CN108564939A - 一种主动音场扩展降噪系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种主动音场扩展降噪系统，包括：模拟式主动降噪电路，与声道输入电路、喇叭驱动电路相连，对输入话筒内的噪音放大后反相输入与正相噪音抵消，消除环境噪音；音场扩展电路，与声道输入电路、喇叭驱动电路相连，音场拓展并将信号输出至耳机中。本发明本系统利把原有的立体声现场感再加以扩展，空间感扩大，令音场更接近现场的气氛，例如演唱会的现场音乐，加上音场的扩展效果后就可以重现出演场会宏大的立体空间感，使用者也可以自行调整三维空间的大小以适应不同种类的音源和曲目的需要，此外，本系统的降噪功能将消除环境噪音，把聆听者带入一个无噪音的环境，以便能更加安静的聆听音乐。

Description

一种主动音场扩展降噪系统
技术领域
本发明降噪系统，具体为一种主动音场扩展降噪系统。
背景技术
目前市面上的降噪设备主要分为主动降噪和被动降噪两种。被动降噪主要为利用物理特性将外部噪声与耳朵隔绝开，主要通过隔声材料阻挡噪声，对高频率声音非常有效，一般可使噪声降低大约为15-20dB。这种方法原理简单，降噪成本低，但效果略为逊色，且由于使用了高密度的隔声材料，耳机较重佩戴不舒服。比如平时佩戴的耳塞，就是这个原理。
而在主动降噪方面，市面上的主动降噪产品多为高端产品，价格不菲，应用十分不广泛，而且对于不同的人来说，对声音音乐等特点的追求也不同，所以出现一种主动音场扩展降噪系统是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，克服现有技术不足，提供一种主动音场扩展降噪系统，包括主动模拟降噪单元电路及音场扩展电路，音场扩展电路为矩阵电路。利用环境噪音产生反相信号，抵消正相环境噪音，将环境噪音消除，从而将聆听者带入无噪音环境中。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种主动音场扩展降噪系统，包括：
模拟式主动降噪电路，与声道输入电路、喇叭驱动电路相连，对输入话筒内的噪音放大后反相输入与正相噪音抵消，消除耳机中消除噪音；
音场扩展电路，与声道输入电路、喇叭驱动电路相连，音场拓展并将信号输出至耳机中。
其中模拟式主动降噪电路包括与声道输入电路相连的运算放大器U1A及运算放大器U2B，所述运算放大器U1A输出端与运算放大器U2A的反相输入端相连，所述运算放大器U2B输出端与运算放大器U3B反相输入端相连，所述运算放大器U2A输出端与运算放大器U3B输出端相连，所述运算放大器U2A输出端与运算放大器U3B输出端之间设有电阻R17-b与电阻R17-a，所述电阻R17-a通过电阻R8与运算放大器U3A反相输入端相连，所述电阻R17-b通过电阻R18与运算放大器U1B反相输入端相连，所述运算放大器U3A输出端通过电阻R12与电阻R8相连，所述运算放大器U1B通过电阻R22与电阻R18相连，所述电阻R22、电阻R21与电阻R16-a相连，所述电阻R12、电阻R11与电阻R16-b相连。
另外音场扩展电路包括与右耳机输入端电容C6、电阻R28相连的运算放大器U4A，与左耳机输入端电容C13、电阻R37相连的运算放大器U6A，所述运算放大器U4A反相输入端通过电阻R33与运算放大器U4B反相输入端相连，所述运算放大器U4A反相出入端与运算放大器U4A输出端相连，所述运算放大器U4B反相输入端通过电阻R34与运算放大器U4B输出端相连，所述运算放大器U4B与电阻R31相连，所述运算放大器U6A反相输入端一端与运算放大器U6A输出端相连且另一端通过电阻R42与运算放大器U6B反相输入端相连，所述运算放大器U6B反相输入端通过电阻R43与运算放大器U6B输出端相连，所述运算放大器U6B输出端通过电阻R40、电阻R41与运算放大器U5A反相输入端相连，所述运算放大器U4A输出端通过电阻R29与运算放大器U5A反相输入端相连，所述运算放大器U6A输出端通过电阻R38与运算放大器U5B反相输入端相连，所述运算放大器U5A输出端通过电阻R27与左耳机输出端相连输出声源信号，所述运算放大器U5B输出端通过电阻R36与右耳机输出端相连输出声源信号。
