TWM644561U - 分離式主動降噪裝置 - Google Patents
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Abstract
本新型為一種分離式主動降噪裝置，設置在電子設備上，電子設備包括電路板及噪音產生源，分離式主動降噪裝置包括主動降噪控制器、麥克風及揚聲器，主動降噪控制器設置在電路板且與其電性連接；麥克風與主動降噪控制器分離設置，麥克風具有導接線，並透過導接線電性連接主動降噪控制器，且麥克風位在噪音產生源的周圍；揚聲器電性連接主動降噪控制器，揚聲器能發出降噪聲響，並透過降噪聲響來抵消噪音產生源所發出的噪音。藉此，可以精確地擷取並且調降噪音量，從而能夠克服擾人的噪音問題。
Description
本新型係關於一種降噪裝置的技術領域，尤指一種分離式主動降噪裝置。
按，現有的顯示卡、電源供應器、電腦主機…等電子設備中，由於其功能和運算能力的大幅度提升，相對隨之而來的則是其處理器(如：CPU、GPU)之元件的發熱問題與散熱問題待解決。
目前應用在前述電子設備的散熱設計中，大都是採用空冷或氣冷的方式進行散熱，常見作法就是透過風扇將前述電子發熱源所產生熱量予以吹離散逸，進而達成散熱之目的，其中以加快風扇的轉速來提供大量的氣流，是最簡易且經濟的作法。然而，此種方法卻存在著較大噪音的產生。
因此如何克服噪音的問題，則為本創作人所要解決的技術課題。
本新型之一目的，在於提供一種分離式主動降噪裝置，其是透過主動降噪控制器和麥克風的分離設置，使得麥克風能夠貼近於噪音產生源配置，如此可以精確地擷取並且調降噪音量，從而能夠克服擾人的噪音問題。
為了達成上述之目的，本新型提供一種分離式主動降噪裝置，設置在一電子設備上，所述電子設備包括一電路板及一噪音產生源，該分離式主動降噪裝置包括一主動降噪控制器、一麥克風及一揚聲器，該主動降噪控制器設置在所述電路板且與其電性連接；該麥克風與該主動降噪控制器分離設置，該麥克風具有一導接線，並透過該導接線電性連接該主動降噪控制器，且該麥克風位在所述噪音產生源的周圍；該揚聲器電性連接該主動降噪控制器，該揚聲器能發出一降噪聲響，並透過該降噪聲響來抵消所述噪音產生源所發出的噪音。
1、1A、1B、1C:分離式主動降噪裝置
10:主動降噪控制器
20:麥克風
201:參考麥克風
202:誤差麥克風
21:導接線
30:揚聲器
31:導接線
8、8A、8B:電子設備
81:顯示卡
811:電路板
82:散熱裝置
821:風扇
83:通氣孔
84:電源供應器
85:匣式資料存取器
圖1係本新型分離式主動降噪裝置應用於顯示卡組合圖。
圖2係圖1與散熱裝置組合圖。
圖3係本新型分離式主動降噪裝置與風扇方塊圖。
圖4係本新型分離式主動降噪裝置應用於電源供應器組合圖。
圖5係本新型分離式主動降噪裝置應用於電腦主機組合圖。
圖6係本新型之另一實施例於顯示卡組合圖。
有關本新型之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本新型加以限制者。
請參閱圖1至圖3所示，本新型提供一種分離式主動降噪裝置，其是設置在一電子設備8上，分離式主動降噪裝置1主要包括一主動降噪控制器10、一麥克風20及一揚聲器30。
本實施例的電子設備8主要包括一顯示卡81及一散熱裝置82，其中顯示卡81具有一電路板811，在電路板811上設有一圖形處理器、複數訊號傳輸埠及複數記憶體。散熱裝置82包括一風扇821、一罩體和一散熱體，其中風扇821為本實施例的噪音產生源，其中散熱體貼附在圖形處理器的表面，風扇821形成在散熱體的一側邊，罩體則罩蓋在散熱體和風扇821外部。。
其中主動降噪控制器(Active Noise Cancellation,ANC)10是設置在電路板811上且與電路板811的電路電性連接。麥克風20是與主動降噪控制器10分離設置，且其具有一導接線21，並透過導接線21電性連接主動降噪控制器10。麥克風20是位在風扇821的周圍，且其主要包括一參考麥克風201和一誤差麥克風202(如圖3所示)。揚聲器30電性連接主動降噪控制器10，揚聲器30能發出一降噪聲響，並透過降噪聲響來抵消風扇821之噪音產生源所發出的噪音。本實施例中的麥克風20和揚聲器30是並列配置，且麥克風20和揚聲器30的數量相同。
本新型分離式主動降噪裝置在與一散熱裝置結合並進行運作後，其中圖形處理器將產生大量的廢熱，透過散熱體與圖形處理器的熱傳導，並經由風扇821對散熱體吹送冷氣流而達成散熱效果。
