一种主动消除噪音的外放式装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种主动消除噪音的外放式装置，包括：声音采集放大模块，所述声音采集放大模块噪音收集麦克风、纠错麦克风、第一自动增益控制器、第二自动增益控制器、第一前置放大器和第二前置放大器；处理器模块，所述处理器模块包括数字信号处理器、音频编解码器、第一数字模拟转换器和第二数字模拟转换器；音频输出模块，所述音频输出模块包括功率放大器和扬声器。本主动消除噪音的外放式装置通过采集噪声信号经移相、增益处理后释放与原声波振幅相同但相位相反的声波信号与原噪声相抵消，从而更有效的消除噪声，并且结构简单，容易实现产业化，携带和安装十分方便，可以做成时尚的外形。

An External Device for Active Noise Elimination

【技术实现步骤摘要】
一种主动消除噪音的外放式装置
本技术涉及农作物采摘设备
，具体涉及一种主动消除噪音的外放式装置。
技术介绍
噪音给人带来生理和心理上的危害：1、损害听力；2、影响人的神经系统，使人急躁易怒；3、影响睡眠，造成疲倦，导致神经衰弱。噪音量(分贝)对人体影响：0—50分贝：舒适，细语声；50—90分贝：妨碍睡眠、难过、焦虑；90—130分贝：耳朵发痒、耳朵疼痛；130分贝以上：耳膜破裂、耳聋。我国有2/3的城市人口生活在高噪声的环境中，据统计，在影响城市环境的各种噪声来源中，工业噪声占8％-10％，建筑施工噪声占5％，交通噪声占30％，社会生活噪声占47％。社会生活噪声影响面最广，是干扰生活环境的主要噪声污染源。我国对城市噪音与居民健康的调查表明:地区的噪音每上升一分贝，高血压发病率就增加3％；影响人的神经系统，使人急躁、易怒；影响睡眠，造成疲倦，神经衰弱。按照国际标准，在繁华市区，室外的噪音，白天不能超过55分贝，夜间不能超过45分贝；一般居住区，白天不能超过45分贝，夜间不能超过35分贝。目前采用的都是被动减噪的方法：一、安装隔音门窗：将临街窗的普通玻璃换成隔音玻璃。因为隔音玻璃较厚，普通的窗轨不能对接，所以窗框也要改造。使用密闭性能好的塑钢门窗，可以节省能源30％至50％，并可以使室内噪音降低到室外的三分之一，维持在30分贝左右。缺点是必须关闭窗户，影响通风和空气对流。更换房门：用实木门和实木复合门，越是密度高、重量沉、门板厚，隔音效果越好。采用四周有密封条的防火门，也具有良好的隔音效果。缺点是开支不菲。二、墙地降噪：将墙壁表面弄得粗糙一些，可使声波产生多次折射，从而减弱噪音。天花加装一层石膏板来降低噪声。或者用软木覆盖在墙壁上，先用实木不等距呈几何图形分隔墙壁，再用软木覆盖。改造墙壁后，噪音大约可降低50多分贝。三、采用静音软木地板，通过提高地板的弹性指数和静曲强度，使地板具有吸音隔音的功能。也可以采用地毯，织物甚至吸(隔)音棉等来减弱他们对室内的影响。在床脚加装胶垫也可以减轻一定的振动感。同时床垫采用棕榈垫也要比采用弹簧的席梦思好，当然，硬床板就更不用说了。四、家居用品：选用木质家具会收到良好的隔音效果，木质纤维家具有多孔性，能吸收噪音。通过使用厚质窗帘来可消耗部分声音的能量。主动降噪概念是美国BOSE公司创始人AmarG.Bose博士在一次飞行旅途中由于受不了飞机噪音而提出的。1989年，BOSE主动降噪耳机推出，但主要用于商业以及军用战场上，真正量产到民用还是在2000年。之所以要采用主动降噪耳机，一方面是因为某些噪音是无法通过物理方式隔绝的，另一方面，很多情况下，噪音来自于多方面，我们无法通过传统方法来进行降噪。主动降噪的理论十分简单，“声波”是我们中学物理课程中都会学到的理论。声音的传播是通过介质的振动来实现，波与波之间如果呈反相则会在理论条件下实现抵消。这就好比平静的湖中两组不同方向的波浪相互抵消一个道理。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，如图1所示。抗噪信号仅仅是通过对原始噪声信号的反相处理得到的，目的就是当它们相遇时可以互相抵消。这种方法基于叠加原理，当波形相同、相位相差180。的两个信号相互叠加时，就会产生干涉相消现象。如果噪声抑制信号和原信号不完全相同或者相位不是精确的相差180°，则只会减弱噪声，并不能达到完全抵消的效果。随着现代工业的发展，噪声污染已成为一个世界性的问题。长期以来，人们不断寻找噪声控制的有效方法。在传统噪声控制中，主要采用吸声材料、阻尼处理、结构消声等无源消声方法，这种方法虽然能够很好的消除高频噪声，但是对波长较长的低频噪声是不适用的，虽然低频噪声对生理的直接影响没有高频噪音那么明显，但是近来国内从事低频噪声研究的专家指出，低频噪音会引起头痛、失眠等神经官能症，更严重的影响了人们的健康，噪声污染的消除是一个急待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提出了一种主动消除噪音的外放式装置，通过采集噪声信号经移相、增益处理后释放与原声波振幅相同但相位相反的声波信号与原噪声相抵消，从而更有效的消除噪声。