CN203770238U - 风扇自体主动式降噪系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种风扇自体主动式降噪系统，其包括风扇、推动组、至少一收音单元及一数位讯号处理单元，透过该收音单元擷取该风扇产生的噪音传送给该数位讯号处理单元，令该数位讯号处理单元根据接收的噪音输入讯号做运算处理后输出控制讯号，以控制该推动线圈组作动，进而推动该风扇的扇轮上下位移，而产生反向声波，以抵消噪音，藉以达到风扇自体主动降噪的效果。

Description

风扇自体主动式降噪系统

【技术领域】

    本实用新型有关于一种风扇系统，尤指一种具有透过风扇自体主动达到降噪的效果及节省成本的风扇自体主动式降噪系统。

【背景技术】

    由于电脑已是今日人们常用的电子装置，且大多数电脑每天都要处理许多的资料运算，然而处理资料较多时，电脑内中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)必会产生高热，使得造成中央处理单元运作不稳定，容易使电脑产生误动作，甚至产生电脑当机现象，进而严重时会烧毁电脑内部工作的电子零件。所以一般业界都是利用风扇来进行对电子零件(如中央处理单元、绘图晶片或南北桥晶片)强制散热，让电脑在运作中能够稳定，但风扇虽解决电脑内散热的问题，可是却延伸出另一问题，就是风扇于运作时会产生噪音带来困扰的问题。

    而风扇所产生的噪音问题，使业者受到相当的重视，因为噪音会使人产生不同程度的不安与焦虑感，增加疲倦度，降低工作效能，更甚者会造成心理及生理的伤害，所以，有效地消除噪音不但在学术上有其意义，在工业上极具实用价值，且对日常生活上的改善也有很大的帮助。目前一般风扇主动式噪音控制是透过一个或多个收音麦克风撷取风扇产生的噪音，而产生一噪音输入讯号传送给一数位讯号微处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)，令该数位讯号微处理器根据接收的噪音输入讯号做运算处理后，输出一控制讯号传送给连接的一个或多个扬声器上并驱动，令前述扬声器发出反向声波(或称反向音源)以抵消噪音。

    虽然风扇主动式噪音控制可达到抵消噪音的效果，但其却延伸出另一个问题，就是于前述收音麦克风处并非单一撷取到风扇的噪音而已，同时还会有扬声器发出的反向音源于环境空间中反射，并与环境空间中的噪音相叠加，使得该数位讯号微处理器接收的噪音输入讯号包含了风扇的噪音及叠加了环境空间中的噪音及反射音源，已导致做运算复杂高且所产生的反向音源无法有效抵消风扇产生的噪音及叠加了环境空间中的噪音及反射音源，以致于造成降噪效果不佳及设备费用昂贵，故习知风扇主动式噪音控制只能抵消收音麦克风放置所在位置那一点的噪音而已，使得业者目前仍在积极努力如何克服此技术上的问题。

以上所述习知具有下列之缺点：

1.降噪效果不佳。

2.设备昂贵成本高。

    要如何解决上述习用之问题与缺失，即为本案之实用新型人与从事此行业之相关厂商所亟欲研究改善之方向所在者。

【实用新型内容】

    因此，为有效解决上述的问题，本实用新型之主要目的在提供一种具有较佳降噪效果的风扇自体主动式降噪系统。

    本实用新型另一目的在提供一种具有降低成本的风扇自体主动式降噪系统。

    为了达上述目的，本实用新型提供一种风扇自体主动式降噪系统，包括：风扇，包含框体、轴座及扇轮，该扇轮具有磁性轴心及复数叶片，该磁性轴心的一端固设于该扇轮之中央处，该框体具有一容设空间，该轴座设置在该容置空间内的中央处，且具有轴孔，该轴孔内容设有至少一轴承，该轴承与相对的磁性轴心的另一端相枢设；推动组，其具有一推动线圈组，该推动线圈组容设于该轴孔内，且相邻该轴承并与相对的磁性轴心感应激磁，以推动该磁性轴心轴向上下位移，令该扇轮产生反向声波，以抵消该风扇产生的噪音；至少一收音单元，设于该框体上，其根据撷取该风扇产生的噪音，而产生噪音输入讯号；及数位讯号处理单元，其一端电性连接该收音单元，其另一端则电性连接该推动线圈组，该数位讯号处理单元根据接收的噪音输入讯号做运算处理后输出一控制讯号，以控制该推动线圈组作动。

   透过本实用新型此风扇自体主动式降噪系统的设计，得有效达到较佳降噪效果及降低成本的效果者。

   该数位讯号处理单元包含：数位讯号微处理器、前级放大器、后级放大器、类比转数位转换器及数位转类比转换器，前级放大器分别电性连接该收音单元与类比转数位转换器，该数位讯号处理器分别电性连接该类比转数位转换器与数位转类比转换器，后级放大器分别电性连接该数位转类比转换器与推动线圈组。

