一种主被动结合的降噪玻璃板的制作方法

本实用新型涉及主动降噪技术领域，更具体的是，本实用新型涉及一种主被动结合的降噪玻璃板。

背景技术：

随着社会生产力发展而同时进行的城市化进程，城市交通所产生的噪声,使得位于机场、铁路或公路边的建筑尤其是临街的住宅、公寓、旅馆、办公楼等,以及那些在市场、工厂、闹市附近的建筑，常年遭受噪声侵扰之苦。

在现代的建筑物中,墙体的隔声一般都能达到隔声降噪的要求。室内的噪声主要是从门、窗等相对单薄的地方传入。因此,如果我们提高门、窗等相对单薄的地方的降噪水平,那么传入室内的噪声将大大减少。

本实用新型提供一种新型的降噪玻璃板结构，采用主动降噪与被动降噪相结合的方式，被动降噪主要处理噪声的高频部分，对于被动降噪处理效果不佳的低频噪声采用主动降噪技术来弥补，实现更宽频带内的降噪，获得更好的降噪效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是设计开发了一种主被动结合的降噪玻璃板，能够采集第一玻璃板的振动频率，并放出相位相反频率相同的抵消噪声，进一步降低噪声。

本实用新型提供的技术方案为：

一种主被动结合的降噪玻璃板，包括：

第一玻璃板，其竖直设置；

主动降噪器壳体，其吸附在所述第一玻璃板内侧，且中心向远离所述第一玻璃板一侧凸起为圆柱体结构，四角设置有支撑臂；

次级扬声器，其设置在所述支撑臂上，且开口方向朝向远离所述第一玻璃板一侧；

振动传感器，其设置在所述第一玻璃板和主动降噪器壳体之间，且两侧分别与所述第一玻璃板和主动降噪器壳体接触；

处理器，其设置在所述圆柱体结构内，用于接收所述振动传感器的检测数据并控制所述次级扬声器发出抵消噪声。

优选的是，还包括：

第二玻璃板，其设置在所述第一玻璃板外侧，且下部向外侧倾斜设置；

其中，所述第一玻璃板的厚度大于第二玻璃般的厚度。

优选的是，所述处理器包括：

处理模块，其设置所述圆柱体结构内，且靠近所述第一玻璃板设置；

误差麦克风，其设置在远离所述第一玻璃板的所述圆柱体结构端面中心；

蓄电池，其设置在所述圆柱体结构内，且位于所述处理模块和所述误差麦克风之间。

优选的是，还包括：

吸盘，其设置在所述第一玻璃板和所述支撑臂之间，用于将所述主动降噪器壳体吸附在所述第一玻璃板上；

边框，其周向间隔设置有凹槽，用于固定所述第一玻璃板和所述第二玻璃板；

密封条，其设置在所述凹槽内，用于分别密封所述第一玻璃板与边框和所述第二玻璃板与边框；

消音片，其设置在所述第一玻璃板和第二玻璃板之间，且吸附在所述边框上。

优选的是，所述振动传感器设置在所述主动降噪器壳体中心处。

优选的是，所述第一玻璃板的厚度为6～8mm，所述第二玻璃般板的厚度为2～3mm，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板的间距为40～50mm。

优选的是，所述消音片的宽度为10～30mm，所述误差麦克风与所述第一玻璃板的距离为20～30mm。

本实用新型所述的有益效果：

本实用新型的技术优势在于同时采用主动降噪与被动降噪，有效拓宽了降噪的频带范围；采用非声学原件获取噪声源直接避免了“声反馈”问题；通过多个带通滤波器将宽频带误差噪声信号分解为多个均等带宽的窄带信号，并对每个窄带信号同时进行控制，有效提高了对宽频带噪声降噪的效果；创新性地设计了玻璃板的基本结构，该设计运用高性能材料更有效的减少噪声的传递，玻璃板的非平行配置大大降低了噪声的传入。本实用新型能够更有效的减弱噪声向室内的传入，为人们的生活、学习和工作提供更加舒适的环境。

附图说明

图1为本实用新型所述主被动结合的降噪玻璃窗的结构示意图。

图2为本实用新型所述主被动结合的降噪玻璃窗的主动降噪系统的正视图。

图3为本实用新型所述多通道主动降噪控制系统图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、2所示，本实用新型提供一种主被动结合的降噪玻璃板，其包括主动降噪系统和被动降噪系统，所述主动降噪系统包括：第一玻璃板100，其竖直设置；主动降噪器壳体110，其吸附在所述第一玻璃板100内侧，且中心向远离所述第一玻璃板100一侧凸起并呈圆柱体结构120，四角处设置有支撑臂130，在支撑臂130上设置有次级扬声器140，即4个次级扬声器140，其开口方向朝向远离所述第一玻璃板100一侧，用于产生和所述第一玻璃板100相同振动频率且相位相反的抵消噪声，以降低噪声。在所述第一玻璃板100和主动降噪器壳体110之间设置有振动传感器150，其两侧分别与第一玻璃板100和主动降噪器壳体110接触，优选将振动传感器150设置在主动降噪器壳体110的中心处。在所述圆柱体结构120内设置有处理器，用于接收振动传感器150的检测数据并控制所述次级扬声器140发出抵消噪声。