本发明主要是通过模拟式主动降噪电路话筒中检测的噪音反相放大并与左耳、右耳筒中消除环境噪音，将环境噪音产生反相信号并与正相环境中噪音抵消，从而将环境噪音消除。音场拓展电路为矩阵电路，通过电阻R31及电阻R40可调节音场的宽度和深度，从而增加置身音乐会的临场感。
本发明的有益效果为：本发明本系统利把原有的立体声现场感再加以扩展，空间感扩大，令音场更接近现场的气氛，例如演唱会的现场音乐，加上音场的扩展效果后就可以重现出演场会宏大的立体空间感，使用者也可以自行调整三维空间的大小以适应不同种类的音源和曲目的需要，此外，本系统的降噪功能将消除环境噪音，把聆听者带入一个无噪音的环境，以便能更加安静的聆听音乐。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的模拟式主动降噪电路原理图。
图3是本发明的音场拓展电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
请参考图1，一种主动音场扩展降噪系统，包括模拟式主动降噪电路1，与声道输入电路2、喇叭驱动电路3相连，对输入话筒内的噪音放大后反相输入与正相噪音抵消，消除耳机中消除噪音；
音场扩展电路4，与声道输入电路2、喇叭驱动电路3相连，音场拓展并将信号输出至耳机中。
请参考图2，模拟式主动降噪电路1包括与声道输入电路相连的运算放大器U1A及运算放大器U2B，所述运算放大器U1A输出端与运算放大器U2A的反相输入端相连，所述运算放大器U2B输出端与运算放大器U3B反相输入端相连，所述运算放大器U2A输出端与运算放大器U3B输出端相连，所述运算放大器U2A输出端与运算放大器U3B输出端之间设有电阻R17-b与电阻R17-a，所述电阻R17-a通过电阻R8与运算放大器U3A反相输入端相连，所述电阻R17-b通过电阻R18与运算放大器U1B反相输入端相连，所述运算放大器U3A输出端通过电阻R12与电阻R8相连，所述运算放大器U1B通过电阻R22与电阻R18相连，所述电阻R22、电阻R21与电阻R16-a相连，所述电阻R12、电阻R11与电阻R16-b相连。声源中的环境噪音经过运算放大器U1A、运算放大器U2B放大后，之后在运算放大器U2A、运算放大器U3B第一次反相输出，与运算放大器U3A、运算放大器U1B第二次反相输出后与正相环境中的噪音相互抵消，实现降噪的效果。
请参考图3场扩展电路4包括与右耳机输入端电容C6、电阻R28相连的运算放大器U4A，与左耳机输入端电容C13、电阻R37相连的运算放大器U6A，所述运算放大器U4A反相输入端通过电阻R33与运算放大器U4B反相输入端相连，所述运算放大器U4A反相出入端与运算放大器U4A输出端相连，所述运算放大器U4B反相输入端通过电阻R34与运算放大器U4B输出端相连，所述运算放大器U4B与电阻R31相连，所述运算放大器U6A反相输入端一端与运算放大器U6A输出端相连且另一端通过电阻R42与运算放大器U6B反相输入端相连，所述运算放大器U6B反相输入端通过电阻R43与运算放大器U6B输出端相连，所述运算放大器U6B输出端通过电阻R40、电阻R41与运算放大器U5A反相输入端相连，所述运算放大器U4A输出端通过电阻R29与运算放大器U5A反相输入端相连，所述运算放大器U6A输出端通过电阻R38与运算放大器U5B反相输入端相连，所述运算放大器U5A输出端通过电阻R27与左耳机输出端相连输出声源信号，所述运算放大器U5B输出端通过电阻R36与右耳机输出端相连输出声源信号。