CN206370950U - 窄带噪声主动控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种窄带噪声主动控制设备，包括音频模块、控制模块、扬声器和误差噪声采集模块，所述音频模块，包括数字输入端口、第一模拟端口和第二模拟端口；控制模块包括数据输出端口，数据输出端口与数字输入端口通信连接，以用于将次级噪声的噪声数据传输给音频模块，其中，次级噪声用于抵消环境噪声；扬声器，通过第一模拟端口与音频模块建立通信连接，用于播放音频模块接收到的次级噪声，以消除环境噪声；误差噪声采集模块，通过第二模拟端口与音频模块建立通信连接，以用于将采集到的误差噪声的噪声数据发送给所述音频模块，所述误差噪声通过所述环境噪声与所述次级噪声叠加产生。可以用于窄带噪声主动控制，达到降噪的目的。

Description

窄带噪声主动控制设备

技术领域

本实用新型涉及噪声控制技术领域，更具体地涉及一种窄带噪声主动控制设备。

背景技术

噪声污染广泛存在于工业生产和日常生活中，而其中的周期性噪声，如发动机、压缩机、风扇及螺旋桨等旋转或往复设备所发出的噪声也十分常见。由于其噪声能量集中分布于特定的频带，所以被称为窄带噪声。随着电子技术的进步，主动噪声控制技术逐渐发展，相比于传统的被动噪声控制，主动噪声控制具有成本低、灵活性高等优点。

本实用新型提供一种新的窄带噪声主动控制装置。

实用新型内容

根据本实用新型提供了一种窄带噪声主动控制设备，包括音频模块、控制模块和扬声器，所述音频模块，包括数字输入端口、第一模拟端口和第二模拟端口；所述控制模块，包括数据输出端口，所述数据输出端口与所述数字输入端口通信连接，以用于将次级噪声的噪声数据传输给所述音频模块，其中，所述次级噪声用于抵消环境噪声；所述扬声器，通过所述第一模拟端口与所述音频模块建立通信连接，用于播放所述音频模块接收到的所述次级噪声，以消除环境噪声；所述误差噪声采集模块，通过所述第二模拟端口与所述音频模块建立通信连接，以用于将采集到的误差噪声的噪声数据发送给所述音频模块，所述误差噪声通过所述环境噪声与所述次级噪声叠加产生。

其中，所述音频模块还包括数字输出端口，所述控制模块还包括数据输入端口，所述音频模块的数字输出端口与所述控制模块的数据输入端口通信连接，以用于传输所述误差噪声的噪声数据至所述控制模块。

其中，所述音频模块包括音频处理器。

其中，所述音频处理器为WM8731音频器。

其中，所述控制模块包括现场可编程门阵列处理器。

其中，所述误差噪声采集模块包括声学传感器。

其中，所述误差噪声采集模块为麦克风。

其中，还包括箱体，所述箱体包括安装孔，所述音频模块、控制模块设置在所述箱体内，所述扬声器通过所述安装孔安装在箱体上。

其中，还包括箱体，所述箱体包括连接口，所述误差噪声采集模块通过所述连接口与所述箱体内的所述音频模块的第二模拟端口连接。

本实用新型实施例提供的窄带噪声主动控制设备，可以用于窄带噪声主动控制，达到降噪的目的。

附图说明

通过结合附图对本实用新型实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出根据本实用新型一个实施例的窄带噪声主动控制设备的示意性结构框图；

图2示出根据本实用新型实施例的音频模块的示意性电路原理图。

具体实施方式

为了使得本实用新型的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本实用新型的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是本实用新型的全部实施例，应理解，本实用新型不受这里描述的示例实施例的限制。基于本实用新型中描述的本实用新型实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本实用新型的保护范围之内。

噪声的产生会严重影响人们的日常生活和工作。例如，在人们驾驶出行的过程中，汽车车内的噪声会影响车内乘客的体验。本实用新型提供的窄带噪声主动控制设备可以对例如汽车车内发动机噪声进行主动控制，在实际应用中，可以通过实时采集汽车发动机信号，分析出汽车发动机噪声主要频率，进而可以利用本实用新型提供的窄带噪声主动控制设备对其进行主动控制，达到降噪的目的。

