一种降低无人机桨叶旋转噪声的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及降噪技术领域，尤其涉及一种降低无人机桨叶旋转噪声的方法及系统，一种降低无人机桨叶旋转噪声的方法，包括以下步骤：S1.采集无人机外部环境的噪声；S2.将采集到的噪声信号进行放大；S3.对步骤S2所得的信号进行模数转换；S4.复制产生一个与步骤S3所获得的噪声成分相等的反向声波；S5.将步骤S4所得的反向声波进行叠加增强；S6.对步骤S5增强后的信号进行数模转换；S7.对步骤S6所得的信号进行功率放大；S8.输出步骤S7所获得的声波。本发明专利技术使无人机的旋转噪声降低到较小的范围，从而达到较好的降噪效果，进而降低了噪声污染。

A Method and System for Reducing Rotating Noise of Unmanned Aerial Vehicle Blade

The invention relates to the field of noise reduction technology, in particular to a method and system for reducing the rotating noise of UAV blades. A method for reducing the rotating noise of UAV blades includes the following steps: S1. Acquisition of noise from the UAV external environment; S2. Amplification of the collected noise signal; S3. Analog-to-digital conversion of the signal obtained by S2; S4. Replication and generation of a and a. The acquired noise components are equal; S5. Superposition and enhancement of the acquired reverse sound waves from 4; S6. Digital-to-analog conversion of the enhanced signal from 5; S7. Power amplification of the acquired signal from 6; and S8. Output of the acquired sound waves from 17. The invention reduces the rotation noise of the UAV to a smaller range, thereby achieving a better noise reduction effect and thereby reducing noise pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种降低无人机桨叶旋转噪声的方法及系统
本专利技术涉及降噪
，尤其涉及一种降低无人机桨叶旋转噪声的方法及系统。
技术介绍
无人机桨叶需要电机的驱动，而电机在转动过程中会产生噪声，因此，随着电机带动桨叶的高速旋转，无人机在飞行过程中会产生一定的噪声。为解决这个问题，一般采取主动降噪的办法，降噪系统直接产生与外界噪音相等的反向声波，从而将噪音中和，然而目前的主动降噪系统只是简单地产生一个与采集到的噪声相位相反的声波，所产生的反向声波有可能存在误差，导至降噪效果不理想。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种降噪效果好的降低无人机桨叶旋转噪声的方法及系统。为实现上述目的，本专利技术可以通过以下技术方案予以实现：一种降低无人机桨叶旋转噪声的方法，包括以下步骤：S1.采集无人机外部环境的噪声；S2.将采集到的噪声信号进行放大；S3.对步骤S2所得的信号进行模数转换；S4.复制产生一个与步骤S3所获得的噪声成分相等的反向声波；S5.将步骤S4所得的反向声波进行叠加增强；S6.对步骤S5增强后的信号进行数模转换；S7.对步骤S6所得的信号进行功率放大；S8.