用于補償機器的噪聲的噪聲排放的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于補償機器的噪聲的噪聲排放的設(shè)備以及一種用于補償機器的噪聲的噪聲排放的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]DE102010050738A1描述一種靜液壓機器單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是減少機器的噪聲排放。
[0004]這個目的通過按照主權(quán)利要求的一種用于補償機器的噪聲的設(shè)備，通過一種用于補償機器的噪聲的方法以及一種相應(yīng)的計算機程序產(chǎn)品來實現(xiàn)。
[0005]介紹的設(shè)計構(gòu)思基于這樣的認識，即機器的噪聲排放從聲源開始和/或在機器中作為噪聲波發(fā)射出來。通過發(fā)射相對于噪聲波具有倒置的振幅的或者具有半個相位的相位移的抗噪聲波(降噪聲波)，在使用可控制的聲源下，例如至少一個揚聲器，可以借助于相消干涉至少局部地減小噪聲波的振幅。
[0006]有利地，在此使抗噪聲波的發(fā)射如此定向地進行，即噪聲波和抗噪聲波在一個目標區(qū)域中盡可能完全地消除。
[0007]在此處介紹的構(gòu)思創(chuàng)造了一種用于補償機器噪聲的設(shè)備，其中該設(shè)備具有以下特征:
用于接收噪聲的麥克風(fēng)，用以獲得噪聲信號；
用于在使用噪聲信號下測定噪聲的頻譜的頻譜分析儀；
用于在使用機器的運行參數(shù)和聲學(xué)模型下推導(dǎo)頻譜數(shù)的推導(dǎo)裝置，用以獲得推導(dǎo)的頻譜；
用于在使用頻譜和/或推導(dǎo)的頻譜下確定抗噪聲信號的抗噪聲裝置；和用于在使用抗噪聲信號下提供抗噪聲波的聲源。
[0008]此外介紹用于補償機器的噪聲的方法，其中，該方法具有以下步驟:
在使用麥克風(fēng)下接收噪聲，用以獲得噪聲信號；
在使用噪聲信號下測定噪聲的頻譜；
在使用機器的運行參數(shù)和聲學(xué)模型下推導(dǎo)(求導(dǎo))頻譜，用以獲得推導(dǎo)(求導(dǎo))的頻譜； 在使用頻譜和/或推導(dǎo)的頻譜下確定抗噪聲信號；和在使用抗噪聲信號下在聲源處提供抗噪聲波，用于補償噪聲。
[0009]在目前情況下，設(shè)備可以理解為一種電氣設(shè)備，它處理傳感器信號并且依據(jù)該傳感器信號輸出空轉(zhuǎn)和/或數(shù)據(jù)信號。該設(shè)備可以具有接口，它們可以以硬件和/或軟件方式構(gòu)成。在按照硬件方式的構(gòu)造情況下，接口例如可以是一個所謂的系統(tǒng)-ASIC的一部分，它包含設(shè)備的極其不同的功能。但是，也可以的是，接口是獨立的集成電路或者由離散的元器件組成。在按照軟件方式的構(gòu)造情況下，接口可以是軟件模塊，它們例如在另外的軟件模塊旁邊設(shè)置在微處理器上。
[0010]噪聲排放或噪聲可以理解為不希望的發(fā)射的聲能。補償可以是一種相消干涉。噪聲可以通過多個聲波的疊加形成。機器可以例如是液壓機。可調(diào)節(jié)的麥克風(fēng)可以具有方向特性。由此麥克風(fēng)可以具有優(yōu)選的接收方向。麥克風(fēng)可以被調(diào)節(jié)，由此該優(yōu)選的接收方向或方向特性被以機械方式定向或轉(zhuǎn)動。該方向特性也可以以電子方式改變。噪聲信號可以是電信號。頻譜可以代表或描述在噪聲信號中包含的頻率。噪聲信號可以在時間區(qū)域上示出。頻譜可以在頻率區(qū)域上示出。