一种具有主动降噪功能的散热风扇的制作方法

本发明涉及有源主动降噪技术领域，尤其涉及一种具有主动降噪功能的散热风扇。

背景技术：

降低噪音通常所采用的三种降噪措施，即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪，都是被动的。为了主动地消除噪声，人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理是：所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反（相差180°），就可以将这噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办法是：从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由此看来，有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明提出了一种具有主动降噪功能的散热风扇。应用于服务器散热风扇可以一定程度上降低风扇噪音指标。

本发明的技术方案是：

一种具有主动降噪功能的散热风扇，包括风道，前置麦克风，扬声器，功放电路，反相电路，风扇。通过圆柱形风道将三维空间传播的噪音近似转化为二维空间平面波，麦克风接收噪声信号后，信号经反相电路变为同频反相的信号，经功放电路放大后驱动扬声器发射反向波抵消噪声，实现主动降噪功能。

在风扇风口处安装圆柱形风道，在风道近风扇侧放置麦克风用来收集风扇噪声信号，麦克风将音频信号输入反相电路，信号经反相电路变为同频反相的信号，经功放电路放大后来驱动扬声器，扬声器设置在风道远风扇侧，扬声器会发射与噪声信号频率相同相位相反的反向波来抵消噪音，达到主动降噪的效果。麦克风与反相电路相连，反相电路与功放电路板相连，功放电路板与扬声器相连，数字电位器与反相电路中反馈电阻相连，通过调节数字电位器间接控制放大器增益，从而调节降噪效果，整个系统由电池供电。

根据声波导理论，当声波频率低于导管的截止频率声波在导管中就以平面波的形式传播。考虑到有源主动降噪技术主要降低风扇的低频噪音，风扇噪音频率最高预计为1000hz。安装于风扇风口处的圆柱形风道半径为10cm即可保证风道的截止频率高于1000hz，在这个风道内风扇噪音便以平面波的形式传播。

在风扇近风道处设置麦克风来收集风扇噪音信号，麦克风与反相电路相连，向反相电路输入音频信号。模拟音频信号经反相放大器后变为同频反相的模拟信号。

反相电路与功放电路相连，通过功放电路多级放大驱动扬声器，使扬声器发出与风扇噪音声波同频反相的声波，扬声器设置在远风扇侧，从而实现风道外部的风扇噪音降低的效果。

数字电位器与反相器电路中的反馈电阻相连，通过mcu来控制数字电位器数值，从而控制反馈电阻大小，间接控制反相放大器增益，从而调节降噪效果。

本发明的有益效果是

利用声波导理论使风扇与一个口径足够大的通风导管连接，使三维空间传播的噪声波近似为二维平面波，并且采用全模拟器件提高了信号速度，增强了主动降噪效果。

附图说明

图1是本发明的系统架构图；

图2是本发明的反相电路原理图。

具体实施方式

下面对本发明的内容进行更加详细的阐述：

1、根据声波导理论，当声波频率低于导管的截止频率声波在导管中就以平面波的形式传播。考虑到有源主动降噪技术主要降低风扇的低频噪音，风扇噪音频率最高预计为1000hz。安装于风扇风口处的圆柱形风道半径为10cm即可保证风道的截止频率高于1000hz，在这个风道内风扇噪音便以平面波的形式传播。

2、在风扇近风道处设置麦克风来收集风扇噪音信号，麦克风与反相电路相连，向反相电路输入音频信号。模拟音频信号经反相放大器后变为同频反相的模拟信号。

3、反相电路与功放电路相连，通过功放电路多级放大驱动扬声器，使扬声器发出与风扇噪音声波同频反相的声波，扬声器设置在远风扇侧，从而实现风道外部的风扇噪音降低的效果。

4、数字电位器与反相器电路中的反馈电阻相连，通过mcu来控制数字电位器数值，从而控制反馈电阻大小，间接控制反相放大器增益，从而调节降噪效果。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种具有主动降噪功能的散热风扇，属于风扇降噪技术领域，本发明包括风道，前置麦克风，扬声器，功放电路，反相电路，风扇；通过圆柱形风道将三维空间传播的噪音近似转化为二维空间平面波，麦克风接收噪声信号后，信号经反相电路变为同频反相的信号，经功放电路放大后驱动扬声器发射反向波抵消噪声，实现主动降噪功能。

技术研发人员：田梦哲;于晓艳;刘强;孙志正
受保护的技术使用者：济南浪潮高新科技投资发展有限公司
技术研发日：2018.08.01
技术公布日：2018.12.21