CN220272146U - 一种降噪装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种降噪装置，安装于汽车门板上，包括减声板，减声板安装在汽车门板上，减声板靠近外部噪音源的一侧设置有噪音检测模块，噪音检测模块用于捕捉外部噪音源的噪音能量并转换成第一电信号，减声板靠近驾驶舱的一侧设置有安装底座，安装底座上设置有处理模块、震动检测模块以及扬声器模块，处理模块分别与噪音检测模块、震动检测模块以及扬声器模块通信连接，震动检测模块用于捕捉减声板的震动能量并转换成第二电信号，处理模块用于将接收第一电信号和第二电信号并计算处理后输出为降噪信号，扬声器模块适于根据降噪信号播放降噪音波。本申请能够有效提升主动降噪的精确性，提升驾驶舒适性，提升乘坐人员的乘车体验。

Description

一种降噪装置

技术领域

本申请涉及汽车降噪技术领域，具体涉及一种降噪装置。

背景技术

主动降噪是降噪技术的一种。主动降噪功能的实现是通过降噪系统产生与噪音频率、振幅相同而相位相反的声波，并将产生的声波叠加到原噪音后可将原噪音部分抵消伸直全部抵消，从而实现降噪效果。它的原理是所有的声音都是有一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪音完全一样，只是相位刚好相反就可以将这些噪音完全抵消。在汽车的行驶过程中，外部的噪音会穿过汽车门板等进入驾驶舱内部，从而车内的乘坐人员能够感受到十分明显的噪音，例如，外部气流产生的风噪、轮胎与路面之间摩擦产生的胎噪、车辆发动机工作时产生的发动机噪音等。因此需要对这部分传入驾驶舱内部的噪音进行降噪。

现有汽车通常是在驾驶舱内的不同位置设置多个麦克风，以采集驾驶舱内的噪音，并根据采集到的的噪音转换成电信号输出给汽车电脑，汽车电脑再根据电信号控制扬声器播放频率、振幅相同而相位相反的声波，实现降噪效果。但是，设置在驾驶舱内的麦克风同样会采集到乘坐人员说话的声音，并且通过扬声器播放降噪声波，导致乘坐人员之间的说话声也被降噪，人与人之间无法正常交流。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种降噪装置，以提高驾驶舱内噪音采集的精确度，从而减少噪声对乘坐人员的困扰，提高乘坐人员的乘车体验。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种降噪装置，安装于汽车门板上，包括减声板，所述减声板安装在所述汽车门板上，所述减声板靠近外部噪音源的一侧设置有噪音检测模块，所述噪音检测模块用于捕捉外部噪音源的噪音能量并转换成第一电信号，所述减声板靠近驾驶舱的一侧设置有安装底座，所述安装底座上设置有处理模块、震动检测模块以及扬声器模块，所述处理模块分别与所述噪音检测模块、所述震动检测模块以及所述扬声器模块通信连接，所述震动检测模块用于捕捉所述减声板的震动能量并转换成第二电信号，所述处理模块用于将接收所述第一电信号和所述第二电信号并计算处理后输出为降噪信号，所述扬声器模块适于根据所述降噪信号播放降噪音波。

作为一种优选，所述减声板与所述汽车门板之间为柔性连接。

作为另一种优选，所述噪音检测模块的周围设置有安装环座，所述安装环座上安装有导音隔离筒，所述噪音检测模块位于所述导音隔离筒的底部，所述导音隔离筒呈圆锥形，所述导音隔离筒与所述安装环座螺纹连接。

进一步优选，所述导音隔离筒包括设置在两端的第一开口和第二开口，所述第一开口设置在靠近所述减声板的一侧，所述第二开口设置在远离所述减声板的一侧，所述第二开口的半径与所述第一开口的半径比值为2:1。

进一步地，所述安装底座上也安装有导音隔离筒。

进一步地，所述震动检测模块与所述扬声器模块之间还设置有隔音板，所述隔音板内设置有隔音材料。

进一步地，所述震动检测模块包括传感器元件和过滤器，所述传感器元件用于捕捉所述减声板的震动量，所述过滤器用于抑制所述传感器元件捕捉到频率太高或太低的震动。

进一步地，所述安装底座与所述减声板之间通过螺钉固定连接。

进一步地，所述减声板的材质与所述汽车门板的材质相同。

进一步地，还包括供电模块，所述供电模块包括输入线缆和输出线缆，所述输入线缆与外部电源电连接，所述输出线缆与所述噪音检测模块、所述处理模块、所述震动检测模块以及所述扬声器模块电连接以进行供电。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

