设于通风管口且能够声学交互的有源降噪装置及控制方法与流程

本发明涉及噪声控制技术领域，具体涉及一种设于通风管口且能够声学交互的有源降噪装置及控制方法。

背景技术：

随着现代社会的进步和人们生活水平的提高，噪声污染的问题日益突出，已经严重影响了人们的日常生活。随着噪声控制技术的广泛应用，来自于中央空调、新风系统进出风口的噪声，已成为室内环境下的主要噪声源之一。该噪声低频成分较为突出，难以在有限的空间内通过被动降噪手段进行有效的抑制。

有源噪声控制是一种基于声波相干叠加原理的噪声主动控制技术，其基本原理是在声场中引入次级声源、并利用其发出与原始噪声幅度相同但相位相反的“反噪声”，使原始噪声得到相干抵消，从而达到噪声抑制的目的。有源噪声控制技术体积小、重量轻，在控制低频噪声时具有显著的优势。公告号为cn104165255b的发明专利《一种通风管路用主被动复合消声器》，主要针对高风速通风管路(例如船舶)进行优化设计，其结构复杂、体积较大，难以用于日常室内环境下的中央空调、新风系统等管路。同时该技术方案中的扬声器、传声器都置于管道内部，仅能实现降噪，不具备声学交互功能。

随着智能音响等设备的普及以及语音交互的广泛应用，声学交互功能的需求将日益迫切。为了抑制低频噪声，有源噪声控制系统必须具备声学输入和输出器件(例如传声器和扬声器)，可以拾取目标区域的声信号(例如人发出的语音)并在目标区域内发出声音(例如音乐)，这为同时实现声学交互功能提供了必要条件。然而，有源降噪和声学交互之间相互形成干扰：有源降噪系统的传声器一般放置于低频噪声较为显著的位置，这对提取目标区域的语音等声学信号带来较大干扰；另外，直接利用有源降噪系统的扬声器播放音乐等声信号时，将对自适应降噪算法形成强烈干扰，严重影响系统的正常运行。如何将有源降噪和声学交互有机结合，目前仍缺乏有效方法。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种设于通风管口且能够声学交互的有源降噪装置及控制方法，其能够在实现有源降噪的同时实现声学交互。

技术方案一：

设于通风管口且能够声学交互的有源降噪装置，包括一壳体、一扬声器、一参考传声器、复数个误差传声器、一控制器以及一散流器；所述壳体的底面上开设一第一通孔，所述壳体的顶部开设一第二通孔；所述扬声器设于所述壳体内，且其纸盆朝外并设于所述第一通孔上，所述壳体与所述扬声器围成的内部空间形成所述扬声器的后腔；所述参考传声器设于所述第二通孔上且所述参考传声器的声学输入端朝向所述壳体的外部；各所述误差传声器均设于所述壳体的底面上且设于靠近所述底面边缘的位置，各所述误差传声器的声学输入端均朝向所述壳体的外部；所述控制器设于所述壳体内，所述扬声器、参考传声器以及各误差传声器均引线连接至所述控制器；所述散流器的中心位置开设一第三通孔，所述壳体的底面设于所述第三通孔内，将所述散流器安装于通风管口时，所述壳体上设有参考传声器的一侧作为内侧，设于所述通风管口的内部，所述壳体的底面作为外侧，设于所述通风管口，使所述扬声器直接向室内发声。

更优地，所述控制器包括一无线通信模块以及顺次连接的一a/d转换器、一数字信号处理器、一d/a转换器和一功率放大器，外部声控设备通过所述无线通信模块与所述数字信号处理器进行双向通信，所述a/d转换器采集所述参考传声器和各所述误差传声器的输出信号，所述d/a转换器将需要扬声器播放的信号输出至所述功率放大器，所述功率放大器连接所述扬声器。

更优地，所述有源降噪装置还包括一吸声材料层，除所述壳体的底面外，所述壳体的外表面设有所述吸声材料层，包括所述参考传声器的外侧，所述吸声材料层用于增加被动降噪效果，同时降低所述参考传声器的风噪。

