一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪系统的制作方法

本发明涉及室内降噪，特别是涉及一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪系统。

背景技术：

近年来，随着我国高等教育规模的不断扩大，学校招生数量不断增加，校园宿舍也不断扩建，以方便学生住宿；一些学校的校园建立在比较安静的郊区，但出于交通方便的考虑，依然有一些学校的校园所在位置比较喧闹，并且，学校周边本身也会形成一个生活区域，噪声是无可避免的，在校园宿舍中，噪声可能会对学生的校园生活产生不良影响，使学生产生烦躁、焦虑等不良情绪；特别是在睡眠期间，如果受到噪声的影响，非常容易使学生从睡梦中惊醒，或者彻夜难眠，导致学生睡眠不足、精神不佳，进而不利于学生的正常学习。

就目前而言，校园宿舍中降噪方式大多以被动降噪为主，如隔音玻璃，隔音门窗等，但这种降噪方式成本高，同时睡觉期间关闭门窗，不利于空气流通。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪系统，能够在检测到噪声较大时，及时控制降噪开关电路导通，进而主动降噪模块开始工作，以主动降噪的方式抵消噪声，有利于保证校园宿舍内的安静，提高学生的夜间睡眠质量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪系统，包括供电电源、降噪开关电路、噪声检测模块和主动降噪模块；

所述降噪开关电路的电源输入端与供电电源连接，降噪开关电路的电源输出端与主动降噪模块连接；所述噪声检测模块包括噪声传感器、基准电压源和电压比较器，所述噪声传感器设置于宿舍内，噪声传感器的输出端与电压比较器的同相输入端连接，电压比较器的反相输入端与基准电压源连接，电压比较器的输出端与降噪开关电路的控制输入端连接。

所述的电源模块还直接与噪声检测模块连接，用于为噪声检测模块供电。

所述主动降噪模块包括设置于宿舍内的拾音器、反相器和扬声器，所述拾音器的输出端与反相器连接，反相器的输出端与扬声器连接。

所述的降噪开关电路包括pmos管t1和三极管q1，pmos管t1的源极s作为降噪开关电路的电源输入端，连接到供电电源；pmos管t1的漏极d作为降噪开关电路的电源输出端，连接到主动降噪模块，pmos管t1的源极s和漏极d之间并联有第一电阻r1，pmos管t1的源极s还依次通过第二电阻r2和第三电阻r3连接到三级管q1的集电极c，pmos管t1的栅极g连接到第二电阻r2和第三电阻r3之间；三级管q1的发射极e接地，三极管q1的基极b与第四电阻r4的一端连接，第四电阻r4的另一端作为降噪开关电路的控制输入端，与电压比较器的输出端连接。

本发明的有益效果是：本发明包括噪声检测模块，能够检测噪声大小，在检测到噪声较大时，及时控制降噪开关电路导通，进而主动降噪模块开始降噪工作，有利于保证校园宿舍内的安静；并且主动降噪模块中，通过拾音器采集校园宿舍内的环境噪声，送入反相器进行反相，生成与噪声同频率同振幅反相位的信号，再通过扬声器，发出与环境噪声同频率同振幅反相位的声波来抵消环境噪声，从而达到降低噪声影响、提高睡眠质量的效果，相比于传统关闭隔音门窗的被动降噪方式，具有成本低、效果好，有利于空气流通的优势。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为降噪开关电路的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪系统，包括供电电源、降噪开关电路、噪声检测模块和主动降噪模块；

所述降噪开关电路的电源输入端与供电电源连接，降噪开关电路的电源输出端与主动降噪模块连接；所述噪声检测模块包括噪声传感器、基准电压源和电压比较器，所述噪声传感器设置于宿舍内，噪声传感器的输出端与电压比较器的同相输入端连接，电压比较器的反相输入端与基准电压源连接，电压比较器的输出端与降噪开关电路的控制输入端连接。

所述的电源模块还直接与噪声检测模块连接，用于为噪声检测模块供电。

所述主动降噪模块包括设置于宿舍内的拾音器、反相器和扬声器，所述拾音器的输出端与反相器连接，反相器的输出端与扬声器连接。

如图2所示，所述的降噪开关电路包括pmos管t1和三极管q1，pmos管t1的源极s作为降噪开关电路的电源输入端，连接到供电电源；pmos管t1的漏极d作为降噪开关电路的电源输出端，连接到主动降噪模块，pmos管t1的源极s和漏极d之间并联有第一电阻r1，pmos管t1的源极s还依次通过第二电阻r2和第三电阻r3连接到三级管q1的集电极c，pmos管t1的栅极g连接到第二电阻r2和第三电阻r3之间；三级管q1的发射极e接地，三极管q1的基极b与第四电阻r4的一端连接，第四电阻r4的另一端作为降噪开关电路的控制输入端，与电压比较器的输出端连接。

本发明的工作原理如下：在校园宿舍内，噪声传感器能够实时采集环境噪声，并输出电压信号给电压比较器，输出的电压信号大小能够反映噪声的大小，当环境噪声较大，使得噪声传感器输出的电压信号大于基准电压源的电压时，电压比较器的同相输入电压大于反相输入电压，此时，电压比较器输出高电平到降噪开关电路的控制输入端，此时降噪开关电路导通，主动降噪设备开始工作，以实现校园宿舍内的降噪；当环境噪声较小，噪声传感器输出的电压信号小于基准电压源的电压时，电压比较器同相输入电压小于反相输入电压，电压比较器输出低电平到降噪开关电路的控制输入端，此时降噪开关电路截止，主动降噪设备停止工作，因此，通过噪声检测模块，能够根据噪声的大小，控制主动降噪设备的工作或停止，进而不仅能够实现较大噪声环境下实现主动降噪，也能在噪声较小的环境下关闭主动降噪设备以节约电力资源。

在主动降噪过程中，通过拾音器采集校园宿舍内的环境噪声，送入反相器进行反相，生成与噪声同频率同振幅反相位的信号，再通过扬声器，发出与环境噪声同频率同振幅反相位的声波来抵消环境噪声，从而达到降低噪声影响，相比于传统关闭隔音门窗的被动降噪方式，具有成本低、效果好，有利于空气流通的优势。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪系统，包括供电电源、降噪开关电路、噪声检测模块和主动降噪模块；所述降噪开关电路的电源输入端与供电电源连接，降噪开关电路的电源输出端与主动降噪模块连接；所述噪声检测模块包括噪声传感器、基准电压源和电压比较器，所述噪声传感器设置于宿舍内，噪声传感器的输出端与电压比较器的同相输入端连接，电压比较器的反相输入端与基准电压源连接，电压比较器的输出端与降噪开关电路的控制输入端连接。本发明能够在检测到噪声较大时，及时控制降噪开关电路导通，进而主动降噪模块开始工作，以主动降噪的方式抵消噪声，有利于保证校园宿舍内的安静，提高学生的夜间睡眠质量。

技术研发人员：刘敏
受保护的技术使用者：成都星达微科技有限公司
技术研发日：2017.12.04
技术公布日：2018.05.04