CN109994099A - 一种卧室用主动降噪装置及具有该主动降噪装置的卧室 - Google Patents
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Abstract
一种卧室用主动降噪装置,设置有噪声采集传感器、扬声器和控制器,扬声器和噪声采集传感器分别装配于卧室的内部,扬声器和噪声采集传感器与控制器电连接。该卧室用主动降噪装置,对卧室内部的噪声进行采集,然后经控制器将噪声信号分解成多个子带信号,转换得到带通滤波器权矢量,再将得到的带通滤波器权矢量转换生成对应的扬声器声场,并将等强度声波信号传送给对应的扬声器,通过对应的扬声器产生的声波抵减或者抵消卧室内部的噪声声波,实现降噪为用户提供一个宁静舒适的睡眠环境。一种卧室,具有卧室用主动降噪装置,通过卧室用主动降噪装置能为用户提供一个宁静舒适的睡眠环境。
Description
技术领域
本发明涉及智能家具领域,特别涉及一种卧室用主动降噪装置及具有该主动降噪装置的卧室。
背景技术
长期处于高噪音的环境下,人的听力往往会受损,长期在有噪音的环境下还会造成用户情绪问题。随着人们生活品质提高,人们对噪声的忍受度也越来越低,但是现有城市越来越繁忙,即使在晚上,用户也常常需要忍受外部的噪音的骚扰。
因此针对现有技术不足,提供一种卧室用主动降噪装置及具有该主动降噪装置的卧室以解决现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明的其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种卧室用主动降噪装置。该卧室用主动降噪装置能降低卧室内的噪声。
本发明的上述目的通过以下技术措施实现:
提供一种卧室用主动降噪装置,设置有用于采集卧室内部噪声的噪声采集传感器、用于产生与源噪声源呈180°反向的等强度声波的的扬声器和用于采集当前噪声大小并控制扬声器产生对应声波的控制器,扬声器和噪声采集传感器分别装配于卧室的内部,扬声器和噪声采集传感器与控制器电连接。
优选的,上述噪声采集传感器设置有多个。
优选的,上述扬声器设置有多个。
本发明的卧室用主动降噪装置,还设置有用于侦测经扬声器降噪后的噪声的误差回传传感器,误差回传传感器与控制器电连接。
本发明的卧室用主动降噪装置,还设置有带通滤波器,带通滤波器与控制器电连接。
本发明的卧室用主动降噪装置,还设置有声学共鸣箱,扬声器安装于声学共鸣箱内部。
优选的,上述声学共鸣箱设置有多个,且声学共鸣箱与扬声器一一对应。
本发明的卧室用主动降噪装置,设置有用于采集卧室内部噪声的噪声采集传感器、用于产生与源噪声源呈180°反向的等强度声波的的扬声器和用于采集当前噪声大小并控制扬声器产生对应声波的控制器,扬声器和噪声采集传感器分别装配于卧室的内部,扬声器和噪声采集传感器与控制器电连接。本发明的卧室用主动降噪装置,对卧室内部的噪声进行采集,然后经控制器将噪声信号分解成多个子带信号,转换得到带通滤波器权矢量,再将得到的带通滤波器权矢量转换生成对应的扬声器声场,并将等强度声波信号传送给对应的扬声器,通过对应的扬声器产生的声波抵减或者抵消卧室内部的噪声声波,实现降噪为用户提供一个宁静舒适的睡眠环境。
本发明的另一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种卧室。该卧室能提供一个低噪声的睡眠环境。
本发明的上述目的通过以下技术措施实现:
提供一种卧室,有上述的卧室用主动降噪装置。
优选的,上述噪声采集传感器装配于卧室的窗户边缘或者卧室的门体。
优选的,上述声学共鸣箱装配于卧室接近床体的墙体。
本发明的卧室,具有卧室用主动降噪装置,通过卧室用主动降噪装置能为用户提供一个宁静舒适的睡眠环境。
附图说明
利用附图对本发明作进一步的说明,但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明的降噪信号处理方法的信号流向示意图。
图2为实施例2的一种卧室的结构示意图。
图1至图2中,包括有:
控制器1、噪声采集传感器2、扬声器3、误差回传传感器4、窗户5、床体6、门体7。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1。
一种卧室用主动降噪装置,如图1所示,设置有用于采集卧室内部噪声的噪声采集传感器2、用于产生与源噪声源呈180°反向的等强度声波的扬声器3和用于采集当前噪声大小并控制扬声器3产生对应声波的控制器1,扬声器3和噪声采集传感器2分别装配于卧室的内部,扬声器3和噪声采集传感器2与控制器1电连接。
本发明的噪声采集传感器2设置有多个,如2个、3个、4个、10个、20个等,具体的实施的方式根据实际情况而定。本发明的扬声器3设置有多个,如2个、3个、4个、10个、20个等,具体的实施的方式根据实际情况而定。本实施例的噪声采集传感器2设置为4个,扬声器3设置为2个。
该卧室用主动降噪装置还设置有用于侦测经扬声器3降噪后的噪声的误差回传传感器4,误差回传传感器4与控制器1电连接。
该卧室用主动降噪装置还设置有带通滤波器,带通滤波器与控制器1电连接。
本发明的噪声采集传感器2的个数定义为A,误差回传传感器4的个数定义为Q,扬声器3个数定义为K,带通滤波器定义为D个。
降噪方法,包括以下步骤:
步骤一、确定并固定A个噪声采集传感器2、Q个误差回传传感器413和K个扬声器3的位置;
步骤二、确定初始噪声源到噪声采集传感器2的传递函数T1、扬声器311到目标降噪空间的传递函数T2和噪声采集传感器2到目标降噪空间的传递函数T3;
步骤三,A个噪声采集传感器2分别在卧室内空间中的收集所在区域的噪声采集传感器2信号,具体为R1(n),......,Ri(n),......,RA(n),4≤i≤A,i为正整数,
Q个误差回传噪音传感器收集分别在所在区域的误差回传传感器4的信号,具体为ε1(n),......,εv(n),......,εQ(n),1≤v≤Q,v和Q为正整数;
步骤四,将步骤一得到的A个噪声采集传感器2收集到的噪声采集传感器2信号转化为R(n)=[R1(n)......Ri(n).......RA(n)],Q个噪声采集传感器2修正后误差回传传感器4的信号转化为ε(n)=[ε1(n)......εv(n)......εQ(n)];
步骤五,将步骤四的R(n)通过式(Ⅰ)修正为
步骤六,D个带通滤波器将步骤五得到的对应分解为L个子带:r1(k),......,rg(k),......,rL(k),将步骤四得的.对应分解为L个子带:e1(k),......,eg(k),......,eL(k),L≥g≥2且L和g为正整数;
步骤七,将步骤六得到的子带r1(k),......,rg(k),......,rL(k)和e1(k),......,eg(k),......,eL(k),经由滤波X最小均方的计算出L个子带的自适应权重系数w1(k),......,wg(k),......,wL(k),w(k)是K×A×D的矩阵,r(k)是Q×(A×K×D),e(k)是Q×D的矩阵;
步骤八,将D个带通滤波器的L个子带自适应权重系数w1(k),......,wg(k),......,wL(k)进行快速傅利列转换转变成L×Z个频带,其中Z是K×A×D的矩阵;
步骤九,将步骤八得到的L×Z个频带经过频率叠加法叠加形成唯一A×K矩阵信号频率;
步骤十,将步骤九得到A×K矩阵信号频率进行傅利列逆转换转换求解得到带通滤波器权矢量Wij(n),其中1≤j≤K,4≤i≤A;
步骤十一,将步骤十得到带通滤波器权矢量Wij(n)转换生成K个扬声器3声场,K个扬声器311声场分别对应为S1(n),.....,Sj(n),.....,SK(n),其中1≤j≤K,并根据通过式(Ⅱ),通过噪声传感器采集到初始噪声源Ri(n)与带通滤波器权矢量Wji(n)的积以估算出第j扬声器3输出信号的最终噪声场Sj(n),
其中,是Wij(n)的转置矩阵,是Ri(n)经过T2传递函数后的转置矩阵,Sj(n)为与噪声源呈180°反向的等强度声波信号;
步骤十二,将等强度声波信号S1(n),.....,Sj(n),.....,SK(n)分别对应传送给K个扬声器3;
