采集工程工具的振动信息以及振动所带来的噪音声波信息，使振动信息和噪音声波在时间上相对应，应用机器学习算法建立振动信息与噪声的关系。

8、根据主动降噪的方法，颠倒噪音声波相位，作为理想抵消声波的声学信息，并将抵消声波的声学信息发送至降噪设备降噪设备将声学信息解码，并转换为声学信号，通过扬声器传递至使用者。

9、计算降噪设备与噪音点的位置关系，并根据现场情况，选择影响声波传递的干扰因子，根据距离和干扰因子，得到声波传递时间；

10、根据声波传递时间得到噪音到达降噪设备的时间，根据噪音到达降噪设备的时间，计算抵消声波在降噪设备发生的相应时间。

11、通过扫描施工场地，建立现场模型，对现场模型中各个物体进行分析，得到施工现场中各个物体对声音传播的干扰因子，将振动信息采集器与降噪设备的位置关系再现场模型中体现，分析噪音从声源到降噪设备的传递时间。

12、在降噪设备中设置有反馈麦克风，发生抵消声波后噪音对降噪设备作用点的影响，并采集的次级噪声信息进行收集并反馈，根据反馈结果完善抵消噪音的相位和振噪关系模型。

13、在噪音生成点围挡有噪音隔板，所述噪音隔板隔板将噪音源包围，所述噪音隔板与地面垂直，所述噪音隔板在平面方向内将噪音源完全包围，在所述噪音隔板上设置有振动采集阵列，所述振动采集阵列包括多个均匀分布在所述噪音。

14、所述噪音隔板底部设置有多个振动采集点，振动采集点用以采集振动信息，振动采集点在噪音隔板底部均匀排列。

15、一种工地用主动降噪系统，该主动降噪系统作为一种工地用主动降噪方法的硬件支持，其特征在于，包括振动采集模块，所述振动采集模块设置在噪音源处，所述振动采集模块设置有振动传感器和第一定位装置，所述振动采集模块连接有降噪中控台，所述降噪中控台用于分析振动源及噪音，以及噪音的路径分析，所述降噪中控台通讯连接有降噪设备，所述降噪设备设置有第二定位装置，所述降噪中控台可以根据所述第一定位装置和所述第二定位装置确定所述振动采集模块和所述降噪设备的位置。

16、还包括噪音隔板，所述噪音隔板将噪音源包围，所述振动采集模块包括振动采集阵列，所述振动采集阵列设置所述噪音隔板处，所述噪音隔板用于吸收并放大噪音源的振动特征。

17、所述降噪设备还设置有反馈麦克风，所述反馈麦克风可以用于反馈次级噪音到所述降噪中控台，从而将降噪效果在降噪中控台中提供反馈。本发明的工作原理及有益效果为：

18、本申请一般应用于工地、电厂等有大噪声的较大场地的场景，由于噪声往往是由于工程设备的撞击、摩擦等因素产生，因此可以在噪音源出设置振动传感器，该处的振动传感器采集到振动信号并传递至降噪中控台，振动传感器与降噪中控台借助数据线相连，同时降噪中控台对噪音声波进行采集，分析出产生噪音工具的振动特性和所生成噪声声波的关系，建立振噪关系。从而根据输入的振动量得到所产生的的噪音，再将声波的相位颠倒，即为抵消声波的波形，将需要生产的抵消声波信息传递至降噪设备处，降噪设备一般为耳机，降噪设备接收到信息后，只需要将信号转换为声音信号通过扬声器播放至人耳即可，同时耳机内部的反馈麦克风手机人耳实际听到的声音，并将实际听到的声波信息发送至降噪中控台降噪中控台根据反馈回的声波，调整抵消声波的相位。

19、应用本申请利用振动传感器直接采集噪音源的最初始信号，摈弃了现有主动降噪中在耳机出采集声音的方法，该种采集方式可以得到最根源的噪音信号，不会出现错将其他声音当做噪音屏蔽掉的问题，噪音屏蔽的对象更准确，同时本申请应用降噪中控台对噪声数据进行分析，一般模型的准确性与算法的复杂程度成正比，应用本方法直接用计算机对数据分析，降噪中控台的使用，可以大大提升降噪算法的复杂程度，可以支持更多的迭代和算法的数据量，对误差的计算精度也可以更准确。

