TWI353579B - - Google Patents

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Description

100年9月23日修正替換頁 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於寬頻噪音抑制系統，尤其係藉由一感 應單元偵測風扇運轉產生的噪音源轉為一噪音訊號，並傳 送至一數位信號微處理器内經訊號放大與訊號轉換後，再 經由數位信號微處理器之一多通道複合式控制器對訊號做 修正與快速收斂運算，並依序再將訊號做轉換和放大後產 生一控制訊號以驅使一揚聲器發出干涉聲波以抵消噪音 源，達到寬頻噪音消除之目的。 【先前技術】 按，現今通訊科技的技術日新月異，為了使通訊品質 服務優化，使得業者在各大都市地區增設了通訊機房，以 改善發生訊號忙線、收訊不良、訊號不穩等情況，而通訊 機房疋維持訊號品質穩定的關鍵之一，因此，通訊機房需 長時間的人力來賴，然而’長時間在通訊機房内的操作 人員，必須承受通訊機房所產生吵雜的噪音，而這些噪音 的來源乃是寬躺路域或伺服以作站峨熱風扇。 I而本音的問題，使得相關業者受到相當的重視，因為 吵雜的噪音會使人產生不同程度料安與焦慮感 ，增加疲 :度，降低工作效能，更甚者會造成心理及生理傷害；而 駕头之通訊機房的抑制噪音都是使用吸音棉、隔音板或是 :作人員戴耳罩等來抑制嚼音，其上述屬於被動式嘴音抑 法之―，若使用消音棉、隔音板或是操作人員戴耳罩 W夠隔絕高難生㈣音而對於低織生的噪音則無 1353579 10〇年9月23日修正替換頁
法有效抑制噪音。 惟’習知之通訊機相抑制噪音仍有下列缺點. L結構及材料的吸音鱗音穿透結構的能力通 =有相當大的關連，-般而言，對於高頻噪音，、:； 如秦20遺消音性能佳，而對於低頻嗓
以下，則消音效果不佳。 KHZ 2.在通訊機錢収音棉、隔音板縣隔絕噪音，只是辦 加空間使用上的浪費並無實質效益。 曰 因此’要如何解虹述㈣之問戦缺失，即為本案之發 明人與從事此行業之相_朗亟欲研究改善之方向所 者。 【發明内容】 爰此’為解決上述習知技術之缺點，本發明之主要目 的’ j於提供-魏輯房寬_音抑嶋統，係藉由一 感應單it侧風扇稍時，產生㈣音源取得-噪音訊號 傳送至訊號敎單元’使職放大單元㈣音訊號做訊號 放大後，再傳送至訊號轉換單元做訊號轉換為一數位訊 號’而夕通道複合式控制器依據接收到的數位訊號做修正 與快速收麟算後，以產生—反向數位訊號，反向數位訊 號係與數位§il號相位相反的訊號，並再傳送至訊號轉換單 元轉換為一反向類比訊號，而訊號放大單元將接收到的反 向類比訊號做功率放大後，並產生一控制訊號以驅使一揚 聲器（Loudspeaker)發出的聲波與噪音源的大小相同，相位 相反，進行聲波疊加破壞性干涉之動作，達到寬頻噪音消 6 100年9月23日修正替換頁 除之目的。 本發明之另一目的，該訊號放大單元設有一前級放大 器（Pre-Amplifier)及一後級放大器（power· Amplifier)， 當風扇轉速變化所產生的前饋訊號，及感應單元偵測的噪 音訊號傳送至前級放大器做訊號放大後，並透過訊號轉換 單元轉換為數位訊號後，傳遞給多通道複合式控制器做修 正與快速收敛運算並取得反向數位訊號，且在經由訊號轉 換單元轉換與後級放大器做功率放大處理後，並發出控制 訊號以驅使揚聲器產生與嗓音源相等，相位相反的聲波來 減低噪音，以降低風扇所產生的寬頻噪音，並使散熱效果 佳。 為便貝審查委員能對本發明的目的、技術特徵及其 功效，有更進一步的認識與瞭解，茲特舉若干實施例，並 配合圖示，詳細說明如下： 【實施方式】 本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據 所附圖式之較佳實施例予以說明。 