   该收音单元为收音麦克风，该收音单元设置于该框体的顶部上且相对该扇轮。

   该磁性轴心具有第一磁极及第二磁极，该第一磁极位于相邻该推动线圈组一端的磁性轴心上，该第二磁极位于相邻该推动线圈组另一端的磁性轴心上。

   该轴座具有支撑部，该支撑部从该轴座内壁朝该轴孔的中心凸伸构成，且其设有第一平台及第二平台，该第一平台形成在该支撑部的顶部，该第二平台则形成在该支撑部的底部，并该等轴承具有第一轴承及第二轴承，该第一轴承放置在相对的第一平台上，该第二轴承放置在相对的第二平台上。

   该磁性轴心的另一端外侧凹设有一凹槽，该凹槽位于相对该第二轴承下方处，其用以供一固定件夹设固定，且该凹槽与相对的第二轴承之间界定一位移空间。

   该风扇更包含一控制器，该控制器电性连接前述数位讯号处理单元，其用以传送一转动频率讯号给该数位讯号处理单元，令该数位讯号处理单元根据接收该转动频率讯号的相位为参考点，以调整噪音输入讯号的相位并做运算处理，而输出另一控制讯号，以控制该推动线圈组作动。

    本实用新型另提供一种风扇自体主动式降噪系统，包括：风扇，包含框体、轴座及一扇轮，该扇轮具有轴心及复数叶片，该轴心的一端固设于该扇轮之中央处，该框体具有一容设空间，该轴座设置在该容置空间内的中央处，且具有一轴孔，该轴孔内容设有至少一轴承，该轴承与相对的轴心之另一端相枢设；推动组，其具有壳体、推动线圈组及磁性件，该壳体对接于该轴座的底部，且其设有相对连通该轴孔之容置空间，该容置空间内容设有该推动线圈组及磁性件，并该磁性件一端连接相对该轴心的另一端，且与对应该推动线圈组感应激磁，以推动该轴心轴向上下位移，令该扇轮产生反向声波，以抵消该风扇产生的噪音；至少一收音单元，设于该框体上，其根据撷取该风扇产生的噪音，而产生噪音输入讯号；及数位讯号处理单元，其一端电性连接该收音单元，其另一端则电性连接该推动线圈组，该数位讯号处理单元根据接收的噪音输入讯号做运算处理后输出控制讯号，以控制该推动线圈组作动。

   透过本实用新型此风扇自体主动式降噪系统的设计，得有效达到较佳降噪效果及降低成本的效果者。

   该数位讯号处理单元包含：数位讯号微处理器、前级放大器、后级放大器、类比转数位转换器及数位转类比转换器，前级放大器分别电性连接该收音单元与类比转数位转换器，该数位讯号处理器分别电性连接该类比转数位转换器与数位转类比转换器，后级放大器分别电性连接该数位转类比转换器与推动线圈组。

   该收音单元为收音麦克风，该收音单元设置于该框体的顶部上且相对该扇轮。

   该磁性件为磁铁，该磁性件具有第一磁极及一第二磁极，该第一磁极位于该磁性件的一端上，且相邻该轴心的另一端，该第二磁极位于该磁性件的另一端上，且相邻该壳体内的底侧。

   该轴座具有支撑部，该支撑部从该轴座内壁朝该轴孔的中心凸伸构成，且其设有第一平台及第二平台，该第一平台形成在该支撑部的顶部，该第二平台则形成在该支撑部的底部，并该等轴承具有第一轴承及第二轴承，该第一轴承放置在相对的第一平台上，该第二轴承放置在相对的第二平台上。

   该磁性轴心的另一端外侧凹设有凹槽，该凹槽位于相对该第二轴承下方处，其用以供一固定件夹设固定，且该凹槽与相对的第二轴承之间界定一位移空间。

   该风扇更包含控制器，该控制器电性连接前述数位讯号处理单元，其用以传送一转动频率讯号给该数位讯号处理单元，令该数位讯号处理单元根据接收该转动频率讯号的相位为参考点，以调整噪音输入讯号的相位并做运算处理，而输出另一控制讯号，以控制该推动线圈组作动。