更优地，所述壳体为锥形壳体，所述第二通孔开设于所述锥形壳体的顶部，所述参考传声器密封安装于所述第二通孔上，所述密封连接的方式包括黏胶或增设软垫。

技术方案二：

一种能够声学交互的有源降噪控制方法，所述参考传声器拾取通风管道内的声信号，其包括管道内部的原始噪声信号、由扬声器发出的反相噪声信号以及由扬声器播放的外部声控设备输入的音频信号；所述误差传声器拾取到的声信号包括：由管道内部传播而来的原始噪声信号和扬声器发出的反相噪声信号叠加而成的残留噪声信号、由扬声器播放的外部声控设备输入的音频信号以及人发出的控制语音；所述数字信号处理器内设有同时运行的用于处理声信号的软件模块，包括一降噪模块、一回声抵消模块和一降噪增强模块；在处理降噪和声学交互过程中，所述降噪模块、回声抵消模块和降噪增强模块同时运行，不分先后顺序；

所述控制方法具体如下：

通过所述降噪模块抑制通风管道内产生的低频辐射噪声：所述降噪模块包括降噪滤波器、声反馈通道模型、次级通道模型以及滤波器更新算法模块；所述降噪滤波器将管道内部的原始噪声滤波处理后输出与原始噪声幅度相同但相位相反的反相噪声，所述反相噪声与所述外部声控设备输入的音频信号叠加后作为所述降噪模块的输出信号，驱动所述扬声器，同时还作为所述声反馈通道模型的输入；所述降噪模块的输出信号经过所述声反馈通道模型滤波后取反，再与所述参考传声器拾取到的声信号进行叠加，叠加后消除所述参考传声器拾取到的由扬声器发出的反相噪声信号和由扬声器播放的外部声控设备输入的音频信号，仅剩下管道内部的原始噪声，将该原始噪声作为所述降噪滤波器的输入，同时，所述原始噪声还作为所述次级通道模型的输入，所述原始噪声经过所述次级通道模型滤波后作为所述滤波器更新算法模块的输入；

通过所述回声抵消模块获取人发出的控制语音：所述回声抵消模块包括复数个子模块，所述子模块与所述误差传声器一一对应设置，各子模块包括一回声抵消滤波器和一自适应算法模块；所述回声抵消滤波器的输入为外部声控设备输入的音频信号，将其滤波后取反，再与所述误差传声器拾取到的声信号进行叠加，该叠加后的信号作为所述子模块的输出信号，所述子模块的输出信号去除了由所述扬声器播放的外部声控设备输入的音频信号，但包括人的控制语音，将所述子模块的输出信号通过无线通信模块发送至外部声控设备，结合外部声控设备通过所述无线通信模块输入的音频信号，实现声学交互；同时，所述子模块的输出信号还作为所述自适应算法模块的输入和所述滤波器更新算法模块的输入，所述自适应算法模块的输入还包括外部声控设备输入的音频信号，所述自适应算法模块输出用于更新所述回声抵消滤波器的参数，所述自适应算法模块根据外部声控设备输入的音频信号和子模块的输出信号，对回声抵消滤波器的参数进行自适应调整，其目的是更好地消除误差传声器拾取的由所述扬声器播放的外部声控设备输入的音频信号；

所述滤波器更新算法模块的输入包括次级通道模型的输出信号以及各回声抵消子模块的输出信号的叠加，所述滤波器更新算法模块的输出用于对所述降噪滤波器的系数进行自适应调整，其目的是更好的抑制误差传声器拾取的残留噪声信号，从而实现更佳的有源降噪效果。

所述降噪增强模块的输入为各所述回声抵消滤波器的参数，所述降噪增强模块将各个回声抵消滤波器的参数进行叠加并时域平滑后，其结果作为次级通道模型的新参数，实现次级通道模型的实时更新。

更优地，所述降噪滤波器、声反馈通道模型、次级通道模型以及回声抵消滤波器均采用fir滤波器，其中所述次级通道模型和所述回声抵消滤波器具有相同的阶次。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明提供的有源降噪装置，无需对原有管路系统进行改造，体积小、使用方便，可有效抑制从通风管口向室内辐射的低频噪声；

(2)本发明提供的有源降噪装置，通过参考传感器拾取通风管道内的噪声，并通过扬声器播放反相噪声，使管道内的噪声和反相噪声相互抵消，从而有效抑制通风管口向室内辐射的低频噪声；

