一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头制造技术

一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头，包括枕头本体、噪音采集麦克风、喇叭、降噪效果校正麦克风和控制盒，噪音采集麦克风设置在枕头本体的侧面，喇叭嵌入在枕头本体内，喇叭的喇叭口设置于枕头本体的上表面；降噪效果校正麦克风嵌入在枕头本体内，并且降噪效果校正麦克风位于喇叭和使用者头部位置之间，降噪效果校正麦克风的麦头设置于枕头本体的上表面；控制盒内设有MCU等控制部件，噪音采集麦克风、喇叭和降噪效果校正麦克风分别与MCU连接。解决了在开放空间中噪音对人们的困扰，为人们带来安静的睡觉和休息。同时专门针对鼾声做了频率、声音强度、声音波形的分析和通过算法做鼾声波形的趋势判断，达到更有效地消除鼾声的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头
本专利技术涉及一种睡眠降噪技术，更具体地说，涉及一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头，在开放的枕头空间里实现环境噪声和鼾声的降低，让人躺在枕头上时免受周边噪音的困扰。
技术介绍
现代都市中，噪音无处不在，尤其是家在马路边上、靠近闹市区以及学生宿舍等，噪音影响了人们的睡眠和健康。另一方面，许多人都有睡觉打鼾的现象，很多时候枕边伴侣的鼾声如雷让枕边的另一半无法安睡。以上这些因素对人睡眠的影响很大。当前降低噪音主要是采用隔音技术来实行、比如装隔音玻璃、隔音墙、隔音绵等等，这种技术称为被动降噪技术，通过材料技术和施工技术等物理方式来阻隔或吸收声波传播的一种降噪方式，主要特征为隔音和吸音措施。被动降噪技术不但实施难度大，而且改造成本巨大，在改造期间还会影响用户的居住。因此主动降噪技术应运而生，主动降噪的原理是：所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反（相差180°），就可以将这噪声完全抵消掉。采用的办法是：从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来，再通过喇叭等音频输出设备把反相后的音频播放出来将噪音中和。目前基于枕头上去做降噪处理的方法是带有隔音腔体的主动降噪的枕头，采用在枕头上加装一个蓬体或者弧形罩，形成一个相对小的声场空间，再在这个小声场空间去实施主动降噪技术以达到降噪的效果。这种枕头其实是一个较封闭的空间，本身具有一定的被动降噪功能，同时因为它是一个较封闭的空间，实施主动降噪技术时有一个相对密闭的空间使喇叭播放的反相噪音与环境噪音混合。虽然有一定的降噪效果，但这种设计造成人的头部总是要放在一个罩子或蓬体里面才有效，限制了用户头部的活动空间，严重影响了人的正常睡眠习惯，并且起床时一旦忘记了，用户就会碰到自己的头部，降低了枕头的舒适性和用户的体验感。在其它领域，主动降噪技术主要应用于耳机、汽车家电或者噪声严重的工业环境中。主动降噪耳机，在耳机上左右两边都加上主动降噪技术，各自采样噪音信号并采取相应的降噪技术降低各耳朵的噪音。主动降噪耳机降噪的功率比较小，需要耳麦和耳腔一个相对密闭的空间，只能戴在耳朵内的时候才会有降噪的作用。而睡觉时大部分人都不习惯戴耳机睡觉，长期佩戴甚至会造成用户耳朵不舒服，因此不适用于睡眠时的降噪。汽车主动降噪系统，汽车主动降噪系统是基于汽车有限的密闭空间，通过检测车窗和车门获得汽车驶中风噪和路噪等噪音后使用主动降噪技术进行降噪。针对的是汽车行驶过程中的风噪和路噪，噪音的类型相对比较单一，噪音的特征明显，容易实施主动降噪来降低噪音。同时汽车是一个大小稳定和密闭的空间，当车窗封闭时主动降噪的控制容易实施，但是当车窗打开时则降噪效果失效。因此也不适用于睡眠时的降噪。
技术实现思路
鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本专利技术提出一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头，包括枕头本体、噪音采集麦克风、喇叭、降噪效果校正麦克风和控制盒，噪音采集麦克风设置在枕头本体的侧面，喇叭嵌入在枕头本体内，喇叭的喇叭口设置于枕头本体的上表面；降噪效果校正麦克风嵌入在枕头本体内，并且降噪效果校正麦克风位于喇叭和使用者头部位置之间，降噪效果校正麦克风的麦头设置于枕头本体的上表面；控制盒内设有MCU等控制部件，噪音采集麦克风、喇叭和降噪效果校正麦克风分别与MCU建立供电、数据和控制连接。在根据本专利技术实施例的具有主动降噪和动态校正功能的枕头中，优选地，所述枕头本体的两侧分别设有一个噪音采集麦克风。在根据本专利技术实施例的具有主动降噪和动态校正功能的枕头中，优选地，所述枕头本体的左右两边分别嵌入设置一个喇叭。在根据本专利技术实施例的具有主动降噪和动态校正功能的枕头中，优选地，所述枕头本体的左右两边分别嵌入设置一个降噪效果校正麦克风，左边的降噪效果校正麦克风位于左边的喇叭内侧，右边的降噪效果校正麦克风位于右边的喇叭内侧。在根据本专利技术实施例的具有主动降噪和动态校正功能的枕头中，优选地，所述枕头本体的两边分别设有向内倾斜的斜面，斜面从枕头本体的左上角或右上角向枕头本体的中部倾斜。