步骤十三,误差回传传感器4检测效果,进行迭代并修正自适应权重系数,得到符合要求的最终自适应权重系数并得到Sj’(n),进入步骤十四;
步骤十四,以Sj’(n)为最终等强度声波信号对应传送给相应的扬声器3;
通过式(Ⅲ)全带的代价函数以误差传感器信号的均方差表示以监督三维降噪模型的表现,
其中,n是通过自适应算法的迭代索引;
其中ε(n)=A(n)+Sj(n)·T2,其中A(n)为初始噪声源在烟机内部空间传递后形成的最终的噪声场。
其中步骤十三具体包括有,
步骤13.1,预设定误差回传噪音传感器的噪声值Γ(n)=C,其中C为误差回传噪音传感器测出所在区域的噪声值,判断Γ(n)与[A(n)-Sj(n)T2]2的关系,当[A(n)-Sj(n)T2]2>C时,进入步骤13.2,当[A(n)-Sj(n)T2]2≤C时,进入步骤13.4;
步骤13.2,将w1(k),......,wg(k),......,wL(k)分别代入式(Ⅳ)分别得到新的w1(k+1),......,wg(k+1),......,wL(k+1)的L个自适应权重系数,μ为收敛因子,进入步骤13.3,
w(k+1)=w(k)+[μ r(k)e(k)] 式(Ⅳ);
步骤13.3,令w1(k+1)=w1(k),......,wg(k+1)=wg(k),......,wL(k+1)=wL(k)分别为滤波器权向量,进入步骤八;
步骤13.4,令Sj(n)=Sj’(n),进入步骤十四。
本发明的C的值范围为-0.001dB至0.001dB。
本发明的卧室用主动降噪装置,对卧室内部的噪声进行采集,然后经控制器1将噪声信号分解成多个子带信号,转换得到带通滤波器权矢量,再将得到的带通滤波器权矢量转换生成对应的扬声器3声场,并将等强度声波信号传送给对应的扬声器3,通过对应的扬声器3产生的声波抵减或者抵消卧室内部的噪声声波,实现降噪为用户提供一个宁静舒适的睡眠环境。
实施例2。
一种卧室,如图2所示,具有实施例1的卧室用主动降噪装置。
噪声采集传感器2装配于卧室的窗户5边缘或者卧室的门体7。本实施例的噪声采集传感器2分别装配于卧室的窗户5边缘和卧室的门体7。声学共鸣箱装配于卧室接近床体6的墙体。
本发明的卧室,具有卧室用主动降噪装置,通过卧室用主动降噪装置能为用户提供一个宁静舒适的睡眠环境。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种卧室用主动降噪装置,其特征在于:设置有用于采集卧室内部噪声的噪声采集传感器、用于产生与源噪声源呈180°反向的等强度声波的扬声器和用于采集当前噪声大小并控制扬声器产生对应声波的控制器,扬声器和噪声采集传感器分别装配于卧室的内部,扬声器和噪声采集传感器与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的卧室用主动降噪装置,其特征在于:所述噪声采集传感器设置有多个。
3.根据权利要求2所述的卧室用主动降噪装置,其特征在于:所述扬声器设置有多个。
4.根据权利要求3所述的卧室用主动降噪装置,其特征在于:还设置有用于侦测经扬声器降噪后的噪声的误差回传传感器,误差回传传感器与控制器电连接。
5.根据权利要求4所述的卧室用主动降噪装置,其特征在于:还设置有带通滤波器,带通滤波器与控制器电连接。
6.根据权利要求5所述的卧室用主动降噪装置,其特征在于:还设置有声学共鸣箱,扬声器安装于声学共鸣箱内部。
7.根据权利要求6所述的卧室用主动降噪装置,其特征在于:所述声学共鸣箱设置有多个,且声学共鸣箱与扬声器一一对应。
8.一种卧室,其特征在于:具有如权利要求4至7所述的卧室用主动降噪装置。
9.根据权利要求8所述的卧室用主动降噪装置,其特征在于:所述噪声采集传感器装配于卧室的窗户边缘或者卧室的门体。
10.根据权利要求9所述的卧室用主动降噪装置,其特征在于:所述声学共鸣箱装配于卧室接近床体的墙体。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190709 |