技术领域
[0001] 本实用新型涉及降噪技术，具体是一种基于柔性微穿孔板的管道主被动降噪系统。
背景技术
[0002] 通
风管道的宽频带噪声控制是工业系统低噪声设计的关键环节，对环境噪声防治具有非常重要的科学意义，目前控制管道降噪的方法无法满足
通风管道宽频带控制的要求，目前管道降噪技术包括被动降噪和主动降噪两种方法。
[0003] 目前管道降噪技术绝大部分都为被动降噪方式，通过优化管道表面的形状和使用新材料等方式，通过阻性吸声、抗性消声来降低噪声，然而被动降噪方式只能在一定程度上降低噪声，由于噪声的低频部分也是影响该环境内人舒适的一方面，被动降噪方式难以消除低频噪声的影响；
[0004] 目前在进行研究的主动降噪技术主要有前馈降噪和反馈降噪，前馈降噪技术通过
传感器采集噪声源的参考
信号和出口端的误差信号，
控制器再根据传感器采集的信号而发出一列与噪声特性相反的声音进行降噪，达到微穿孔板后背声压为0的效果；反馈降噪技术通过传感器只采集出口端的噪声信号，控制器根据传感器采集的信号而发出一列与噪声特性相反的声音进行降噪，然而反馈降噪只是根据出口端的噪声信号进行降噪，有一定的滞后性。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是针对
现有技术的不足，而提供一种基于柔性微穿孔板的管道主被动降噪系统。这种降噪系统能避免声信号的延时采集、能及时地对噪声信号进行处理，减小噪声对
管道系统的影响，该系统采用柔性吸声材料相比刚性材料具有更好的低频吸声效果，该系统降噪效果好。
[0006] 实现本实用新型目的的技术方案是：
[0007] 这种降噪系统，包括通风管道，所述通风管道的一端为管道系统的入口端，另一端为管道系统的出口端，与现有技术不同的是，还包括设在通风管道内壁面上由入口端向出口端方向顺序依次排列的初级声源、初级噪声采集单、柔性微穿孔板和出口噪声采集单元，其中，所述通风管道靠近出口端的一段管壁由柔性微穿孔板替换，柔性微穿孔板与通风管道无缝隙密闭连接，所述初级声源靠近通风管道的入口端，出口噪声采集单元靠近通风管道的出口端，所述柔性微穿孔板的正下方密闭固定有次级声源，柔性微穿孔板与次级声源之间设有次级噪声采集单元，次级声源靠接
数字信号处理器DSP，数字
信号处理器DSP与初级噪声采集单元、次级噪声采集单元和次级声源电连接。
[0008] 所述
数字信号处理器DSP为采用
最小均方误差算法即LMS算法的自适应
滤波器。
[0009] 所述初级噪声采集单元、次级噪声采集单元和出口噪声采集单元均为用于采集声信号的麦克风，
频率响应范围为20Hz-20KHz。
[0010] 这种降噪系统中阻性吸声材料为柔性微穿孔板，利用柔性的微穿孔板振动来吸收管道低频段噪声，柔性微穿孔板吸声对高中频段噪声有较好的抑制效果，并且利用柔性微穿孔板柔性的特点可以使共振频率向低频移动，有利于部分低频段噪声的降噪，可是它的降噪频段较窄，使用范围具有局限性，有源噪声控制技术利用
声波的相消性干涉原理来消除噪声；能够很好的抑制大范围的中低频段信号，克服结构吸声的不足，并且吸声效果达到所要求的降噪范围之内。
[0011] 这种降噪系统结合了定常切向
流管道界面压
力释放的方法和主被动复合吸声机理，压力释放法的原理是将次级噪声采集单元采集的信号，送入数字信号处理器DSP中，经自适应滤波处理后发出一段使柔性微穿孔板后背声压趋于0的信号，达到较好的中高频段吸声效果；主被动复合吸声机理是将被动抗性吸声、阻性吸声与主动自适应滤波相结合的原理，能够实现通风管道内低中高频段噪声较好的吸声效果。
[0012] 这种降噪系统采用LMS算法的自适应滤波器，能有效控制管道噪声在允许范围以内，能降低噪声对人体的影响。
[0013] 这种通风管道降噪系统初级声源在通风管道的入口端，在通风管道的入口端和出口端分别布置有噪声采集单元、出口噪声采集单元，通过获取这两处的信号差值可以推出该系统的降噪效果，同时噪声采集单元与次级噪声采集单元一起还将为DSP提供参考信号与误差信号，在DSP内部采用基于LMS算法的自适应滤波器，通过采集到的参考信号和误差信号，自动计算出
迭代信号传递到次级声源，使得柔性微穿孔板的后背声压趋于零，该系统的主被动降噪方法由柔性微穿孔板与次级声源组成的密封腔来体现，通过实时调整DSP内部自适应滤波器的系数，达到噪声信号的实时处理，使该主被动降噪系统运用范围更广泛。
