CN107993644A - 一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统,包括供电电源、定时开关、降噪开关电路、噪声检测模块和主动降噪模块;所述降噪开关电路的电源输入端与供电电源连接,降噪开关电路的电源输出端与主动降噪模块连接;所述定时开关的电源输入端与供电电源连接,定时开关的电源输出端与噪声检测模块连接;所述噪声检测模块包括噪声传感器、基准电压源和电压比较器,所述噪声传感器设置于宿舍内,噪声传感器的输出端与电压比较器的同相输入端连接,电压比较器的反相输入端与基准电压源连接,电压比较器的输出端与降噪开关电路的控制输入端连接。本发明提供了一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统,既减小了校园宿舍内较大的环境噪声对学生产生的影响,也避免了不必要的电力资源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及室内降噪,特别是涉及一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统。
背景技术
近年来,随着我国高等教育规模的不断扩大,学校招生数量不断增加,校园宿舍也不断扩建,以方便学生住宿;一些学校的校园建立在比较安静的郊区,但出于交通方便的考虑,依然有一些学校的校园所在位置比较喧闹,并且,学校周边本身也会形成一个生活区域,噪声是无可避免的,在校园宿舍中,噪声可能会对学生的校园生活产生不良影响,使学生产生烦躁、焦虑等不良情绪;特别是在睡眠期间,如果受到噪声的影响,非常容易使学生从睡梦中惊醒,或者彻夜难眠,导致学生睡眠不足、精神不佳,进而不利于学生的正常学习。
因此,对于校园宿舍而言,降低噪音就成为了急需解决的问题,一般情况下,校园的降噪措施都是以被动降噪为主,如隔音门窗,隔音玻璃等,降噪效果并不明显,并且采用此类降噪方式,往往需要关闭门窗,不利于空气流动;因此,提供一种主动降噪系统来实现校园宿舍的降噪十分必要,但是,主动降噪系统往往需要供电,但是,在一些时间段(例如白天学生前往教室上课时)校园宿舍内的降噪会造成很大的电力资源浪费,在噪声较小,对学生没有影响时,进行降噪也是不必要的,因此,对降噪条件进行控制非常重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统,能够定时接通噪声检测模块的电源,在检测到噪声较大时,及时控制降噪开关电路导通,进而主动降噪模块开始工作,以主动降噪的方式抵消噪声,既减小了校园宿舍内较大的环境噪声对学生产生的影响,也避免了不必要的电力资源浪费。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统,包括供电电源、定时开关、降噪开关电路、噪声检测模块和主动降噪模块;
所述降噪开关电路的电源输入端与供电电源连接,降噪开关电路的电源输出端与主动降噪模块连接;所述定时开关的电源输入端与供电电源连接,定时开关的电源输出端与噪声检测模块连接;
所述噪声检测模块包括噪声传感器、基准电压源和电压比较器,所述噪声传感器设置于宿舍内,噪声传感器的输出端与电压比较器的同相输入端连接,电压比较器的反相输入端与基准电压源连接,电压比较器的输出端与降噪开关电路的控制输入端连接。
所述主动降噪模块包括设置于宿舍内的拾音器、反相器和扬声器,所述拾音器的输出端与反相器连接,反相器的输出端与扬声器连接。
所述的降噪开关电路包括PMOS管T1和三极管Q1,PMOS管T1的源极S作为降噪开关电路的电源输入端,连接到供电电源;PMOS管T1的漏极D作为降噪开关电路的电源输出端,连接到主动降噪模块,PMOS管T1的源极S和漏极D之间并联有第一电阻R1,PMOS管T1的源极S还依次通过第二电阻R2和第三电阻R3连接到三级管Q1的集电极C,PMOS管T1的栅极G连接到第二电阻R2和第三电阻R3之间;三级管Q1的发射极E接地,三极管Q1的基极B与第四电阻R4的一端连接,第四电阻R4的另一端作为降噪开关电路的控制输入端,与电压比较器的输出端连接。
本发明的有益效果是:本发明中,供电电源与噪声检测模块之间设置有定时开关,能够使得供电电源定时为噪声检测模块进行供电,使得噪声检测模块根据噪声检测结果,对降噪开关电路进行控制,从而控制主动降噪模块电源通断;基于定时开关,避免了不必要的时间段内(学生上课期间)对校园宿舍的噪声检测和主动降噪;基于噪声检测模块,避免了环境噪声较小对室内环境进行不必要的降噪;从而本发明既减小了校园宿舍内较大的环境噪声对学生产生的影响,也避免了不必要的电力资源浪费;主动降噪模块中,通过拾音器采集校园宿舍内的环境噪声,送入反相器进行反相,生成与噪声同频率同振幅反相位的信号,再通过扬声器,发出与环境噪声同频率同振幅反相位的声波来抵消环境噪声,从而达到降低噪声影响的效果,相比于传统关闭隔音门窗的被动降噪方式,具有成本低、效果好,有利于空气流通的优势。
附图说明
图1为本发明的原理框图;
