消除环境噪声的LED灯和系统技术方案

本发明专利技术提供一种消除环境噪声的LED灯和系统，通过在现有的包括扬声器和麦克风的智能LED灯中增加模拟信号处理电路、信号转换模块、数字信号处理器，以对麦克风采集到的环境噪声进行放大、模数转换处理，并根据处理后的环境噪声生成与环境噪声频率相同、幅度相同、且相位相反的消噪信号，并对消噪信号进行数模转换、放大处理后通过扬声器发射到空间中。由于消噪信号与环境噪声频率相同、幅度相同、且相位相反，消噪信号和环境噪声在空间中互相抵消，从而通过LED灯消除了环境噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及噪声消除技术，尤其涉及一种消除环境噪声的发光二极管(lightemittingdiode，简称LED)灯和系统。
技术介绍
噪声作为城市中的主要污染之一，存在于城市的各个角落，影响乃至危害到人们的学习、工作和生活，因此消除噪声一直是亟待解决的技术问题之一。通常消除噪声的方式包括被动消噪(PassiveNoiseControl，简称PNC)和主动消噪(ActiveNoiseControl，简称ANC)。被动消噪采用吸声、隔声、消声器等方法，将噪声与声学材料或结构的相互作用以消耗声能，但声音的固有特性导致被动消噪仅对高频噪声具有较好的降噪效果，而对低频噪声作用不明显，例如耳塞的泡棉，无法对几百赫兹的发动机噪声进行有效的消除。而主动消噪通过传感器采集初级噪声源，运用数字信号处理生成与初级噪声源频率相同、幅度相同、相位相反的次级声波，次级声波与初级噪声源叠加，以达到降低噪声的目的。相比于被动降噪，主动降噪有如下特点：一是主动性，可根据噪声的特性相应地改变控制系统的各种特性，使对噪声的消除具有针对性和目标性，二是低频噪声控制效果好，弥补了被动消噪的不足。当前生活中存在大量低频噪声，如发动机声音，鼓风机噪声，工地各种机械噪声等，但是目前并没有消除环境噪声的相关产品。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种消除环境噪声的LED灯和系统，能够通过LED灯消除环境噪声。本专利技术第一方面提供一种消除环境噪声的LED灯，包括：电源、LED发光组件、模拟信号处理电路、信号转换模块、数字信号处理器、至少一个扬声器和至少一个噪声采集模块，所述至少一个扬声器和所述至少一个噪声采集模块分别与所述模拟信号处理电路的第一端连接，所述模拟信号处理电路的第二端与所述信号转换模块的第一端连接，所述信号转换模块的第二端与所述数字信号处理器连接；所述电源用于为所述LED发光组件、所述模拟信号处理电路、所述信号转换模块、所述数字信号处理器、所述至少一个扬声器和所述至少一个噪声采集模块供电；所述LED发光组件用于照明；所述至少一个噪声采集模块用于采集环境噪声，并将采集到的所述环境噪声发送给所述模拟信号处理电路，所述模拟信号处理电路用于对所述环境噪声进行放大后发送给所述信号转换模块，所述信号转换模块用于将放大后的所述环境噪声进行模数转换后发送给所述数字信号处理器，所述数字信号处理器用于根据模数转换后的环境噪声生成与所述环境噪声频率相同、幅度相同、且相位相反的消噪信号，并将所述消噪信号发送给所述信号转换模块，所述信号转换模块用于将所述消噪信号进行数模转换后发送给所述模拟信号处理电路，所述模拟信号处理电路对数模转换后的消噪信号进行放大后发送给所述至少一个扬声器，所述至少一个扬声器用于将放大后的所述消噪信号发射到空间中，以消除所述环境噪声。