所述处理器包括：DSP处理模块160，其设置所述圆柱体结构120内，且靠近所述第一玻璃板100设置；误差麦克风170，其设置在远离所述第一玻璃板100的所述圆柱体结构120端面中心，即误差麦克风170位于主动降噪器壳体110上中心圆柱凸起120离第一玻璃板100的最远处，所述误差麦克风170与所述第一玻璃板100的距离为20～30mm，用于采集噪声抵消后的环境噪声频率；蓄电池180，其设置在所述圆柱体结构120内，且位于所述DSP处理模块160和误差麦克风140之间，所述蓄电池180与DSP处理模块160之间通过塑料板隔开，用于为所述主动降噪系统供电。

振动传感器150和误差采集麦克风170为信号输入模块，振动传感器150主要用于采集衰减后的噪声引起第一玻璃板100的振动信号(包括振动频率和振动幅度)输入到DSP处理模块，误差采集麦克风170用于采集噪声抵消后的环境声音信号(即环境声音频率)并输入到DSP处理模块来更新权值；所述DSP处理模块将输入信号进行处理并将产生相应的输出信号传递给扬声器发声模块，如图3所示；所述次级扬声器140的发声模块包括多个面向室内的次级扬声器，主要用于发出抵消音频信号。

所述被动降噪系统的新型双层玻璃窗结构，选用两块不同厚度的玻璃板，包括第一玻璃板100和第二玻璃板200，所述第一玻璃板100竖直设置，所述第二玻璃板200设置在第一玻璃板10外侧，且下部向外倾斜设置。当然还包括玻璃边框300，其周向间隔设置有凹槽310，用于容纳固定所述第一玻璃板100和所述第二玻璃板200，在所述凹槽310内设置有密封条320，用于分别密封所述第一玻璃板100与边框310和所述第二玻璃板200与边框310。

第二玻璃板200的厚度为2mm～3mm，第一玻璃板100的厚度为6mm～8mm，选用不同厚度的玻璃板，可错开吻合效应的频率，削弱吻合效应对降噪效果的影响。第二玻璃板200置于第一玻璃板100外侧并与铅垂方向有一定的夹角，第一玻璃板100沿铅垂方向布置，以减弱两块玻璃板的共振效应。

两块玻璃板相距40mm～50mm，两块玻璃板之间的四周边框表面贴附有一层1-3cm宽度的吸音海绵即消音片210，该吸音海绵210能够对两块玻璃板之间的中高频噪声进行适当抑制。两层玻璃板之间采用软接，避免声桥现象。所述玻璃窗本体边框310采用塑钢材料，门窗组装采用焊接工艺，塑钢材料封闭的多腔结构对噪音具有屏蔽作用。塑钢边框与玻璃板之间采用三元乙丙材质的密封胶320条密封。

所述被动降噪系统和主动降噪系统之间由四个真空吸盘190连接，即主动降噪器壳体110四角通过吸盘190吸附在第一玻璃板100内表面，且吸盘便于拆卸，根据需要实现主动降噪系统与玻璃窗本体的结合与分离。

所述主动降噪系统的信号输入模块采用振动传感器，由于使用非声学传感器，不存在声反馈的问题，避免了参考传感器(麦克)的老化和非线性，同时由于参考信号不是声波，需要通过已知的频率和相位由系统内部的信号发生器采用自适应陷波滤波器法合成。

外界声源经过双层玻璃窗的吸声与隔声后剩余的中低频宽带噪声由主动控制系统来消除，反馈型系统只能抵消窄带噪声信号，即周期性噪声，因此本实用新型选用对于噪声信号则没有该限制的前馈型主动噪声控制系统来消除噪声。

工作原理：

外界环境噪声先传播到第二玻璃板200处，由于空气与玻璃板特性阻抗不同，当声波透过第二玻璃板200时，声波经空气与第二玻璃板200两次反射衰减，消声贴片210的吸收作用增强声能衰减；声波传至第一玻璃板100，再经两次反射，透射声能再次衰减，总透射损失更大；外界环境噪声通过双层玻璃窗的隔声与吸声作用后，噪声中的高频部分得到很好的消除，剩余的中低频噪声引起第一玻璃板100的振动，由振动传感器150测得第一玻璃板100的振动并转换为电信号(包括振动频率和振动位移)传入DSP处理模块160内，DSP处理模块160根据传入的信号经处理后产生与噪声频率相同，相位相反的信号输送到次级扬声器140，由次级扬声器140发出噪声抵消信号实现降噪效果，同时误差麦克风170采集噪声抵消后的环境噪声，并将信号传入DSP处理模块160，完成滤波器权值的更新，不断完善降噪效果。

传统的单通道主动噪声控制系统消除宽频带噪声时效果不显著。为解决此问题，所述主动降噪系统首先对误差噪声信号进行预处理，即通过多个带通滤波器，将误差噪声信号分解为多个均等带宽的窄带信号，之后再对每个窄带信号同时进行控制，并通过多个次级扬声器将系统输出的各抵消噪声信号同时发出。

本实用新型的技术优势在于同时采用主动降噪与被动降噪，有效拓宽了降噪的频带范围；采用非声学原件获取噪声源直接避免了“声反馈”问题；通过多个带通滤波器将宽频带误差噪声信号分解为多个均等带宽的窄带信号，并对每个窄带信号同时进行控制，有效提高了对宽频带噪声降噪的效果；创新性地设计了玻璃窗的基本结构，该设计运用高性能材料更有效的减少噪声的传递，玻璃板的非平行配置大大降低了噪声的传入。本实用新型能够更有效的减弱噪声向室内的传入，为人们的生活、学习和工作提供更加舒适的环境。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。