CN219577244U - 一种有源滤除噪音设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种有源滤除噪音设备，包括单片机、声音传感器、若干组功率放大器、若干组扬声器；功率放大器和扬声器的组数相等，每一组功放对应一套扬声器，每一组功放和对应的扬声器通过音频信号线连接；扬声器为将功率放大器中的发出的声音抵消的反相声源信号的扬声器。功率放大器包括多组不同频段的功率放大器，扬声器包括与功率放大器数量同样多的不同频段的扬声器。本实用新型通过检测噪音大小以及噪音的波形，通过有源设备发出相反波形的声音来抵消噪音，本实用新型能动态消除噪音，让噪音可以在指定方向消除，同时还可以动态调节噪音的能量，实时动态调整改变噪音能量，最大可能性抵消噪音。

Description

一种有源滤除噪音设备

技术领域

本实用新型涉及一种除噪音设备，具体涉及一种通过扬声器发出相反波形的声音来抵消噪音，让噪音可以在指定方向消除的有源滤除噪音设备。

背景技术

目前消除噪音的方式主要采用噪音棉、噪音墙吸附、减震隔音、减少声音反射，真空隔音等方式来减少噪音的传播能量，这些方法提都能减少噪音的大小以及噪音的频谱特性，但是很难彻底将噪音降低到人们能够忍受的程度，噪音消除设备一旦固定很难对多种噪音都能起到消除作用。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种通过扬声器发出相反波形的声音来抵消噪音，让噪音可以在指定方向消除的有源滤除噪音设备。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本实用新型提出的一种有源滤除噪音设备，该有源滤除噪音设备包括：单片机、声音传感器、若干组功率放大器、若干组扬声器；功率放大器和扬声器的组数相等，每一组功放对应一套扬声器，每一组功放和对应的扬声器通过音频信号线连接；扬声器为将功率放大器中的发出的声音抵消的反相声源信号的扬声器。

在本实用新型的具体实施例子中，功率放大器包括多组不同频段的功率放大器，扬声器包括与功率放大器数量同样多的不同频段的扬声器。

在本实用新型的具体实施例子中，功率放大器包括三组不同频段的功率放大器；第一组功率放大器用来发出低频段信号，第二组功率放大器用来发出中频段信号，第三组功率放大器用来发出高频段信号。

在本实用新型的具体实施例子中，扬声器包括三组不同频段的扬声器；第一组扬声器用来发出低频段信号，第二组扬声器用来发出中频段信号，第三组扬声器用来发出高频段信号。

在本实用新型的具体实施例子中，第一组扬声器、第二组扬声器、第三组扬声器之间是并联关系。

在本实用新型的具体实施例子中，每一组扬声器均包括21个扬声器；21个扬声器均分为三列排列。

在本实用新型的具体实施例子中，第一组扬声器产生60到80分段范围内的反相波形，第二组扬声器产生80到100分贝反相波形，第三组扬声器产生100分贝到120分贝反相波形。

在本实用新型的具体实施例子中，单片机采用STM32F4系列单片机。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的有源滤除噪音设备，本实用新型通过检测噪音大小以及噪音的波形，通过有源设备发出相反波形的声音来抵消噪音，本实用新型能动态消除噪音，让噪音可以在指定方向消除，同时还可以动态调节噪音的能量，实时动态调整改变噪音能量，最大可能性抵消噪音。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

下面是本实用新型中标号对应的名称：

单片机1、声音传感器2、功率放大器3、扬声器4。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

图1为本实用新型的结构示意图，如上述图所示，本实用新型提供的一种有源滤除噪音设备，该有源滤除噪音设备包括：单片机1、声音传感器2、若干组功率放大器3、若干组扬声器4；功率放大器3和扬声器4的组数相等，每一组功放对应一套扬声器4，每一组功放和对应的扬声器4通过音频信号线连接；扬声器4为将功率放大器中的发出的声音抵消的反相声源信号的扬声器。

在具体的实施过程中，功率放大器3包括多组不同频段的功率放大器，扬声器4包括与功率放大器数量同样多的不同频段的扬声器4。

如图1所示，在具体的实施过程中，功率放大器3包括三组不同频段的功率放大器；第一组功率放大器用来发出低频段信号，第二组功率放大器用来发出中频段信号，第三组功率放大器用来发出高频段信号。扬声器4包括三组不同频段的扬声器4；第一组扬声器用来发出低频段信号，第二组扬声器用来发出中频段信号，第三组扬声器用来发出高频段信号。