[0014] 这种降噪系统能避免声信号的延时采集、能及时地对噪声信号进行处理，减小噪声对管道系统的影响，该系统采用柔性吸声材料相比刚性材料具有更好的低频吸声效果，该系统降噪效果好。
附图说明
[0016] 图中，1.通风管道 2.初级声源 3.柔性微穿孔板 4.次级声源 5.数字信号处理器DSP M1.初级噪声采集单元 M2.次级噪声采集单元 M3.出口噪声采集单元。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图和实施例对本实用新型内容作进一步的阐述，但不是对本实用新型的限定。
[0018] 实施例：
[0019] 参照图1，一种基于柔性微穿孔板的管道主被动降噪系统，包括通风管道1，所述通风管道1的一端为管道系统的入口端，另一端为管道系统的出口端，还包括设在通风管道1内壁面上由入口端向出口端方向顺序依次排列的初级声源2、初级噪声采集单M1、柔性微穿孔板3和出口噪声采集单元M3，其中，所述通风管道1靠近出口端的一段管壁由柔性微穿孔板3替换，柔性微穿孔板3与通风管道1无缝隙密闭连接，所述初级声源2靠近通风管道1的入口端，出口噪声采集单元M3靠近通风管道1的出口端，所述柔性微穿孔板3的正下方密闭固定有次级声源4，柔性微穿孔板3与次级声源4之间设有次级噪声采集单元M2，次级声源4靠接数字信号处理器DSP5，数字信号处理器DSP5与初级噪声采集单元M1、次级噪声采集单元M2和次级声源4电连接。
[0020] 所述数字信号处理器DSP5为采用最小均方误差算法即LMS算法的自适应滤波器。
[0021] 所述初级噪声采集单元M1、次级噪声采集单元M2和出口噪声采集单元M3均为用于采集声信号的麦克风，频率响应范围为20Hz-20KHz。
[0022] 这种降噪系统中阻性吸声材料为柔性微穿孔板3，利用柔性的微穿孔板3振动来吸收管道低频段噪声，柔性微穿孔板3吸声对高中频段噪声有较好的抑制效果，并且利用柔性微穿孔板3柔性的特点可以使共振频率向低频移动，有利于部分低频段噪声的降噪，可是它的降噪频段较窄，使用范围具有局限性，有源噪声控制技术利用声波的相消性干涉原理来消除噪声；能够很好的抑制大范围的中低频段信号，克服结构吸声的不足，并达到所要求的降噪范围之内。
[0023] 这种降噪系统结合了定常切向流管道界面阻抗优化匹配方法和主被动复合吸声机理。压力释放法的原理是将次级噪声采集单元M2采集的信号，送入DSP5中，经自适应滤波处理后发出一段使柔性微穿孔板3后背声压趋于零的信号，达到较好的中高频段吸声效果；主被动复合吸声机理是将被动抗性吸声、阻性吸声与主动自适应滤波相结合的原理，能够实现通风管道1内低中高频段噪声较好的吸声效果。
[0024] 这种降噪系统采用LMS算法的自适应滤波器，能有效控制管道噪声在允许范围以内，能降低噪声对人体的影响。
[0025] 这种通风管道降噪系统初级声源2在通风管道1的入口端，在通风管道1的入口端和出口端分别布置有初级噪声采集单元M1、出口噪声采集单元M3，通过获取这两处的信号差值可以推出该系统的降噪效果，同时噪声采集单元M1与次级噪声采集单元M2一起还将为DSP5提供参考信号与误差信号，在DSP5内部采用基于LMS算法的自适应滤波器，通过采集到的参考信号和误差信号，自动计算出迭代信号传递到次级声源4，使得柔性微穿孔板3的后背声压趋于零，该系统的主被动降噪方法由柔性微穿孔板3与次级声源4组成的密封腔来体现，通过实时调整DSP5内部自适应滤波器的系数，达到噪声信号的实时处理，使该主被动降噪系统运用范围更广泛。
[0026] 本例中数字信号处理器DSP5芯片选用TMS320F28335，TMS320F28335芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专
门的
硬件乘法器，广泛采用流
水线操作，通过多通道缓冲串口以数据
帧的方式将数据存储到片上缓冲区里，当接受到CPU中断，缓冲区的数据移位到处理缓冲区，实现数据的实时处理，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法，特别适合本实用新型的主动降噪系统的
声音信号的处理计算。
