CN1313212A - 车用噪音反制系统 - Google Patents

Abstract

一种车用噪音反制系统,包括讯号复制装置、相位倒转装置及音频放大装置,其主要利用集音器收集噪音源的声音,并利用等效放大器将噪音放大,同时存入随机存取存贮器内形成固定式样本,且通过倒相装置将噪音样本的相位反转,并利用车用音响系统发出与噪音相位相反的反制声音,进而使噪音与反制声音的正反相音波相抵,达到降低噪音的目的,保持车内的安静,以提高行车品质。

Description

车用噪音反制系统

本发明涉及一种物理装置，尤其涉及一种车用噪音反制系统。

在当今高度发达的工商社会中，汽车已成为人们生活中不可或缺的贴身伙伴，正因为如此，人们对于车辆品质的要求也越来越高，除了要求高度的操控性能及安全性外，对于其舒适性的要求也就更加迫切。而影响车辆舒适性的因素除了内装配备(如皮椅、CD音响及影音设备等)，车辆的噪音高低及其震动更是主要影响到车内人员舒适度的因素。

以其中的噪音来说，汽车制造厂商为了满足市场的需求，往往必须投注庞大的成本以加强车身结构，并采用吸音效果较佳的内装，甚至对于某些噪音或震动较大的地方(如引擎传动系统，由于引擎传动系统的运转会导致车身共震，产生噪音，因此引擎是车内噪音主要的来源)，施以局部的隔音处理，然而可以理解的是，上述不论是结构的加强、选用隔音材质或进行隔音处理等，都存在有不少的问题：其一是增加车辆的配备与重量，增加耗油成本；其二是必须改变原车的结构，影响到车体结构的安全性；其三是整体的改变较多，故花费的成本也高；其四是长期使用后，其降低噪音的效果会变差，甚至形成另一种噪音的来源。

经由上述的说明可知，现有车辆中有关降低噪音的设计，无法有效的克服车内噪音的问题，且使用时间上也有一定的限制，实用性差，且不经济。

有鉴于此，本创作人经不断努力研究与试制，终于成功的发明出一种可有效降低噪音的车用噪音反制系统，以提高其经济效益。

本发明的主要目的在于，提供一种车用噪音反制系统，包括讯号复制、相位倒转及音频放大三大装置组成，其中讯号复制装置是在噪音源处设有一收集噪音样本的集音器，集音器连接至一可将噪音样本讯号放大的等效放大器，而相位倒转装置具有一可将噪音样本制成倒相讯号的倒相电路，该倒相电路与讯号复制装置连接，且倒相电路连接到音频放大装置上，令反相讯号可通过音频放大装置释出，借以大幅降低噪音，并提高车内环境品质。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

一种车用噪音反制系统，其特征在于，包括讯号复制装置、相位倒转装置及音频放大装置，所述讯号复制装置在噪音源处设有一收集噪音样本的集音器，集音器连接至一将噪音样本讯号放大的等效放大器；所述相位倒转装置具有一可将噪音样本制成倒相讯号的倒相电路，该倒相电路与讯号复制装置连接，且倒相电路连接到音频放大装置上；所述音频放大装置运用现有原车配备的音响系统，令倒相装置的倒相电路连接到音响系统的功率放大器上，从而构成一可大幅降低噪音的车用噪音反制系统。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的车用噪音反制系统，该集音器是由数个麦克风成矩阵式或串列式排列组成。

前述的车用噪音反制系统，该倒相电路与一具有相位微调功能的移相电路并联。

前述的车用噪音反制系统，该倒相电路后方连接一增益控制电路，该增益控制电路可控制反相讯号的输出增益。

前述的车用噪音反制系统，该音频放大装置可采用独立的系统，令倒相装置的倒相电路连接到独立的功率放大器，再借由独立的扬声器发出反相音波。

本发明可达到降低噪音的功效，且保持车内的安静，提高行车品质。

为能进一步了解本发明的技术内容、特点及功效，兹例举以下较佳实施例，并配合附图详细说明如下：

图1是本发明的配置示意图。

图2是本发明的实施电路图。

请参阅图1所示，本发明主要包括有讯号复制、相位倒转及音频放大等三大装置组成，用以产生与噪音音波相位相反的反制声音，来达到降低噪音的目的。

本发明的详细结构，则请配合参阅图1、2所示，其中讯号复制装置是在噪音源处设有一由数个麦克风组成的集音器A1(其可为矩阵式或串列式)，该集音器A1连接至一等效放大器B1，用以将集音器A1收集到的噪音样本讯号放大后备用。等效放大器B1同时连接到一随机存取存贮器C及一取样模式切换装置D上，其中随机存取存贮器C通过一振荡电路B2连接一引擎转速磁阀A2，该引擎转速磁阀A2是用以感应引擎运转的震动，可供判断引擎怠速或加速过程中，噪音频率变化的状况。而取样模式切换装置D是用来供使用者选择直接由集音器A1取样，或由引擎转速磁阀A2通过随机存取存贮器C取得反制噪音的讯号样本，该取样模式切换装置D连接至相位倒转装置。