输出步骤S7所获得的声波。进一步地，所述步骤S1通过麦克风收集无人机外部环境的噪声。进一步地，所述步骤S8通过扬声器输出步骤S7所获得的声波。一种降低无人机桨叶旋转噪声的系统，其特征在于：包括声音采集模块，设置于无人机的机身外部，用于采集无人机外部环境的噪声；预放大模块，接收声音采集模块的输出信号，并把信号进行放大；数字信号处理模块，接收预放大模块的输出信号，用于对信号进行模数转换；相位反转模块，接收数字信号处理模块输出的数字信号，用于复制产生一个与提取的噪声成分相等的反向声波；信号叠加模块，接收相位反转模块输出的信号，用于将信号进行叠加增强，并把增强后的信号发送到数字信号处理模块进行数模转换；功率放大模块，接收数字信号处理模块输出的模拟信号，并对模拟信号进行功率放大；声波输出模块，设置于无人机的机身外部，接收功率放大模块输出的信号，用于将所得声波输出到无人机外部。进一步地，所述预放大模块包括运算放大器IC1、下拉电阻R4、降压电阻R6、反馈电阻R8和电容C4，所述声音采集模块的输出端分别连接运算放大器IC1的同相输入端和下拉电阻R4的一端，所述下拉电阻R4的另一端和电容C4的负极共同接地，所述电容C4的正极连接降压电阻R6的一端，所述降压电阻R6的另一端连接运算放大器IC1的反相输入端，所述反馈电阻R8的一端连接运算放大器IC1的反相输入端，其另一端连接运算放大器IC1的输出端。进一步地，所述相位反转模块包括运算放大器IC2、分压电阻R10和反馈电阻R12，所述分压电阻R10的一端连接数字信号处理模块的模数输出端，所述分压电阻R10的另一端连接运算放大器IC2的反相输入端，所述反馈电阻R12的一端连接运算放大器IC2的反相输入端，所述反馈电阻R12的另一端连接运算放大器IC2的输出端，所述运算放大器IC2的同相输入端接地。进一步地，所述信号叠加模块包括运算放大器IC3、限流电阻R15、限流电阻R17、反馈电阻R19和分压电阻R21，所述相位反转模块的输出端分别连接限流电阻R15和限流电阻R17的一端，所述限流电阻R15和限流电阻R17的另一端均连接运算放大器IC3的反相输入端，所述运算放大器IC3的同相输入端接地，所述运算放大器IC3的输出端分别连接反馈电阻R19和分压电阻R21的一端，所述反馈电阻R19的另一端连接运算放大器IC3的反相输入端，所述分压电阻R21的另一端连接数字信号处理模块的数模输入端。进一步地，所述声音采集模块为麦克风。进一步地，所述声波输出模块为扬声器。与现有技术相比，本专利技术先对噪声进行放大和模数转换，采用移向技术将噪声进行反向，接着再对反向的信号进行叠加增加和数模转换，再对模拟信号进行功率放大，最后输出与噪声进行抵消，从而达到抑制噪声的效果，使无人机的旋转噪声降低到较小的范围，从而达到较好的降噪效果，进而降低了噪声污染。在这个过程中，在相位反转前后对信号进行放大、增强，使信号在传输和处理的过程中更为精确，有利于得到一个精准的反向声波与噪声中和，降噪效果佳。附图说明图1是本专利技术的电路结构框图；图2是预放大模块的电路结构图；图3是相位反转模块的电路结构图；图4是信号叠加模块的电路结构图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施方式对本专利技术作进一步的说明：本专利技术所述的降低无人机桨叶旋转噪声的方法，包括以下步骤：S1.采集无人机外部环境的噪声；S2.将采集到的噪声信号进行放大；S3.对步骤S2所得的信号进行模数转换；S4.复制产生一个与步骤S3所获得的噪声成分相等的反向声波；S5.将步骤S4所得的反向声波进行叠加增强；S6.对步骤S5增强后的信号进行数模转换；S7.对步骤S6所得的信号进行功率放大；S8.输出步骤S7所获得的声波。优选的，步骤S1通过麦克风收集无人机外部环境的噪声。优选的，步骤S8通过扬声器输出步骤S7所获得的声波。本专利技术先对噪声进行放大和模数转换，采用移向技术将噪声进行反向，接着再对反向的信号进行叠加增加和数模转换，再对模拟信号进行功率放大，最后输出与噪声进行抵消，从而达到抑制噪声的效果，使无人机的旋转噪声降低到较小的范围，从而达到较好的降噪效果，进而降低了噪声污染。在这个过程中，在相位反转前后对信号进行放大、增强，使信号在传输和处理的过程中更为精确，有利于得到一个精准的反向声波与噪声中和，降噪效果佳。