为实现上述技术方案，本技术提供的一种主动消除噪音的外放式装置，包括：声音采集放大模块，所述声音采集放大模块包括多个呈阵列分布的噪音收集麦克风和纠错麦克风，所述噪音收集麦克风与第一前置放大器通过导线连接，所述第一前置放大器与第一自动增益控制器通过导线连接，纠错麦克风通过导线与第二前置放大器连接，所述第二前置放大器与第二自动增益控制器通过导线连接；处理器模块，所述处理器模块包括数字信号处理器、音频编解码器、第一数字模拟转换器和第二数字模拟转换器，所述声音采集放大模块中的第一自动增益控制器和第二自动增益控制器分别与音频编解码器电性连接，数字信号处理器分别与音频编解码器、第一数字模拟转换器和第二数字模拟转换器电性连接，第一数字模拟转换器与第一自动增益控制器电性连接，第二数字模拟转换器与第二自动增益控制器电性连接，所述数字信号处理器内加载自适应算法中的归一化最小均方算法；音频输出模块，所述音频输出模块包括功率放大器和扬声器，所述功率放大器与音频编解码器电性连接，扬声器与功率放大器导线连接。优选的，本主动消除噪音的外放式装置还包括存储模块，所述存储模块包括静态随机存储器和闪存，所述静态随机存储器和闪存分别与数字信号处理器电性连接。优选的，所述噪音收集麦克风和纠错麦克风均采用XF-18D麦克风。优选的，所述数字信号处理器采用AVR单片机处理器。优选的，本主动消除噪音的外放式装置还包括外壳，所述外壳将声音采集放大模块、处理器模块、音频输出模块和存储模块包裹在内。本技术提供的一种主动消除噪音的外放式装置的有益效果在于：1)本主动消除噪音的外放式装置利用阵列分布的噪音收集麦克风和纠错麦克风在需要消噪区域进行声音采集，由于声音信号比较微弱，用自动增益控制器将采集信号放大，数字信号处理器对采集的信号进行A/D转换，通过归一化最小均方算法的自适应算法对信息进行相应的处理控制移相器和增益放大器，进行自动校准，使得经过处理产生的信号与理论值误差尽可能的小，信号传送给功率放大器，功率放大器将处理好的数据进行适当的放大，以驱动扬声器将声音发送到消噪区域，在消噪区域正常的噪声遇到与其相位相反，振幅相等的声波，噪声的能量会大大降低，降噪效果非常好；2)本主动消除噪音的外放式装置，结构简单，容易实现产业化，携带和安装十分方便，可以做成时尚的外形，放置在床头柜上，帮助用户拥有良好的睡眠，可以充分休息，修复身体。消噪器既能保证在几个平方米的空间消除噪音，又是一个美观的工艺品。附图说明图1为主动降噪原理示意图；图2为本技术的模块连接示意图；图3为本技术中的主动降噪波形示意图。图中：1、数字信号处理器；2、音频编解码器；3、第一数字模拟转换器；4、第二数字模拟转换器；5、第一自动增益控制器；6、第二自动增益控制器；7、第一前置放大器；8、第二前置放大器；9、纠错麦克风；10、噪音收集麦克风；11、功率放大器；12、扬声器；13、静态随机存储器；14、闪存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动消除噪音的外放式装置，其特征在于包括：声音采集放大模块，所述声音采集放大模块包括多个呈阵列分布的噪音收集麦克风和纠错麦克风，所述噪音收集麦克风与第一前置放大器通过导线连接，所述第一前置放大器与第一自动增益控制器通过导线连接，纠错麦克风通过导线与第二前置放大器连接，所述第二前置放大器与第二自动增益控制器通过导线连接；处理器模块，所述处理器模块包括数字信号处理器、音频编解码器、第一数字模拟转换器和第二数字模拟转换器，所述声音采集放大模块中的第一自动增益控制器和第二自动增益控制器分别与音频编解码器电性连接，数字信号处理器分别与音频编解码器、第一数字模拟转换器和第二数字模拟转换器电性连接，第一数字模拟转换器与第一自动增益控制器电性连接，第二数字模拟转换器与第二自动增益控制器电性连接，所述数字信号处理器内加载自适应算法中的归一化最小均方算法；音频输出模块，所述音频输出模块包括功率放大器和扬声器，所述功率放大器与音频编解码器电性连接，扬声器与功率放大器导线连接。

【技术特征摘要】
1.一种主动消除噪音的外放式装置，其特征在于包括：声音采集放大模块，所述声音采集放大模块包括多个呈阵列分布的噪音收集麦克风和纠错麦克风，所述噪音收集麦克风与第一前置放大器通过导线连接，所述第一前置放大器与第一自动增益控制器通过导线连接，纠错麦克风通过导线与第二前置放大器连接，所述第二前置放大器与第二自动增益控制器通过导线连接；处理器模块，所述处理器模块包括数字信号处理器、音频编解码器、第一数字模拟转换器和第二数字模拟转换器，所述声音采集放大模块中的第一自动增益控制器和第二自动增益控制器分别与音频编解码器电性连接，数字信号处理器分别与音频编解码器、第一数字模拟转换器和第二数字模拟转换器电性连接，第一数字模拟转换器与第一自动增益控制器电性连接，第二数字模拟转换器与第二自动增益控制器电性连接，所述数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彤，徐锋，邱瑞鑫，吴联星，李子千，李昕晓，刘子明，李依霏，
申请(专利权)人：广州市纳能环保技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44