相位倒转装置具有一与等效放大器B1连接的倒相电路E，倒相电路E可用以将输入的噪音样本的相位反转，使输入讯号与输出讯号形成180度的相位差，该倒相电路E与一移相电路E1并联，其中移相电路E1具有相位微调功能，用来修正电器线性损失及音响系统(如喇叭的暂态反应速度)等造成相位偏移的现象。且倒相电路E与移相电路E1后方连接一增益控制电路F，该增益控制电路F可控制反相讯号的输出增益，调整噪音抵减的效果(实际上，反相讯号本身也是一种噪音，为防止反相讯号大于正相噪音讯号，形成另外一种噪音，其最大增益值的设定以不超过最大噪音分贝的二分之一为原则)，而增益控制电路F连接到音频放大装置上。

经集音取样及倒相处理后的讯号，必须借助扩大机及扬声器的推动，才能转化成音波，达到抵制噪音的效果，因此本发明的音频放大装置主要是运用现有原车配备的音响系统，使增益控制电路F连接到音响系统的功率放大器G上，并在功率放大器G上与原车音响系统的音乐讯号混音，再借由扬声器传出，以达到反制噪音的目的，借此组成一可大幅降低噪音的车用噪音反制装置。

关于本发明使用，仍请参阅图1、2所示，其主要是利用设于噪音音源的集音器A1收集临场噪音样本，并经过等效放大器B1将噪音讯号予以放大，并传输至倒相电路E，借以产生噪音的反相讯号，同时利用移相电路E1与增益控制器F调整反相讯号与噪音音波的相位，并使其最大增益值不超过最大噪音分贝的二分之一，同时通过原车音响系统将反相讯号释出，以利用反相音波与噪音的正相音波相互抵减，达到降低噪音的目的。

再者，使用者亦可利用取样模式切换装置D选择至随机存取存贮器C上，并通过引擎转速磁阀A2感应引擎运转的状况(如怠速或加速)，且经振荡电路B2判定后，由随机存取存贮器C中取得适当的固定噪音样本，进而通过倒相电路E、移相电路E1及增益控制电路F将反相讯号由音响系统的扬声器H放出，一样可以达到相同的抵减效果，以改善车内的环境品质。

通过上述设计，本发明至少具有下列功效：

1、本发明的组件以电子零件为主，并配合原车的音响系统，来发出反相音波，不仅不占空间，且相较于现有降低噪音的设计而言，更可大幅降低成本。

2、本发明同时具有可调整性，可依噪音的大小及频率调整反相讯号的相位及大小，以达到最佳的反制效果。

3、本发明无需改变原车的结构，不会发生如安装现有隔音结构需改变原车结构，造成破坏车体结构的情况，因此在安全性上显然较现有技术为佳。

4、本发明在长时间使用后，如发生功率减弱的现象，则可利用移相电路及增益控制电路来做调整，不会影响其降低噪音的效果，有效的延长其使用寿命。

综上所述，本发明可有效解决现有车内噪音的问题，而不会影响到原车的功能，因此确实为一高度利用自然法则的创作，且在相同的技术领域中未见相同或近似的产品公开使用，具有新颖性、创作性、实用性。

Claims (5)

1、一种车用噪音反制系统，其特征在于，包括讯号复制装置、相位倒转装置及音频放大装置，所述讯号复制装置在噪音源处设有一收集噪音样本的集音器，集音器连接至一将噪音样本讯号放大的等效放大器；所述相位倒转装置具有一可将噪音样本制成倒相讯号的倒相电路，该倒相电路与讯号复制装置连接，且倒相电路连接到音频放大装置上；所述音频放大装置运用现有原车配备的音响系统，令倒相装置的倒相电路连接到音响系统的功率放大器上。

2、根据权利要求1所述的车用噪音反制系统，其特征在于，所述集音器是由数个麦克风成矩阵式或串列式排列组成。

3、根据权利要求1所述的车用噪音反制系统，其特征在于，所述倒相电路与一具有相位微调功能的移相电路并联。

4、根据权利要求1或3所述的车用噪音反制系统，其特征在于，所述倒相电路后方连接一增益控制电路，该增益控制电路可控制反相讯号的输出增益。

5、根据权利要求1所述的车用噪音反制系统，其特征在于，所述音频放大装置可采用独立的系统，令倒相装置的倒相电路连接到独立的功率放大器，再借由独立的扬声器发出反相音波。