如图1所示，本专利技术所述的降低无人机桨叶旋转噪声的系统，包括声音采集模块，设置于无人机的机身外部，用于采集无人机外部环境的噪声；预放大模块，接收声音采集模块的输出信号，并把信号进行放大；数字信号处理模块，接收预放大模块的输出信号，用于对信号进行模数转换；相位反转模块，接收数字信号处理模块输出的数字信号，用于复制产生一个与提取的噪声成分相等的反向声波；信号叠加模块，接收相位反转模块输出的信号，用于将信号进行叠加增强，并把增强后的信号发送到数字信号处理模块进行数模转换；功率放大模块，接收数字信号处理模块输出的模拟信号，并对模拟信号进行功率放大；声波输出模块，设置于无人机的机身外部，接收功率放大模块输出的信号，用于将所得声波输出到无人机外部。具体的，预放大模块包括运算放大器IC1、下拉电阻R4、降压电阻R6、反馈电阻R8和电容C4，声音采集模块的输出端分别连接运算放大器IC1的同相输入端和下拉电阻R4的一端，下拉电阻R4的另一端和电容C4的负极共同接地，电容C4的正极连接降压电阻R6的一端，降压电阻R6的另一端连接运算放大器IC1的反相输入端，反馈电阻R8的一端连接运算放大器IC1的反相输入端，其另一端连接运算放大器IC1的输出端，运算放大器IC1的输出端连接数字信号处理模块的输入端，把预放大模块的输出信号发送到数字信号处理模块进行模数转换。电容C4具有隔直流防干扰的作用。其中运算放大器IC1采用NE5322。相位反转模块包括运算放大器IC2、分压电阻R10和反馈电阻R12，分压电阻R10的一端连接数字信号处理模块的模数输出端，分压电阻R10的另一端连接运算放大器IC2的反相输入端，反馈电阻R12的一端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低无人机桨叶旋转噪声的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采集无人机外部环境的噪声；S2.将采集到的噪声信号进行放大；S3.对步骤S2所得的信号进行模数转换；S4.复制产生一个与步骤S3所获得的噪声成分相等的反向声波；S5.将步骤S4所得的反向声波进行叠加增强；S6.对步骤S5增强后的信号进行数模转换；S7.对步骤S6所得的信号进行功率放大；S8.输出步骤S7所获得的声波。

【技术特征摘要】
1.一种降低无人机桨叶旋转噪声的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采集无人机外部环境的噪声；S2.将采集到的噪声信号进行放大；S3.对步骤S2所得的信号进行模数转换；S4.复制产生一个与步骤S3所获得的噪声成分相等的反向声波；S5.将步骤S4所得的反向声波进行叠加增强；S6.对步骤S5增强后的信号进行数模转换；S7.对步骤S6所得的信号进行功率放大；S8.输出步骤S7所获得的声波。2.根据权利要求1所述的降低无人机桨叶旋转噪声的方法，其特征在于：所述步骤S1通过麦克风收集无人机外部环境的噪声。3.根据权利要求1或2所述的降低无人机桨叶旋转噪声的方法，其特征在于：所述步骤S8通过扬声器输出步骤S7所获得的声波。4.一种降低无人机桨叶旋转噪声的系统，其特征在于：包括声音采集模块，设置于无人机的机身外部，用于采集无人机外部环境的噪声；预放大模块，接收声音采集模块的输出信号，并把信号进行放大；数字信号处理模块，接收预放大模块的输出信号，用于对信号进行模数转换；相位反转模块，接收数字信号处理模块输出的数字信号，用于复制产生一个与提取的噪声成分相等的反向声波；信号叠加模块，接收相位反转模块输出的信号，用于将信号进行叠加增强，并把增强后的信号发送到数字信号处理模块进行数模转换；功率放大模块，接收数字信号处理模块输出的模拟信号，并对模拟信号进行功率放大；声波输出模块，设置于无人机的机身外部，接收功率放大模块输出的信号，用于将所得声波输出到无人机外部。5.根据权利要求4所述的降低无人机桨叶旋转噪声的系统，其特征在于：所述预放大模块包括运算放大器IC1、下拉电阻R4、降压电阻R6、反馈电阻R8和电容C4，所述声音采集模块的输出端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志宝，王大慰，
申请(专利权)人：深圳万拓科技创新有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44