一种适用于小空间的降噪装置的制造方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及一种适用于小空间的降噪装置。
[0002]【背景技术】:
减少噪声最根本的方法是消除噪声源，但由于受技术和条件的限制，做到这一点往往比较困难，因而只能从噪声的传播途径上减少噪声。近年来，随着人们对噪声污染的逐渐重视，降噪及除噪技术也取得了很大的进展，并按照处理方法的不同逐步形成了两大技术类另O，即被动噪声控制技术和主动噪声控制技术。其中，被动噪声控制主要采用吸声、隔声、使用消声器等声学方法进行降噪，有时也被称作无源消声。这种被动噪声控制机制对中、高频噪声(500Hz以上)比较有效，而对低频噪声(500Hz以下)的降噪效果不是很理想。相比之下，主动噪声控制则基于声波干涉原理，利用附加声源，产生一个与噪声源幅值相同，相位相反的声波，从而使该声波与噪声源声波在空间叠加相抵消，达到降噪目的，因此，也被称为有源消声。有源噪声控制技术是噪声控制领域中近几十年发展起来的一项新技术，将自适应滤波技术应用于有源噪声控制已成为有源噪声控制研宄的重点。这种降噪方法应用于低频噪声能达到很好的降噪效果。
[0003]在一些领域中出现的具备代表性且应用较为成熟的有以下几种:中国发明专利CN101432798A公开了一种通信耳机，在全频带对外界噪声有较好的控制效果，提升受话端语音的信噪比。美国专利US8077874B2公开了一种为了在主动降噪耳机的反馈电路中增加相位裕度的方法和设备，其中最关键的一个声学模块可以通过补偿模式对幅频响应进行补偿，且在超过1kHz的噪声频谱内具备正的线性关系。中国发明专利CN103035234A公开了一种轿车抽油烟机的消声装置，能够拾取参考信号与误差信号，采用递推最小二乘(RLS，Recursive Least Squares)算法，与主动噪声控制技术相结合，达到降噪效果。此外，中国发明专利CN103383843A公开了一种洗衣机消声降噪设备，同样采用主动降噪方法，该设备在降噪装置内预存转速-反相位声波数据库，降噪装置根据洗衣机的转速来查询该数据库，从而产生初始反相位声波，与原始声波叠加相消，达到抑制噪声的目的。
[0004]尽管主动降噪技术在某些特定领域里的应用已经相对成熟，但是适用于小空间的降噪装置却鲜有报道，这与现有降噪技术的特点和局限性有密不可分的关系。例如对噪声源解频水平的高低以及对高精度电子学元件的依赖性，都会导致现有设备在遇到复杂的多频、时变及包含次生源的噪声时，效果会大打折扣，而且昂贵的成本也缩小了适用领域，从而不能满足于小环境的需求。
[0005]因此，研制一台能够有效消除小空间内噪声，且具备低成本、低功耗和易安装的降噪装置，用来改善和提高人们日常生活水平成为日趋迫切的需求。
[0006]
【发明内容】
:
本发明为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种适用于小空间的降噪装置。
[0007]本发明所采用的技术方案有:
一种适用于小空间的降噪装置，包括降噪控制电路和支架；所述降噪控制电路包括依次相连的噪声采集单元、信号放大单元、第一滤波单元、A/D转换单元、控制器单元、D/A转换单元、第二滤波单元、音频功放单元和反相噪声输出单元；所述支架包括底盘和与底盘连接的至少一组上层支架，所述底盘上开有输出口和输入口，输入口位于底盘中部，输出口位于底盘的边缘；所述降噪控制电路的电路板安装在上层支架上，降噪电路中的噪声采集单兀设置在底盘上的输入口位置，反相噪声输出单兀设置在底盘的输出口位置。
[0008]本发明的进一步设计在于:
降噪控制电路设置两组，每组包括两个噪声采集单元和两个反相噪声输出单元，所述底盘上设有四个输入口和四个输出口，两组的四个噪声采集单元分别对应设置在底盘上四个输入口的位置；两组的四个反相噪声输出单元分别对应设置在底盘上四个输出口的位置。
[0009]四个噪声采集单元均采用PC-K100型电容拾音器；四个反相噪声输出单元均采用JVCMX1型40mm超薄扬声器。
[0010]所述支架设有二层上层支架，两组降噪控制电路的电路板分别设置在一上层支架上；底盘上的四个输入口位于底盘中部和四个输出口位于底盘边缘。
[0011]所述上层支架包括二层，两组降噪控制电路的电路板分别设置在一层上层支架上；底盘上的四个输入口位于底盘中部和四个输出口位于底盘边缘。
