CN102761807B - 有源消噪装置及消噪方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种有源消噪装置及消噪方法，该装置包括扬声器、麦克风、阻抗测试电路模块、控制模块以及消噪电路模块，该消噪方法包括如下步骤：麦克风拾取噪声信号；所述阻抗测试电路模块向所述扬声器发出测试扫频信号从而得到扬声器的阻抗曲线，然后检测阻抗曲线并找出阻抗曲线的峰值；所述控制模块接收阻抗测试电路模块输出的信号，所述消噪电路模块接收控制模块输出信号和麦克风输出的噪声信号，控制模块根据该峰值控制消噪信号放大倍数；所述消噪电路模块输出修调后的消噪信号；所述扬声器接收并播放消噪信号。本发明提供的有源消噪装置及消噪方法，可以有效解决因为不同人耳道与耳塞之间匹配不同而造成的消噪效果有好有坏的问题。

Description

有源消噪装置及消噪方法
【技术领域】
本发明涉及噪声消噪领域，尤其涉及一种有源消噪装置及消噪方法。
【背景技术】
有源噪声控制（又叫主动控制），是指利用附加次级声源产生和原有噪声频率相同、振幅相近、相位相反的声波，使之与原有噪声相互作用，以达到降低空间噪声的目的。现在，有源噪声控制系统广泛应用于耳塞、耳罩或者手机中。
现有的有源消噪耳机，大多都是采用固定滤波器系数，但是实际上因为每个人的耳道形状都有细微差别，同样大小的耳塞戴在不同人的耳朵里就会产生不同的耳塞与耳道之间的间隙，造成外界噪声的泄漏程度也不一样，而该间隙又会影响耳道内的声阻抗。而声阻抗可以从耳机内的扬声器的电阻抗上反映出来，电阻抗可以由阻抗曲线表示出来，经过测试发现，耳塞与耳道之间的间隙越小，电阻抗曲线的峰值就向左移动，如图2和图3所示，图2为耳机与人耳间隙较大时测到的阻抗曲线，图3为耳机与人耳间隙较小时测到的阻抗曲线。由此可知，采用固定滤波器系数的话，消噪效果必然有好有坏。
因此，有必要提供一种新型的有源消噪装置及消噪方法。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种有源消噪装置及消噪方法，可以有效解决因为不同人耳道与耳塞之间匹配不同而造成的消噪效果有好有坏的问题。
一种有源消噪装置，该装置包括扬声器、用于拾取环境中噪声的麦克风、用于向所述扬声器发出测试扫频信号并测出所述扬声器阻抗曲线的阻抗测试电路模块、用于接收阻抗测试电路模块输出信号的控制模块、用于接收所述控制模块输出信号并输出消噪信号的消噪电路模块，其中，所述阻抗测试电路模块检测阻抗曲线并找出阻抗曲线的峰值，所述控制模块根据该峰值控制消噪电路模块的消噪信号放大倍数，所述扬声器接收并播放所述消噪电路模块输出的消噪信号。
优选的，所述消噪电路模块为模拟有源消噪电路，所述控制模块调整消噪电路模块的增益。
优选的，所述消噪电路模块为数字有源消噪电路，所述处理模块调节消噪电路模块的滤波器系数。
一种应用所述有源消噪装置的消噪方法，该方法包括如下步骤：麦克风拾取周围环境中的噪声信号，然后将该噪声信号传输给消噪电路；所述阻抗测试电路模块向所述扬声器发出测试扫频信号从而得到扬声器的阻抗曲线，然后检测阻抗曲线并找出阻抗曲线的峰值；所述控制模块接收阻抗测试电路模块输出的信号，所述消噪电路模块接收控制模块输出信号和麦克风输出的噪声信号，控制模块根据该峰值控制消噪电路模块的消噪信号放大倍数；所述消噪电路模块被控制模块控制并输出修调后的消噪信号；所述扬声器接收并播放消噪信号。
优选的，所述消噪电路模块为模拟有源消噪电路，所述处理模块调节消噪电路模块的增益。
优选的，所述消噪电路模块为数字有源消噪电路，所述处理模块调节消噪电路模块的滤波器系数。
本发明的有益效果在于:本发明提供的有源消噪装置及消噪方法，可以有效解决因为不同人耳道与耳塞之间匹配不同而造成的消噪效果有好有坏的问题。
【附图说明】
图1是本发明有源消噪装置的结构框架图；
图2是本发明背景技术中耳机与人耳间隙较大时测到的阻抗曲线实验数据图；
图3是本发明背景技术中耳机与人耳间隙较小时测到的阻抗曲线实验数据图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提供了一种有源消噪装置，该装置包括扬声器、用于拾取环境中噪声的麦克风、用于向所述扬声器发出测试扫频信号并测出所述扬声器阻抗曲线的阻抗测试电路模块、用于接收阻抗测试电路模块输出信号的控制模块、用于接收所述控制模块输出信号并输出消噪信号的消噪电路模块，其中，所述阻抗测试电路模块检测阻抗曲线并找出阻抗曲线的峰值，所述控制模块根据该峰值控制消噪电路模块的消噪信号放大倍数，所述扬声器接收并播放所述消噪电路模块输出的消噪信号。
