CN112802442A - 静电场降噪玻璃的控制方法、静电场降噪玻璃及存储介质 - Google Patents

静电场降噪玻璃的控制方法、静电场降噪玻璃及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种静电场降噪玻璃的控制方法、静电场降噪玻璃及存储介质，静电场降噪玻璃包括控制器，与控制器分别连接的麦克风阵列和降噪玻璃阵列；降噪玻璃阵列包括多个玻璃模组，控制器与各个玻璃模组连接；玻璃模组包括：位于玻璃内的第一极板和第二极板，第一极板和第二极板之间包括中间层，第一极板、第二极板和中间层分别与控制器连接；方法包括：麦克风阵列对噪声进行采集，并获取噪声源的位置信息；控制器对噪声信号处理得到噪声声波特性；控制器根据位置信息对各玻璃模组中的第一极板、第二极板和中间层进行控制，产生与噪声声波特性相反的抵消波，实现主动降噪，且可实现对不同位置的噪音源进行降噪。

Description

静电场降噪玻璃的控制方法、静电场降噪玻璃及存储介质
技术领域
本发明涉及降噪领域，具体涉及一种静电场降噪玻璃的控制方法、静电场降噪玻璃及存储介质。
背景技术
随着我国工业化、城镇化进程的不断加快，噪声己成为环境污染的主要因素之一。伴随着人们工作节奏的加快和生活压力的与日俱增，噪音污染对人们身心健康的影响己引起社会各界的广泛关注。噪声传播主要包括声源、传播途径这两个组成部分。相应的，当前噪声控制的方法主要有两类:一是控制噪声源，如通过改进生产工艺、结构，提高部件的加工精度降低设备的噪音，然而加工精度的提高会引起生产成本的几何增加；二是在声的传播过程中通过各种声功能材料和结构阻隔、吸收声波，减少对接受者的危害。
建筑的门窗往往是室外噪声的主要侵入来源，而目前的传统玻璃可加工性差，受到质量定律的限制，其在低频下要达到理想效果需要极大的质量，使用范围受到很大限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供静电场降噪玻璃的控制方法、静电场降噪玻璃及存储介质，通过麦克风阵列定位噪声源的位置，控制器对各玻璃模组进行控制，产生与噪声声波特性相反的抵消波，以实现对不同位置的噪音源进行降噪。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：静电场降噪玻璃的控制方法，所述静电场降噪玻璃包括：控制器，与所述控制器分别连接的麦克风阵列和降噪玻璃阵列；所述降噪玻璃阵列包括多个玻璃模组，所述控制器与各个玻璃模组连接；所述玻璃模组包括：位于玻璃内的第一极板和第二极板，所述第一极板和第二极板之间包括中间层，所述第一极板、第二极板和中间层分别与所述控制器连接；
所述静电场降噪玻璃的控制方法包括：
所述麦克风阵列对噪声进行采集，并获取噪声源的位置信息；
所述控制器对噪声信号进行处理得到噪声声波特性；
所述控制器根据所述位置信息对各玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层进行控制，产生与所述噪声声波特性相反的抵消波。
本发明的有益效果是：由多个玻璃模组构成降噪玻璃阵列，通过麦克风阵列定位噪声源的位置，控制器对各玻璃模组进行控制，产生与噪声声波特性相反的抵消波，以实现对不同位置的噪音源进行降噪；传统玻璃通过材料厚度阻隔噪声，需要非常厚才能到达与本发明中静电场降噪玻璃相同的降噪效果；本发明提供的静电场降噪玻璃的控制方法，通过静电场式控制产生抵消波，能耗低，且不会发热。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，所述控制器根据所述位置信息对各玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层进行控制，产生与所述噪声声波特性相反的抵消波包括：
当所述噪声源为多个时，所述控制器根据所述位置信息对各玻璃模组进行区域划分，并对各个区域的玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层进行对应控制，以产生与多个噪声声波特性相反的多个抵消波。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过玻璃模组的区域划分，对不同的区域的玻璃模组进行分别控制，进而可产生与多个噪声声波特性相反的多个抵消波，可同时实现对不同位置的噪音源进行降噪。