本申请提供的降噪装置，通过在减声板两侧设置噪音检测模块和震动检测模块，以分别采集车辆行驶过程中的噪音能量和减声板的震动能量，根据能量守恒定律，在噪音传播过程中，噪音的一部分能量会转换成减声板的震动能量，只有一部分会实际传播至驾驶舱内，进而处理模块可根据捕捉到的噪音能量和减声板的震动能量计算得到实际传入驾驶舱内的噪音能量，处理模块再根据噪音能量输出降噪信号，扬声器模块根据降噪信号输出降噪声波，实现降噪，从而能够避免对乘坐人员的说话声进行降噪，提高了主动降噪的精确度，使乘坐人员的乘车体验感更舒适。

附图说明

图1为本申请中降噪装置的立体结构示意图；

图2为本申请中降噪装置的爆炸示意图；

图3为本申请中降噪装置各模块连接关系示意图。

图中：100、降噪装置；110、减声板；111、安装环座；112、橡胶连接件；120、噪音检测模块；130、安装底座；140、处理模块；150、震动检测模块；160、扬声器模块；170、导音隔离筒；180、隔音板；190、供电模块；200、汽车门板。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1-3所示，本申请提供一种降噪装置100，降噪装置100一般设置在汽车门板200、发动机舱与驾驶舱之间的隔板等地方，以对外界传入驾驶舱内的噪音进行降噪。本实施例中，降噪装置100包括安装在汽车门板200上的减声板110，减声板110靠近外部噪音源的一侧设置有噪音检测模块120，噪音检测模块120用于捕捉外部噪音源的噪音能量并将噪音能量转换成第一电信号，减声板110靠近驾驶舱的一侧则设置有安装底座130，安装底座130上设置有处理模块140、震动检测模块150以及扬声器模块160，处理模块140分别与噪音检测模块120、震动检测模块150以及扬声器模块160通信连接，从而处理模块140能够接收到噪音检测模块120和震动检测模块150发出的电信号，并向扬声器模块160发出电信号，震动检测模块150用于捕捉减声板110的震动能量并将震动能量转换成第二电信号。处理模块140在接收到第一电信号和第二电信号后将二者进行计算处理输出为降噪信号，降噪信号会传输给扬声器模块160，扬声器模块160根据降噪信号播放降噪声波，从而实现驾驶舱内噪音的主动降噪，减少噪音对乘坐人员的困扰，提高乘坐人员的乘车体验。

具体地，由于声音是机械波，机械波传播需要介质，因此汽车外部噪音传播至驾驶舱内也需要介质，例如汽车门板200等。在本实施例中，减声板110安装在汽车门板200上，从而设置在减声板110一侧的噪音检测模块120可以捕捉到汽车外部噪音能量并将噪音能量转换成第一电信号输出给处理模块140。外部噪音想要进入驾驶舱内则必须经过减声板110，从而根据能量守恒定律，在外部噪音传播至驾驶舱内的过程中，外部噪音会有一部分损耗，并不会全部传播至驾驶舱内，外部噪音的这一部分损耗就会转换成减声板110的震动能量，设置在减声板110靠近驾驶舱一侧的震动检测模块150就能捕捉到减声板110的震动能量并将震动能量转换成第二电信号输出给处理模块140，进而处理模块140可以根据第一电信号和第二电信号确定噪音能量和震动能量，将这两个能量进行计算得到的差值就是外部噪音实际传播至驾驶舱内的噪音，处理模块140将计算得到的结果输出为降噪信号，扬声器模块160可以根据降噪信号播放降噪声波，实现主动降噪。从而不会捕捉到驾驶舱内乘坐人员的说话声，避免对说话声进行降噪，影响正常沟通。

本实施例中，减声板110材质与汽车门板200的材质相同且减声板110与汽车门板200之间为柔性连接，即减声板110与汽车门板200之间可使用橡胶连接件112连接。汽车在行驶过程中会不可避免地产生颠簸和震动，将减声板110与汽车门板200之间使用橡胶连接件112连接，可使得汽车行驶过程中产生的颠簸和震动会被橡胶连接件112吸收，从而汽车行驶产生的震动不会传递给减声板110，可以避免震动检测模块150捕捉到的震动能量包括汽车行驶产生的震动。

噪音检测模块120的周围还设置有安装环座111，安装环座111上安装有导音隔离筒170，导音隔离筒170呈圆锥形，噪音检测模块120位于导音隔离筒170的底部，导音隔离筒170形成一收音区域，收音区域可以提高收音效果。此外，安装底座130上也设置有导音隔离筒170，扬声器模块160也位于导音隔离筒170的底部，两个导音隔离筒170结构相同但作用不同，设置在噪音检测模块120一侧的导音隔离筒170是帮助收音，设置在扬声器模块160一侧的导音隔离筒170是帮助扩音。导音隔离筒170与安装环座111螺纹连接，便于导音隔离筒170的安装于拆卸。导音隔离筒170包括设置在两端的第一开口171和第二开口172，第一开口171设置在靠近减声板110的一侧，第二开口172设置在远离减声板110的一侧，第二开口172的半径与第一开口171的半径比值为2:1。