可选的，所述LED灯还包括：回音抑制模块，分别与所述噪声采集模块以及所述模拟信号处理电路的第一端连接，用于对所述噪声采集模块采集到的所述环境噪声中的消噪信号进行抑制。可选的，所述LED灯还包括：稳定性判断模块，分别与所述噪声采集模块以及所述模拟信号处理电路的第一端连接，用于判断所述噪声采集模块采集到的所述环境噪声是否是稳定噪声，当判断出所述环境噪声是稳定噪声时，将所述环境噪声发送给所述模拟信号处理电路，当判断出所述环境噪声不是稳定噪声时，不将所述环境噪声发送给所述模拟信号处理电路。可选的，所述LED灯还包括：无线通信模块，与所述数字信号处理器连接，用于接收消除环境噪声系统中的其他LED灯发送的第一消噪反馈信号，所述第一消噪反馈信号中包括所述LED灯消噪后的环境噪声的频率、幅度和相位，所述第一消噪反馈信号是所述其他LED在确定所述LED灯消噪后的环境噪声不满足预设的降噪要求时向所述LED灯发送的；所述数字信号处理器还用于根据所述消噪后的环境噪声的频率、幅度和相位调整所述消噪信号的频率、幅度和相位中的任意一个或其组合。可选的，所述无线通信模块还用于接收所述其他LED灯消噪后的环境噪声；所述数字信号处理器还用于判断所述其他LED灯消噪后的环境噪声是否满足所述预设的降噪要求，当所述其他LED灯消噪后的环境噪声不满足所述预设的降噪要求，则根据所述其他LED灯消噪后的环境噪声生成第二消噪反馈信号，所述第二消噪反馈信号中包括所述其他LED灯消噪后的环境噪声的频率、幅度和相位。可选的，所述模拟信号处理电路包括：至少一个第一放大模块和至少一个第二放大模块，所述信号转换模块包括：至少一个模数转换器和至少一个数模转换器，其中，第一放大模块的个数、模数转换器的个数均与噪声采集模块的个数相同，第二放大模块的个数、数模转换器的个数均与扬声器的个数相同，每个第一放大模块的第一端连接一个噪声采集模块，所述每个第一放大模块的第二端分别与一个模数转换器的第一端连接，每个模数转换器的第二端分别与所述数字信号处理器的第一端连接，所述数字信号处理器的第二端分别与每个数模转换器的第一端连接，所述每个数模转换器的第二端分别连接一个第二放大模块，每个第二放大模块分别连接一个扬声器；所述每个第一放大模块用于对连接的噪声采集模块采集到的所述环境噪声进行放大后发送给连接的模数转换器，所述每个模数转换器用于对放大后的所述环境噪声进行模数转换后发送给所述数字信号处理器；所述数字信号处理器用于将所述消噪信号分别发送所述每个数模转换器，所述每个数模转换器用于对所述消噪信号进行数模转换后发送给连接的第二放大模块，所述每个第二放大模块用于对数模转换后的消噪信号进行放大后发送给连接的扬声器。本专利技术第二方面提供一种消除环境噪声的系统，所述消除环境噪声的系统包括至少两个如本专利技术第一方面提供的LED灯。本专利技术提供的消除环境噪声的LED灯和系统，通过在现有的包括扬声器和麦克风的智能LED灯中增加模拟信号处理电路、信号转换模块、数字信号处理器，以对麦克风采集到的环境噪声进行放大、模数转换处理，并根据处理后的环境噪声生成与环境噪声频率相同、幅度相同、且相位相反的消噪信号，并对消噪信号进行数模转换、放大处理后通过扬声器发射到空间中。由于消噪信号与环境噪声频率相同、幅度相同、且相位相反，消噪信号和环境噪声在空间中互相抵消，从而通过LED灯消除了环境噪声。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的消除环境噪声的LED灯的结构示意图；图2示出了一种用于消除环境噪声的LED灯的场景示意图；图3为本专利技术实施例二提供的一种消除环境噪声的LED灯的结构示意图。...