进一步，对玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层进行控制包括：
所述控制器控制与所述各玻璃模组中的第一极板和第二极板导通，以在所述第一极板和第二极板之间形成电场；
所述控制器控制与所述中间层导通，并对电压信号进行控制，所述中间层在所述电场中受力发生震动，产生与所述噪声声波幅度相同且相位不同的波。
采用上述进一步方案的有益效果是：夹层与两个极板之间产生静电场，通过改变电场信号产生波，在控制器的控制下产生于噪声声波相反的抵消波从而叠加抵消噪音。
进一步，所述控制器根据所述位置信息对各玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层产生与噪声声波特性相反的抵消波进行控制包括：
基于电磁波干涉原理，所述控制器对各玻璃模组的中间层输入的电压信号的延时进行控制，将波束的方向对准所述位置信息，所述玻璃模组生成与所述噪声声波幅度相同且相位相反的抵消波。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制不同玻璃模组协同工作，产生不同相位的抵消波，进而可实现对不同位置的噪声源的主动降噪。
为了解决上述问题，本发明实施例还提供一种静电场降噪玻璃，静电场降噪玻璃包括：控制器，与所述控制器分别连接的麦克风阵列和降噪玻璃阵列；所述降噪玻璃阵列包括多个玻璃模组，所述控制器与各个玻璃模组连接；所述玻璃模组包括：位于玻璃内的第一极板和第二极板，所述第一极板和第二极板之间包括中间层，所述第一极板、第二极板和中间层分别与所述控制器连接；所述控制器用于实现上述所述的静电场降噪玻璃的控制方法的步骤。
进一步，所述静电场降噪玻璃还包括：与所述控制器连接的高压直流电源模块，用于为所述控制器提供电源。
采用上述进一步方案的有益效果是：为静电场降噪玻璃提供电力，保证控制器的正常运行。
进一步，所述第一极板和第二极板为导体平板，所述中间层为金属膜或氧化物膜。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过导体的第一极板和第二极板便于形成电场，和金属膜或氧化物膜的中间层在电场振动产生波。
为了解决本发明上述的技术问题，本发明实施例还提供一种存储介质存储一个或者多个计算机程序，所述一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的静电场降噪玻璃的控制方法的步骤。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种静电场降噪玻璃的控制方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的一种静电场降噪玻璃的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的一种玻璃模组与控制器的连接结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的一种静电场降噪玻璃的区域划分示意图。
附图中各标号代表如下：
1、麦克风阵列，2、控制器，3、降噪玻璃阵列，4、第一极板，5、第二极板，6、中间层，7、导线，8、玻璃，A、噪声波，B、抵消波，C、输出波。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，图1为本发明实施例提供的静电场降噪玻璃的控制方法，如图2和图3所示，该静电场降噪玻璃包括控制器2，与所述控制器2分别连接的麦克风阵列1和降噪玻璃阵列3；所述降噪玻璃阵列3包括多个玻璃模组，所述控制器2与各个玻璃模组连接；所述玻璃模组包括：位于玻璃8内的第一极板4和第二极板5，所述第一极板4和第二极板5之间包括中间层6，所述第一极板4、第二极板5和中间层6分别通过导线7与所述控制器2连接；
该静电场降噪玻璃的控制方法包括：
S101、所述麦克风阵列1对噪声进行采集，并获取噪声源的位置信息；
S102、所述控制器2对噪声信号处理得到噪声声波特性；
S103、所述控制器2根据所述位置信息对各玻璃模组中的所述第一极板4、第二极板5和中间层6进行控制，产生与所述噪声声波特性相反的抵消波。
在本实施例中，由多个玻璃模组构成降噪玻璃阵列3，通过麦克风阵列1定位噪声源的位置，控制器2对各玻璃模组进行控制，产生与噪声声波特性相反的抵消波，以实现对不同位置的噪音源进行降噪，传统玻璃通过材料厚度阻隔噪声，需要非常厚才能到达与本发明中静电场降噪玻璃相同的降噪效果，本发明提供的静电场降噪玻璃的控制方法，通过静电场式控制产生抵消波，能耗低，且不会发热。