(3)本发明提供的有源降噪装置，通过误差传声器拾取人的语音，通过扬声器播放外部输入的音频信号，实现声学交互；

(4)在本发明提供的有源降噪控制方法，具有声重放和阵列声感知功能，将有源噪声控制和声学交互功能有机结合、相互促进，使二者具有较单独工作时更好的性能。

附图说明

图1为本发明有源降噪装置的结构示意图；

图2为本发明有源降噪装置的正视图；

图3为本发明有源降噪装置中控制器的示意图；

图4为本发明有源降噪控制方法的系统框图；

图5为本发明有源降噪控制方法的流程框图。

图中附图标记表示为：

1、壳体；11、第一通孔；12、第二通孔；2、扬声器；21、纸盆；3、参考传声器；4、误差传声器；5、控制器；51、无线通信模块；52、a/d转换器；53、数字信号处理器；54、d/a转换器；55、功率放大器；6、散流器；61、第三通孔；7、外部声控设备；8、吸声材料；100、降噪模块；101、降噪滤波器；102、声反馈通道模型；103、次级通道模型；104、滤波器更新算法模块；200、回声抵消模块；201、回声抵消滤波器；202、自适应算法模块；300、降噪增强模块。

具体实施方式

下面结合附图图1至图5和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

实施例一：

请参阅图1和图2，设于通风管口且能够声学交互的有源降噪装置，包括一壳体1、一扬声器2、一参考传声器3、复数个误差传声器4(图1至图3显示四个)、一控制器5以及一散流器6；所述壳体1的底面上开设一第一通孔11，所述壳体1的顶部开设一第二通孔12；所述扬声器2设于所述壳体1内，且其纸盆21朝外并设于所述第一通孔11上，所述壳体1与所述扬声器2围成的内部空间形成所述扬声器2的后腔；所述参考传声器3设于所述第二通孔12上且所述参考传声器3的声学输入端朝向所述壳体1的外部；各所述误差传声器4均设于所述壳体1的底面上且设于靠近所述底面边缘的位置，各所述误差传声器4的声学输入端均朝向所述壳体1的外部，即利用参考传声器3测量壳体1外部的噪声；所述控制器5设于所述壳体1内，所述扬声器2、参考传声器3以及各误差传声器4均引线连接至所述控制器5；所述散流器6的中心位置开设一第三通孔61，所述壳体1的底面设于所述第三通孔61内，将所述散流器6安装于通风管口时，所述壳体1上设有参考传声器3的一侧作为内侧，设于所述通风管口的内部，拾取通风管道内的声信号，所述壳体1的底面作为外侧，设于所述通风管口，使所述扬声器2直接向室内发声，同时利用底面误差传声器4拾取室内的声信号。本实施例中散流器整体呈矩形，壳体1的底面对应设置于矩形的通风管口；在其他实施例中，壳体1的底面、格栅也可呈圆形，此时散流器整体呈圆形，对应设置于圆形的通风管口。

下面对本发明的有源降噪装置的各个部件做进一步的说明。

在本实施例中，如图1所示，所述有源降噪装置还包括一吸声材料层8，除所述壳体1的底面外，所述壳体1的外表面设有所述吸声材料层8，包括所述参考传声器3的外侧，所述吸声材料层8用于增加被动降噪效果，同时降低所述参考传声器3的风噪。

所述壳体1为锥形壳体，所述第二通孔12开设于所述锥形壳体的顶部，所述参考传声器3安装于所述第二通孔12上，选用锥形壳体的优点是：风阻低，不会额外产生噪声。

所述参考传声器3与所述第二通孔12的连接处密封连接，所述密封连接的方式包括黏胶或增设软垫。

请参阅图3，所述控制器5包括一无线通信模块51以及顺次连接的一a/d转换器52、一数字信号处理器53、一d/a转换器54和一功率放大器55，外部声控设备7通过所述无线通信模块51与所述数字信号处理器53进行双向通信，所述a/d转换器52采集所述参考传声器3和各所述误差传声器4的输出信号，所述d/a转换器54将需要扬声器2播放的信号输出至所述功率放大器55，所述功率放大器55连接所述扬声器2。