图2为降噪开关电路的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示,一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统,包括供电电源、定时开关、降噪开关电路、噪声检测模块和主动降噪模块;
所述降噪开关电路的电源输入端与供电电源连接,降噪开关电路的电源输出端与主动降噪模块连接;所述定时开关的电源输入端与供电电源连接,定时开关的电源输出端与噪声检测模块连接;
所述噪声检测模块包括噪声传感器、基准电压源和电压比较器,所述噪声传感器设置于宿舍内,噪声传感器的输出端与电压比较器的同相输入端连接,电压比较器的反相输入端与基准电压源连接,电压比较器的输出端与降噪开关电路的控制输入端连接。
所述主动降噪模块包括设置于宿舍内的拾音器、反相器和扬声器,所述拾音器的输出端与反相器连接,反相器的输出端与扬声器连接。
如图2所示,所述的降噪开关电路包括PMOS管T1和三极管Q1,PMOS管T1的源极S作为降噪开关电路的电源输入端,连接到供电电源;PMOS管T1的漏极D作为降噪开关电路的电源输出端,连接到主动降噪模块,PMOS管T1的源极S和漏极D之间并联有第一电阻R1,PMOS管T1的源极S还依次通过第二电阻R2和第三电阻R3连接到三级管Q1的集电极C,PMOS管T1的栅极G连接到第二电阻R2和第三电阻R3之间;三级管Q1的发射极E接地,三极管Q1的基极B与第四电阻R4的一端连接,第四电阻R4的另一端作为降噪开关电路的控制输入端,与电压比较器的输出端连接。
本发明的原理如下:在校园宿舍内,供电电源与噪声检测模块之间设置有定时开关,能够使得供电电源定时为噪声检测模块进行供电,使得噪声检测模块根据噪声检测结果,对降噪开关电路进行控制,从而控制主动降噪模块电源通断;基于定时开关,避免了不必要的时间段内(学生上课期间)对校园宿舍的噪声检测和主动降噪;基于噪声检测模块,避免了环境噪声较小对室内环境进行不必要的降噪,具体地:定时开关接通噪声检测模块的电源后,噪声传感器能够实时采集环境噪声,并输出电压信号给电压比较器,输出的电压信号大小能够反映噪声的大小,当环境噪声较大,使得噪声传感器输出的电压信号大于基准电压源的电压时,电压比较器的同相输入电压大于反相输入电压,此时,电压比较器输出高电平到降噪开关电路的控制输入端,此时降噪开关电路导通,主动降噪设备开始工作,以实现校园宿舍内的降噪;当环境噪声较小,噪声传感器输出的电压信号小于基准电压源的电压时,电压比较器同相输入电压小于反相输入电压,电压比较器输出低电平到降噪开关电路的控制输入端,此时降噪开关电路截止,主动降噪设备停止工作,因此,通过噪声检测模块,能够根据噪声的大小,控制主动降噪设备的工作或停止,进而不仅能够实现较大噪声环境下实现主动降噪,也能在噪声较小的环境下关闭主动降噪设备以节约电力资源。在主动降噪过程中,通过拾音器采集校园宿舍内的环境噪声,送入反相器进行反相,生成与噪声同频率同振幅反相位的信号,再通过扬声器,发出与环境噪声同频率同振幅反相位的声波来抵消环境噪声,从而达到降低噪声影响,相比于传统关闭隔音门窗的被动降噪方式,具有成本低、效果好,有利于空气流通的优势。
Claims (3)
1.一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统,其特征在于:包括供电电源、定时开关、降噪开关电路、噪声检测模块和主动降噪模块;
所述降噪开关电路的电源输入端与供电电源连接,降噪开关电路的电源输出端与主动降噪模块连接;所述定时开关的电源输入端与供电电源连接,定时开关的电源输出端与噪声检测模块连接;
所述噪声检测模块包括噪声传感器、基准电压源和电压比较器,所述噪声传感器设置于宿舍内,噪声传感器的输出端与电压比较器的同相输入端连接,电压比较器的反相输入端与基准电压源连接,电压比较器的输出端与降噪开关电路的控制输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统,其特征在于:所述主动降噪模块包括设置于宿舍内的拾音器、反相器和扬声器,所述拾音器的输出端与反相器连接,反相器的输出端与扬声器连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于定时开关的校园宿舍主动降噪系统,其特征在于:所述的降噪开关电路包括PMOS管T1和三极管Q1,PMOS管T1的源极S作为降噪开关电路的电源输入端,连接到供电电源;PMOS管T1的漏极D作为降噪开关电路的电源输出端,连接到主动降噪模块,PMOS管T1的源极S和漏极D之间并联有第一电阻R1,PMOS管T1的源极S还依次通过第二电阻R2和第三电阻R3连接到三级管Q1的集电极C,PMOS管T1的栅极G连接到第二电阻R2和第三电阻R3之间;三级管Q1的发射极E接地,三极管Q1的基极B与第四电阻R4的一端连接,第四电阻R4的另一端作为降噪开关电路的控制输入端,与电压比较器的输出端连接。
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