在本实施例中，步骤S101中，麦克风阵列1，是一组位于空间不同位置的全向麦克风按一定的形状规则布置形成的阵列，包括线性阵列、平面阵列、体阵列，其中麦克风阵列1采集噪声，并可通过声源定位算法获取噪声源的位置信息，该声源定位算法包括波束形成的方法、基于高分辨率谱估计的方法或基于声达时延差（TDOA）的方法，通过麦克风阵列1可对运动的噪声源进行追踪。
在本实施例中，步骤S102中，控制器2可将噪声音频信号转换成噪声频谱，对噪声频谱进行分析得到噪声声波特性，该噪声声波特性包括声波幅值和相位。
值得注意的是，由于控制器2与各玻璃模组连接，因此控制器2可控制单独的玻璃模组，也可控制多个玻璃模组进行协同工作；例如当所述噪声源为多个时，所述控制器2对各玻璃模组进行区域划分，对各个区域的玻璃模组进行对应控制，以产生与多个噪声声波特性相反的多个抵消波，实现对多个噪声源的降噪；如图4所示，存在三个噪声源时，将玻璃模组划分为三个区域；进而可产生三个抵消波。在一些实施例中，当噪声源为运动时，还可以根据噪声源位置信息确定运动方向，进而控制与运动方向对应的玻璃模组产生抵消波，假设噪声源从左运动到右边，将各个玻璃模组划分为左边、中间和右边区域，进而依次控制左边、中间和右边区域产生抵消波。在一些实施例中，当噪声源位于某个玻璃模组的正上方、正下方、正左方或正右方时，可以单独该玻璃模组产生与垂直玻璃的抵消波。
需要说明的是，如图3所示，步骤S103中控制器2控制玻璃模组产生波具体包括：控制器2控制与所述各玻璃模组中的第一极板4和第二极板5导通，以在所述第一极板4和第二极板5之间形成电场；所述控制器2控制与所述中间层6导通，并对电压信号进行控制，所述中间层6在所述电场中受力发生震动，产生与所述噪声声波幅度相同且相位不同的波。即控制器2为第一极板4和第二极板5通电，使得在第一极板4和第二极板5之间形成电场，当在中间层6上通电，接上电压时，中间层6在电场就会在第一极板4和第二极板5之间的电场中发生运动，进而产生波，其中通过改变电压信号可以产生与所述噪声声波幅度相同且相位不同的波。
在本实施例中，当控制多个玻璃模组协同产生与噪声声波相位相反的抵消波时，具体包括：基于电磁波干涉原理，所述控制器2对各玻璃模组的中间层6输入的电压信号的延时进行控制，将波束的方向对准所述位置信息，生成与所述噪声声波幅度相同且相位相反的抵消波。电磁波干涉是指两列或两列以上的电磁波在空间中重叠时发生叠加，从而形成新波形的现象；通过对电压信号的延时输入可控制玻璃模组发出不同相位的波，也即可以改变玻璃模组发出波的方向，将各玻璃模组发出的波对准噪声源的方向，基于电磁波干涉原理，由于各个波在同一介质中传播发生重叠时发生叠加，进而生成与所述噪声声波幅度相同且相位相反的抵消波。夹层与两个极板之间产生静电场，通过改变电场信号产生波，在控制器2的控制下产生于噪声声波相反的抵消波从而叠加抵消噪音。
实施例2
本实施例还提供一种静电场降噪玻璃，如图2和图3所示，静电场降噪玻璃包括：控制器2，与所述控制器2分别连接的麦克风阵列1和降噪玻璃阵列3；所述降噪玻璃阵列3包括多个玻璃模组，所述控制器2与各个玻璃模组连接；所述玻璃模组包括：位于玻璃8内的第一极板4和第二极板5，所述第一极板4和第二极板5之间包括中间层6，所述第一极板4、第二极板5和中间层6分别通过导线7与所述控制器2连接；所述控制器2用于实现上述实施例所述的静电场降噪玻璃的控制方法的步骤，在此不再一一赘述。
如图3中，噪声波A，控制器2在为第一极板4和第二极板5通电，使得在第一极板4和第二极板5板之间形成电场，当在中间层6上通电时，中间层6就会在第一极板4和第二极板5之间的电场中发生运动；通过控制输入到中间层6的电压信号就可以控制中间层6的移动，移动产生的震动就会产生与噪声波A的幅度相同，相位相反的抵消波B，进而噪声波A与抵消波B叠加得到输出波C，实现降噪。
在本实施例中，麦克风阵列1与降噪玻璃阵列3分开安装，通过降噪玻璃阵列3可以方便制作非常大面积，或者特异造型，如曲面。
在本实施例中，麦克风阵列1，控制器2，电源以及降噪玻璃阵列3直接均没有一一对应关系，可以多个麦克风阵列1对接一个控制器2，对接多个玻璃阵列。
在本实施例中，所述静电场降噪玻璃还包括：与所述控制器2连接的高压直流电源模块，用于为所述控制器2提供电源。
在本实施例中，所述第一极板4和第二极板5为导体平板，所述中间层6为金属膜或氧化物膜。其中第一极板4和第二极板5可以是透明的，或者编织网，或开孔板。