聲學(xué)模型可以代表機器的特征性的噪聲排放。例如運行參數(shù)可以描述機器的轉(zhuǎn)速或在機器上的液壓液體的壓力?？烧{(diào)節(jié)的聲源具有方向特性。由此聲源可以具有優(yōu)選的發(fā)射方向。聲源可以機械地定向或轉(zhuǎn)動。該方向特性也可以以電子方式改變。通過推導(dǎo)的頻譜可以實現(xiàn)特別有效的噪聲補償，因為可以處理大量的輸入變量并且因此可以使抗噪聲與使用現(xiàn)場很好地適配。推導(dǎo)裝置可以被設(shè)計用于，在使用機器處的液壓流體的壓力下推導(dǎo)頻譜。頻譜可以基本上由機器的輸出功率確定。因此推導(dǎo)的頻譜可以特別簡單地在使用壓力和/或轉(zhuǎn)速下導(dǎo)出。
[0011]麥克風(fēng)可以是可調(diào)節(jié)的。聲源可以是可調(diào)節(jié)的。設(shè)備可以具有用于在使用環(huán)境參數(shù)下調(diào)節(jié)和/或改變麥克風(fēng)的方向特性和/或用于改變聲源的(優(yōu)選的)輸出方向的調(diào)節(jié)裝置。麥克風(fēng)和/或聲源可以自動地被定向到一個應(yīng)該屏蔽噪聲排放的地點上。該地點可以由環(huán)境參數(shù)推導(dǎo)出來。由此噪聲補償能夠特別目標導(dǎo)向地實施。
[0012]麥克風(fēng)可以是可調(diào)諧的。聲源可以是可調(diào)諧的。通過調(diào)諧或者說調(diào)音可以使抗噪聲特別有效地調(diào)準到噪聲上。
[0013]聲學(xué)模型可以是自適應(yīng)的。聲學(xué)模型可以是可修改的。聲學(xué)模型可以與機器處的實際條件相協(xié)調(diào)。由此可以提高抗噪聲信號的質(zhì)量。模型可以在使用環(huán)境參數(shù)下被適配。
[0014]頻譜分析儀可設(shè)計用于在使用噪聲的相位和/或振幅下測定頻譜。通過關(guān)于噪聲的相位和/或振幅的信息，可以使噪聲信號標準化。由此可以簡化地建立頻譜。
[0015]用于確定的裝置可以設(shè)計用于通過倒置噪聲信號來確定抗噪聲信號。通過倒置可以特別好地補償噪聲。
[0016]用于確定的裝置可以設(shè)計用于通過移動噪聲信號的相位，尤其是移動180度，來確定抗噪聲信號。通過移動相位可以特別簡單地補償噪聲。
[0017]設(shè)備可以具有用于探測機器的環(huán)境的探測裝置，以便獲得環(huán)境參數(shù)。探測裝置可以被設(shè)計用于在使用攝像機和/或運動探測器下探測環(huán)境。探測裝置可以被設(shè)計用于識別補償噪聲的原因。探測裝置可以被設(shè)計用于依據(jù)環(huán)境參數(shù)激活和/或去激活用于確定的裝置。通過攝像機和/或運動探測器可以簡單和快速地識別，是否例如至少一個人在機器的環(huán)境中，如果有人在那里，那么激活噪聲補償。如果不存在進行補償?shù)睦碛桑敲纯梢匀∠a償，以便節(jié)省能量。
[0018]抗噪聲裝置可以在使用環(huán)境參數(shù)下被去激活或者激活。例如當(dāng)有人走進機器時，抗噪聲裝置可以被激活。如果這個人又離開機器，那么可以再將抗噪聲裝置去激活。由此可以節(jié)約能量。
[0019]有利的還包括具有程序編碼的計算機程序產(chǎn)品或計算機程序，它可以存儲在可機讀的載體上或存儲介質(zhì)上，如半導(dǎo)體存儲器、硬盤存儲器或光學(xué)存儲器，并且被用于實施、執(zhí)行和/或控制按照上述實施方式之一的方法的步驟，尤其是當(dāng)該程序產(chǎn)品或程序在計算機上或者設(shè)備上被執(zhí)行時。