本发明的工作原理是：将所述有源降噪装置安装于通风管口处，所述参考传声器3位于通风管道内，其拾取的声信号包括：管道内部的原始噪声信号、由扬声器2发出的反相噪声信号以及由扬声器2播放的外部声控设备7输入的音频信号，其中反相噪声信号是所述数字信号处理器53处理后发出的与原始噪声幅度相同但相位相反的噪声，该反相噪声在管口外部与原始噪声相互抵消，从而大幅度衰减由通风管口向室内辐射的低频噪声，实现有源降噪。所述误差传声器4位于通风管道口，拾取的声信号包括：由管道内部传播而来的原始噪声信号和扬声器(2)发出的反相噪声信号叠加而成的残留噪声信号、由扬声器2播放的外部声控设备7输入的音频信号以及人发出的控制语音。其中，有源降噪可大幅度衰减所述的残留噪声信号，而所述外部声控设备7输入的音频信号可通过所述数字信号处理器53处理消除，从而获得纯净的控制语音，进而通过无线通信模块51传输控制语音至外部声控设备7；同时，通过无线通信模块51将外部声控设备7的音源输入发送至所述数字信号处理器53，由数字信号处理器53处理后经功率放大器55推动扬声器2发声，从而实现与外部声控设备7的声学交互功能。

实施例二：

请参阅图4和图5，一种能够声学交互的有源降噪控制方法，其结合实施例一所述的有源降噪装置，所述参考传声器3拾取通风管道内的声信号，其包括管道内部的原始噪声信号、由扬声器2发出的反相噪声信号以及由扬声器2播放的外部声控设备7输入的音频信号；所述误差传声器4拾取到的声信号包括：由管道内部传播而来的原始噪声信号和扬声器2发出的反相噪声信号叠加而成的残留噪声信号、由扬声器2播放的外部声控设备7输入的音频信号以及人发出的控制语音；所述数字信号处理器53内设有用于处理声信号的软件模块，包括一降噪模块100、一回声抵消模块200和一降噪增强模块300；三者同时运行，不分先后顺序；

所述控制方法具体如下：

通过所述降噪模块100抑制通风管道内产生的低频辐射噪声，具体地：所述降噪模块100包括降噪滤波器101、声反馈通道模型102、次级通道模型103以及滤波器更新算法模块104；所述降噪滤波器101将管道内部的原始噪声滤波处理后输出与原始噪声幅度相同但相位相反的反相噪声，所述反相噪声与所述外部声控设备7输入的音频信号叠加后作为所述降噪模块100的输出信号，驱动所述扬声器2，同时所述降噪模块100的输出信号还作为所述声反馈通道模型102的输入；所述降噪模块100的输出信号经过所述声反馈通道模型102滤波后取反，再与所述参考传声器3拾取到的声信号进行叠加，叠加后消除所述参考传声器3拾取到的由扬声器2发出的反相噪声信号和由扬声器2播放的外部声控设备7输入的音频信号，仅剩下管道内部的原始噪声，将该原始噪声作为所述降噪滤波器101的输入，同时，所述原始噪声还作为所述次级通道模型103的输入，所述原始噪声经过所述次级通道模型103滤波后作为所述滤波器更新算法模块104的输入；

通过所述回声抵消模块200获取人发出的控制语音，具体地：所述回声抵消模块200包括复数个子模块，所述子模块与所述误差传声器4一一对应设置，各子模块包括一回声抵消滤波器201和一自适应算法模块202；所述回声抵消滤波器201的输入为外部声控设备7输入的音频信号，将其滤波后取反，再与所述误差传声器4拾取到的声信号进行叠加，该叠加后的信号作为所述子模块的输出信号，所述子模块的输出信号去除了由所述扬声器2播放的外部声控设备7输入的音频信号，但包括人的控制语音，将所述子模块的输出信号通过无线通信模块51发送至外部声控设备7，结合外部声控设备7通过所述无线通信模块51输入的音频信号，实现声学交互。

同时，所述子模块的输出信号还作为所述自适应算法模块202的输入和所述滤波器更新算法模块104的输入，所述自适应算法模块202的输入还包括外部声控设备7输入的音频信号，所述自适应算法模块202输出用于更新所述回声抵消滤波器201的参数。

