一种针对城市住宅小区低频噪音的减振降噪方法

摘要

本发明公开了一种针对城市住宅小区低频噪音的减振降噪方法，通过在小区住宅范围内不同方位分别设置有两个低频噪音采集单元，通过两个低频噪音采集单元小区住宅范围内的低频噪音数据进行收集，并将声音数据上传至噪音分析模块，通过噪音分析模块得到声波的频率及方向，通过特定的计算公式，计算出发出低频噪音的噪音源坐标，并通过定位模块将噪音源位置在小区住宅范围内进行标记，实现对小区住宅内的低频噪音进行全面监测，之后技术人员通过系统推送的噪音源信息对噪音源安装降噪装置，通过降噪装置发出与低频噪音频率相同但反向相反的声波，对低频噪音进行抵消，从而消除低频噪音带来的影响。

说明书

技术领域

本发明属于噪音处理技术领域，具体是一种针对城市住宅小区低频噪音的减振降噪方法。

背景技术

噪音消除在我们的日常生活中起着重要的作用，特别是对于低频噪声(在20到500Hz之间)。由于其穿透力高，目前实现低频噪声的有效吸收仍是一项非常艰巨的工作。吸声的常规材料，例如砖、混凝土墙，可以对中高音频频率提供噪声衰减。然而，完全吸收约300Hz的噪音需要其近半米的厚度。随着新材料的吸声性能的发展，例如多孔纤维材料、带孔或微孔的多孔板，其表面背后具有一定深度调谐腔，所需的材料厚度降低到四分之一波长，能够实现可观的吸收，但随着几何尺寸变小，常会导致与入射波不完美的阻抗匹配。

在通产的住宅小区内产生的低频噪音往往会对居住人员造成巨大的困扰，而这些低频噪音产生的源头往往隐秘不易被发现，需要对这些噪音产生的源头进行快速定位且能够针对性的对源头进行处理。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种针对城市住宅小区低频噪音的减振降噪方法。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)无法对小区住宅范围内的噪音进行监测，且对于噪音源无法进行精准定位；

(2)对低频噪音源的噪音不能得到有效消除，消除低频噪音带来的影响。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种针对城市住宅小区低频噪音的减振降噪方法，方法包括如下步骤：

步骤一：低频噪音监测模块，对住宅区域内低频噪音进行监测，将监测数据上传至数据分析单元；

步骤二：利用低频噪音分析模块对监测到的低频噪音进行分析，通过计算定位低频噪音源位置；

步骤三：通过对噪音源位置的锁定，利用降噪装置对噪音源产生的低频噪音进行降噪；

其中，所述低频噪音监测模块包括第一低频噪音采集单元、第二低频噪音采集单元以及数据传输单元；所述噪音分析模块包括数据接收单元、数据分析单元、定位模块、存储单元、显示模块以及推送模块；

所述第一低频噪音采集单元与第二低频噪音采集单元用于采集低频噪音的低频噪音数据；所述数据传输单元用于上传低频噪音数据；所述数据接收单元用于接收低频噪音监测模块监测到的低频噪音数据；所述数据分析单元用于对低频噪音数据进行分析，从而获得波源信息；所述定位模块用于对住宅区域内的波源位置进行精确定位；所述存储单元用于存储低频噪音监测数据以及波源位置信息；显示模块用于低频噪音数据的显示，推送模块用于将波源信息推送至技术人员的终端。

所述第一低频噪音采集单元与第二低频噪音采集单元的低频噪音采集过程具体如下：

W1：将第一低频噪音采集单元位置标记为(0,0)点，将第一低频噪音采集单元采集到的声波角度标记为αk

W2：将第二低频噪音采集单元位置标记为(a，b)，将第二低频噪音采集单元采集到的声波角度标记为βk

W3：将第一低频噪音采集单元与第二噪音采集模块采集到的声波频率标记为fk

W4：将第一低频采集模块与第二低频噪音采集单元采集到的声波数据通过数据传输单元上传至噪音分析模块。

所述噪音分析模块的噪音分析过程具体如下；

S1：通过数据接收单元接收噪音检测系统监测到的声波数据，再将声波数据上传至数据分析单元中；

S2：将声波频率数据fk与系统中预设的声波频率阀值(20HZ-500HZ)进行对比，并将声波在预设的声波频率阀值范围内的声波角度αk和βk；

S3：利用公式计算出噪音源的坐标位置，具体计算公式如下：

S4：将数据分析单元分析得出的坐标信息上传至定位模块中，通过定位模块确认噪音源的具体位置；

噪音源位置确认后将低频噪音的噪音源信息以及低频噪音的声波信息反馈至显示模块，通过显示模块显示低频噪音的具体情况，并将噪音源位置信息推送至技术人员。

所述降噪装置包括安装板、信号接收器、控制器、噪声消除器以及外壳，所述安装板为方形板，所述安装板四个角均开设有安装孔，四个所述安装孔的一侧均设置有固定孔，所述安装板上固定安装有信号接收器，所述安装板上还安装有噪音消除器，所述信号接收器与噪音消除器之间安装有控制器。

所述外壳为一种方形壳体，所述外壳的四个角均设置有固定块，四个所述固定块上均开设有圆形孔，所述外壳通过螺栓固定安装在安装板上的固定孔上；所述外壳上端表面设置有带孔鼓壳，所述带孔鼓壳位置与噪音消除器位置正对。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在小区住宅范围内不同方位分别设置有第一低频噪音采集单元和第二低频噪音采集单元，通过第一低频噪音采集单元与第二低频噪音采集单元对小区住宅范围内的低频噪音数据进行收集，并将声音数据上传至噪音分析模块，通过噪音分析模块得到声波的频率及方向，通过噪音频率与系统内设定的频率范围进行对比，从而判断是否属于低频噪音，如若判定为低频噪音，则通过特定的计算公式，计算出发出低频噪音的噪音源坐标，并通过定位模块将噪音源位置在小区住宅范围内进行标记，并能通过推送模块将噪音源的位置信息推送至技术人员的终端，通过本发明能够对小区住宅内的所有低频噪音进行及时发现和管理；

