CN106782491B - 无人机噪音抑制装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种无人机噪音抑制装置，无人机包括至少一旋翼。无人机噪音抑制装置包括一风罩、一收音装置、一声波处理装置以及一扩音装置。风罩覆盖在旋翼周围。收音装置设置于风罩内，用以接收一声波。声波处理装置设置于无人机上，声波处理装置根据声波的音色、音调及响度至少其中之一对应产生一抑制信号。扩音装置设置于风罩内，扩音装置根据抑制信号发出用以抵消声波的一音源。

Description

无人机噪音抑制装置及其方法
技术领域
本发明是有关于一种噪音抑制装置，且特别是有关于一种无人机噪音抑制装置及其方法。
背景技术
随着机械工业的进步，各式各样的无人机因应而生。然而，无人机的旋翼在高速旋转时会产生大量的声响，对人而言，旋翼发出的声响过高，会感到刺耳或不悦，尤其在密闭的空间中。此外，在无人机的安全上，旋翼发出的声响过高相对地容易被侦查到行踪，因而隐密性较低。因此，如何减少或抑制无人机的噪音，以达到消音的目的，实为重要。
发明内容
本发明有关于一种无人机噪音抑制装置及其方法，可通过主动抑制噪音发生源的声波或声场，以达到消音的目的。
根据本发明的一方面，提出一种无人机噪音抑制装置，无人机包括至少一旋翼。无人机噪音抑制装置包括一风罩、一收音装置、一声波处理装置以及一扩音装置。风罩覆盖在旋翼周围。收音装置设置于风罩内，用以接收一声波。声波处理装置设置于无人机上，声波处理装置根据声波的音色、音调及响度至少其中之一对应产生一抑制信号。扩音装置设置于风罩内，扩音装置根据抑制信号发出用以抵消声波的一音源。
根据本发明的一方面，提出一种无人机噪音抑制方法，无人机包括至少一旋翼，无人机噪音抑制方法包括下列步骤。覆盖一风罩于旋翼周围。设置一收音装置于风罩内，用以接收一声波。根据声波的音色、音调及响度至少其中之一产生一抑制信号。设置一扩音装置于风罩内，扩音装置根据抑制信号发出用以抵消声波的一音源。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示无人机的示意图。
图2A绘示依照本发明一实施例的无人机噪音抑制装置的示意图。
图2B绘示依照本发明另一实施例的无人机噪音抑制装置的示意图。
图3绘示声波及抵消声波的音源之间相位相反的示意图。
图4绘示无人机噪音抑制的流程图。
【符号说明】
100：无人机
101：动力源
102：旋翼
104：旋翼臂
106：马达
110：无人机噪音抑制装置
112：风罩
112a：顶部
112b：出风口
114：收音装置
115：吸音材料
116：声波处理装置
118：扩音装置
W：声波
SW：音源
具体实施方式
以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。
请参照图1，无人机100例如为单旋翼或多旋翼无人机，以四旋翼驱动为例，无人机100包括四个动力源101，每个动力源101包括一旋翼102、一个旋翼臂104以及一个马达106。马达106设置于旋翼臂104上，用以驱动旋翼102，且各旋翼102的转轴耦接在马达106的转子上，以使各旋翼102以转轴为中心旋转。当旋翼102高速旋转时，旋翼102产生的风切噪音，其音量高于60分贝时人耳会感到非常大声且刺耳，为噪音的主要来源。此外，马达106震动时产生的声响也很明显，也是噪音的主要来源。因此，本发明的无人机噪音抑制装置110针对噪音产生源(例如马达106震动产生的噪音及/或旋翼102产生的风切噪音)提出噪音改善机制，通过抑制噪音发生源的声波或声场，以达到消音的目的。
请参照图2A及2B，依照本发明一实施例的无人机噪音抑制装置110包括一风罩112、一收音装置114、一声波处理装置116以及一扩音装置118。风罩112覆盖在旋翼102周围，并可固定在旋翼臂104上。收音装置114设置于风罩112内，用以接收一声波W。声波处理装置116设置于风罩112上或设置于无人机100上，声波处理装置116根据声波W的音色、音调及响度至少其中之一产生一抑制信号。扩音装置118设置于风罩112内并与噪音发生源的位置相对(例如与旋翼102或马达106的位置相对)，扩音装置118根据抑制信号发出用以抵消声波W的一音源SW。
收音装置114例如是麦克风，其与噪音发生源(例如旋翼102、马达106)邻近配置，用以收集噪音发生源所产生的声波W。请参照图2A，在一实施例中，收音装置114固定在风罩112上，且收音装置114的位置邻近旋翼102的上方，用以收集邻近的旋翼102产生的风切噪音(亦可收集马达106震动产生的噪音)。此外，请参照图2B，在另一实施例中，收音装置114固定在风罩112上，且收音装置114的位置邻近旋翼102的下方，除了可收集邻近的旋翼102产生的风切噪音之外，还可收集邻近的马达106震动产生的噪音。此外，收音装置114的端部可设置一吸音材料115，以减少反射音产生，进而过滤杂音及回音。收音装置114不限定为单个麦克风，亦可为多个设置在不同方位上的麦克风或其他收音器，因此能收集不同的噪音，本发明对此不加以限制。
