专利名称：智能软降噪装置与方法
技术领域：
本发明涉及的是一种环境科学与工程技术，具体是一种智能软降噪装置与方法。
背景技术：
随着工业化进程的不断加快，噪声给人们生产与生活所造成的危害日益加重。噪声一般是指引起人们听觉不舒服刺激的音频信号。它是一种由为数众多的频率组成的、具有非周期性振动的复合声音。医学与生理心理卫生学已经证实强噪声对人体神经、心血管、内分泌和消化等系统方面都会产生不良的影响和病理变化。狭义定义的噪声是由一类非周期性的音频信号振动所引起的，但是，从社会和心理学意义上来说，凡是妨碍人们学习、工作和休息并使人产生不舒适感觉的声音，都叫噪声。除此之外，凡是人们不需要(或不希望、不愿意)接收的信号，那怕是一首歌曲或演讲也会起到相当于噪声的同样效果，因此从“广义噪声”的角度来看，可以将所有人们拒绝接收的信号统称为“噪声”，这也适合人们对生产、生活环境条件的要求。换句话说，泛指凡是不需要(或不希望)接收到、其频率覆盖范围为20 20000Hz的音频信号可以统称为“广义噪声”。本发明就是在“广义噪声”的定义前提下，将不需要(或不希望)接收到的信号统称为“噪声”。因此本发明所涉及的“噪声”既包括加性噪声，也包括各种拒绝接收的歌曲播放或有线广播等语音信号。本发明所说的“软降噪”也可以等价于“软降声”。所述加性噪声，一般指热噪声、散弹噪声等，它们与信号的关系是相加的，不管有没有信号，噪声都存在。信道中加性噪声的来源，一般可以分为三方面(1)人为噪声，人为噪声来源于无关的其它信号源，例如，外台信号、开关接触噪声、工业的点火辐射等；(2)自然噪声，自然噪声是指自然界存在的各种电磁波源，例如，闪电、雷击、大气中的电爆和各种宇宙噪声等；(3)内部噪声，内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声，例如，电阻中自由电子的热运动和半导体中载流子的起伏变化等。某些类型的噪声是确知的，虽然消除这些噪声不一定很容易，但至少在原理上可消除或基本消除。另一些噪声则往往不能准确预测其波形，这种不能预测的噪声统称为随机噪声。相对于加性噪声，还有一类噪声称之为乘性噪声，乘性噪声一般由信道不理想引起，它们与信号的关系是相乘，信号在它在，信号不在它也就不在。一般通信中，把加性和随机性噪声看成是系统的背景噪声；而乘性噪声看成由系统的时变性或者非线性所造成的。如何降噪或者说如何控制噪声，一般来说，除了考虑人的因素之外，还须兼顾经济和技术上的可行性。能够充分地控制噪声，必须考虑由噪声源、传音途径、受音者所组成的整个系统。当前噪声控制所涉及的技术内容，概括地说，包括(1)降低声源噪声，工业、交通运输业可以选用低噪声的生产设备和改进生产工艺，或者改变噪声源的运动方式(如用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动)；(2)在传音途径上降低噪声，控制噪声的传播，改变声源已经发出的噪声传播途径，如采用吸音、隔音、音屏障、隔振等措施，以及合理规划城市和建筑布局等；(3)受音者或受音器官的噪声防护，在声源和传播途径上无法采取措施，或采取的声学措施仍不能达到预期效果时，就需要对受音者或受音器官采取防护措施，如长期受职业性噪声暴露的工人可以戴耳塞、耳罩或头盔等护耳器。应该说，现有噪声控制技术在上述三个方面的研究成果较为成熟，但是，总的来说，仍然不甚理想，加上现代工业、交通运输业规模庞大，要采取噪声控制的企业和场所为数甚多，在防止噪声问题上，必须从技术、经济和效果等方面进行综合权衡。为了降低环境噪声，科学家与工程师们至今仍在不懈努力，始终在寻找一种试图能够彻底消除噪声的理 iM^V去。