CN204733365U - 一种用于主动降低外界噪声的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于主动降低外界噪声的装置，包括：音频转换模块、音频采集模块、音频发出模块和微处理器；微处理器分别连接有复位模块、时钟模块、JTAG、SDRAM；所述音频转换模块一端与微处理器相连，另一端与音频采集模块及音频发出模块相连；音频采集模块包括一个微型麦克风，音频发出模块包括一个扬声器，微型麦克风和扬声器分别与音频转换模块的麦克风输入和耳机输出接口相连；复位模块一端连接微处理器，另一端连接有复位开关；时钟模块与微处理器连接，提供标准脉冲信号形成时钟；JTAG与微处理器连接，用于对微处理器进行程序烧写；电源模块为整个装置提供工作电源。本实用新型能够有效地降低有规律的周期性的外界噪声，同时对于噪声可能存在的变化有较强的适应性。

Description

一种用于主动降低外界噪声的装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于主动降低外界噪声的装置，用于降低有规律的周期性的外界噪声，同时对于噪声可能存在的变化有较强的适应性。

背景技术

在现代社会的日益飞速的发展中，人类生存环境中的噪声污染越来越严重，噪声污染已经成为环境污染的一大公害。各种场合，如工业生产过程、日常生活工作环境、实验室环境等，均存在声音噪声，噪声污染已经成为一个全世界都十分关注的环境问题。在工业生产过程中，随着大量大型工业设备，如引擎、送风机、风扇、变压器、真空泵、空气压缩机等的使用，噪声污染越来越突出。这些噪声对长期近距离接触设备的工作人员不利，对其生理和心理健康带来严重危害，听力下降，易于疲劳，注意力下降，生产效率降低；同时，强烈的噪声会导致机器、设备和某些工业结构的声疲劳，长期作用将缩减其使用寿命，甚至导致事故的发生。现代大都市，高密度建筑迅速增长，交通设施不断增加，为了降低成本，人们越来越趋向于采用更加轻型的材料用于建筑和交通设施，导致人们在日常生活工作环境中更易受各种噪声的干扰。在科学研究和医疗工作中使用的仪器和器械都可能产生某些特定的噪声，这些噪声将对科学实验、医疗诊断或患者带来干扰。

因此，在噪声越来越严重而人们越来越追求身体健康与生活质量的情况下，对噪声的降低，在理论研究和工程实践中都将具有广泛的研究价值和广阔的市场前景。其中工业工厂中大型设备运行产生的噪声常常是有规律的周期性的噪声，因而对有规律的周期性的外界噪声降噪是十分重要且必要的。

降噪耳机按照原理可以分为两种类型：一种是被动降噪耳机，另一种是主动降噪耳机。被动降噪通常利用材料的特性对噪声进行吸收，将声音能量转化为其他形式能量，例如专利CN201758441U中，提到一种安全防护型被动降噪耳机，包括喇叭、头带、两个耳壳、第一海绵片、发音盘、密封圈、耳套和第二海绵片，头带设置有支架，头带通过支架与两个耳壳连接，发音盘用于固定喇叭及耳套，发音盘开设有音孔，耳壳与发音盘内侧面连接，耳壳与发音盘内侧面的连接处设置有所述密封圈，喇叭设置于发音盘内侧面，发音盘外侧面与耳套连接，第一海绵片设置于耳壳内，第二海绵片贴设于发音盘外侧面，且第二海绵片覆盖音孔。其主要利用海绵对噪声进行吸收。这种方式由于材料特性决定降噪声音只能针对相对高频的信号。

对于主动降噪，其思想是通过主动地发出一列与原噪声幅值相同且相位相反的噪声，以达到抵消原噪声的目的。现有的技术，例如专利CN201854396U中，直接采用模拟器件搭建而成的模拟电路实现对原噪声反相位，这种方式由于器件参数完全固定，虽然简单但没有较强的适应性，在耳机器件位置略有改变时就会严重影响降噪效果。又如专利CN203761556U，采用双麦克风，在一定程度上增加了耳机罩部分的设计难度。

实用新型内容

本实用新型解决问题的技术包括：利用主动降噪的思想，采用自适应降噪算法，根据降噪的噪声存在的变化自动地调节降噪参数，对降低有规律的周期性的外界噪声有很好的效果，同时对于噪声可能存在的变化有较强的适应性。此外，由于使用一个麦克风，降低了整体设计难度。

