CN107993644A - 一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪*** - Google Patents

一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪*** Download PDF

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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general

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Abstract

本发明公开了一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***,包括供电电源、定时开关、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；所述定时开关的电源输入端与供电电源连接，定时开关的电源输出端与噪声检测模块连接；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。本发明提供了一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***，既减小了校园宿舍内较大的环境噪声对学生产生的影响，也避免了不必要的电力资源浪费。

Description

一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***
技术领域
本发明涉及室内降噪，特别是涉及一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***。
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。
因此，对于校园宿舍而言，降低噪音就成为了急需解决的问题，一般情况下，校园的降噪措施都是以被动降噪为主，如隔音门窗，隔音玻璃等，降噪效果并不明显，并且采用此类降噪方式，往往需要关闭门窗，不利于空气流动；因此，提供一种主动降噪***来实现校园宿舍的降噪十分必要，但是，主动降噪***往往需要供电，但是，在一些时间段（例如白天学生前往教室上课时）校园宿舍内的降噪会造成很大的电力资源浪费，在噪声较小，对学生没有影响时，进行降噪也是不必要的，因此，对降噪条件进行控制非常重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***，能够定时接通噪声检测模块的电源，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，既减小了校园宿舍内较大的环境噪声对学生产生的影响，也避免了不必要的电力资源浪费。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***，包括供电电源、定时开关、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；所述定时开关的电源输入端与供电电源连接，定时开关的电源输出端与噪声检测模块连接；
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：本发明中，供电电源与噪声检测模块之间设置有定时开关，能够使得供电电源定时为噪声检测模块进行供电，使得噪声检测模块根据噪声检测结果，对降噪开关电路进行控制，从而控制主动降噪模块电源通断；基于定时开关，避免了不必要的时间段内（学生上课期间）对校园宿舍的噪声检测和主动降噪；基于噪声检测模块，避免了环境噪声较小对室内环境进行不必要的降噪；从而本发明既减小了校园宿舍内较大的环境噪声对学生产生的影响，也避免了不必要的电力资源浪费；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，一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***，包括供电电源、定时开关、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；所述定时开关的电源输入端与供电电源连接，定时开关的电源输出端与噪声检测模块连接；
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。
本发明的原理如下：在校园宿舍内，供电电源与噪声检测模块之间设置有定时开关，能够使得供电电源定时为噪声检测模块进行供电，使得噪声检测模块根据噪声检测结果，对降噪开关电路进行控制，从而控制主动降噪模块电源通断；基于定时开关，避免了不必要的时间段内（学生上课期间）对校园宿舍的噪声检测和主动降噪；基于噪声检测模块，避免了环境噪声较小对室内环境进行不必要的降噪，具体地：定时开关接通噪声检测模块的电源后，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。

Claims (3)

1.一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：包括供电电源、定时开关、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；所述定时开关的电源输入端与供电电源连接，定时开关的电源输出端与噪声检测模块连接；
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。
2.根据权利要求1所述的一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：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。
3.根据权利要求1所述的一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：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。
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