【附图说明】

图1为本实用新型第一较佳实施例的组合立体示意图。

图2为本实用新型第一较佳实施例的分解立体示意图。

图3为本实用新型第一较佳实施例的方块示意图。

图4A为本实用新型第一较佳实施例的组合剖面示意图。

图4B为本实用新型第一较佳实施例的另一组合剖面示意图。

图4C为本实用新型第一较佳实施例的另一组合剖面示意图。

图5为本实用新型第二较佳实施例的方块示意图。

图6为本实用新型第三较佳实施例的组合立体示意图。

图7为本实用新型第三较佳实施例的分解立体示意图。

图8为本实用新型第三较佳实施例的方块示意图。

图9A为本实用新型第三较佳实施例的组合剖面示意图。

图9B为本实用新型第三较佳实施例的另一组合剖面示意图。

图9C为本实用新型第三较佳实施例的另一组合剖面示意图。

图10为本实用新型第四较佳实施例的方块示意图。

图中各附图标记对应的构件名称为：

风扇自体主动式降噪系统…1、2

风扇…10、20

框体…101、201

容设空间…1011、2011

轴座…102、202

支撑部…1021、2021

第一平台…10211、20211

第二平台…10212、20212

轴孔…1023、2023

扇轮…103、203

磁性轴心…1031

凹槽…10311、20311

第一磁极…10313

第二磁极…10314

轴心…2031

叶片…1032、2032

轴承…104、204

第一轴承…1041、2041

第二轴承…1042、2042

位移空间…105、205

电路板…106、206

定子…107、207

硅钢片组…1071、2071

线圈组…1072、2072

磁铁…108、208

控制器…109、209

推动组…13、23

推动线圈组…131、231

壳体…232

容置空间…2321

磁性件…234

第一磁极…2341

第二磁极…2342

收音单元…15、26

数位讯号处理单元…16、27

数位讯号微处理器…161、271

前级放大器…162、272

后级放大器…163、273

类比转数位转换器…164、274

数位转类比转换器…165、275

固定件3

【具体实施方式】

    本实用新型上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式之较佳实施例予以说明。

    本实用新型提供一种风扇自体主动式降噪系统，请参阅图1、2、3示，显示本实用新型第一较佳实施例之立体及方块示意图，并辅以参阅图4A示；该风扇自体主动式降噪系统1包括风扇10、推动组13、至少一收音单元15及数位讯号处理单元16，该风扇10包含框体101、轴座102、扇轮103、定子107及控制晶片(图中未示)，控制晶片(如微处理器，MCU)设置在该轴座102相对扇轮103的一侧具有的一电路板106上，该控制晶片用以控制风扇10运转及转速，该定子107套设于该轴座102的外侧上，且相对该扇轮103内具有的一磁铁108，并该定子107具有一硅钢片组1071及缠绕于硅钢片组1071上的一线圈组108。

    前述扇轮103具有一磁性轴心1031及复数叶片1032，该磁性轴心1031的一端固设于相对该扇轮103之中央处，其另一端外侧凹设有凹槽10311，该凹槽10311用以供固定件3(如C型扣环)夹设固定。所述框体101具有容设空间1011，该轴座102设置在该容设空间1011内的中央处，且其具有连通该容设空间1011之轴孔1023及支撑部1021，该支撑部1021从该轴座102内壁朝该轴孔1023的中心凸伸构成，且其设有第一平台10211及第二平台10212，该第一平台10211形成在该支撑部1021的顶部，该第二平台10212则形成在该支撑部1021的底部。

    而前述轴孔1023内容设有至少一轴承104，该轴承104与相对的磁性轴心1031的另一端相枢设，且于该较佳实施例之轴承104以2个轴承做说明，亦即该等轴承104具有第一轴承1041及第二轴承1042，该第一轴承1041放置在该相对的第一平台10211上，该第二轴承1042放置在相对第二平台10212上，且其位于对应该磁性轴心1031的凹槽10311上方处，换言之，就是所述凹槽10311位于相对前述第二轴承1042的下方处。并该凹槽10311与相对的第二轴承1042之间界定一位移空间105，该位移空间105用以供磁性轴心1031轴向上下位移的活动空间。

    续参阅图2、3、4A所示，前述推动组13具有一推动线圈组131，该推动线圈组131容设于轴孔1023内，且相邻前述轴承104并与相对的磁性轴心1031感应激磁，亦即该推动线圈组131位于该轴孔1023内的该第一、二轴承1041、1042之间，且相对该磁性轴心1031具有的一第一磁极10313与一第二磁极10314，于该较实施例之第一、二磁极10313、10314分别以N极与S极做说明，但并不侷限于此，于具体实施时，亦可设计为该第一、二磁极10313、10314分别为S极与N极。

    所以使前述推动线圈组131通电作动时会产生磁场，与磁性轴心1031的第一、二磁极(即N极与S极)的磁力互斥作用，而推动于运转中的磁性轴心1031会于位移空间105轴向上下位移(如参阅图4A、4B、4C所示)，令运转中的该扇轮103提供风量的同时，还会产生一反向声波，其中该反向声波为与风扇10产生的噪音之振幅大小相同且相位相反的声波，该反向声波用以干涉或抵消扇轮103运转噪音。其中于该较佳实施例之磁性轴心1031的第一磁极10313(即N极)位于相邻该推动线圈组131之一端的磁性轴心1031上，及第二磁极10314(即S极)位于相邻该推动线圈组131之另一端的磁性轴心1031上做说明，但并不侷限于此；于具体实施时，所述磁性轴心1031的磁性亦可设计为第二磁极10314位于相邻该推动线圈组131一端的磁性轴心1031上，及第一磁极10313位于相邻该推动线圈组131之另一端的磁性轴心1031上。

    所以藉由本实用新型的风扇10自体为发声源，于前述扇轮103产生噪音的同时，立即透过该风扇10自体产生反向声波，以有效干涉或抵消噪音，进而还有效防止风扇10噪音音源于环境空间产生反射而形成复杂噪音音源，因此，使得有效提早大幅降低噪音振幅及抑制噪音的发散的效果，进而由于数位讯号处理单元16接收的讯号源(即噪音音源)相对简单，令其于运算处理复杂度低，藉以有效达到价格便宜的效果。