2、本发明通过在在噪音源处安装降噪装置，在降噪装置内设置有信号接收器，通过信号接收器能够接收到噪音分析模块内分析到的低频噪音数据，之后通过降噪装置内控制器使得噪音消除器发出与低频噪音频率相同但方向相反的声波，从而与低频噪音进行抵消，消除低频噪音带来的影响。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种针对城市住宅小区低频噪音的减振降噪方法的流程图；

图2为本发明一种针对城市住宅小区低频噪音的减振降噪方法中的降噪装置结构图；

图3为本发明一种针对城市住宅小区低频噪音的减振降噪方法中的外壳结构图。

图中：1、安装板；2、安装孔；3、固定孔；4、噪音消除器；5、控制器；6、信号接收器；7、外壳；8、鼓壳；9、固定块；10、圆形孔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种针对城市住宅小区低频噪音的减振降噪方法，方法包括如下步骤：

步骤一：低频噪音监测模块，对住宅区域内低频噪音进行监测，将监测数据上传至数据分析单元；

步骤二：利用低频噪音分析模块对监测到的低频噪音进行分析，通过计算定位低频噪音源位置；

步骤三：通过对噪音源位置的锁定，利用降噪装置对噪音源产生的低频噪音进行降噪；

其中，所述低频噪音监测模块包括第一低频噪音采集单元、第二低频噪音采集单元以及数据传输单元；所述噪音分析模块包括数据接收单元、数据分析单元、定位模块、存储单元、显示模块以及推送模块；

所述噪音采集模块用于采集低频噪音的低频噪音数据；所述数据传输单元用于上传低频噪音数据；所述数据接收单元用于接收低频噪音监测模块监测到的低频噪音数据；所述数据分析单元用于对低频噪音数据进行分析，从而获得波源信息；所述定位模块用于对住宅区域内的波源位置进行精确定位；所述存储单元用于存储低频噪音监测数据以及波源位置信息；显示模块用于低频噪音数据的显示，推送模块用于将波源信息推送至技术人员的终端。

所述第一低频噪音采集单元与第二低频噪音采集单元的低频噪音采集过程具体如下：

W1：将第一低频噪音采集单元位置标记为(0,0)点，将第一低频噪音采集单元采集到的声波角度标记为αk

W2：将第二低频噪音采集单元位置标记为(a，b)，将第二低频噪音采集单元采集到的声波角度标记为βk

W3：将第一低频噪音采集单元与第二噪音采集模块采集到的声波频率标记为fk

W4：将第一低频采集模块与第二低频噪音采集单元采集到的声波数据通过数据传输单元上传至噪音分析模块。

所述噪音分析模块的噪音分析过程具体如下；

S1：通过数据接收单元接收噪音检测系统监测到的声波数据，再将声波数据上传至数据分析单元中；

S2：将声波频率数据fk与系统中预设的声波频率阀值(20HZ-500HZ)进行对比，并将声波在预设的声波频率阀值范围内的声波角度αk和βk；

S3：利用公式计算出噪音源的坐标位置，具体计算公式如下：

S4：将数据分析单元分析得出的坐标信息上传至定位模块中，通过定位模块确认噪音源的具体位置；

噪音源位置确认后将低频噪音的噪音源信息以及低频噪音的声波信息反馈至显示模块，通过显示模块显示低频噪音的具体情况，并将噪音源位置信息推送至技术人员，技术人员则能通过噪音源的信息。

所述降噪装置包括安装板1、信号接收器6、控制器5、噪声消除器以及外壳7，所述安装板1为方形板，所述安装板1四个角均开设有安装孔2，通过安装孔2能够将降噪器安装在指定位置上，四个所述安装孔2的一侧均设置有固定孔3，所述安装板1上固定安装有信号接收器6，所述安装板1上还安装有噪音消除器4，所述信号接收器6与噪音消除器4之间安装有控制器5，噪音消除器4能够发出与低频噪音相同频率但方向相反的声波，从而使得低频噪音在源头被抵消；所述外壳7为一种方形壳体，所述外壳7的四个角均设置有固定块9，四个所述固定块9上均开设有圆形孔10，所述外壳7通过螺栓固定安装在安装板1上的固定孔3上；所述外壳7上端表面设置有带孔鼓壳8，所述带孔鼓壳8位置与噪音消除器4位置正对，所述控制器5具体型号为AT89C51；所述信号接收器6具体型号为TP-LINK AC650，所述噪音消除器4具体型号为Ameya360。

本发明的工作原理为：在小区住宅区域内设置第一低频噪音采集单元与第二低频噪音采集单元，通过第一低频噪音采集单元与第二低频噪音采集单元分别采集低频噪音的声波数据，首先将第一低频噪音采集单元位置标记为0,0点，并将第一低频噪音采集单元采集到的声波角度标记为αk

其中c的值可以通过第二低频噪音采集单元的坐标位置带入公式计

通过在噪音源安装降噪装置，降噪装置内包括有安装板1、控制器5、信号接收器6以及噪音消除器4，通过信号接收能够接收到低频噪音的方向以及频率信息，之后信号接收将这些信息上传至控制器5内，通过控制器5能够控制噪音消除器4发出与低频噪音频率一致且方向相反的声波，从而与低频噪音相互抵消，达到消除低频噪音的作用。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。