本发明的有源消噪装置通电后，麦克风拾取周围环境中的噪声信号，然后将噪声信号传输给消噪电路模块。同时阻抗测试电路模块向扬声器发出测试扫频信号，扬声器内的音圈上的电阻抗反映到显示仪上形成阻抗-频率曲线，即阻抗曲线，阻抗测试电路模块检测该阻抗曲线，然后找到阻抗曲线的峰值和该峰值对应的频点。控制模块接收阻抗测试电路模块输出的信号然后将该峰值对应的频点与内部数据表进行对比找到对应的控制系数，控制模块根据该控制系数控制消噪信号的放大倍数，然后将该控制系数传输给消噪电路模块。所述消噪电路模块为模拟有源消噪电路，所述控制模块用于调节消噪电路模块的增益；所述消噪电路模块为数字有源消噪电路，所述控制模块调节消噪电路模块的滤波器系数，然后由消噪电路模块生成修调后的消噪信号，扬声器播放该消噪信号去抵消环境中的噪声。
在本发明中，上述内部数据表的制作方法如下，针对一个耳机型号测出在不同的耳塞与耳道缝隙下的阻抗曲线，然后找出阻抗曲线的峰值和与峰值对应的频点，然后在不同状态下调整有源消噪电路模块输出的消噪信号的放大倍数，使得消噪效果达到最佳，然后将每个状态下的阻抗曲线的峰值所在的频点和有源消噪电路模块的消噪信号放大倍数所对应的控制系数一一对应起来，制作成一张数据表。该数据表被输入进控制模块。
本发明提供的有源消噪装置可以保证耳机戴在不同人的耳道中时，不论耳塞与耳道之间的缝隙多大，该消噪装置都能自动选择一个较好的消噪效果。
本发明还提供了一种应用上述有源消噪装置的消噪方法，该方法包括如下步骤：
麦克风拾取周围环境中的噪声信号，然后将该噪声信号传输给消噪电路；
所述阻抗测试电路模块向所述扬声器发出测试扫频信号从而得到扬声器的阻抗曲线，然后检测阻抗曲线并找出阻抗曲线的峰值；
所述控制模块接收阻抗测试电路模块输出的信号，所述消噪电路模块接收控制模块输出信号和麦克风输出的噪声信号，控制模块根据该峰值控制消噪电路模块的消噪信号放大倍数；
所述消噪电路模块被控制模块控制并输出修调后的消噪信号；
所述扬声器接收并播放消噪信号。
所述消噪电路模块为模拟有源消噪电路，所述处理模块调节消噪电路模块的增益。所述消噪电路模块为数字有源消噪电路，所述处理模块调节消噪电路模块的滤波器系数。
本发明提供的有源消噪装置及消噪方法，可以有效解决因为不同人耳道与耳塞之间匹配不同而造成的消噪效果有好有坏的问题。
以上所述的仅是本发明的较佳实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种有源消噪装置，该装置包括扬声器和用于拾取环境中噪声的麦克风，其特征在于：该装置还包括用于向所述扬声器发出测试扫频信号并测出所述扬声器阻抗曲线的阻抗测试电路模块、用于接收阻抗测试电路模块输出信号的控制模块、用于接收所述控制模块输出信号并输出消噪信号的消噪电路模块，其中，所述阻抗测试电路模块检测阻抗曲线并找出阻抗曲线的峰值，所述控制模块根据该峰值控制消噪电路模块的消噪信号放大倍数，所述扬声器接收并播放所述消噪电路模块输出的消噪信号。
2.根据权利要求1所述的有源消噪装置，其特征在于：所述消噪电路模块为模拟有源消噪电路，所述控制模块调整消噪电路模块的增益。
3.根据权利要求1所述的有源消噪装置，其特征在于：所述消噪电路模块为数字有源消噪电路，所述控制模块调整消噪电路模块的滤波器系数。
4.一种应用如权利要求1所述有源消噪装置的消噪方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
麦克风拾取周围环境中的噪声信号，然后将该噪声信号传输给消噪电路；
所述阻抗测试电路模块向所述扬声器发出测试扫频信号从而得到扬声器的阻抗曲线，然后检测阻抗曲线并找出阻抗曲线的峰值；
所述控制模块接收阻抗测试电路模块输出的信号，所述消噪电路模块接收控制模块输出信号和麦克风输出的噪声信号，控制模块根据该峰值控制消噪电路模块的消噪信号放大倍数；
所述消噪电路模块被控制模块控制并输出修调后的消噪信号；
所述扬声器接收并播放消噪信号。
5.根据权利要求4所述的消噪方法，其特征在于：所述消噪电路模块为模拟有源消噪电路，所述控制模块调节消噪电路模块的增益。
6.根据权利要求4所述的消噪方法，其特征在于：所述消噪电路模块为数字有源消噪电路，所述控制模块调节消噪电路模块的滤波器系数。
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