    前述收音单元15为一收音麦克风，其设于该框体101上且相对该扇轮103，于该较佳实施例之收音麦克风固设在该框体101的顶端上，且相对该扇轮103，其根据撷取(或读取)该风扇10之扇轮103于运转中产生的噪音，而产生噪音输入讯号传送给前述数位讯号处理单元16，而该数位讯号处理单元16于该较佳实施例以设置在相邻该框体101的底部，且该风扇10更包含一用以控制风扇转速及运转之控制器109，该控制器109设于电路板106上，该电路板106设置在该轴座102相对扇轮103的一侧上做说明，亦即该数位讯号处理单元16独立运算处理噪音讯号并控制推动组13作动，所述风扇10的控制器则独立控制风扇10运转及转速。

    并于具体实施时，前述数位讯号处理单元16也可与风扇10的控制器(如微处理器，MCU)设计整合在同一电路板106上，令该数位讯号处理单元16独立运算处理噪音讯号并控制推动组13作动，所述风扇10的控制晶片则独立控制风扇10运转及转速，或者另一具体实施时，该数位讯号处理单元16也可直接设计在该轴座102的一侧之电路板106上，以取代原先风扇10之控制器(即无风扇之控制器)，透过单一颗数位讯号处理单元16之数位信号微处理器161(Digital Signal Processor，DSP)控制风扇10运转及转速，并同时处理噪音讯号且控制推动组13作动，合先陈明。

    请参阅图3、4A所示，前述数位讯号处理单元16的一端电性连接该收音单元15，其另一端则电性连接该推动线圈组131，其根据接收的噪音输入讯号做运算处理后输出一控制讯号，以控制该推动线圈组131作动，如该推动线圈组131接收到控制讯号而通电作动产生磁场。并该数位讯号处理单元16包含前述数位讯号微处理器161、前级放大器162(Pre-Amplifier，或称前置级放大器)、后级放大器163(Power Amplifier，或称功率放大器)、类比转数位转换器164(Analogue to Digital Converter，简称ADC)及一数位转类比转换器165(Digital to Analogue Converter，简称DAC)。

    所述前级放大器162具有抗杂讯的特性，其一端电性连接该收音单元15，其另一端则电性连接该类比转数位转换器164，且该前级放大器162将该收音单元15传送的噪音输入讯号做讯号放大处理后，输出放大后的噪音输入讯号，而前述类比转数位转换器164根据接收到所述放大后的噪音输入讯号转换为数位讯号(即放大后的数位噪音输入讯号)。

    而前述数位讯号微处理器161分别电性连接该类比转数位转换器164与数位转类比转换器165，其根据接收到前述数位讯号做运算处理后输出一反向数位讯号，并传送给该数位转类比转换器165，令该数位转类比转换器165将接收到的反向数位讯号转换为反向类比讯号。并该后级放大器163分别电性连接该数位转类比转换器165及推动组13的推动线圈组131，其用以将接收的讯号做功率放大处理，亦即前述后级放大器163将接收的反向类比讯号做功率放大处理后，输出控制讯号(或称为放大后的类比音频讯号)，以控制该推动线圈组131作动。

    所以当风扇10于运转并产生噪音时，该收音单元15于框体101上随时撷取相对的扇轮103发出的噪音，而产生噪音输入讯号传送给前级放大器162，前级放大器162将接收的噪音输入讯号做讯号放大处理后，输出该放大后的噪音输入讯号再传送给该类比转数位转换器164，经类比转数位转换器164(ADC)将放大后的噪音输入讯号转换为数位讯号，令该数位讯号微处理器161(DSP)根据接收到数位讯号做运算处理后输出反向数位讯号，并传送给所述数位转类比转换器165(DAC)将反向数位讯号转换为反向类比讯号，而该后级放大器163则将接收到的反向类比讯号做功率放大处理后，并输出控制讯号传送给该推动线圈组131，进而控制该推动线圈组131通电作动产生磁场，以与对应的磁性轴心1031感应激磁，而推动于运转中的扇轮103之磁性轴心1031会于前述位移空间105轴向上下位移(如参阅第4A、4B、4C图示)，令扇轮103产生(或发出)的反向声波与风扇10产生的噪音之振幅大小相同，但反向声波之相位与前述噪音的相位是相反的，以有效干涉或消除风扇10于运转时产生的噪音。

    因此，透过本实用新型之数位讯号处理单元16适时的控制该推动组13作动，以与磁性轴心1031感应激磁，推动磁性轴心1031上下位移，令扇轮103自体发出反向声波来抵消(或干涉)风扇10产生噪音的系统设计，得有效达到较佳的降噪效果及降低成本的效果，进而还有效避免风扇10噪音音源于环境空间产生反射而形成复杂噪音音源的效果。