本实用新型技术解决方案为：一种用于主动降低外界噪声的装置，包括：音频转换模块、音频采集模块、音频发出模块、微处理器和电源模块；微处理器分别连接有复位模块、时钟模块、JTAG口、SDRAM模块；所述音频转换模块一端与微处理器相连，另一端与音频采集模块及音频发出模块相连；音频采集模块包括一个微型麦克风，音频发出模块包括一个扬声器，麦克风和扬声器分别与音频采集模块的麦克风输入和耳机输出接口相连；复位模块一端连接微处理器，另一端连接有复位开关；时钟模块与微处理器连接，提供标准脉冲信号形成时钟；JTAG口与微处理器连接，用于对微处理器进行程序烧写；电源模块为整个装置提供工作电源；SDRAM模块与微处理器连接，用于提供程序运行过程中数据存储地址。

其中，所述微处理器与一个专门的音频转换模块相连，将所需要的音频处理功能集成到一个部分。

其中，所述麦克风为微型麦克风，只使用一个麦克风降低整体设计难度。

其中，所述微处理器连接有JTAG接口，运行所需程序可以利用仿真器通过JTAG进行烧写，并且可以在任意一台安装了开发软件的PC机上利用仿真器通过JTAG进行在线调试。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)本实用新型能够对降低有规律的周期性的外界噪声有很好的效果。

(2)本实用新型对于噪声可能存在的变化有较强的适应性。

(3)本实用新型于使用一个麦克风，降低耳机整体设计难度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；其中，1为微处理器，2为音频转换模块，3为麦克风，4为扬声器，5为外部接口模块，6为JTAG口，7为时钟模块，8为复位模块，81为复位开关，9为电源模块，10为SDRAM模块。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例进一步说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型包括微处理器1、音频转换模块2、麦克风3、扬声器4、外部接口模块5、JTAG口6、时钟模块7、复位模块8、复位开关81、电源模块9、SDRAM模块10。微处理器1分别连接音频转换模块2、外部接口模块5、JTAG口6、时钟模块7、复位模块8、电源模块9、SDRAM模块10；此外，音频转换模块2连接有麦克风3、扬声器4。

如图1所示，本实用新型所述音频转换模块2一端与微处理器1相连，另一端与音频采集模块及音频发出模块相连；音频采集模块包括一个麦克风3，音频发出模块包括一个扬声器4，麦克风3和扬声器4分别与音频转换模块2的麦克风输入和耳机输出接口相连；复位模块8一端连接微处理器1，另一端连接有复位开关81；时钟模块7与微处理器1连接，提供标准脉冲信号形成时钟；JTAG口6与微处理器1连接，用于对微处理器1进行程序烧写；外部接口5与微处理器1相连，提供其他可作为扩展功能的外部接口；电源模块9为整个装置提供工作电源；SDRAM模块10与微处理器1连接，用于提供程序运行过程中数据存储地址。

本实用新型的用于降低外界噪声的装置，所述麦克风3最好与扬声器4尽量靠近，以减少两者之间的距离从而提升降噪效果。所述麦克风3最好通过麦克风输入插孔与所述音频转换模块2相连，所述扬声器4最好通过耳机输出插孔与所述音频转换模块2相连，以保证数据传递的准确性。所述微处理器1最好选用TI公司内核的DSP TMS320VC5509，音频转换模块2最好选用TI公司的TLV320AIC23，SDRAM模块10最好选用HY57V641620，以保证兼容性和处理速度。

Claims (4)

1.一种用于主动降低外界噪声的装置，其特征在于：包括音频转换模块(2)、音频采集模块、音频发出模块、微处理器(1)和电源模块(9)；微处理器(1)分别连接有复位模块(8)、时钟模块(7)、JTAG口(6)、SDRAM模块(10)；所述音频转换模块(2)一端与微处理器(1)相连，另一端与音频采集模块及音频发出模块相连；音频采集模块包括一个麦克风(3)，音频发出模块包括一个扬声器(4)，麦克风(3)和扬声器(4)分别与音频转换模块(2)的麦克风输入和耳机输出接口相连；复位模块(8)一端连接微处理器(1)，另一端连接有复位开关(81)；时钟模块(7)与微处理器(1)连接，提供标准脉冲信号形成时钟；JTAG口(6)与微处理器(1)连接，用于对微处理器(1)进行程序烧写；电源模块(9)为整个装置提供工作电源，SDRAM模块(10)与微处理器(1)连接，用于提供程序运行过程中数据存储地址。

2.根据权利要求1所述的用于主动降低外界噪声的装置，其特征在于：所述微处理器(1)与一个专门的音频转换模块(2)相连。

3.根据权利要求1所述的用于主动降低外界噪声的装置，其特征在于：所述麦克风(3)为微型麦克风。

4.根据权利要求1所述的用于主动降低外界噪声的装置，其特征在于：所述微处理器(1)运行所需程序通过JTAG口(6)进行烧写，并可以在线地进行调试。