[0020]以下借助于附圖舉例說明地詳細解釋本發(fā)明。
【附圖說明】
[0021]圖1顯示了按照本發(fā)明的一個實施例的用于補償機器的噪聲的噪聲排放的設(shè)備的框圖；
圖2顯不了按照本發(fā)明的一個實施例的噪聲和抗噪聲的圖不；和圖3顯示了按照本發(fā)明的一個實施例的用于補償機器的噪聲的噪聲排放的方法的流程圖。
[0022]相同的或者類似的元件在下面的附圖中可以通過相同的或者類似的附圖標記標示。此外，附圖中的圖、它們的說明以及權(quán)利要求包含大量的特征的組合。對此專業(yè)人員清楚的是，這些特征也可以單獨地考慮或者它們被概括成其它的沒有明確描述的組合。
【具體實施方式】
[0023]圖1顯示了按照本發(fā)明的一個實施例的用于補償機器的噪聲的噪聲排放的設(shè)備100的框圖。該設(shè)備具有麥克風(fēng)102、頻譜分析儀104、推導(dǎo)裝置、抗噪聲裝置(降噪或噪聲消除裝置)110和聲源112。麥克風(fēng)102被設(shè)計用于接收噪聲200，用以獲得噪聲信號114。噪聲信號114包括噪聲的相位和/或振幅。頻譜分析儀104與麥克風(fēng)102連接。頻譜分析儀被設(shè)計用于在使用噪聲信號114下提供噪聲的頻譜116。推導(dǎo)裝置106被設(shè)計用于在使用機器的運行參數(shù)118和聲學(xué)模型下推導(dǎo)出頻譜16，用以獲得推導(dǎo)的頻譜120。運行參數(shù)118例如是機器處的液壓流體的壓力和/或機器的轉(zhuǎn)速。抗噪聲裝置110被設(shè)計用于在使用頻譜116和/或推導(dǎo)的頻譜120下確定抗噪聲信號124。聲源112被設(shè)計用于在使用抗噪聲信號124下提供抗噪聲波202。
[0024]在一個實施例中，麥克風(fēng)102和/或聲源112是可調(diào)節(jié)的。在此，設(shè)備100此外具有用于調(diào)節(jié)麥克風(fēng)102和/或用于調(diào)節(jié)聲源112的調(diào)節(jié)裝置126。調(diào)節(jié)裝置126與麥克風(fēng)102機械地連接。調(diào)節(jié)裝置126與聲源112機械地連接。
[0025]在一個實施例中，設(shè)備100具有探測裝置108。探測裝置108被設(shè)計用于探測機器的環(huán)境以獲得環(huán)境參數(shù)122。探測裝置108攝像機128和/或運動探測器128連接，用以探測環(huán)境。在此，麥克風(fēng)102和/聲源112在在使用環(huán)境參數(shù)122下進行調(diào)節(jié)。環(huán)境參數(shù)122也可以用于激活和/或去激活抗噪聲裝置110。
[0026]在一個實施例中，麥克風(fēng)102和/聲源112是可調(diào)諧的。換言之，麥克風(fēng)102和/聲源112是可以調(diào)整(調(diào)音調(diào))的。
[0027]在此處介紹的方法描述一種在液壓機或液壓部件中的有源噪聲補償。通過有源噪聲補償(ANC)不需要任何高成本的機械的噪聲消除裝置。在此處介紹的方法是有源噪聲補償在開式空間中的應(yīng)用的進一步的改進，例如在此處介紹的降噪方法可以應(yīng)用于高速公路高架橋或者日式廁所。在此情況下空間可以是不受限制的。尤其是在此處介紹的方法特別適合作為添加模塊用于不同的液壓產(chǎn)品，尤其是閥門、泵、機組和馬達。
[0028]圖2顯示了按照本發(fā)明的一個實施例的噪聲200和抗噪聲202的圖示。噪聲200由機器204發(fā)射出來。機器在此處是液壓機204。噪聲20