所述自适应算法模块202根据外部声控设备7输入的音频信号和子模块的输出信号，对回声抵消滤波器201的参数进行自适应调整，其目的是更好地消除误差传声器4拾取的由所述扬声器2播放的外部声控设备输入7的音频信号；

所述滤波器更新算法模块104的输入包括次级通道模型103的输出信号以及各回声抵消子模块的输出信号的叠加，所述波器更新算法模块104的输出用于对所述降噪滤波器101的系数进行自适应调整，其目的是更好的抑制误差传声器4拾取的残留噪声信号，从而实现更佳的有源降噪效果。

所述滤波器更新算法模块104和自适应算法模块采用的算法包括lms、rls、ap等通用的自适应算法。

在本实施例中，所述降噪滤波器101、声反馈通道模型102、次级通道模型103以及回声抵消滤波器201均采用fir滤波器，其中所述次级通道模型103以及回声抵消滤波器201具有相同的阶数。

所述降噪增强模块300的输入为各所述回声抵消滤波器201的参数，所述降噪增强模块300将各个回声抵消滤波器201的参数进行叠加并时域平滑后，其结果作为次级通道模型103的新参数，实现次级通道模型103的实时更新。

在本发明有源降噪控制方法的应用场景中，在降噪模块100运行初期，降噪模块100未运行稳定，误差传声器4拾取到的声信号由三部分构成：一是从通风管道管口向室内辐射的低频噪声，二是由扬声器2播放的外部声控设备7输入的音频信号(例如音乐)，三是人发出的控制语音。这三种声信号成分相互之间构成干扰，从而影响不同声学处理模块的功能效果。

首先，当降噪模块100稳定工作后，由管口向室内辐射的低频噪声成分将得到大幅度抑制，此时误差传声器4拾取到的从通风管道管口向室内辐射的低频噪声得到较大程度衰减。所述降噪模块100的基本原理：由参考传声器3拾取管道内部的原始噪声信号，经降噪滤波器101滤波并驱动扬声器2发出与原始噪声幅度相同但相位相反的反相噪声，该噪声与原始噪声相互抵消，从而大幅度衰减由通风管口向室内辐射的低频噪声。但在实际工作中参考传声器3拾取的信号主要包括四部分：一是管道内部的原始噪声信号，二是由扬声器2发出的反相噪声，三是由扬声器2播放的外部声控设备7输入的音频信号(例如音乐)，四是人发出的控制语音。由于参考传声器3置于管道内部，上面第四部分信号较弱，其影响可以忽略；然而，第二、三部分将构成反馈环路，严重干扰降噪模块100的正常运行。为了消除这一反馈环路，利用声反馈通道模型102建立扬声器2至参考传声器3间的声学传递函数模型，从而对第二、三部分信号进行预测并从参考信号中消除。

驱动扬声器2的信号包括两部分的叠加：一是降噪滤波器101的输出，驱动扬声器2将发出反相噪声，完成主动降噪功能；二是外部声控设备7输入的音频信号驱动扬声器2完成声重放，即发出用户期望的声音，例如音乐。

降噪模块100工作稳定后，扬声器2发出的反相噪声将与通风管路原始噪声相互抵消，从而大幅度衰减误差传声器4拾取的第一部分噪声能量。然而，由于扬声器2距离误差传声器4较近，扬声器2播放的外部声控设备7输入的音频信号(即用户期望的声音)能量较大，将会对室内其他声信号成分形成强烈干扰。回声抵消模块200的功能即为去除这一干扰，该模块输出信号中室内其他声信号成分的信噪比将得到大幅提高。

其次，当降噪模块100未进入稳定工作状态时，回声抵消各子模块输出信号中仍然具有较强的管口低频辐射噪声成分。因此，所有回声抵消子模块输出信号叠加后输入降噪模块100，所述滤波器更新算法模块104将根据该叠加信号中的低频噪声能量调整降噪滤波器101的参数，使降噪模块100进入稳定的工作状态。所述滤波器更新算法模块104的另一个输入是经次级通道模型103滤波的管内原始噪声信号，利用次级通道模型103建立扬声器2至所有误差传声器4拾取信号之和的声学传递函数模型。所述滤波器更新算法模块104可采用lms、rls、ap等通用自适应算法。

