一种用于公路与铁路的隔音系统及方法与流程

本发明涉及声探测与环境保护领域，尤其涉及一种用于公路与铁路的隔音系统及方法。

背景技术：

隔音墙是一种应用非常广泛的设施，多建在铁路公路两侧，尤其是经过居民区的铁路公路，一般都建有隔音墙，它能够减小车辆行驶过程中产生的噪音，对改善沿线居民生活环境，保护附近生态环境等有很大帮助。目前隔音墙的原理是通过吸音材料来吸收车辆噪音，如图1与图2所示的，吸音材料分很多种，例如有类似于室内消除回音的天花板设计，即板材上开有许多不规则缝隙，用来吸收噪音；有填充有吸音材料如橡胶的隔音砖等等，隔音墙体又可分为单层和多层。现有的吸收式隔音墙方案不尽相同，但其原理基本相同，都是采用吸收声波的方式来隔音，其隔音效率较差。因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供的一种用于公路与铁路的隔音系统及方法，以提高消除噪音的效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种用于公路与铁路的隔音系统，其包括隔音墙，其特征在于，隔音墙内均匀布置有多个消除噪音单元，每个消除噪音单元包括微处理器，微处理器分别与声波探测器、声波发射器相连接，声波探测器用于收集车辆经过时产生的噪音信号，声波发生器用于发射由微处理器产生的与噪音信号幅度相反、相位相反的除噪信号。

所述的隔音系统，其中，上述隔音墙上布置有太阳能电池板，上述消除噪音单元均与太阳能电池板电路连接。

所述的隔音系统，其中，上述声波探测器、声波发射器均与一收发控制器相连接，收发控制器与上述微处理器相连接。

一种使用所述隔音系统的方法，其包括以下步骤：

将车辆经过时产生噪音，声波探测器获取噪音的采样结果，然后将采样结果送入微处理器，微处理器根据采样结果，通过算法程序进行变换，使变换后的电信号与原信号幅度相同，相位相反；然后再将该电信号送入声波发射器，经过声波发射器的信号分析和声电转换电路，产生与噪音幅度相同，相位相反的反相音波，将噪音抵消。

所述的方法，其中，上述步骤具体的还包括：将自然噪声所产生的采样结果送入微处理器进行存储，微处理器不做处理，声波发射电路不发射声波。

所述的方法，其中，上述步骤具体的还包括：上述消除噪音单元布置在隔音墙的不同位置；声波探测器与声波发射器之间通过统筹排列，存在间距，通过算法程序，将较大的距离作为参数，归一化到算法程序中，在产生反相音波时，将声波探测器与声波发射器之间的间距计算在内。

本发明提供的一种用于公路与铁路的隔音系统及方法，在隔音墙内布置多个消除噪音单元，改变传统隔音墙只靠吸收声波来降低噪音的原理，变被动吸收为主动抵消，能够将车辆行驶状态变化参数，比如车辆距离变化，车速变化，所带来的噪音全部采集，通过调用算法，产生针对性的反相音波，抵消各种噪音，提高了消除噪音的效率。

附图说明

图1为现有技术中填充式隔音墙的结构示意图；

图2为现有技术中间隙式隔音墙的结构示意图；

图3为本发明中消除噪音单元的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于公路与铁路的隔音系统及方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种用于公路与铁路的隔音系统，如图3所示的，其包括隔音墙，其特征在于，隔音墙内均匀布置有多个消除噪音单元，每个消除噪音单元包括微处理器1，微处理器1分别与声波探测器2、声波发射器3相连接，声波探测器2用于收集车辆经过时产生的噪音信号，声波发生器3用于发射由微处理器产生的与噪音信号幅度相反、相位相反的除噪信号。

更进一步的，上述隔音墙上布置有太阳能电池板，上述消除噪音单元均与太阳能电池板电路连接。

更进一步的，上述声波探测器2、声波发射器3均与一收发控制器4相连接，收发控制器4与上述微处理器1相连接。

本发明还提供了一种使用上述隔音系统的方法，其包括以下步骤：

将车辆经过时产生噪音，声波探测器2获取噪音的采样结果，然后将采样结果送入微处理器1，微处理器1根据采样结果，通过算法程序进行变换，使变换后的电信号与原信号幅度相同，相位相反；然后再将该电信号送入声波发射器3，经过声波发射器3的信号分析和声电转换电路，产生与噪音幅度相同，相位相反的反相音波，将噪音抵消。

更进一步的，上述步骤具体的还包括：将自然噪声所产生的采样结果送入微处理器1进行存储，微处理器1不做处理，声波发射电路不发射声波。

而且上述步骤具体的还包括：上述消除噪音单元布置在隔音墙的不同位置；声波探测器2与声波发射器3之间通过统筹排列，存在间距，通过算法程序，将较大的距离作为参数，归一化到算法程序中，在产生反相音波时，将声波探测器2与声波发射器3之间的间距计算在内。

为了更进一步描述本发明，以下列举更为详尽的实施例进行说明。

首先，声波探测器2能够实现将声波信号转化为电信号的功能，这一功能实现主要通过省电转化装置，采样电路，信号处理等来实现。微处理器1的收发控制器4控制在声波探测器2和声波发射器3间切换，声波探测器2探测噪声，并将噪声转化为电信号送入微处理器1。算法设定自然噪声(风声雨声等)所产生的电信号送入微处理器1时，微处理器1不做处理，声波发射器3不会发射声波。

车辆经过时产生的噪音转化为的电信号送入微处理器1，微处理器1会根据采样结果，通过算法程序，采用相应的变换方式，使变换后的电信号与原信号幅度相同，相位相反。再将该电信号送入声波发射器3，经过声波发射器3的信号分析和声电转换电路，产生与噪音幅度相同，相位相反的装置，将其抵消。

在隔音墙不同位置可以分布多个消除噪音单元。声波探测器2与声波发射器3之间通过统筹排列，会有一定的距离，可以通过算法程序，将较大的距离作为参数，归一化到算法程序中，在产生反相音波时，将声波探测器2与声波发射器3之间的间距计算在内，以精确的控制和抵消噪音。

消除噪音单元通过在隔音墙覆盖太阳能电池板的方法来提供，该消除噪音单元电路功耗较低，但由于微处理器1和算法的精确控制，能够很有效的抵消噪音，以提高消除噪音的效率。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。