在根据本专利技术实施例的具有主动降噪和动态校正功能的枕头中，优选地，所述斜面从枕头本体的左上角或右上角向枕头本体的中部倾斜三十度，两个斜面相交处的枕头本体中部为弧线形状。在根据本专利技术实施例的具有主动降噪和动态校正功能的枕头中，优选地，所述枕头本体的外表面与噪音采集麦克风、喇叭和降噪效果校正麦克风的结合处设有网状孔。网状孔的目的是使嵌入枕头本体的噪音采集麦克风、喇叭和降噪效果校正麦克风的麦头或喇叭口在枕头本体的外表面与外界空间有充分的接触途径，便于声音的采集或播放。根据本专利技术的具有主动降噪和动态校正功能的枕头，实施方法步骤包括：噪音采集麦克风采集枕头本体附近的噪音；控制盒内的处理器根据噪音相位和幅度分析和计算噪音的趋势；处理器根据噪音趋势通过喇叭输出反相声波；降噪效果校正麦克风采集枕头本体内侧靠头部位置噪音；控制盒内处理器校正反相输出噪音的相位和强度；持续以上步骤动态调整以实现降噪效果。噪音采集麦克风和降噪效果校正麦克风也可分别称为噪音采集拾音器和降噪效果校正拾音器。喇叭也可称为扬声器。控制盒设置在枕头本体内，也可以设置在枕头本体上任何不影响使用者头部枕睡的其它位置。MCU是指微控制单元(MicrocontrollerUnit；MCU)，又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)或者单片机，是把中央处理器(CentralProcessUnit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。本申请中用于枕头主动降噪和动态校正功能的控制。根据本专利技术的具有主动降噪和动态校正功能的枕头，工作时，噪音采集麦克风实时采集左边/右边的音频信号和声音强度，把采集到的信号送到控制盒中的MCU进行信号特征分析，MCU产生一个与采集信号反相且强度相近的音频信号，通过喇叭把产生的音频播放出来，降噪效果校正麦克风采集枕头左边/右边靠近头部的噪音，即实际降噪效果，并传送至控制盒中的MCU，控制盒内处理器校正反相输出噪音的相位和强度，进行噪音的反馈和效果校正。在枕头本体上左右外侧各安装一个噪音收集装置---噪音采集麦克风，分别收集枕头本体左右外侧的音频信号和旁边伴侣的鼾声信号。在枕头本体里通过控制盒把左右两个噪音收集装置采集到的音频信号分别进行运算并判断后续噪音的趋势，进而基于后续噪音趋势将音频信号在控制盒的处理器中做反相处理。把处理器左边反相处理后的音频信号通过左边喇叭播放出来；把右边反相处理后的音频信号通过右边喇叭播放出来。左右两边喇叭有功率控制电路，且功率的大小被控制盒中的处理器所控制，可以根据噪音收集装置获得的噪音大小随时对喇叭做相应功率调整。使喇叭输出的反相噪音同外界噪音的能量基本相等，从而抵消噪音的能量，使人耳听到的噪音减小。同时，枕头本体左右各设有一个动态降噪效果校正麦克风，这两个降噪效果校正麦克风安装在靠枕头本体中部，采集喇叭播放的噪音与外界噪音混响后的噪音信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头，其特征在于，包括枕头本体（1）、噪音采集麦克风（2）、喇叭（3）、降噪效果校正麦克风（4）和控制盒（5），噪音采集麦克风（2）设置在枕头本体（1）的侧面，喇叭（3）嵌入在枕头本体（1）内，喇叭（3）的喇叭口设置于枕头本体（1）的上表面；降噪效果校正麦克风（4）嵌入在枕头本体（1）内，并且降噪效果校正麦克风（4）位于喇叭（3）和使用者头部位置之间，降噪效果校正麦克风（4）的麦头设置于枕头本体（1）的上表面；控制盒（5）内设有MCU等控制部件，噪音采集麦克风（2）、喇叭（3）和降噪效果校正麦克风（4）分别与MCU建立供电、数据和控制连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头，其特征在于，包括枕头本体（1）、噪音采集麦克风（2）、喇叭（3）、降噪效果校正麦克风（4）和控制盒（5），噪音采集麦克风（2）设置在枕头本体（1）的侧面，喇叭（3）嵌入在枕头本体（1）内，喇叭（3）的喇叭口设置于枕头本体（1）的上表面；降噪效果校正麦克风（4）嵌入在枕头本体（1）内，并且降噪效果校正麦克风（4）位于喇叭（3）和使用者头部位置之间，降噪效果校正麦克风（4）的麦头设置于枕头本体（1）的上表面；控制盒（5）内设有MCU等控制部件，噪音采集麦克风（2）、喇叭（3）和降噪效果校正麦克风（4）分别与MCU建立供电、数据和控制连接。2.根据权利要求1所述的一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头，其特征在于，所述枕头本体（1）的两侧分别设有一个噪音采集麦克风（2）。3.根据权利要求1所述的一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头，其特征在于，所述枕头本体（1）的左右两边分别嵌入设置一个喇叭（3）。4.根据权利要求3所述的一种具有主动降噪和动态校正功能的枕头，其特征在于，所述枕头本体（1）的左右两边分别嵌入设置一个降噪效果校正麦克风（4），左边的降噪效果校正麦克风（4）位于左边的喇叭（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭美艳，
申请(专利权)人：深圳新有智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44