[发明专利]一种可自动定位式主动降噪耳罩

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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，以及一种采用这样方式进行主动降噪的轨道车辆驾驶舱。

背景技术

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，特提出本发明。

发明内容

为了解决上述问题，本发明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)。