   请参阅第5图示，显示本实用新型之第二较佳实施例之方块示意图，并辅以参阅第3、4A图示；该本较佳实施例的结构及其连结关及其功效大致与前述第一较佳实施例相同，故在此不重新赘述，其两者差异处在于：前述风扇10之控制器109电性连接该数位讯号处理单元16之数位讯号微处理器161，其用以传送一转动频率讯号给该数位讯号处理单元16之数位讯号微处理器161，并前述数位讯号处理单元16根据接收到转动频率讯号的相位为参考点，以调整噪音输入讯号的相位并做运算处理，而输出另一控制讯号，以控制该推动线圈组131作动。

    其中该转动频率讯号(或称为FG(Frequency Generator)讯号)为代表风扇的转速之讯号，且于实际上该风扇10产生的噪音之频率与转动频率讯号之频率相同(或同步)，并由于收音单元15与叶片1032之间有距离，令该收音单元15接收到风扇10产生的噪音时会有延迟，故透过该转动频率讯号传送给该数位讯号处理单元16之数位讯号微处理器(DSP)161作为参考点，使该数位讯号微处理器161根据参考点适当延迟接收的数位讯号之相位并做运算处理，而输出相同于与噪音声波之相位差180度的另一反向数位讯号，例如所述数位讯号微处理器161根据接收到该转动频率讯号的相位为参考点，来调整实际上接收的数位讯号(即噪音输入讯号)与噪音之相位差175度延迟到相位差等于(或接近于)180度并做运算处理，而输出相同于(或接近于)与噪音声波之相位差180度的另一反向数位讯号。

   所以当风扇10于运转并产生噪音时，该收音单元15于框体101上随时撷取相对的扇轮103发出的噪音，而产生前述噪音输入讯号传送给前级放大器162，前级放大器162将接收的噪音输入讯号做讯号放大处理后，输出该放大后的噪音输入讯号再传送给该类比转数位转换器164，经类比转数位转换器164(ADC)将放大后的噪音输入讯号转换为数位讯号，此时所述数位讯号微处理器(DSP)161会同时接收到转动频率讯号及数位讯号，并根据接收到的转动频率讯号之相位为参考点，以调整接收数位讯号(即放大后的数位噪音输入讯号)之相位延迟并做运算处理后，输出另一反向数位讯号，并传送给所述数位转类比转换器165(DAC)将另一反向数位讯号转换为另一反向类比讯号，而该后级放大器163则将接收到的另一反向类比讯号做功率放大处理后，并输出另一控制讯号传送给该推动线圈组131，进而控制该推动线圈组131通电作动产生磁场，以与对应的磁性轴心1031感应激磁，而推动于运转中的扇轮103之磁性轴心1031会于前述位移空间105轴向上下位移(如参阅图4A、4B、4C所示)，令扇轮103产生(或发出)反向声波与风扇10产生的噪音之振幅大小相同，但反向声波之相位与前述噪音的相位是相反的，以有效干涉或消除风扇10于运转时产生的噪音。

    此外，若风扇10于运转产生的噪音被消除时，该收音单元15会几乎收不到噪音输入讯号，使该数位讯号微处理器161接收到的数位讯号也会很微弱，进而接收到的转动频率讯号便会为主要参考讯号并做运转处理，而输出与噪音之频率相同的另一反向讯号，藉以达到维持抵销噪音的效果。

    故透过本实用新型之控制器109传送的转动频率讯号给数位讯号处理单元16为参考点用，藉以适当延迟数位讯号之相位的设计，使得有效达到精準干涉或消除风扇10于运转时产生的噪音。

    请参阅图6、7、8所示，显示本实用新型之第三较佳实施例的立体及方块示意图，并辅以参阅图9A所示；该风扇自体主动式降噪系统2包括风扇20、推动组23、至少一收音单元26及数位讯号处理单元27，该风扇20包含框体201、轴座202、扇轮203、定子207及控制晶片，控制晶片(如微处理器，MCU)设置在该轴座202相对扇轮203的一侧具有的电路板206上，其用以控制风扇20运转及转速，该定子207套设于该轴座202的外侧上，且相对该扇轮203内具有的磁铁208，并该定子207具有一硅钢片组2071及缠绕于硅钢片组2071上的一线圈组208。

    前述扇轮203具有一轴心2031及复数叶片2032，该轴心2031的一端固设于相对该扇轮203之中央处，其另一端外侧凹设有凹槽20311，该凹槽20311用以供固定件3(如C型扣环)夹设固定。所述框体201具有一容设空间2011，该轴座202设置在该容设空间2011内的中央处，且其具有一连通该容设空间2011之轴孔2023及一支撑部2021，该支撑部2021从该轴座202内壁朝该轴孔2023的中心凸伸构成，且其设有第一平台20211及第二平台20212，该第一平台20211形成在该支撑部2021的顶部，该第二平台20212则形成在该支撑部2021的底部。