经对现有技术文献的检索发现，张建芬文“高炉鼓风机的噪声控制”(《冶金丛刊》 2010年第2期)在对高炉电动鼓风机产生的主要噪声源进行分析的基础上，提出风机降低噪声综合治理方案，其特点在于(1)为风机排气口加消声器；(2)为风机加隔声罩；(3)改造离心风机原有进风小室；(4)对室内一层管道设备间进行隔声处理；( 对室外进、排气管道及阀门进行隔声处理；(6)采用防喘振阀及其排气口技术；(7)对室内钢板地面进行隔声处理；(8)风机放风排气口加装消声器。应该说，该论文所采用的降噪方法具有一定的代表性，“堵”、“疏”兼具，对降噪具有一定程度的效果。但是，其降噪工程之浩大、经济成本之高昂，显而易见，况且设备与材料的制作、安装稍有疏忽，降噪效果势必大打折扣。再经对现有技术文献的检索还发现，梁桂强文“轴流风机降噪技术的仿生学试验”(《机械设计与研究》2010年第6期)在分析总结传统的风机降噪技术的基础上提出了一种新兴的风机降噪技术，即仿生降噪。该方法是根据一些科学家所提出的鸟类飞行无声原理，在风机的叶片边缘按照一定规律加以锯齿形态，应用于轴流风机的降噪技术。这是从机械结构设计源头做起，寻求一种新的结构及其设计方法企图将噪声源可能出现的噪声下降到最低水平。显然这是技术人员必须追求的技术标准，但是一般来说，噪声包括空气动力性噪声、机械噪声、电磁噪声以及结构噪声等。空气动力性噪声是由于气体非稳定流动， 即气流的扰动，气体与气体及气体与物体相互作用产生的噪声。从噪声产生的机理看，主要由旋转噪声(气压脉动)和涡流噪声(紊流噪声)组成。仅仅从机械结构上进行技术改进显然对实际降噪的效果并不显著，仍然离不开其他辅助手段的协同作用。再经对现有技术文献的检索还发现，黄大伟的发明专利“抗噪耳机”(中国发明专利号93118013.9)设计一种抗噪耳机，能在耳机内模拟噪声，而以振幅相等、相位相反的反噪声与噪音在耳机内进行抵消，以提高语音信息的清晰度。必须肯定，该发明从原理上讲完全正确与可行，发明者的思路也是奇特的。但是，该发明仍然存在如下不足之处(1)由“外麦克风”及其“增益补偿器”和“反向器”生成的“反噪声”能量始终要大于耳机外传入的外噪声能量，从抵消余噪的角度看，自然就离不开再由“内麦克风”、“增益补偿器”和“反向器”生成第二波“反噪声”对其进行消除；然而，由于“内麦克风”、“增益补偿器”和“反向器”均不具备信号分离功能，因此由其所生成的第二波“反噪声”必然包含耳机正常音响信号的反相信号，这样在第二波“反噪声”抵消“余噪”的同时也在抵消(或部分抵消)掉正常音响信号，势必要破坏正常音响效果；(2)无论与“外麦克风”连接的“增益补偿器”，还是与“内麦克风”连接的“增益补偿器”均为固定增益的“增益补偿器”，也就是说，这些“增益补偿器”的增益系数不具备“自适应性”，不会根据噪声的大小自动调节增益系数以最佳的方式抵消噪声的影响；因此从其硬件结构工作原理就可以判定其“抗噪”效果不会很明显；
(3)严格地说，该技术尚不具备对噪声信号的识别功能，因此无法针对特定低频噪声进行“抗噪”。本发明就是针对现有技术的不足而提供的，并且是基于“广义噪声”定义下而提供的一种新技术。本发明对所有拒绝接收的信号或未经分离的信号统称为“噪声”。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种消除噪声技术，具体为智能软降噪装置与方法。该装置与方法能够对任意噪声源在其所发生环境的一定范围内实施有效地降噪作用，实现噪声的“软隔离”，即能够使得受音者在特定半径范围内免受噪声的影响，将噪声“隔离”于特定半径范围之外。由于这是一种“抵消能量”的降噪技术，人们肉眼看不到有明显的隔音或消声材料存在，所以称之为“软降噪”或“噪声软隔离”。“特定半径” 的大小由“抵消能量”的能级所决定。本发明是通过以下技术方案实现的本发明涉及一种智能软降噪装置，包括拾音阵列、信号放大器、信号处理器和反相声波发生阵列。拾音阵列又称声音传感阵列或语音传感阵列。拾音阵列的输出接口与信号放大器的输入接口连接，信号放大器的输出接口与信号处理器的输入接口连接，信号处理器的输出接口与反相声波发生阵列的输入接口连接。