[实用新型]一种地铁噪声控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种噪声控制装置，具体涉及一种地铁噪声控制装置。

背景技术

随着我国城市轨道交通的飞速发展，地铁客流量与日俱增，运行密度也在不断增加，由此产生的噪音污染始终困扰着车内人员，直接影响乘客和工作人员的身心健康及舒适度，而轨道和站点周围沿线的居民的健康生活同样受到严重损害。噪声对人体的危害是多方面的：刺激神经系统时，可以引起头晕、脑胀、耳鸣、失眠，导致记忆力减退；刺激心血管系统时，更容易使交感神经紧张、心跳加速，导致心率不起、血压升高等。所以必须充分重视噪声引起的健康风险。

地铁内还会产生大量的低频噪声，低频噪声对健康造成的风险更大，它不易被人耳朵听见，长期处在这种环境中，人体自我修复机能受到损害，必须给与充分注意。传统的列车主要采用优化结构、使用新材料和安装声屏障等被动降噪方式，这些降噪方式从建模仿真到实际应用需要的时间长、投入成本高。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种不改变列车结构的前提下，使用主动降噪方式，在声音传播的路径中采用电子设备进行有源噪声控制的一种基于DSP的地铁列车噪声主动控制装置。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种地铁噪声控制装置，包括声源采集模块、信号处理模块、存储器扩展模块及电源模块；声源采集模块包括拾音器和音频编解码器；拾音器吸收噪声后，经音频编解码器转化为数字信号输出给信号处理模块处理。

存储器扩展模块与信号处理模块连接，用于存储程序和数字信号；电源模块通过信号处理模块供电。

音频编解码器包括单片语音芯片或若干片并联的语音芯片。

语音芯片优选为AIC23B语音芯片。为TI公司生产的一种高性能立体声音频编解码器，该芯片高度集成了模拟电路功能，耳机功放，可以使用麦克风或者线性立体声两种输入模式。选择优异的Sigma-Delta过采样技术，在8-96kHz 的时钟基准内实现16bit、20bit、24bit或32bit的模拟-数字转换。音频数据可以通过与DSP5509A芯片的McBSP口连接。

信号处理模块采用TMS320VVC5509A型DSP。

C5590A型在C54X子系列的基础上，将多通道缓冲接口扩充至3个，额外增加有独立的I2C通信模块。与C54X相比，VC5509A在内部结构上更加复杂，采用与双CPU类似的架构。VC5509A内部单元总体来说具有2个乘加器、4个 40位累加器，3个24位辅助寄存器，可以在一个时钟段里做出2次17位乘17 位的乘法运算。采用统一编制的哈佛结构，单独不干扰地存取程序指令与数据内容，有1组程序读总线、1组程序寻址总线、3组数据读总线、2组数据写总线和5个数据寻址总线，可以每次从寄存器中读取32位程序指令。VC5509A使用高速缓冲器(Cache)，降低了外部存储器的通信次数。VC5509A在兼容C54X 源代码的基础上，工作时钟频率从120MHz提高到300MHz，处理速度提高了5 倍。在最小0.9V核心工作电压下，功耗降低到0.005mW/MIPS。

存储器扩展模块包括程序片外存储器和数据片外存储器，分别使用 HY57V641620芯片作为SDRAM存储单元，S29AL008D作为FLASH存储芯片，用于存储程序和数字信号，采用EPM240芯片构建一个FLASH高位地址，容量为512K*16位，通过CE1空间片选控制。

电源模块对数字系统工作稳定性至关重要，通过信号处理模块为其他模块提供电量，还达到节省能量消耗的目的。

信号处理模块采用低压电供电方式，以降低芯片功耗。

TMS320VVC5509A型DSP的电源分为两种，即接口电源(DVDD)和内核电源(CVDD)。其中，接口电源一般采用3.3V电压，而内部核心电源一般为 1.6V或1.2V。DSP芯片的电流消耗主要取决于器件的激活度，外设消耗电流取决于正在工作的外设及速度，内核电流取决于CPU激活度。不同于CPU，外部器件开销的电能通常小很多，此外时钟电路也开销极少电能。使用开关电源会产生较高的波纹电压，这对系统稳定性干扰较大，因此电源模块采用TI制造的线性集成稳压芯片LM2596来降低电流噪声，然后使用TPS73HD301芯片分压输出3.3V和1.6V。

本实用新型的有益之处在于：

1、在不改变列车结构的前提下，使用主动降噪方式，在声音传播的路径中采用电子设备进行有源噪声控制，克服现有的降噪技术研发周期长、投入成本高、功耗高等问题；