在一些优选的实施例中，震动检测模块150和扬声器模块160之间还设置有隔音板180，隔音板180内设置有隔音材料。设置隔音板180的目的在于避免扬声器模块160发出的降噪声波传播至减声板110处，从而影响减声板110的震动，导致震动检测模块150捕捉到的震动能量不准确。

震动检测模块150包括传感器元件和过滤器，传感器元件用于捕捉减声板110的震动能量，过滤器则用于抑制传感器元件捕捉到频率太高或太低的震动，提高震动检测模块150的精度。

在本实施例中，震动检测模块150固定设置在安装底座130上，安装底座130则通过螺钉与减声板110连接。除此之外，安装底座130也可根据实际情况选择粘胶安装或者磁吸安装。不同的安装方式操作难易程度不同，传递高频振动信号的能力也存在明显差异，具体地，螺钉安装的固定效果最好，但螺钉安装需要在减声板110上打孔；当减声板110不允许钻孔时，可使用各种粘接剂进行固定，如环氧树脂胶、AB胶等；磁吸安装则是一种方便简单的安装方法，当减声板110表面较平坦并且是钢铁结构时可以直接使用磁吸安装，但相较于其他两种固定方式，磁吸安装的固定效果较差，采集的范围较小。

在一些实施例中，降噪装置100还包括供电模块190。具体地，供电模块190包括输入线缆和输出线缆，输入线缆与外部电源电连接，以联通获取电能，输出线缆则分别与噪音检测模块120、震动检测模块150、扬声器模块160和处理模块140电连接以进行供电，令降噪装置100能够正常进行工作。可以理解的是，降噪装置100可以集成更多的模块来实现更多的功能，当降噪装置100中集成了更多的模块时，这些模块也通过输入和输出线缆与外部电源连接。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请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本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请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申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种降噪装置，安装于汽车门板上，其特征在于，包括减声板，所述减声板安装在所述汽车门板上，所述减声板靠近外部噪音源的一侧设置有噪音检测模块，所述噪音检测模块用于捕捉外部噪音源的噪音能量并转换成第一电信号，所述减声板靠近驾驶舱的一侧设置有安装底座，所述安装底座上设置有处理模块、震动检测模块以及扬声器模块，所述处理模块分别与所述噪音检测模块、所述震动检测模块以及所述扬声器模块通信连接，所述震动检测模块用于捕捉所述减声板的震动能量并转换成第二电信号，所述处理模块用于将接收所述第一电信号和所述第二电信号并计算处理后输出为降噪信号，所述扬声器模块适于根据所述降噪信号播放降噪音波。

2.如权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述减声板与所述汽车门板之间为柔性连接。

3.如权利要求2所述的降噪装置，其特征在于，所述噪音检测模块的周围设置有安装环座，所述安装环座上安装有导音隔离筒，所述噪音检测模块位于所述导音隔离筒的底部，所述导音隔离筒呈圆锥形，所述导音隔离筒与所述安装环座螺纹连接。

4.如权利要求3所述的降噪装置，其特征在于，所述导音隔离筒包括设置在两端的第一开口和第二开口，所述第一开口设置在靠近所述减声板的一侧，所述第二开口设置在远离所述减声板的一侧，所述第二开口的半径与所述第一开口的半径比值为2:1。

5.如权利要求3所述的降噪装置，其特征在于，所述安装底座上也安装有导音隔离筒。

6.如权利要求5所述的降噪装置，其特征在于，所述震动检测模块与所述扬声器模块之间还设置有隔音板，所述隔音板内设置有隔音材料。

7.如权利要求6所述的降噪装置，其特征在于，所述震动检测模块包括传感器元件和过滤器，所述传感器元件用于捕捉所述减声板的震动量，所述过滤器用于抑制所述传感器元件捕捉到频率太高或太低的震动。

8.如权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述安装底座与所述减声板之间通过螺钉固定连接。

9.如权利要求1-8任一所述的降噪装置，其特征在于，所述减声板的材质与所述汽车门板的材质相同。

10.如权利要求1-8任一所述的降噪装置，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块包括输入线缆和输出线缆，所述输入线缆与外部电源电连接，所述输出线缆与所述噪音检测模块、所述处理模块、所述震动检测模块以及所述扬声器模块电连接以进行供电。