所述拾音阵列，由多个拾音器按照几何规则排列构成，如等间隔直线排列、等间隔环形排列或等间隔球形排列等方式。所述拾音器，即拾取音频信号的传感器，从物理结构和工作原理上看，有压电薄膜、光纤和微型驻极体等类型之分。构成拾音阵列的拾音器，又称之为拾音阵元，或简称阵元。所述压电薄膜拾音传感器，其技术特征是由聚偏二氟乙烯(PVDF)制作成压电薄膜传感器，其频率响应范围大，被用作传感器时，能够实现音乐拾音、机器状态监测、轴承磨损、风扇气流和材料断裂等的传感；在加速度参数检测中还可作加速度计使用；在无损检测中以阵列形式检测超声信号。所述光纤拾音传感器，是以光纤传感和光电子技术为基础的一种新型水声传感器。其传感原理是利用声波调制光纤中光波的强度、偏振态、相位等参量来传输并由传感终端获取声波的频率、强度等信息。光纤拾音传感器具有灵敏度高、响应频带宽、频率响应特性好、抗电磁干扰能力强等特点。在技术上，光纤拾音传感器可分为强度型、偏振态型、相位干涉型和光纤光栅型、光纤激光器型等。所述微型驻极体拾音传感器，包括导电薄膜、极性环、振动膜片及其支撑件。当微型驻极体拾音器受到声波冲击时，振动膜片发生法向振动，随着振动膜片的振动，使得附着在振动膜片上的导电薄膜与极性环之问形成一个频率与幅值大小能够跟随声波信号变化的电压信号输出。其中，振动薄片由充以电荷的驻极体薄膜构成，通过溅射或化学气相沉积方法在驻极体薄膜的一侧形成导电薄膜；极性环为设置在导电薄膜下侧的导电环状体；支撑件即支撑导电薄膜圆周与极性环的部件以便与固定部件紧固连接。本装置一旦采用不同的拾音器作为拾音阵列的阵元，便能够适用于相应物理媒介中对噪声信号的采集，如压电薄膜和微型驻极体能够直接应用于空气介质中的噪声信号采集，光纤拾音传感器能够十分方便地应用于河流、海洋等流体介质中的水声信号的采集。
所述信号放大器，专门用于对拾音传感器输出模拟信号的放大。具体工作方式分为两大类第一类，对压电薄膜或者微型驻极体等拾音传感器输出的音频模拟电信号直接进行电压放大，音频模拟电信号又被简称为音频模拟信号；第二类，对光纤拾音传感器输出的光调制波，首先进行光波解调和光电转换，然后才对光电转换获取的电模拟信号进行放大。所述信号处理器，包括输入接口、模数转换模块、信号处理模块、内存模块、输出接口。其中输入接口的输入端口与信号放大器输出接口连接，输入接口的输出端口与模数转换模块的输入端连接，模数转换模块的输出端口与信号处理模块的输入端口连接；信号处理模块的输出端口与输出接口的输入端连接；输出接口的输出端口与反相声波发生阵列输入接口连接。输出接口具有多路信号工作通道，即输出接口具有多个独立通道，多个独立通道具有各自独立的通道地址编码，分别由信号处理器中的信号处理模块输出的“反噪声” 数字信号帧头代码选通；反相声波发生阵列输入接口由多个独立的反相声波发生阵元输入接口构成多路信号输入通道口，每个独立的反相声波发生阵元输入接口与信号处理器输出接口多路信号工作通道端口对应连接。内存模块存储噪声数字信号及其特征信息，信号处理模块与内存模块之间通过信号处理器的内部信号总线连接，实现两者之间的数据双向交互。所述内存模块，包括第一寄存区和第二寄存区；第一寄存区存放原始噪声数字信号及其特征信息，第二寄存区存放实时噪声数字信号及其特征信息，“实时”又称“当前”。所述 “原始噪声数字信号及其特征信息”又被称之为“原始噪声样本”；所述“实时噪声数字信号及其特征信息”又被称之为“实时噪声样本”。所述“反噪声”，即采用反相技术形成一种针对特定“噪声”的“抵消能量”信号，即“消能信号”，因其能够产生一种降噪效果，故称之为 “反噪声”信号。所述反相声波发生阵列，是由多个独立的反相声波发生阵元构成。每个独立的反相声波发生阵元，包括输入接口、数模转换器、倒相器、功率放大器、反相声波发生器。