本發明係一種通訊機房寬頻噪音抑制系統，請參閱第 1、2圖係為本發明之—較佳實酬，如騎示本系統係為 -獨立單體(Standalone)系統，其應用的方式為多通道主 動式嚷音齡Η綺職扇低㈣音做触，並姐地降低 噪音，且不需使用個人電腦做獅使用，以節省成本，·該 系統至少包括—數位信號微處理器KDigital Signal _DSP) 一感應單元2(Sens〇r)及一揚聲器 100年9月23日修正替換頁 (Loudspeaker)4 ’其中該感應單元2分別設有四個誤差麥 克風20及二個參考麥克風21 ,該等參考麥克風21係擷取 風扇51運轉產生的噪音源轉為—噪音輸人信號，且該等誤 差麥克風20係用以貞測回饋誤差的一回授訊號，而該揚聲 器4設有四個喇叭40 ;該數位信號微處理器丨係包括一多 通道複 5 式控制器 i〇(Muitipie_channel hybrid controller)、一訊號轉換單元施、一訊號放大單元3〇， 其中該訊號放大單元30將接收的噪音輸入訊號與回授訊 號做訊號放大處理，再傳送到該訊號轉換單元20〇轉換為 一數位訊號’使得該多通道複合式控制器1〇依據接收的數 位訊號做修正與快速收斂演算，並演算後取得一反向數位 訊號，嗣，該多通道複合式控制器1〇將反向數位訊號傳送 到該訊號轉換單元200 ’俾該訊號轉換單元2〇〇將反向數 位訊號再轉換為一反向類比訊號，而該訊號放大單元3〇將 接收的反向類比訊號做功率放大處理後，產生一控制訊號 以驅使該等喇〇八40發出干涉聲波以抵消噪音源，達到寬頻 噪音消除之目的。 在該較佳實施例中’該訊號放大單元3〇係分別設有一 前級放大器310(Pre-Amplifier，或稱前置級放大器）及一 後級放大器330(Power Amplifier，或稱功率放大器），其 中該刖級放大器310具有抗雜訊的特性，而該前級放大器 310係將接收到的噪音輸入訊號與回授訊號做訊號放大處 理，且s亥前級放大器310與該等誤差麥克風2〇、該等參考 麥克風21電性連接，並該後級放大器33〇將接收的反向類 100年9月23日修正替換頁 比訊號做功率放大處理，且該後級放大器330與該等喇叭 40電性連接；而該訊號轉換單元2〇〇設有一類比/數位轉 換器 210(Analogue to Digital Converter，簡稱 ADC)及 一數位 / 類比轉換器 220(Digital to Analogue Converter，簡稱DAC)，其中該類比/數位轉換器21〇係接 收經該前級放大器310所放大的訊號，且將訊號轉換為數 位訊號’並該類比/數位轉換器21〇與該前級放大器31〇、 多通道複合式控制器10係形成電性連接，而該數位/類比 轉換器220係用以將接收的反向數位訊號轉換為反向類比 訊號’且該數位/類比轉換器220與該後級放大器330、多 通道複合式控制器10電性連接。 復請參閱第1、2、3圖所示，該多通道複合式控制器 10 係由一剛饋式控制器 ll〇(Feedforward controller)及 一回饋式控制器120(Feedback controller)所構成，該前 饋控制器110具有性能佳與穩定，而該回饋式控制器12〇 具有收敛快速與增進擾動的強健性；另外該通訊機房内設 有二個通訊機機箱5，而各該參考麥克風21分別擺設在各 該通訊機機箱5之一側’且該等誤差麥克風2〇與該等喇叭 40分別以兩個誤差麥克風2〇與兩個喇叭4〇放置在各該通 訊機機箱5之另一側。 