    而前述轴孔2023从该轴座202之顶部朝其底部贯穿，且其内容设有至少一轴承204，该轴承204与相对的轴心2031的另一端相枢设，且于该较佳实施例之轴承204以2个轴承做说明，亦即该等轴承204具有第一轴承2041及第二轴承2042，该第一轴承2041放置在该相对的第一平台20211上，该第二轴承2042放置在相对第二平台20212上，且其位于对应轴心2031的凹槽20311上方处，换言之，就是所述凹槽20311位于相对前述第二轴承2042的下方处。并该凹槽20311与相对第二轴承2042之间界定位移空间205，该位移空间205用以供轴心2031轴向上下位移的活动空间。

    续参阅图7、8、9A所示，前述推动组23具有壳体232、推动线圈组231及磁性件234，该壳体232对接于该轴座202之底部上，且其设有容置空间2321，该容置空间2321连通对应的轴孔2023，且其内容设有该推动线圈组231及磁性件234，所述磁性件234为磁铁，该磁性件234的一端连接贯穿该轴座202其上底部的轴心2031之另一端，并前述磁性件234位于该第二轴承2042的下方处，且与对应该推动线圈组231感应激磁，亦即于该容置空间2321内的推动线圈组231是位于该磁性件234与壳体232内侧壁之间，且相对磁性件234具有的第一磁极2341与第二磁极2342，所以使前述推动线圈组231通电作动时会产生磁场，与磁性件234的第一、二磁极2341、2342(即N极与S极)的磁力互斥作用，而推动于运转中的轴心2031会于位移空间205轴向上下位移(如参阅图9A、9B、9C所示)，令运转中的该扇轮203提供风量的同时，还会产生一反向声波，其中该反向声波为与风扇20产生的噪音之振幅大小相同且相位相反的声波，该反向声波用以干涉或抵消扇轮203运转噪音。其中于该较佳实施例之磁性件234的第一磁极2341(即N极)位于磁性件234的一端上且相对第二轴承2042，及第二磁极2342 (即S极)位于该磁性件234的另一端上，且相邻该壳体232内的底侧做说明，但并不侷限于此；于具体实施时，所述磁性件234的磁性亦可设计为第二磁极2342位于磁性件234的一端上且相对第二轴承2042，及第一磁极2341位于该磁性件234的另一端上，且相邻该壳体232内的底侧。

    所以藉由本实用新型的风扇20自体为发声源，于前述扇轮203产生噪音的同时，立即透过该风扇20自体产生反向声波，以有效干涉或抵消噪音，进而还有效防止风扇20噪音音源于环境空间产生反射而形成复杂噪音音源，因此，使得有效提早大幅降低噪音振幅及抑制噪音的发散的效果，进而由于数位讯号处理单元27接收的讯号源(即噪音音源)相对简单，令其于运算处理复杂度低，藉以有效达到价格便宜的效果。

    前述收音单元26为收音麦克风，于该本较佳实施之收音单元26的结构及连结关及其功效与前述第一较佳实施例的相同，都是用以撷取(或读取)风扇20之扇轮203于运转中产生的噪音，故在此不重新详细赘述。而于该本较佳实施例之数位讯号处理单元27包含的数位讯号微处理器271(DSP)、前级放大器272(Pre-Amplifier)、后级放大器273(Power Amplifier)、类比转数位转换器274(ADC)及数位转类比转换器275(DAC)的各元件结构及连结关及其功效与前述第一较佳实施例之数位讯号处理单元16及其内各元件(即数位讯号微处理器161、前级放大器162、后级放大器163、类比转数位转换器164及数位转类比转换器165)相同，故在此不重新赘述，合先陈明。

    此外，于具体实施时，该较佳实施例之数位讯号处理单元27与风扇20的控制器209(如微处理器，MCU)的搭配设计方式与前述第一较佳实施例相同，故在此不重新赘述。

    所以当风扇20于运转并产生噪音时，该收音单元26于框体201上随时撷取相对的扇轮203发出的噪音，而产生噪音输入讯号传送给前级放大器272，前级放大器272将接收的噪音输入讯号做讯号放大处理后，输出该放大后的噪音输入讯号再传送给该类比转数位转换器274，经类比转数位转换器274(ADC)将放大后的噪音输入讯号转换为数位讯号，令该数位讯号微处理器271(DSP)根据接收到数位讯号做运算处理后输出反向数位讯号，并传送给所述数位转类比转换器275(DAC)将反向数位讯号转换为反向类比讯号，而该后级放大器273则将接收到的反向类比讯号做功率放大处理后，并输出控制讯号传送给该推动线圈组231，进而控制该推动线圈组231通电作动产生磁场，以与对应的磁性件234感应激磁，而推动于运转中的扇轮203之轴心2031会于前述位移空间205轴向上下位移(如参阅第8A、8B、8C图示)，令扇轮203产生(或发出)的反向声波与风扇20产生的噪音之振幅大小相同，但反向声波之相位与前述噪音的相位是相反的，以有效干涉或消除风扇20于运转时产生的噪音。