其中，输入接口的输入端口与信号处理器的输出接口连接，输入接口的输出端口与数模转换器的输入端口连接，数模转换器的输出端口与倒相器的输入端口连接，倒相器的输出端口与功率放大器的输入端口连接，功率放大器的输出端口与反相声波发生器的输入端口连接。反相声波发生器与拾音器靠近安装，以尽量减小两者之间的空间位置偏差。所述反相声波发生器，包括大功率压电陶瓷、圆锥面助振薄膜、圆锥面支架和万向转动器。大功率压电陶瓷呈圆形薄片附着于圆锥面助振薄膜的中心位置，并使其平面与圆锥面助振薄膜的中轴线垂直，也就是说圆锥面助振薄膜的中轴线垂直穿过大功率压电陶瓷平面的圆心；圆锥面支架起到大功率压电陶瓷和万向转动器的固定机械连接作用。所述大功率压电陶瓷，是一种具有压电效应的晶体，通过切割工艺将其制作成片状体，故也称之为压电晶片。压电晶片的压电效应分正压电效应和逆压电效应两种。正压电效应是指当晶体受到某固定方向外力的作用时，内部就产生电极化现象，同时在其两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象，又称电致伸缩效应；在压电晶片的两个表面被通以电压信号的情况下，会产生机械形变效应。具体地说，当该压电晶片的两面被分别处于正、负两种电位下，处于正电位作用下的表面会被拉伸，处于负电位作用下的表面会被压缩；当正、负两种电位轮番作用于压电晶片的两个表面时，该压电晶片的两个表面就会轮番发生拉伸与压缩效应，因此引起了压电晶片沿着其表面法线方向上的连续振动；压电晶片的连续振动带动了助振薄膜及其周围空气的振动，形成一种振动波向空间传播。当加在压电晶片两个表面的电信号为交变信号时，只要该交变信号的频率与压电晶片的固有振动频率一致或接近时，就会使得压电晶片发生共振现象，此时压电晶片向外发射声波信号的功率达到最大值。一般压电晶片的厚度被控制在0. 2mm以下，只要在制作工艺上控制好压电晶片的尺寸大小，就能随意获得人们所需要的压电晶片固有振动频率特性，因此在交变电功率的驱动下特定类型的压电晶片能够输出大振幅、大功率声波能量信号。大功率压电陶瓷片的材料成分与分子结构，包括Pb(Sn1/3Nb2/3) O3-PbTiO3-PbZrO3系列和Pb (Znl73Nb273) O3-Pb (Snl73Nb273) O3-PbTiO3-PbZrO3系列等。此类压电陶瓷片的耦合系数、压电常数和机械强度、居里点等参数都要求有足够高的数值并在大振幅工作状态下保持足够好的稳定性。所述圆锥面助振薄膜，是一种声波助振和反射器件，能够对附着于其中心位置上的大功率压电陶瓷圆形薄片发出的振动波起到放大的作用，并能够将振动波的散射成分进行反射而形成一股围绕于中轴线的振动波束，即呈现喇叭状的振动波束。所述万向转动器，又称“云台”，包括控制指令输入接口、控制指令译码器、两个驱动器、两台微型步进电机和机械万向节。其中，控制指令输入接口的输入端口与对应反相声波发生阵元输入接口的输入端口相并接；控制指令输入接口的输出端口与控制指令译码器的输入端口连接；控制指令译码器的第一、二输出端口分别与第一、二驱动器的输入端口连接；第一、二驱动器的输出端口分别与第一、二微型步进电机的输入端口连接；第一、二微型步进电机的机械转轴分别与大功率压电陶瓷的机械基座上的机械万向节两根转轴对应连接。信号处理器通过万向转动器控制指令输入接口输入的控制指令经控制指令译码器的 “解释”，被分别输送至第一、二驱动器，驱动器根据接收到的二进制代码确定各自输出至对应步进电机的脉冲信号数，两个步进电机转轴在对应脉冲信号的驱动下使大功率压电陶瓷跟随其基座的机械万向节转动，并使其处于相应的空间姿态，即其法线处于相应指向。如 当控制指令为8位二进制代码时，定义上、下4位分别为第一、二步进电机的驱动代码，且各自的上1位为正反转辨识码，各自的下3位为步进脉冲数；机械万向节两根转轴在两个步进电机的带动下，使得大功率压电陶瓷跟随其基座被转动至特定的姿态，即其法线指向特定方向。