CN101996626A

CN101996626A - 噪音消除方法与装置

Info

Publication number: CN101996626A
Application number: CN2010105255140A
Authority: CN
Inventors: 伊格尔·A·克里希塔福维奇
Original assignee: Suzhou Bei'ang Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Beiang Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: CN101996626B; CN201860440U

Abstract

本发明提供了一种噪音消除装置及方法，包括一个产生空气调节的电晕电极；一个在所述电晕电极上产生电势的高压电源；一个可调节所述电势大小的控制电路；以及一个与所述控制电路相连的声音探测装置。其噪音消除方法包括以下步骤：第一步、传入声音检测，根据声音强度和波形产生相应的电信号；第二步、根据声音强度和波形将上述电信号转换成相应的高压信号；第三步、根据传入声音的强度产生离子发射强度和波形；第四步、由离子发射产生与传入声音有相反相位的声音。与现有技术相比，本发明的有益效果是：及时有效地消除噪音。

Description

噪音消除方法与装置

技术领域

本发明涉及一种噪音消除方法与装置，尤其是涉及一种通过空气调节的噪音消除方法与装置。

背景技术

有很多专利，如美国专利第4,689,821号、第5,499,301号和第7,292,704号，均描述了噪音控制系统，这些噪音控制系统均是通过与振幅相同但声位相反的次级噪音源输出，从而减少传入噪音水平。

又如美国专利第7,536,018号描述的噪音消除系统，它有扬声器在控制信号的基础上发出消除信号。其中，该噪音消除系统的麦克风用于探测错误信号，然后在同样的区域里噪音能被减小到与麦克风接收之前相同水平。

然而，在现有技术中，并未系统的揭示噪音消除流程。为了达到噪音控制这一要求，“次级来源”应当覆盖或阻止声波传入噪音区域，但这样没有意义而且并不比传统的隔音墙来的有效。

现有的噪音消除装置的另一大缺点是传统扬声器需要使用薄膜，然而薄膜的质量可能造成惯性迟滞，这些薄膜使扬声器不能瞬间发声。因此现有的噪音消除装置只能减少重复的，有固定频率的噪音，在实际使用过程中是效率很低的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种改进的噪音消除方法，通过空气振动消除噪音。

相应的，本发明还提供一种改进的噪音消除装置。

本发明的目的通过提供以下方法实现：

一种噪音消除方法，其包括以下步骤：

第一步、传入声音检测，根据声音强度和波形产生相应的电信号；

第二步、根据声音强度和波形将上述电信号转换成相应的高压信号；

第三步、根据传入声音的强度产生离子发射强度和波形；

第四步、由离子发射产生与传入声音有相反相位的声音。

相应地，本发明的目的还可通过提供以下装置实现：

一种噪音消除装置，其中，所述噪音消除装置包括一个产生空气调节的电晕电极；一个在所述电晕电极上产生电势的高压电源；一个可调节所述电势大小的控制电路；以及一个与所述控制电路相连的声音探测装置。

作为本发明的进一步特征，所述噪音消除装置还包括一与所述高压电源相连，并接收与所述电晕电极上不同电势的加速电极。

作为本发明的进一步特征，所述高压电源包括一直流电压部分和一交流电压部分。

作为本发明的进一步特征，所述直流电压部分和所述交流电压部分通过相应的终端串连。

作为本发明的进一步特征，所述交流电压部分包括低频电路和高频电路。

作为本发明的进一步特征，所述高压电源还包括了至少一个变压器、与所述变压器和输入高压电源相连的一次绕组，以及一整流器。

作为本发明的进一步特征，所述变压器设有至少一个二次绕组；所述整流器与相应的所述二次绕组相连。

作为本发明的进一步特征，所述噪音消除装置的高压电源输出电压位于电晕电压发生值和加速电极空间放电界限值之间。

作为本发明的进一步特征，所述高压电源终端接地或者与安全电势相连。

作为本发明的进一步特征，所述声音探测部分与所述电晕电极的距离小于所述声音探测部分与所述加速电极的距离。

作为本发明的进一步特征，所述声音探测部分与所述电晕电极的距离大于所述声音探测部分与所述加速电极的距离。

本发明的有益效果主要体现在：及时有效的消除噪音。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种实施方式的噪音消除装置中的静电空气加速器原理图。

图2为本发明静电空气加速器发出的声波图。

图3为本发明一种实施方式的噪音消除装置的原理图。

图4为本发明一种实施方式的高压电源的电路图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、发明目的和有益效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示步骤相同的部分。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

本发明是关于噪音消除方法，包括了以下几个步骤：

1、传入声音检测，根据声音强度和波形产生相应的电信号；

2、根据声音强度和波形将上述电信号转换成相应的高压信号；

3、根据传入声音的强度产生离子发射强度和波形；

4、由离子发射产生与传入声音有相反相位的声音。

相应地，本噪音消除装置包括了高压电源和静电空气加速器。所述高压电源包括响应声频信号的控制电路；响应控制电路高压电源输入产生高压的变压器。

所述静电空气加速器接收所述高压电源产生的空气振动调节(即声音)，所述静电空气加速器包括：一排电晕电极；一排加速电极。本发明有许多特点和特色，将会在以下部分说明。

如图1所示，在本发明的第一实施方式中，静电空气加速器包括：具有相互平行细金属丝的电晕电极102；设为片状导电金属片的加速电极103；与该电晕电极102和该加速电极103电性连接的高压电源104；以及与所述高压电源104电性连接的终端105、106。其中，该加速电极103与该电晕电极102彼此互相平行，且与该电晕电极102保持有一定距离。该高压电源104通过终端105与电晕电极102相连，通过终端106和加速电极103相连。当高压电源104在电晕电极102与收集电极103之间产生的电势差大于电晕发生电压时，即可从该电晕电极102中发射出离子。这些离子被静电力吸附至加速电极103。从电晕电极102到加速电极103运动的离子与空气碰撞，推动它们朝箭头107方向运动从而产生空气流动。