在一实施例中，风罩112的顶部112a与旋翼102的轴心位置上下相对，且风罩112覆盖在旋翼102周围，仅留下方的出风口112b。此外，风罩112的顶部112a亦可预留一入风口，以使空气能由上方往下方流动，并可通过旋转旋翼102而使风罩112内的空气增压，进而产生向下的推进力。
在一实施例中，风罩112可由吸音材质所构成，一方面可避免回音的干扰，另一方面可以阻隔外在的环境声响(例如车辆行驶的声音、人讲话的声音、背景噪音等)，以利于提高收音的品质。在一实施例中，风罩112为开口朝下的U字形结构，其覆盖在旋翼102的周围，以使噪音发生源所产生的声波W在风罩112内形成一密闭声场，进而避免声波W往其他区域扩散。
收音装置114接收到噪音发生源所产生的声波W时，收音装置114将声波信号转换成电信号，并将此电信号传送至声波处理装置116。声波处理装置116接收电信号并通过内建的软体或电路分析电压及振幅后，根据声波W的音色、音调及响度来得知声波W的声场及其特征，藉以产生一抑制信号。
在一实施例中，声波处理装置116会主动地根据声波W的声场及其特征来适应性地调整抑制信号。例如，当判断声波W来自于马达106震动产生的噪音时，声波处理装置116会主动地调整与马达106震动产生的声波W的音色、音调及响度相关的抑制信号。或者，当判断声波W来自于旋翼102产生的风切噪音时，声波处理装置116会主动地调整与旋翼102产生的声波W的音色、音调及响度相关的抑制信号。在一实施例中，声波处理装置116可为一微处理器或一数字信号处理器，本发明对此不加以限制。
此外，扩音装置118以有线或无线传输的方式耦接声波处理装置116，用以接收抑制信号，且扩音装置118较佳地设置于风罩112的顶部112a并与旋翼102的位置相对(或与马达106的位置相对)，并可根据抑制信号输出用以抵消声波W的一音源SW。例如，如图3所示，输出与声波W(以实线表示)的响度(振幅)相同、音调(频率)相同但相位相反的音源SW(以虚线表示)，藉以达到消音的目的。
在一实施例中，当有两个以上的噪音发生源同时产生(例如同时有马达106震动噪音以及旋翼102风切噪音)并合成为一声波W时，声波处理装置116可对合成声波进行滤波，以得到至少具有第一频率以及第一振幅的声波以及具有第二频率以及第二振幅的声波。此时，声波处理装置116可根据具有第一频率以及第一振幅的声波产生第一抑制信号，并可根据具有第二频率以及第二振幅的声波产生第二抑制信号。接着，扩音装置118接收到第一抑制信号以及第二抑制信号之后，分别根据第一抑制信号以及第二抑制信号发出用以抵消合成声波的一音源。例如，发出与声波的第一振幅相同、第一频率相同但相位相反的第一音源以及与声波的第二振幅相同、第二频率相同但相位相反的第二音源，藉以达到消音的目的。
根据上述的内容及附图，本发明提出一种无人机噪音抑制方法，包括下列步骤。覆盖一风罩112于旋翼102周围。设置一收音装置114于风罩112内，用以接收一声波W。根据声波W的音色、音调及响度至少其中之一产生一抑制信号。设置一扩音装置118于风罩112内并与噪音产生源的位置相对(例如与旋翼102或马达106的位置相对)，扩音装置118根据抑制信号发出用以抵消声波W的一音源SW，藉以达到消音的目的。
在一实施例中，扩音装置118例如为一扬声器(喇叭)或具有震动膜的发音装置，其输出的抑制音源SW与噪音产生源产生的声波W完全抵销(或部分抵销)，藉以消除噪音产生源产生的声波W或部分波段(例如高频段部分或低频段部分)。
请参照图4，根据图1至3及本流程图的步骤S10-S12，当无人机100起飞之后，确定无人机100已经到达稳定滞留状态时，开始进行步骤S13的收音流程(以收音装置114接收一声波W)，若无人机100未到达稳定滞留状态(或未稳定飞行状态)则暂停收音，直到无人机100到达稳定状态为止。接着，根据流程图的步骤S14-S15，输出反声波(也就是扩音装置118根据抑制信号发出用以抵消声波W的一音源SW)，以进行噪音抑制，藉以达到消音的目的。
本发明上述实施例所揭露的无人机噪音抑制装置及其方法，利用收音装置接收噪音发生源所产生的声波，再根据声波的音色、音调及响度至少其中之一来得知声波的声场及其特征，藉以产生一抑制信号，以使声波处理装置能主动地根据声波的声场及其特征来适应性地调整抑制信号。此外，扩音装置可根据抑制信号发出用以抵消声波的一音源，使其发出的抑制音源与噪音产生源产生的声波完全抵销(或部分抵销)，藉以消除噪音产生源产生的声波或部分波段(例如高频波段部分或低频波段部分)。因此，在无人机的旋翼或马达发出的声响被有效抑制后，将不会听到刺耳或不悦的噪音，且不容易被侦查到行踪，因而提高无人机的隐密性。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当以所附的权利要求所界定者为准。