所述控制指令译码器的“解释”，即将噪声源方向估计参数向量通过坐标投影变换，被转换为两个步进电机转轴应该所处的角度坐标值，并将其与当前步进电机所处的角度坐标相减，进而得出两个步进电机需要改变的角度坐标，以及该需要改变的角度坐标值所对应的驱动脉冲数。本发明所涉及的智能软降噪装置工作过程为拾音阵列所采集到的未知噪声信号经信号放大进行电压放大后，被送入信号处理器。信号处理器输入接口将未知噪声信号送入模数转换模块的输入端，模数转换模块再将转换后的未知噪声数字信号输至信号处理模块。信号处理模块运用盲信号空域分离方法将来自空间不同方向的未知噪声信号进行分离，并计算出各个来自不同方向未知噪声的方向坐标，即极坐标。首次被分离出的多路噪声数字信号及其特征信息被存放于信号处理器内存模块的第一寄存区；在其之后，被分离的实时多路噪声数字信号及其特征信息被存放于信号处理器内存模块的第二寄存区。所述“未知噪声信号”，是指被拾音阵列采集到的信号属于事先未知的信号，包含着两层含义(1)被采集到的信号究竟有几路、各自来自哪个方向，是未知的；( 被采集到的信号属于哪种类型的信号，具体波形如何，也是未知的。所述“被分离的实时多路噪声数字信号及其特征信息”，又称“被分离的当前多路噪声数字信号及其特征信息”。必须指出， 如果在接收到的信号中包含预知频率的特定信号时，我们又称“未知噪声信号”为“包含预知特定频率信号的未知噪声信号群”。每个拾音阵元所接收到的未知噪声信号能够用数学模型表达如下
权利要求
1.一种智能软降噪装置，其特征在于，包括拾音阵列、信号放大器、信号处理器和反相声波发生阵列；拾音阵列的输出接口与信号放大器的输入接口连接，信号放大器的输出接口与信号处理器的输入接口连接，信号处理器的输出接口与反相声波发生阵列的输入接口连接；其中，拾音阵列所采集到的未知噪声信号送入信号放大器进行电压放大，信号放大器具体工作方式分为两大类第一类，对压电薄膜或者微型驻极体拾音传感器输出的音频模拟电信号直接进行电压放大，音频模拟电信号又被简称为音频模拟信号；第二类，对光纤拾音传感器输出的光调制波，首先进行光波解调和光电转换，然后才对光电转换获取的电模拟信号进行放大；经电压放大后的未知噪声信号通过信号处理器输入接口送入信号处理器中的模数转换模块的输入端，模数转换模块再将转换后的未知噪声数字信号输至信号处理器中的信号处理模块；信号处理模块运用盲信号空域分离方法将来自空间不同方向的未知噪声信号进行分离，同时计算出各个来自不同方向未知噪声的方向坐标，并送达反相声波发生阵列中的相应反相声波发生阵元作为生成对应发噪声信号及其准确发射方向的依据；首次被分离出的多路噪声数字信号及其特征信息被存放于信号处理器内存模块的第一寄存区；经过首次盲信号空域分离后，再经实时被分离后的多路噪声数字信号及其特征信息被存放于信号处理器内存模块的第二寄存区；信号处理器中的信号处理模块能够通过当前噪声信号和内存模块中的噪声样本对各个反相声波发生阵元输出的反噪声信号参数及其发射方向进行调节，起到有效抵消或削减噪声影响的作用。
2.根据权利要求1所述的智能软降噪装置，其特征是，所述反相声波发生阵列是由多个独立的反相声波发生阵元构成，每个独立的反相声波发生阵元，包括输入接口、数模转换器、倒相器、功率放大器和反相声波发生器；其中，输入接口的输入端口与信号处理器的输出接口连接，输入接口的输出端口与数模转换器的输入端口连接，数模转换器的输出端口与倒相器的输入端口连接，倒相器的输出端口与功率放大器的输入端口连接，功率放大器的输出端口与反相声波发生器的输入端口连接；反相声波发生器与拾音器靠近安装，以尽量减小两者之间的空间位置偏差。
3.根据权利要求2所述的智能软降噪装置，其特征是，所述反相声波发生器包括大功率压电陶瓷、圆锥面助振薄膜、圆锥面支架和万向转动器；大功率压电陶瓷呈圆形薄片附着于圆锥面助振薄膜的中心位置，并使其平面与圆锥面助振薄膜的中轴线垂直，即圆锥面助振薄膜的中轴线垂直穿过大功率压电陶瓷平面的圆心；圆锥面支架起到大功率压电陶瓷和万向转动器的固定机械连接作用。