如图2所示，其中，纵轴201是表示电势差值，横轴20是表示时间，电压强度203是电晕发生电压，电压强度204是电极内部击穿界限。电晕电极和加速电极之间的电势差通过正弦曲线205体现，正弦曲线205一直介于电压强度203和电压强度204范围内。当电晕电极和加速电极之间产生的电势差在此范围内就会形成可以听见的声音。声音频率和声音强度与电压正弦曲线205频率及峰/谷差相对应。例如，当电晕电极102和加速电极103之间距离为20mm，电压正弦曲线205的峰/谷差为5KV时，形成大约90dB的声音。

图3是噪音消除装置301的原理图。它包括线状的电晕电极302和片状的加速电极303。高压电源304通过终端305与电晕电极302相连，通过终端306与加速电极303相连。当高压电源304按照图2形成电压时，声音307就产生了。传入声音探测装置与加速电极303有一定距离，在本发明最佳实施方式中，该声音探测装置为麦克风309。它探测传入声音308并通过与所述麦克风电性连接的时间延迟线310发送相应电信号至控制电路311。该控制电路311使得高压电源304根据传入声音308的强度和频率将麦克风309中的电信号转换为高压，高压的振辐及频率与根据传入声音308的强度和频率相关。形成的声音307与传入声音308有相同的频率和强度，但相位相反。时间延迟线310根据声音在麦克风309和静电空气加速器之间传播的时间将电信号延迟传入控制电路311。例如，如果从麦克风309到静电空气加速器之间的距离为1米时，按照声音传递速度为340米/秒计算，麦克风信号会延迟1/340＝2.9毫秒。

图4是一种高压电源实现方式。高压电源400包括直流电压(或低频)401和交流电压(或高频)431。

直流电压401包括高压电源开关402，保险丝403，低频整流器405和电容性过滤器406。直流电压401进入桥接换流器中的4个功率晶体管407，408，409和410。功率晶体管通过由控制电路419控制的驱动418来调节开关。桥接换流器形成交流高频电压进入升压器411里的一次绕组412。在升压器411里的二次绕组413中形成几组电压。每个电压都经由高压整流器414整流。由整流器414产生的直流电压汇总形成更高的电压。高压电阻421用来给静电空气加速器416的内部电容417放电。

直流电压401的输出端之一接地434，另一个输出端与静电空气加速器416相连。直流电压401能够形成从0赫兹到数百赫兹的低频高压。

为了形成更高频率的交流电压(或高频)，装置有结构431。它包括内有一次绕组432和二次绕组433的升压器。二次绕组433的一个终端接地434，二次绕组433的另一个终端433与静电空气加速器终端相连。升压器是一个宽带变压器能以数十赫兹到数万赫兹的最小失真将低压转换为高压。这种变压器在市场上可以买到，被用于静电扬声器上(ESL)。

放大器438根据传入声波308(图3)相应的中、低频范围，形成在一次绕组432两端的电压。控制电路439是一个前置放大器，扩大了麦克风的信号和过滤掉低频分量。

当低频401和高频431都产生相应高压时，静电空气加速器416就会复制宽频的声音信号。

本装置的好处在于，不同于传统扬声器，它无膜，几乎没有频率响应限制：最低频率几乎为零赫兹，最高频率由绕组432和433之间的漏电电感限制。

应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims

1.一种噪音消除装置，其特征在于，包括一个产生空气调节的电晕电极；一个在所述电晕电极上产生电势的高压电源；一个可调节所述电势大小的控制电路；以及一个与所述控制电路相连的声音探测装置。

2.如权利要求1所述的噪音消除装置，其特征在于，所述噪音消除装置还包括一与所述高压电源相连，并接收与所述电晕电极上不同电势的加速电极。

3.如权利要求1所述的噪音消除装置，其特征在于，所述高压电源包括一直流电压部分和一交流电压部分。

4.如权利要求3所述的噪音消除装置，其特征在于，所述直流电压部分和所述交流电压部分通过相应的终端串连。

5.如权利要求3所述的噪音消除装置，其特征在于，所述交流电压部分包括低频电路和高频电路。

6.如权利要求1所述的噪音消除装置，其特征在于，所述高压电源还包括了至少一个变压器、与所述变压器和输入高压电源相连的一次绕组，以及一整流器。

7.如权利要求6所述的噪音消除装置，其特征在于，所诉变压器设有至少一个二次绕组；所述整流器与相应的所述二次绕组相连。

8.如权利要求2所述的噪音消除装置，其特征在于，所述噪音消除装置的高压电源输出电压位于电晕电压发生值和加速电极空间放电界限值之间。

9.如权利要求1所述的噪音消除装置，其特征在于，所述高压电源终端接地或者与安全电势相连。

10.如权利要求2所述的噪音消除装置，其特征在于，所述声音探测部分与所述电晕电极的距离小于所述声音探测部分与所述加速电极的距离。

11.如权利要求2所述的噪音消除装置，其特征在于，所述声音探测部分与所述电晕电极的距离大于所述声音探测部分与所述加速电极的距离。

12.一种噪音消除方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、传入声音检测，声音探测装置根据声音强度和波形产生相应的电信号；

第三步、根据传入声音的强度，电晕电极产生离子发射强度和波形；

第四步、由离子发射产生与传入声音有相反相位的声音。