CN107993645A - 一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪*** - Google Patents

一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪*** Download PDF

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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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    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase

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Abstract

本发明公开了一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪***，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。

Description

一种基于噪声采集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噪声采集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。
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。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪***，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***，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***，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。

Claims (4)

1.一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：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。
2.根据权利要求1所述的一种基于噪声采集的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：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。
3.根据权利要求1所述的一种基于噪声采集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。
4.根据权利要求1所述的一种基于噪声采集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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