當二個通訊機機箱5内之風扇51運轉時，係透過參考 麥克風21擷取風扇51產生的噪音源並轉為一噪音輸入信 號’及該誤差麥克風20將其偵測的回授訊號一同傳送至前 級放大器310 ’使得該前級放大器31〇對該回授訊號與噪 100年9月23日修正替換頁 音輸入訊號做sfl或放大處理後，再傳送至該類比/數位轉換 器210，而該類比/數位轉換器21〇將接收到的訊號轉換為 數位訊號，嗣，使該前饋式控制器11〇將接收到的數位回 授訊號與數位噪音輸入訊號做運算後，並取得一第一反向 數位訊號，同時該回饋式控制器12〇也將接收到的數位回 授訊號做修正與快速收斂運算取得一第二反向數位訊號， 使得該多通道複合式控制器1〇將第一反向數位訊號與第 二反向數位訊號加成後，傳送至該該數位/類比轉換器220 轉換為反向類比訊號，而該後級放大器330將接收到的反 向類比訊號做功率放大處理，並產生控制訊號來驅使制〇八 40發出的聲波與噪音源的大小相同，相位相反，進行聲波 疊加破壞性干涉之動作，以達到在不同規格上風扇的寬頻 噪音消除之目的。 本發明未見公開及使用，亦符合發明專利要件，爰依 法提出申請’謹請賜准專利，是所至盼。 需陳明者，以上所述僅為本案之較佳實施例，前述之 各步驟不代表實施順序’且並非用以限制本發明，若依本 發明之構想所作之改變，在不脫離本發明精神範圍内，對 於各種變化，修飾與應用，所產生等效作用，均應包含於 本案之權利範圍内，合予陳明。 【圖式簡單說明】 第1圖係為本發明之系統示意圖； 第2圖係為本發明之電路方塊示意圖； 第3圖係為本發明之多通道複合式控制器等效方塊示意 1.353579 100年9月23日修正替換頁 【主要元件符號說明】 數位信號微處理器 …1 後級放大器 …330 多通道複合式控制器 …10 感應單元 …2 前饋式控制器 …110 誤差麥克風 …20 回饋式控制器 …120 參考麥克風 …21 訊號轉換單元 …200 揚聲器 …4 類比/數位轉換器 …210 味Jo八 …40 數位/類比轉換器 …220 通訊機機箱 …5 訊號放大單元 …30 風扇 …51 前級放大器 …310

Claims (1)

  1. ^53579 100年9月23日修正替換頁 十、申請專利範圍： ----- h 一種軌機絲_音抑制纽，其_在—通訊機 房，該系統包括： 一揚聲器； -感應單元’碱應單元分概有至少—誤差麥克風與 至少一參考麥克風； 〃 ~數位信號微處理器設有： -訊號放大單元’係設有—前級放大器與一後級放大 器，該前級放大器與該誤差麥克風 '該參考麥克風電性 連接，且該後級放大器與該揚聲器電性連接； 一訊號轉換單元’係分別設有一類比/數位轉換器與一數 位/類比轉換器，該類比/數位轉換器與該前級放大器係 電性連接’且該數位/類比轉換器與該後級放大器係電性 連接； 多通道複合式控制器，該多通道複合式控制器與該類 比/數位轉換器、該數位/類比轉換器電性連接；及 备该通汛機房的風扇運轉並產生一蜂音源時係藉由該 參考麥克風與該誤差麥克風操取的訊號傳送至該前級放 大器做放大處理’並再由該類比/數位轉換器將訊號轉換 為一數位訊號，該多通道複合式控制器依據接收的數位 訊號做修正與快速收斂運算後，並產生一反向數位訊號 再傳送至該數位/類比轉換器轉為一反向類比訊號，該後 級放大器依接收到的反向類比訊號做功率放大並產生一 控制訊號，以驅使該揚聲器發出干涉聲波以抵消噪音 12 1353579 源’達到寬頻噪音消除之目的。 2. 如申請專繼_丨項之物細寬齡音抑 統，其中該多通道複合式控制器係由一前饋式控制器 (Feedforward controller)及一回饋式控制 (Feedback controller)所構成。 3. 如申請糊細第1酬叙觀機魏㈣音抑制系 統，其中該揚聲器係可為一喇叭。 ’、 4. 如申請糊細第1項所叙軌機魏_音抑制系 統，其中該系統係為-獨立單體⑼如她⑹的系統。 13
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