在有源噪声控制领域，次级通道模型103是指扬声器2至误差传声器4间的传递函数，本发明中指扬声器2至所有误差传声器4信号之和的传递函数。如前所述，降噪模块100中需要利用这一传递函数的模型完成降噪滤波器101参数的自适应调节功能。实际应用中，受障碍物、室内移动物体以及扬声器2疲劳特性的影响，次级通道的频响常常是时变的。这将使次级通道模型103和实际响应间出现差异，从而影响降噪效果甚至整体模块的稳定性。而回声抵消模块200中恰好包含了对时变次级通道模型103的有效估计，因此利用降噪增强模块将回声抵消模块200和降噪模块100有机结合起来。

现结合具体算法给出具体实现过程：

各信号表示如下：参考传声器信号x(n)，第i路误差传声器信号ei(n)，外部音源输入信号l(n)，降噪滤波器输出信号u(n)，降噪模块输出信号y(n)，声反馈通道模型输出信号f(n)，次级通道模型输出信号r(n)，对应于第i路误差传声器的回声抵消子模块输出信号di(n)。

降噪模块100：

降噪滤波器101是一n阶fir滤波器，其系数为w(n)＝[w1(n),w2(n),...,wn(n)]，滤波器输入、输出分别为：

p(n)＝x(n)-f(n)，

降噪模块100的输出为u(n)和l(n)的叠加：y(n)＝u(n)+l(n)，该信号通过功率放大器55驱动扬声器2发声；

同时，y(n)还作为声反馈通道模型102的输入信号，产生输出f(n+1)；声反馈通道模型102是一k阶fir滤波器，其滤波器系数b＝[b1,b2,...,bk]，其输入输出关系为：

次级通道模型103是一l阶fir滤波器，其滤波器系数s(n)＝[s1(n),s2(n),...,sl(n)]，输入输出关系为：

将所有di(n)叠加得到d(n)，利用r(n)和d(n)、根据lms算法对降噪滤波器101系数进行自适应更新：

wi(n+1)＝wi(n)-μd(n)r(n-i)，

式中μ为一常数，典型取值为0.1。

初始化：算法执行前，w(0)置0，b和s(0)则通过离线系统辨识的方法得到，其中声反馈通道模型102是功率放大器55输入信号和参考传声器3输出信号间的传递函数，而次级通道模型103则是功率放大器55输入信号和所有误差传声器4输出叠加信号间的传递函数。

回声抵消模块200：

对应于第i个回声抵消子模块的回声抵消滤波器201是一l阶fir滤波器，其滤波器系数ci(n)＝[ci1(n),ci2(n),...,cil(n)]，输入l(n)与输出ki(n)的关系为：

该回声抵消子模块的输出为：

di(n)＝ei(n)-ki(n)；

利用lms算法对ci(n)进行更新：

cij(n+1)＝cij(n)-ηdi(n)l(n-j)，

式中η为一常数，典型取值为0.1。

初始化：算法执行前，ci(n)置为0。

降噪增强模块300：

将所有回声抵消滤波器201系数ci(n)相加，利用时域平滑算法进行处理，得到的结果对s(n)进行更新：

s(n+1)＝(1-λ)s(n)+λc(n)，

式中λ为一常数，典型取值为0.01。

本发明提供的一种能够声学交互的有源降噪控制方法，具有声重放功能——用户利用外部声控设备7提供音源输入信号，通过扬声器2播放用户期望听到的音频；以及阵列声感知功能——通过多个误差传感器形成阵列，感知人发出的控制语音，并发送至外部声控设备7；同时将有源噪声控制与回声抵消控制进行了有机的结合。其中有源噪声控制采用前馈结构和算法，可抑制误差传声器4处的通风管路噪声，使误差传声器4形成的阵列拾取室内声学信号(即人发出的控制语音)时受到低频噪声干扰更小；同时，在外部声控设备7音源输入进行室内声重放情况下，利用回声抵消的自适应算法的中间参数，对次级通道模型103参数进行动态、实时的调整，实现了扬声器2至误差传声器4间物理通道模型的实时更新，从而提高有源降噪系统的稳定性和降噪效果。另外，由于通风管口一般位于室内天花板的中间部位，此时由误差传声器4构成的阵列将更少的受到室内家具及移动物体造成的声反射、散射的影响，提升声学信号拾取的准确度，提升声学交互产品的舒适度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。