    因此，透过本实用新型之数位讯号处理单元27适时的控制该推动线圈组231作动，以与磁性件234感应激磁，推动轴心2031上下位移，令扇轮203自体发出反向声波来抵消(或干涉)风扇20产生噪音的系统设计，得有效达到较佳的降噪效果及降低成本的效果，进而还有效避免风扇20噪音音源于环境空间产生反射而形成复杂噪音音源的效果。

   请参阅图10所示，显示本实用新型之第四较佳实施例之方块示意图，并辅以参阅图8、9A所示；该本较佳实施例的结构及其连结关及其功效大致与前述第三较佳实施例相同，故在此不重新赘述，其两者差异处在于：前述风扇20之控制器209电性连接该数位讯号处理单元27之数位讯号微处理器271，其用以传送转动频率讯号给该数位讯号处理单元27之数位讯号微处理器271，并前述数位讯号处理单元27根据接收到转动频率讯号的相位为参考点，以调整噪音输入讯号的相位并做运算处理，而输出另一控制讯号，以控制该推动线圈组231作动。

    其中该转动频率讯号(或称为FG(Frequency Generator)讯号)为代表风扇的转速之讯号，且于实际上该风扇20产生的噪音之频率与转动频率讯号之频率相同(或同步)，并由于收音单元26与叶片2032之间有距离，令该收音单元26接收到风扇20产生的噪音时会有延迟，故透过该转动频率讯号传送给该数位讯号处理单元27之数位讯号微处理器(DSP)271作为参考点，使该数位讯号微处理器271根据参考点适当延迟接收的数位讯号之相位并做运算处理，而输出相同于与噪音声波之相位差180度的另一反向数位讯号，例如所述数位讯号微处理器271根据接收到该转动频率讯号的相位为参考点，来调整实际上接收的数位讯号(即噪音输入讯号)与噪音之相位差175度延迟到相位差等于(或接近于)180度并做运算处理，而输出相同于(或接近于)与噪音声波之相位差180度的另一反向数位讯号。

   所以当风扇20于运转并产生噪音时，该收音单元26于框体201上随时撷取相对的扇轮203发出的噪音，而产生前述噪音输入讯号传送给前级放大器272，前级放大器272将接收的噪音输入讯号做讯号放大处理后，输出该放大后的噪音输入讯号再传送给该类比转数位转换器274，经类比转数位转换器 (ADC) 274将放大后的噪音输入讯号转换为数位讯号，此时所述数位讯号微处理器(DSP)271会同时接收到转动频率讯号及数位讯号，并根据接收到的转动频率讯号之相位为参考点，以调整接收数位讯号(即放大后的数位噪音输入讯号)之相位延迟并做运算处理后，输出另一反向数位讯号，并传送给所述数位转类比转换器(DAC)275将另一反向数位讯号转换为另一反向类比讯号，而该后级放大器273则将接收到的另一反向类比讯号做功率放大处理后，并输出另一控制讯号传送给该推动线圈组231，进而控制该推动线圈组231通电作动产生磁场，以与对应的磁性件234感应激磁，而推动于运转中的扇轮203之轴心2031会于前述位移空间205轴向上下位移(如参阅图8A、8B、8C所示)，令扇轮203产生(或发出)反向声波与风扇20产生的噪音之振幅大小相同，但反向声波之相位与前述噪音的相位是相反的，以有效干涉或消除风扇20于运转时产生的噪音。

    此外，若风扇20于运转产生的噪音被消除时，该收音单元26会几乎收不到噪音输入讯号，使该数位讯号微处理器271接收到的数位讯号也会很微弱，进而接收到的转动频率讯号便会为主要参考讯号并做运转处理，而输出与噪音之频率相同的另一反向讯号，藉以达到维持抵销噪音的效果。

    故透过本实用新型之控制器209传送的转动频率讯号给数位讯号处理单元27为参考点用，藉以适当延迟数位讯号之相位的设计，使得有效达到精準干涉或消除风扇20于运转时产生的噪音。

以上所述本实用新型相较于习知具有下列之优点：

1.具有较佳的降噪效果。

2.可有效防止风扇噪音音源于环境空间产生反射而形成复杂噪音音源，令数位讯号处理单元于运算处理复杂度低，藉以有效达到降低成本的效果。

3.具有提早大幅降低噪音振幅及抑制噪音的发散的效果。

    惟以上所述，仅本实用新型之较佳可行之实施例而已，举凡利用本实用新型上述之方法、形状、构造、装置所为之变化，皆应包含于本案之权利范围内。

Claims (14)

1.一种风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，该风扇是包含框体、轴座及扇轮，该扇轮具有磁性轴心及复数叶片，该磁性轴心的一端固设于该扇轮的中央处，该框体具有容置空间，该轴座设置在该容置空间内的中央处，且具有轴孔，该轴孔内容设有至少一轴承，该轴承与相对的磁性轴心的另一端相枢设； 

推动组，其具有推动线圈组，该推动线圈组容设于该轴孔内，且相邻该轴承并与相对的磁性轴心感应激磁，以推动该磁性轴心轴向上下位移，令该扇轮产生反向声波，以抵消该风扇产生的噪音； 