本实施例还提供一种存储介质，存储介质存储一个或者多个计算机程序，一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述实施例所述的静电场降噪玻璃的控制方法的步骤，在此不再一一赘述。
本实施例中静电场降噪玻璃和存储介质，降噪玻璃阵列由玻璃模组组成，模组内部有两个极板和一个中间夹层组成，夹层与两个极板之间产生静电场，通过改变电场信号产生波，在控制器的控制下产生于噪声声波相反的抵消波从而叠加抵消噪音；与普通非阵列玻璃相比，可以处理来自不用方向的噪音；与热电效应玻璃比，能耗低，不会发热。
本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本专利中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种静电场降噪玻璃的控制方法，其特征在于，所述静电场降噪玻璃包括：控制器，与所述控制器分别连接的麦克风阵列和降噪玻璃阵列；所述降噪玻璃阵列包括多个玻璃模组，所述控制器与各个玻璃模组连接；所述玻璃模组包括：位于玻璃内的第一极板和第二极板，所述第一极板和第二极板之间包括中间层，所述第一极板、第二极板和中间层分别与所述控制器连接；
所述静电场降噪玻璃的控制方法包括：
所述麦克风阵列对噪声进行采集，并获取噪声源的位置信息；
所述控制器对噪声信号处理得到噪声声波特性；
所述控制器根据所述位置信息对各玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层进行控制，产生与所述噪声声波特性相反的抵消波。
2.根据权利要求1所述的静电场降噪玻璃的控制方法，其特征在于，所述控制器根据所述位置信息对各玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层进行控制，产生与所述噪声声波特性相反的抵消波包括：
当所述噪声源为多个时，所述控制器根据所述位置信息对各玻璃模组进行区域划分，并对各个区域的玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层进行控制，以产生与多个噪声声波特性相反的多个抵消波。
3.根据权利要求1或2所述的静电场降噪玻璃的控制方法，其特征在于，对玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层进行控制包括：
所述控制器控制与所述各玻璃模组中的第一极板和第二极板导通，以在所述第一极板和第二极板之间形成电场；
所述控制器控制与所述中间层导通，并对电压信号进行控制，所述中间层在所述电场中受力发生震动，产生与所述噪声声波幅度相同且相位不同的波。
4.根据权利要求3所述的静电场降噪玻璃的控制方法，其特征在于，所述控制器根据所述位置信息对各玻璃模组中的所述第一极板、第二极板和中间层进行控制，产生与噪声声波特性相反的抵消波还包括：
基于电磁波干涉原理，所述控制器对各玻璃模组的中间层输入的电压信号的延时进行控制，将波束的方向对准所述位置信息，所述玻璃模组生成与所述噪声声波幅度相同且相位相反的抵消波。
5.一种静电场降噪玻璃，其特征在于，所述静电场降噪玻璃包括：控制器，与所述控制器分别连接的麦克风阵列和降噪玻璃阵列；所述降噪玻璃阵列包括多个玻璃模组，所述控制器与各个玻璃模组连接；所述玻璃模组包括：位于玻璃内的第一极板和第二极板，所述第一极板和第二极板之间包括中间层，所述第一极板、第二极板和中间层分别与所述控制器连接；所述控制器用于实现上述根据权利要求1-4任一项所述的静电场降噪玻璃的控制方法的步骤。
6.根据权利要求5所述的静电场降噪玻璃，其特征在于，所述静电场降噪玻璃还包括：与所述控制器连接的高压直流电源模块，用于为所述控制器提供电源。
7.根据权利要求5所述的静电场降噪玻璃，其特征在于，所述第一极板和第二极板为导体平板，所述中间层为金属膜或氧化物膜。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储一个或者多个计算机程序，所述一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行，以实现根据权利要求1-4中任一项所述的静电场降噪玻璃的控制方法的步骤。
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