[发明专利]环境音频降噪装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及环境音频降噪装置，尤其是指阵列分区排布跟踪噪声源特定扩散方向同步地用反相的声波叠加中和，或用特定传播方向声波叠加改变原有噪声传播扩散方向的方式去除或降低保护区的噪声影响。总之，减小音频声压，或控制音频扩散方向或范围。应用场景主要包括：道路边沿降噪、住宅区抗噪、室内抗噪、密谈保护。

背景技术

火车站、船运码头、机场、铁路沿线、城市高速道路、高架快速路、工况车间等周边噪声污染严重，对人们工作、生活、健康影响很大，这些基建项目也常受周边民众抵制。目前，主要靠围墙或建筑屏障隔音，植被吸收方式抵御噪声，效果不好。另外，已公知相干声波会有叠加效应，在一些扇区会增强声压，而在另一些扇区会降低声压；且已有提出对环境噪声采样、放大、反向、移相、再通过音响设备功率放大输出这来降噪。但是方案过于简单，效果不好，不足以解决复杂工程环境的实际问题，以致影响应用推广，局限性较大。其根本因是：声波在空旷的空气环境是向四周球面扩散的，简单布置一套普通音响设备不能理想地啮合消除不同方向和区域传播的声波。如果采样某一个点噪声，信号变换后送到音响播出仍是向四周扩散，只有音响设备位置与噪声源位置关系很接近才有可能效果较好。人的听觉频率范围是20Hz-20KHz，声波在常温空气传输速度为340米/秒左右，假设需叠加中和1KHz频率声波，音响设备与噪声源距离必需小于17厘米，并且也只正前方小扇区才能有效控制降噪，其它扇区因声波传输距离差异或路线差异，使得本来接近同步反向啮合与当前位置噪声声波的相位出现偏差，交叠时可能反而增强了噪声。如果音响设备与噪声源距离大于17厘米，随着距离变大，可控的有效降噪扇区将更小。还有其它原因是：受音箱发出反向啮合声波影响，采样的背景声场严重失真，影响降噪，还可能引起自激。为避免对原声波采样的不利影响，就需通过有线或无线通信的方式传输采样或加工处理后的噪声信号，把拾音器与音响喇叭方向背对并且需要拉开相互间距，又要控制声波反向啮合的相位，工程施工难度不说，影响控制的准确度；而且不能用这种方法在声源小范围就近简单地反向啮合中和。

发明内容

为了克服现有的环境音频降噪装置适用性、效果、准确度，和施工困难等工程应用的缺陷，本发明提供一个较合理和完整的环境音频降噪技术方案，该装置的拾音咪头与音响喇叭可以就近装配，不仅适用于点噪声源环境还适合像高速道路带状随机移动变化噪声环境或工况车间噪声环境。