下面将结合附图对本实用新型提供的窄带噪声主动控制设备进行详细描述，以使本领域技术人员能够清楚、准确地理解本实用新型的技术方案。

图1示出根据本实用新型一个实施例的窄带噪声主动控制设备的示意性结构框图。

如图1所示，本实用新型提供的窄带噪声主动控制设备100可以包括音频模块110、控制模块120和扬声器130。

音频模块110可以包括数字输入端口111和第一模拟端口112，通过数字输入端口111与控制模块120通信连接，通过第一模拟端口112与扬声器130通信连接。

示例性地，音频模块110可以采用具有数字信号处理能力的音频处理器实现，可以理解，音频处理器可以与例如电阻、电容、电感等元器件形成音频电路，该音频电路即音频模块110。其中，电阻、电容、电感等元器件的型号等根据实际情况调整，本实用新型不对此进行限制。

进一步地，本实用新型实施例的音频模块110采用WM8731音频器实现。WM8731作为一个低功耗立体声的编码解码器和一个集成的耳机驱动，它提供一个独特的能力对于可编程的AD(Analog to Digital Convert，模拟-数字信号转换)和DA(Digital to AnalogConvert，数字-模拟信号转换)采样速率从一个时钟源。WM8731对于外接DSP(DigitalSignal Processing，数字信号处理)或者FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)作为音频数据处理时，其通过5线连接，bclk为bit时钟的控制，DACLRC/ADCLRC为其数据采集速率，DACDAT和ADCDAT为数字端口和模拟端口，通过AD出来的数据进入FPGA中进行处理，通过FPGA处理过后的数据输出DA内。图2示出根据本实用新型实施例的音频模块的示意性电路原理图，且为WM8731实现音频模块的电路原理图，可以通过图示及WM8731的原理理解音频模块的电路原理，在此不再赘述。

控制模块120可以包括数据输出端口121，数据输出端口121与数字输入端口111(例如，图2中的DACDAT)通信连接，以用于将次级噪声的噪声数据传输给音频模块110，其中，次级噪声用于抵消环境噪声。本领域技术人员可以理解的是，本实用新型中所述的“连接”或者“通信连接”可以是物理连接或逻辑连接，例如有线连接和无线连接。控制模块120可以是微控制器或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理器，例如，DSP、FPGA等等，也可以与一些电阻、电容等电子元器件组成控制模块120。控制模块120可以运行现有的指令或者程序(例如，FxLMS算法)实现生成次级噪声，以及将次级噪声发送给音频模块110。在本实用新型实施例中，由于FPGA运算处理能力强等特点，控制模块120优选FPGA。

扬声器130可以通过第一模拟端口112与音频模块110建立通信连接，用于播放音频模块110接收到的次级噪声，以消除环境噪声。次级噪声的信号幅度与环境噪声的信号幅度相同，且相位相反，因此能够达到抵消环境噪声的目的。

根据本实用新型一实施例，窄带噪声主动控制设备100还可以包括箱体(图中未示出)，箱体用于将集中设置设备中的各个模块。示例性地，箱体可以包括安装孔，音频模块110、控制模块120设置在箱体内，扬声器130通过安装孔安装在箱体上，其中，安装孔可以设置在箱体的任一个或者多个侧面，例如，上、下、左、右、前和后侧面。

如图1所示，音频模块110还可以包括第二模拟端口113，以及窄带噪声主动控制设备100还可以包括误差噪声采集模块140。误差噪声采集模块140可以通过第二模拟端口113与音频模块110建立通信连接，以用于将采集到的误差噪声的噪声数据发送给音频模块110，误差噪声通过环境噪声与次级噪声叠加产生。在实际应用中，误差噪声采集模块140与扬声器130可以分开设置安装，降噪区域即假设误差噪声采集模块140与扬声器130之间相对的区域，例如误差噪声采集模块140所在的垂直于地面的平面与扬声器130所在的垂直于地面的平面之间围夹的区域。举例来说，假设窄带噪声主动控制设备100应用于汽车内时，误差噪声采集模块140可以设置在汽车内部空间的尾部，扬声器130可以设置在汽车内部空间的头部(例如，副驾驶位置的正前方位置)，从而可以达到对汽车内部空间的降噪目的。