Claims (9)

1.一种无人机噪音抑制装置，该无人机包括至少一旋翼，其特征在于，该无人机噪音抑制装置包括：
一风罩，覆盖在该旋翼周围，其中该风罩为开口朝下的U字形结构，且该风罩的顶部与该旋翼的轴心位置上下相对，以使噪音发生源所产生的声波在该风罩内形成一密闭声场，进而避免声波扩散；
一收音装置，设置于该风罩内，用以接收一声波；
一声波处理装置，设置于该无人机上，该声波处理装置根据该声波的音色、音调及响度至少其中之一对应产生一抑制信号；以及
一扩音装置，设置于该风罩内，该扩音装置根据抑制信号发出用以抵消该声波的一音源。
2.如权利要求1所述的无人机噪音抑制装置，其特征在于，该无人机更包括至少一马达，用以驱动该旋翼，该声波包含来自于该马达震动产生的噪音。
3.如权利要求1所述的无人机噪音抑制装置，其特征在于，该声波包含来自于该旋翼产生的风切噪音。
4.如权利要求1所述的无人机噪音抑制装置，其特征在于，抵消该声波的该音源与该声波的相位相反。
5.如权利要求2所述的无人机噪音抑制装置，其特征在于，该收音装置的位置邻近该旋翼的上方或下方或邻近该马达。
6.如权利要求2所述的无人机噪音抑制装置，其特征在于，该扩音装置与该旋翼的位置相对或与该马达的位置相对。
7.一种无人机噪音抑制方法，该无人机包括至少一旋翼，其特征在于，该无人机噪音抑制方法包括：
覆盖一风罩于该旋翼周围，其中该风罩为开口朝下的U字形结构，且该风罩的顶部与该旋翼的轴心位置上下相对，以使噪音发生源所产生的声波在该风罩内形成一密闭声场，进而避免声波扩散；
设置一收音装置于该风罩内，用以接收一声波；
根据该声波的音色、音调及响度至少其中之一产生一抑制信号；以及
设置一扩音装置于该风罩内，该扩音装置根据该抑制信号发出用以抵消该声波的一音源。
8.如权利要求7所述的无人机噪音抑制方法，其特征在于，抵消该声波的该音源与该声波的相位相反。
9.如权利要求7所述的无人机噪音抑制方法，其特征在于，该无人机更包括至少一马达，用以驱动该旋翼，该声波包含来自于该马达震动产生的噪音及该旋翼产生的风切噪音至少其中之一。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11104427B2 (en) * 2017-08-01 2021-08-31 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Unmanned air vehicle
JP7045234B2 (ja) * 2017-08-01 2022-03-31 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 無人飛行体
JP7149498B2 (ja) * 2018-07-26 2022-10-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 無人飛行体、情報処理方法およびプログラム
CN109998721A (zh) * 2019-05-10 2019-07-12 广州皓醒湾科技有限公司 一种电动牙刷
CN113554999A (zh) * 2020-04-26 2021-10-26 上海新微技术研发中心有限公司 一种消音传感器、消音耳罩及消音实现方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104627360A (zh) * 2013-11-07 2015-05-20 李宏富 H型结构的直升机
US9442496B1 (en) * 2015-09-18 2016-09-13 Amazon Technologies, Inc. Active airborne noise abatement
US9489937B1 (en) * 2014-03-07 2016-11-08 Trace Live Network Inc. Real-time noise reduction system for dynamic motor frequencies aboard an unmanned aerial vehicle (UAV)
CN205819559U (zh) * 2016-07-18 2016-12-21 杨永泉 一种带有导流罩的旋翼无人机
CN106275384A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 上海与德通讯技术有限公司 一种无人机

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8070092B2 (en) * 2008-10-31 2011-12-06 Honeywell International Inc. Noise-suppressing strut support system for an unmanned aerial vehicle
US20170029103A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Inventec Appliances (Pudong) Corporation Unmanned vehicle
CN105872894B (zh) * 2016-03-24 2019-03-26 中北大学 一种用于宽频噪声抑制的双工作模式的声衬及控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104627360A (zh) * 2013-11-07 2015-05-20 李宏富 H型结构的直升机
US9489937B1 (en) * 2014-03-07 2016-11-08 Trace Live Network Inc. Real-time noise reduction system for dynamic motor frequencies aboard an unmanned aerial vehicle (UAV)
US9442496B1 (en) * 2015-09-18 2016-09-13 Amazon Technologies, Inc. Active airborne noise abatement
CN205819559U (zh) * 2016-07-18 2016-12-21 杨永泉 一种带有导流罩的旋翼无人机
CN106275384A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 上海与德通讯技术有限公司 一种无人机

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