技术特征：

1.一种工地用主动降噪方法，其特征在于，包括振噪关系学习，采集振动信息，将振动信息与所产生的噪声进行对比，建立振噪关系，

2.根据权利要求1所述的一种工地用主动降噪方法，其特征在于，在噪音生成点，采集工程工具的振动信息以及振动所带来的噪音声波信息，使振动信息和噪音声波在时间上相对应，应用机器学习算法建立振动信息与噪声的关系。

3.根据权利要求2所述的一种工地用主动降噪方法，其特征在于，根据主动降噪的方法，颠倒噪音声波相位，作为理想抵消声波的声学信息，并将抵消声波的声学信息发送至降噪设备降噪设备将声学信息解码，并转换为声学信号，通过扬声器传递至使用者。

4.根据权利要求3所述的一种工地用主动降噪方法，其特征在于，计算降噪设备与噪音点的位置关系，并根据现场情况，选择影响声波传递的干扰因子，根据距离和干扰因子，得到声波传递时间；

5.根据权利要求4所述的一种工地用主动降噪方法，其特征在于，通过扫描施工场地，建立现场模型，对现场模型中各个物体进行分析，得到施工现场中各个物体对声音传播的干扰因子，将振动信息采集器与降噪设备的位置关系再现场模型中体现，分析噪音从声源到降噪设备的传递时间。

6.根据权利要求5所述的一种工地用主动降噪方法，其特征在于，在降噪设备中设置有反馈麦克风，用于采集发生抵消声波后噪音对降噪设备作用点的影响或者采集的次级噪声信息进行收集并反馈，根据反馈结果完善抵消噪音的相位和振噪关系模型。

7.根据权利要求1所述的一种工地用主动降噪方法，其特征在于，在噪音生成点围挡有噪音隔板，所述噪音隔板隔板将噪音源包围，所述噪音隔板与地面垂直，所述噪音隔板在平面方向内将噪音源完全包围，在所述噪音隔板上设置有振动采集阵列，所述振动采集阵列包括多个均匀分布在所述噪音。

8.根据权利要求7所述的一种工地用主动降噪方法，其特征在于，所述噪音隔板底部设置有多个振动采集点，振动采集点用以采集振动信息，振动采集点在噪音隔板底部均匀排列。

9.一种工地用主动降噪系统，该主动降噪系统作为权利要求1-8中所述一种工地用主动降噪方法的硬件支持，其特征在于，包括振动采集模块，所述振动采集模块设置在噪音源处，所述振动采集模块设置有振动传感器和第一定位装置，所述振动采集模块连接有降噪中控台，所述降噪中控台用于分析振动源及噪音，以及噪音的路径分析，所述降噪中控台通讯连接有降噪设备，所述降噪设备设置有第二定位装置，所述降噪中控台可以根据所述第一定位装置和所述第二定位装置确定所述振动采集模块和所述降噪设备的位置。

10.根据权利要求9所述的一种工地用主动降噪系统，其特征在于，还包括噪音隔板，所述噪音隔板将噪音源包围，所述振动采集模块包括振动采集阵列，所述振动采集阵列设置所述噪音隔板处，所述噪音隔板用于吸收并放大噪音源的振动特征。

11.根据权利要求9所述的一种工地用主动降噪系统，其特征在于，所述降噪设备还设置有反馈麦克风，所述反馈麦克风可以用于反馈次级噪音到所述降噪中控台，从而将降噪效果在降噪中控台中提供反馈。

技术总结
本申请为一种工地用主动降噪系统及方法，涉及工程降噪技术领域，包括振噪关系学习，采集振动信息，将振动信息与所产生的噪声进行对比，建立振噪关系，通过振噪关系和噪音声波与抵消声波的关系建立振动和抵消声波的关系，建立抵消声波的数字表达，抵消声波传递，判断噪音影响点的位置，建立路径关系，将抵消声波的电信号传递至降噪设备，相位校对，根据路径关系对抵消声波的相位进行初步设置，再通过控制抵消声波，将相位变动调整最佳相位，应用本方法直接用计算机对数据分析，降噪中控台的使用，可以大大提升降噪算法的复杂程度，可以支持更多的迭代和算法的数据量，对误差的计算精度也可以更准确。

技术研发人员：赖玉平
受保护的技术使用者：深圳风火轮科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14