【技术保护点】
一种消除环境噪声的LED灯，其特征在于，包括：电源、发光二极管LED发光组件、模拟信号处理电路、信号转换模块、数字信号处理器、至少一个扬声器和至少一个噪声采集模块，所述至少一个扬声器和所述至少一个噪声采集模块分别与所述模拟信号处理电路的第一端连接，所述模拟信号处理电路的第二端与所述信号转换模块的第一端连接，所述信号转换模块的第二端与所述数字信号处理器连接；所述电源用于为所述LED发光组件、所述模拟信号处理电路、所述信号转换模块、所述数字信号处理器、所述至少一个扬声器和所述至少一个噪声采集模块供电；所述LED发光组件用于照明；所述至少一个噪声采集模块用于采集环境噪声，并将采集到的所述环境噪声发送给所述模拟信号处理电路，所述模拟信号处理电路用于对所述环境噪声进行放大后发送给所述信号转换模块，所述信号转换模块用于将放大后的所述环境噪声进行模数转换后发送给所述数字信号处理器，所述数字信号处理器用于根据模数转换后的环境噪声生成与所述环境噪声频率相同、幅度相同、且相位相反的消噪信号，并将所述消噪信号发送给所述信号转换模块，所述信号转换模块用于将所述消噪信号进行数模转换后发送给所述模拟信号处理电路，所述模拟信号处理电路对数模转换后的消噪信号进行放大后发送给所述至少一个扬声器，所述至少一个扬声器用于将放大后的所述消噪信号发射到空间中，以消除所述环境噪声。...

【技术特征摘要】
1.一种消除环境噪声的LED灯，其特征在于，包括：
电源、发光二极管LED发光组件、模拟信号处理电路、信号转换模块、数字信号处理器、
至少一个扬声器和至少一个噪声采集模块，所述至少一个扬声器和所述至少一个噪声采集
模块分别与所述模拟信号处理电路的第一端连接，所述模拟信号处理电路的第二端与所述
信号转换模块的第一端连接，所述信号转换模块的第二端与所述数字信号处理器连接；
所述电源用于为所述LED发光组件、所述模拟信号处理电路、所述信号转换模块、所述
数字信号处理器、所述至少一个扬声器和所述至少一个噪声采集模块供电；
所述LED发光组件用于照明；
所述至少一个噪声采集模块用于采集环境噪声，并将采集到的所述环境噪声发送给所
述模拟信号处理电路，所述模拟信号处理电路用于对所述环境噪声进行放大后发送给所述
信号转换模块，所述信号转换模块用于将放大后的所述环境噪声进行模数转换后发送给所
述数字信号处理器，所述数字信号处理器用于根据模数转换后的环境噪声生成与所述环境
噪声频率相同、幅度相同、且相位相反的消噪信号，并将所述消噪信号发送给所述信号转换
模块，所述信号转换模块用于将所述消噪信号进行数模转换后发送给所述模拟信号处理电
路，所述模拟信号处理电路对数模转换后的消噪信号进行放大后发送给所述至少一个扬声
器，所述至少一个扬声器用于将放大后的所述消噪信号发射到空间中，以消除所述环境噪
声。
2.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，还包括：
回音抑制模块，分别与所述噪声采集模块以及所述模拟信号处理电路的第一端连接，
用于对所述噪声采集模块采集到的所述环境噪声中的消噪信号进行抑制。
3.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，还包括：
稳定性判断模块，分别与所述噪声采集模块以及所述模拟信号处理电路的第一端连
接，用于判断所述噪声采集模块采集到的所述环境噪声是否是稳定噪声，当判断出所述环
境噪声是稳定噪声时，将所述环境噪声发送给所述模拟信号处理电路，当判断出所述环境
噪声不是稳定噪声时，不将所述环境噪声发送给所述模拟信号处理电路。
4.根据权利要求1-3任一项所述的LED灯，其特征在于，还包括：
无线通信模块，与所述数字信号处理器连接，用于接收消除环境噪声系统中的其他LED

【专利技术属性】
技术研发人员：阮家阳，林信旺，沈锦祥，
申请(专利权)人：生迪智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31