至少一收音单元，设于该框体上，其根据撷取该风扇产生的噪音，而产生噪音输入讯号；数位讯号处理单元，其一端电性连接该收音单元，其另一端则电性连接该推动线圈组，该数位讯号处理单元根据接收的噪音输入讯号做运算处理后输出控制讯号，以控制该推动线圈组作动。 

2.根据权利要求1所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的数位讯号处理单元包含：数位讯号微处理器、前级放大器、后级放大器、类比转数位转换器和数位转类比转换器，前级放大器分别电性连接该收音单元与类比转数位转换器，该数位讯号处理器分别电性连接该类比转数位转换器与数位转类比转换器，后级放大器分别电性连接该数位转类比转换器与推动线圈组。 

3.根据权利要求2所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的收音单元为收音麦克风，该收音单元设置于该框体的顶部上且相对该扇轮。 

4.根据权利要求3所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的磁性轴心具有第一磁极及第二磁极，该第一磁极位于相邻该推动线圈组一端的磁性轴心上，该第二磁极位于相邻该推动线圈组另一端的磁性轴心上。 

5.根据权利要求4所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的轴座具有支撑部，该支撑部从该轴座内壁朝该轴孔的中心凸伸构成，且其设有第一平台和第二平台，该第一平台形成在该支撑部的顶部，该第二平台则形成在该支撑部的底部，该轴承具有第一轴承和第二轴承，该第一轴承放置在相对的第一平台上，该第二轴承放置在相对的第二平台上。 

6.根据权利要求5所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的磁性轴心的另一端外侧凹设有一凹槽，该凹槽位于相对该第二轴承下方处，其用以供一固定件夹设固定，且该凹槽与相对的第二轴承之间界定一位移空间。 

7.根据权利要求3或6项所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的风扇更包含控制器，该控制器电性连接前述数位讯号处理单元，用来传送转动频率讯号给该数位讯号处理单元，令该数位讯号处理单元根据接收该转动频率讯号的相位为参考点，以调整噪音输入讯号的相位并做运算处理，而输出另一控制讯号，以控制该推动线圈组作动。 

8.一种风扇自体主动式降噪系统，其特征在于该风扇，包含框体、轴座及扇轮，该扇轮具有一轴心及复数叶片，该轴心的一端固设于该扇轮之中央处，该框体具有一容置空间，该轴座设置在该容置空间内的中央处，且具有一轴孔，该轴孔内容设有至少一轴承，该轴承与相对的轴心之另一端相枢设； 

推动组，其具有壳体、推动线圈组及磁性件，该壳体对接于该轴座的底部，且其设有一相对连通该轴孔之容置空间，该容置空间内容设有该推动线圈组及磁性件，并该磁性件一端连接相对该轴心的另一端，且与对应该推动线圈组感应激磁，以推动该轴心轴向上下位移，令该扇轮产生反向声波，以抵消该风扇产生的噪音；至少一收音单元，设于该框体上，根据撷取风扇产生的噪音，而产生噪音输入讯号；及 

数位讯号处理单元，其一端电性连接该收音单元，其另一端则电性连接该推动线圈组，该数位讯号处理单元根据接收的噪音输入讯号做运算处理后输出控制讯号，以控制该推动线圈组作动。 

9.根据权利要求8所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的数位讯号处理单元包含：数位讯号微处理器、前级放大器、后级放大器、类比转数位转换器及数位转类比转换器，前级放大器分别电性连接该收音单元与类比转数位转换器，该数位讯号处理器分别电性连接该类比转数位转换器与数位转类比转换器，后级放大器分别电性连接该数位转类比转换器与推动线圈组。 

10.根据权利要求8所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的收音单元为收音麦克风，该收音单元设置于该框体的一顶部上且相对该扇轮。 

11.根据权利要求8所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的磁性件为磁铁，该磁性件具有第一磁极及第二磁极，该第一磁极位于该磁性件的一端上，且相邻该轴心的另一端，该第二磁极位于该磁性件的另一端上，且相邻该壳体内的底侧。 

12.根据权利要求8所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的轴座具有支撑部，该支撑部从该轴座内壁朝该轴孔的中心凸伸构成，且其设有第一平台及第二平台，该第一平台形成在该支撑部的顶部，该第二平台则形成在该支撑部的底部，该轴承具有第一轴承和第二轴承，该第一轴承放置在相对的第一平台上，该第二轴承放置在相对的第二平台上。 

13.根据权利要求12所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的磁性轴心的另一端外侧凹设有一凹槽，该凹槽位于相对该第二轴承下方处，其用以供一固定件夹设固定，且该凹槽与相对的第二轴承之间界定一位移空间。 

14.根据权利要求9或12所述的风扇自体主动式降噪系统，其特征在于，所述的风扇更包含控制器，该控制器电性连接前述数位讯号处理单元，其用以传送转动频率讯号给该数位讯号处理单元，令该数位讯号处理单元根据接收该转动频率讯号的相位为参考点，以调整噪音输入讯号的相位并做运算处理，而输出另一控制讯号，以控制该推动线圈组作动。