[0012]所述底盘为圆形；所述输出口和输入口为圆形口均为圆形。
[0013]所述上层支架还设一层上层支架，所述降噪控制电路还包括低压供电模块和遥控开关，低压供电模块和遥控开关设置在该上层支架上。
[0014]所述底盘和上层支架均由有机玻璃制成。
[0015]本发明具有如下有益效果:
(I)本发明选取的扬声器及拾音器的优势频段均在低频段，本发明基于主动噪声控制技术的特点，从外界环境进入小空间的中低频噪声可以被有效的减少，从而有效的改善小空间内部的声学环境。
[0016](2)本发明装置整体支撑材质由有机玻璃(或工程塑料)做成，透声性能佳，质量轻，体积小，且耐用，不会改变空间的整体布局。
[0017](3)本发明装置供电采用一节1.5V干电池，开关采用遥控开关，增加了操控的便捷性。
[0018](4)本发明装置结构简单，易于工艺实现，反相噪声输出单元采用动圈式扬声器，噪声采集单元采用驻极体拾音器，成本低廉，易于大规模生产。
[0019](5)本发明装置的测试方法简单，测量仪器采用分贝仪和频谱仪，模拟实际小环境，最大程度还原真实状况。
[0020]【附图说明】:
图1是本发明适用于小空间的降噪装置结构图。
[0021]图2是图1降噪装置的俯视图。
[0022]图3是本发明中降噪电路板原理图。
[0023]图4是本发明适用于小空间的降噪装置测试方案图。
[0024]图5是本降噪装置对于中低频段降噪效果的总体效果图。
[0025]图6是本降噪装置与测量仪器传感探头距离的关系图。
[0026]其中: 1、底盘；3、上层支架；12、反相噪声输出单元a ;13、反相噪声输出单元b ;14、反相噪声输出单元c ;15、反相噪声输出单元d ;16、噪声采集单元a ;17、噪声采集单元b ;18、噪声采集单元c ;19、噪声采集单元d ;31、降噪电路板a ;32、降噪电路板b ;33、低压供电模块；34、遥控开关；110、输出口 ；120、输入口 ；220、数据线；230、标准噪声发生器；250、小空间测试管道；260、分贝仪传感探头；270、频谱仪传感探头；280、传感探头支架；300、频谱仪；310、分贝仪；320、计算机。
[0027]【具体实施方式】:
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0028]请参照图1至图3，本发明一种适用于小空间的降噪装置，包括降噪电路和支架；降噪电路包括依次相连的噪声采集单元、信号放大单元、第一滤波单元、A/D转换单元、控制器单元、D/A转换单元、第二滤波单元、音频功放单元和反相噪声输出单元。其中，降噪电路中的控制器单元型号为AS3420芯片(也可使用其他AS系列芯片来实现，如AS3400、AS3500、AS3501、AS3502)。
[0029]底盘I为圆形结构，由两层有机玻璃粘合而成。在圆形底盘I上设有四层上层支架3，底盘I上开有四个输出口 110和四个输入口 120，输入口 120均匀分布在底盘I的中部，输出口 110均与分布在底盘I的边缘。降噪控制电路的电路板安装在上层支架3上，降噪电路中的噪声米集单兀设置在底盘I上的输入口 120位置，反相噪声输出单兀设置在底盘的输出口 110位置。
[0030]本发明中降噪控制电路设置两组，该两组的降噪控制电路电路板为降噪电路板a31和降噪电路板b32，其中降噪电路板a31设置在第一层上层支架3上，降噪电路板b32设置在第二层上层支架3上。噪声采集单元包括噪音噪声采集单元al6、噪音噪声采集单元bl7、噪音噪声采集单元cl8和噪音噪声采集单元dl9，四个所述噪音噪声采集单元分别对应设置在底盘I上输入口 120的位置上。四个所述噪音噪声采集单元均采用PC-K100型电容驻极体拾音器，对低频噪声敏感。
[0031]反相噪声输出单元包括反相噪声输出单元al2、反相噪声输出单元bl3、反相噪声输出单元cl4和反相噪声输出单元dl5，四个反相噪声输出单元分别对应设置在所述底盘I上输出口 110位置上，底盘上的四个输入口位于底盘中部和四个输出口位于底盘边缘。四个所述反相噪声输出单元均采用JVCMX10型40mm超薄动圈式扬声器，在低频段有极佳的输出特性和音质。
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