4.根据权利要求3所述的智能软降噪装置，其特征是，所述万向转动器包括控制指令输入接口、控制指令译码器、两个驱动器、两台微型步进电机和机械万向节；其中，控制指令输入接口的输入端口与对应反相声波发生阵元输入接口的输入端口相并接；控制指令输入接口的输出端口与控制指令译码器的输入端口连接；控制指令译码器的第一、二输出端口分别与第一、二驱动器的输入端口连接；第一、二驱动器的输出端口分别与第一、二微型步进电机的输入端口连接；第一、二微型步进电机的机械转轴分别与大功率压电陶瓷的机械基座上的机械万向节两根转轴对应连接；信号处理器通过万向转动器控制指令输入接口输入的控制指令经控制指令译码器的“解释”，被分别输送至第一、二驱动器，驱动器根据接收到的二进制代码确定各自输出至对应步进电机的脉冲信号数，两个步进电机转轴在对应脉冲信号的驱动下使大功率压电陶瓷跟随其基座的机械万向节转动，并使其处于相应的空间姿态，即其法线处于相应指向。
5.根据权利要求4所述的智能软降噪装置，其特征是，所述控制指令译码器的“解释”， 即将噪声源方向估计参数向量通过坐标投影变换，被转换为两个步进电机转轴应该所处的角度坐标值，并将其与当前步进电机所处的角度坐标相减，进而得出两个步进电机需要改变的角度坐标，以及该需要改变的角度坐标值所对应的驱动脉冲数。
6.一种采用权利要求1所述装置的智能软降噪方法，包括 步骤一、系统初始化；步骤二、采集噪声信号，并将采集到的噪声信号经信号放大器进行电压放大后再输送至信号处理器；步骤三、确定噪声源的数目与方位；步骤四、判别N = O 如果是，执行步骤五；否则执行步骤八；步骤五、存储原始噪声数字信号及其特征信息；步骤六、调节反噪声信号发射方向；步骤七、生成反噪声信号；+ 返回执行步骤二 ；步骤八、存储当前噪声数字信号及其特征信息；步骤九、调节反噪声信号输出。
7.根据权利要求6所述的智能软降噪方法，其特征是，步骤一系统初始化的分步骤如下(1)设置噪声信号采集次数的计数变量N;(2)将反相声波发生器的万向转动器进行复位；(3)联立公式
8.根据权利要求6所述的智能软降噪方法，其特征是，步骤三确定噪声源的数目与方 位的分步骤如下分步骤1.对噪声信号进行短时傅里叶变换令采样起始时刻为T、时间窗为Aハ定义采样点数为p，拾音阵列中m个阵元接收到 的信号能够表示为
9.根据权利要求6所述的智能软降噪方法，其特征是，步骤六调节反噪声信号发射方向，具体为根据矩阵S(11)所提供的方向角a ”调整反相声波发生器的万向转动器坐标将大功率压电陶瓷的声波发射方向对准方向角a i所指定的方向，即
10.根据权利要求6所述的智能软降噪方法，其特征是，步骤九调节反噪声信号输出的分步骤如下分步骤ι.计算当前各个噪声分量均值
全文摘要
一种智能软降噪装置与方法，装置包括拾音阵列、信号放大器、信号处理器和反相声波发生阵列。方法包括步骤一系统初始化；步骤二采集噪声信号，并将采集到的噪声信号经信号放大器进行电压放大后再输送至信号处理器；步骤三确定噪声源的数目与方位；步骤四判别N是否等于0，如果是，执行步骤五；否则执行步骤八；步骤五存储原始噪声数字信号及其特征信息；步骤六调节反噪声信号发射方向；步骤七生成反噪声信号；返回执行步骤二；步骤八存储当前噪声数字信号及其特征信息；步骤九、调节反噪声信号输出。本发明对所接收到的噪声信号通过盲信号空域分离法进行分离，进而生成相应的反噪声信号对噪声进行抵消，即将噪声“隔离”于特定半径范围之外，能够使得受音者在特定半径范围内免受噪声的影响。
文档编号G10K11/16GK102354492SQ20111020245
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者叶小飞, 张秀彬, 张立新, 黄军剑 申请人:南通立飞投资有限公司