进一步地，音频模块110还可以包括数字输出端口114，控制模块120还可以包括数据输入端口122。音频模块110的数字输出端口114与控制模块120的数据输入端口122通信连接，以用于传输误差噪声的噪声数据至控制模块120。控制模块120可以运行现有指令或者程序，根据误差噪声调整次级噪声，具体可以参考相关技术，本实用新型不对此进行限制。

在一些示例中，误差噪声采集模块140可以包括声学传感器。进一步地，误差噪声采集模块140可以为麦克风，麦克风与音频模块110连接，采集误差噪声，并将误差噪声的数据发送给音频模块110。

根据本实用新型另一实施例，窄带噪声主动控制设备100还可以包括箱体(图中未示出)，箱体用于将集中设置设备中的各个模块。示例性地，箱体可以包括安装孔，音频模块110、控制模块120设置在箱体内，扬声器130通过安装孔安装在箱体上，其中，安装孔可以设置在箱体的任一个或者多个侧面，例如，上、下、左、右、前和后侧面。且箱体还可以包括连接口，误差噪声采集模块140可以通过连接口与箱体内的音频模块110的第二模拟端口113连接。通过箱体的封装，使设备更紧凑，在实际应用中，便于安装设置。

应用本实用新型实施例提供的窄带噪声主动控制设备，可以用于窄带噪声主动控制，达到降噪的目的。

尽管本文已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本实用新型的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本实用新型的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本实用新型的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本实用新型的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其实用新型点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本实用新型的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本实用新型实施例的导线悬挂点定位装置中的一些模块的一些或者全部功能。本实用新型还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本实用新型的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的组件或步骤。位于组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的组件。本实用新型可以借助于包括有若干不同组件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种窄带噪声主动控制设备，其特征在于，包括音频模块、控制模块、扬声器和误差噪声采集模块，

所述音频模块，包括数字输入端口、第一模拟端口和第二模拟端口；

所述控制模块，包括数据输出端口，所述数据输出端口与所述数字输入端口通信连接，以用于将次级噪声的噪声数据传输给所述音频模块，其中，所述次级噪声用于抵消环境噪声；

所述扬声器，通过所述第一模拟端口与所述音频模块建立通信连接，用于播放所述音频模块接收到的所述次级噪声，以消除环境噪声；

所述误差噪声采集模块，通过所述第二模拟端口与所述音频模块建立通信连接，以用于将采集到的误差噪声的噪声数据发送给所述音频模块，所述误差噪声通过所述环境噪声与所述次级噪声叠加产生。

2.根据权利要求1所述的窄带噪声主动控制设备，其特征在于，所述音频模块还包括数字输出端口，所述控制模块还包括数据输入端口，

所述音频模块的数字输出端口与所述控制模块的数据输入端口通信连接，以用于传输所述误差噪声的噪声数据至所述控制模块。

3.根据权利要求1所述的窄带噪声主动控制设备，其特征在于，所述音频模块包括音频处理器。

4.根据权利要求3所述的窄带噪声主动控制设备，其特征在于，所述音频处理器为WM8731音频器。

5.根据权利要求1所述的窄带噪声主动控制设备，其特征在于，所述控制模块包括现场可编程门阵列处理器。

6.根据权利要求1所述的窄带噪声主动控制设备，其特征在于，所述误差噪声采集模块包括声学传感器。

7.根据权利要求1或6所述的窄带噪声主动控制设备，其特征在于，所述误差噪声采集模块为麦克风。

8.根据权利要求1所述的窄带噪声主动控制设备，其特征在于，还包括箱体，所述箱体包括安装孔，所述音频模块、控制模块设置在所述箱体内，所述扬声器通过所述安装孔安装在箱体上。

9.根据权利要求1所述的窄带噪声主动控制设备，其特征在于，还包括箱体，所述箱体包括连接口，所述误差噪声采集模块通过所述连接口与所述箱体内的所述音频模块的第二模拟端口连接。