本实用新型中的第一组扬声器、第二组扬声器、第三组扬声器之间是并联关系。图1中的每一组扬声器4均包括21个扬声器；21个扬声器均分为三列排列。

第一组扬声器产生60到80分段范围内的反相波形，第二组扬声器产生80到100分贝反相波形，第三组扬声器3产生100分贝到120分贝反相波形。

本实用新型中的单片机采用STM32F4系列单片机。

本实用新型提出一种有源动态消除噪音设备，通过检测噪音大小以及噪音的波形，通过有源设备发出相反波形的声音来抵消噪音，本实用新型能动态消除噪音，让噪音可以在指定方向消除，同时还可以动态调节噪音的能量，实时动态调整改变噪音能量，最大可能性抵消噪音。

下面是一个具体的实施例子：单片机1采集到声音传感器2的信号源后，单片机内部进行软件算法的计算，通过傅立叶级数展开成含有各个频段的波源信号，单片机1进行数理统计将在单片机1的IO引脚输出驱动信号，驱动功率放大器3输出不同频率的信号，功率放大器3有三组功放。第一组扬声器主要用来发出低频段信号，第二组扬声器主要用来发出中频段信号，第三组扬声器主要用来发出高频段信号。

由于单片机在获取传感器的信号与处理的时间极短，输出的反向波形刚好与噪音波形相抵消。

三套功放与扬声器通过音频信号线连接；扬声器1，扬声器2，扬声器3之间是并联关系，分别负责发出不同频段的反相声源信号。

单片机与功放通过单片机的输出IO，通过推挽输出给功放提供信号电流。

声音传感器检测到60分贝到110分贝左右信号后，将噪音分段处理，第一组扬声器主要产生60到80分段范围内的反相波形，第二扬声器产生80到100分贝反相波形，第三组扬声器产生100分贝到120分贝反相波形。

STM32F4系列单片机I/O引脚与声敏传感器的输出引角相连，单片机的I/O引脚与功放相连，功放与扬声器墙通过电源信号相连。单片机采集声敏传感器的信号后，进行快速运算，计算出合适的反向声波抵消检测到的噪音声波，在扬声器1，扬声器2，扬声器3阵列后就基本没有噪音。

本实用新型单片机与声音传感器相连，单片极采用目前主流STM32F4系列高性能单片机，传感器采用高保真音品拾取器，在单片机内部将采集到的模拟音品信号转化为数字信号，同时将音频信号进行傅立叶展开，得到各个频谱段的音频信号后，通过三个功放将产生频率相同相位相差180度的声波，扬声器1到扬声器2，扬声器3将发出反向声波抵消噪音声波，达到动态消除噪音的目的。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种有源滤除噪音设备，其特征在于：所述有源滤除噪音设备包括：单片机、声音传感器、若干组功率放大器、若干组扬声器；功率放大器和扬声器的组数相等，每一组功放对应一套扬声器，每一组功放和对应的扬声器通过音频信号线连接；扬声器为将功率放大器中的发出的声音抵消的反相声源信号的扬声器。

2.根据权利要求1所述的有源滤除噪音设备，其特征在于：功率放大器包括多组不同频段的功率放大器，扬声器包括与功率放大器数量同样多的不同频段的扬声器。

3.根据权利要求2所述的有源滤除噪音设备，其特征在于：功率放大器包括三组不同频段的功率放大器；第一组功率放大器用来发出低频段信号，第二组功率放大器用来发出中频段信号，第三组功率放大器用来发出高频段信号。

4.根据权利要求2所述的有源滤除噪音设备，其特征在于：扬声器包括三组不同频段的扬声器；第一组扬声器用来发出低频段信号，第二组扬声器用来发出中频段信号，第三组扬声器用来发出高频段信号。

5.根据权利要求4所述的有源滤除噪音设备，其特征在于：第一组扬声器、第二组扬声器、第三组扬声器之间是并联关系。

6.根据权利要求4所述的有源滤除噪音设备，其特征在于：每一组扬声器均包括21个扬声器；21个扬声器均分为三列排列。

7.根据权利要求4所述的有源滤除噪音设备，其特征在于：第一组扬声器产生60到80分段范围内的反相波形，第二组扬声器产生80到100分贝反相波形，第三组扬声器产生100分贝到120分贝反相波形。

8.根据权利要求1所述的有源滤除噪音设备，其特征在于：单片机采用STM32F4系列单片机。