声源信号经过由运算放大器U4B、运算放大器U4A、运算放大器U6A、运算放大器U6B、运算放大器U5A及运算放大器U5B构成的矩阵电路中，左耳机及右耳机的输入声源信号被运算放大器放大，实现原有立体声现场感再加以扩展，空间感扩大，令音场更接近现场的气氛。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种主动音场扩展降噪系统，其特征在于，包括：
模拟式主动降噪电路，与声道输入电路、喇叭驱动电路相连，对输入话筒内的噪音放大后反相输入与正相噪音抵消，消除耳机中消除噪音；
音场扩展电路，与声道输入电路、喇叭驱动电路相连，音场拓展并将信号输出至耳机中。
2.根据权利要求1所述的一种主动音场扩展降噪系统，其特征在于，所述模拟式主动降噪电路包括与声道输入电路相连的运算放大器U1A及运算放大器U2B，所述运算放大器U1A输出端与运算放大器U2A的反相输入端相连，所述运算放大器U2B输出端与运算放大器U3B反相输入端相连，所述运算放大器U2A输出端与运算放大器U3B输出端相连，所述运算放大器U2A输出端与运算放大器U3B输出端之间设有电阻R17-b与电阻R17-a，所述电阻R17-a通过电阻R8与运算放大器U3A反相输入端相连，所述电阻R17-b通过电阻R18与运算放大器U1B反相输入端相连，所述运算放大器U3A输出端通过电阻R12与电阻R8相连，所述运算放大器U1B通过电阻R22与电阻R18相连，所述电阻R22、电阻R21与电阻R16-a相连，所述电阻R12、电阻R11与电阻R16-b相连。
3.根据权利要求1所述的一种主动音场扩展降噪系统，其特征在于，所述音场扩展电路包括与右耳机输入端电容C6、电阻R28相连的运算放大器U4A，与左耳机输入端电容C13、电阻R37相连的运算放大器U6A，所述运算放大器U4A反相输入端通过电阻R33与运算放大器U4B反相输入端相连，所述运算放大器U4A反相出入端与运算放大器U4A输出端相连，所述运算放大器U4B反相输入端通过电阻R34与运算放大器U4B输出端相连，所述运算放大器U4B与电阻R31相连，所述运算放大器U6A反相输入端一端与运算放大器U6A输出端相连且另一端通过电阻R42与运算放大器U6B反相输入端相连，所述运算放大器U6B反相输入端通过电阻R43与运算放大器U6B输出端相连，所述运算放大器U6B输出端通过电阻R40、电阻R41与运算放大器U5A反相输入端相连，所述运算放大器U4A输出端通过电阻R29与运算放大器U5A反相输入端相连，所述运算放大器U6A输出端通过电阻R38与运算放大器U5B反相输入端相连，所述运算放大器U5A输出端通过电阻R27与左耳机输出端相连输出声源信号，所述运算放大器U5B输出端通过电阻R36与右耳机输出端相连输出声源信号。
4.根据权利要求2所述的一种主动音场扩展降噪系统，其特征在于，所述电容C2通过电阻R2、电阻R3与声道输入电路中信号输入端相连，所述电容C4与声道输入电路中信号输入端相连。
5.根据权利要求3所述的一种主动音场扩展降噪系统，其特征在于，所述电阻R31通过电阻R32与运算放大器U5B反相输入端相连，所述电阻R32、电阻R35、电阻R36依次连接，所述运算放大器U5A输出端通过电阻R26与运算放大器U5A反相输入端相连，所述运算放大器U5B输出端通过电阻R35与运算放大器U5B反相输入端相连。
6.根据权利要求3所述的一种主动音场扩展降噪系统，其特征在于，所述电阻R16-a与右耳机噪音输入端相连，所述电阻R16-b与左耳机噪音输入端相连。
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