其中風扇821會依據風扇控制訊號來運作，風扇控制訊號之值越大，風扇821中的馬達轉速越快，散熱效果越強，但也會產生較大噪音。在一實施例中，風扇控制訊號可為一脈波頻寬調變(Pulse Width Modulation,PWM)之方波訊號，透過改變其工作週期(duty cycle)來調整風扇821中的馬達轉速。風扇821在運作時的噪音源來自馬達轉動造成的空氣流，其中窄頻成份可能源自於由扇葉運動所產生體積位移之厚度噪音，或由扇葉表面之變動性負載力(有軸向之升
力與風扇面之拉力)所造成的BPF(blade passing frequency,BPF)噪音。由於BPF及相關諧波與在每一扇葉通過固定參考點時產生之壓力擾動有關，當扇葉尖端產生週期性壓力波時就會產生特定的窄頻噪音。另一方面，當空氣流流經扇葉時，會從扇葉的邊界層(boundary layer)或葉片尖端兩側剝離而形成交替的渦流，此種現象稱為渦流剝離(vortex shedding)。渦流剝離會使扇葉兩側流體的瞬間速度不同，在不同流體速度下扇葉兩側受到的瞬間壓力也不同，因此會使扇葉發生振動而產生特定的寬頻噪音。
其中參考麥克風201是設置在接近風扇821中各扇葉的位置，用來擷取風扇821運轉時所產生的噪音，並將量測到之一寬頻噪音訊號傳送至主動降噪控制器10，其中寬頻噪音訊號包含風扇821運作時所產生氣流噪音的寬頻噪音頻譜。在一實施例中，參考麥克風201可為一數位式微機電系統(Micro Electro Mechanical System,MEMS)麥克風，其具備高耐熱、高抗振和高抗射頻干擾等性能。然而，參考麥克風201之種類並不限定本新型之範疇。
其中誤差麥克風202用來擷取風扇821之各扇葉運轉時的整體噪音，並輸出相對應之誤差訊號至主動降噪控制器10，其中噪音訊號代表在各扇葉運轉期間欲消除的噪音訊號。由於風扇821為主要噪音源，誤差麥克風202可設置在接近風扇821位置，其中參考麥克風201和主動降噪控制器10之間的距離大於誤差麥克風202和主動降噪控制器10之間的距離。誤差麥克風202可透過一主要路徑和一次級路徑來偵測噪音：主要路徑相關於風扇821和誤差麥克風202之間的訊號傳遞路徑，透過主要路徑會擷取到噪音訊號；而次級路徑相關於揚聲器30和誤差麥克風202間的訊號傳遞路徑，透過次級路徑會擷取到相關反相噪音訊號之一校正後反相噪音訊號。更詳細地說，誤差麥克風202所輸出之
誤差訊號為噪音訊號和校正後反相噪音訊號之間的差值，誤差訊號之值越小代表降噪效果越好。在一實施例中，誤差麥克風202可為一數位式MEMS麥克風，其具備高耐熱、高抗振和高抗射頻干擾等性能。
其中主動降噪控制器10可接收一同步訊號、從參考麥克風201接收寬頻噪音訊號，以及從誤差麥克風202接收誤差訊號，其中同步訊號包含相關風扇821之結構(例如各風扇葉片數)和運作設定(例如在不同模式下馬達轉速)之資訊。依據同步訊號及寬頻噪音訊號，主動降噪控制器10可計算出風扇821在實際運作時所產生噪音中的寬頻帶噪音；依據同步訊號及誤差訊號，主動降噪控制器10可計算出風扇821在實際運作時所產生噪音中的窄頻帶噪音。依據計算出的寬頻帶噪音和窄頻帶噪音，主動降噪控制器10可依此提供揚聲器控制訊號以驅動揚聲器30，使得揚聲器30提供之反相噪音訊號能有效地抵消噪音信號，亦即盡量讓誤差訊號降至0。
其中揚聲器30是一種可將電子訊號轉換成聲音訊號的電子元件，通常包括振膜(diaphragm)和由電磁鐵和音圈所組成的驅動電路。揚聲器30可依據主動降噪控制器10提供之一揚聲器控制訊號來運作，當揚聲器控制訊號之電流通過音圈時，音圈即隨著電流的頻率振動，而和音圈相連的振膜當然也就跟著振動，進而推動周圍的空氣振動以產生一降噪聲響。在本新型實施例中，揚聲器30之振膜會可依據揚聲器控制訊號來產生一反相噪音訊號。
請參閱圖4所示，本實施例的電子設備8A為一電源供應器，主要包括一電路板811、一風扇821和複數通氣孔83，其中風扇821和各通氣孔83為本實施例的噪音產生源。
其中分離式主動降噪裝置1A還包括複數麥克風20和複數揚聲器30，一部分的麥克風20和揚聲器30是位於風扇821之噪音產生源的周圍；另一部分的麥克風20和揚聲器30是位於各通氣孔83之噪音產生源的周圍。
請參閱圖5所示，本實施例的電子設備8B為一電腦主機，主要包括一電路板811、複數風扇821、一電源供應器84及複數卡匣機85，其中各風扇821、電源供應器84和各匣式資料存取器85為本實施例的各種不同噪音產生源。
其中分離式主動降噪裝置1B還包括複數麥克風20和複數揚聲器30，一部分的麥克風20和揚聲器30是位於中央處理器之風扇821之噪音產生源的周圍；另一部分的麥克風20和揚聲器30是位於電源供應器84之風扇821之噪音產生源的周圍；又一部分的麥克風20和揚聲器30是位於匣式資料存取器85之噪音產生源的周圍。
請參閱圖6所示，其中分離式主動降噪裝置1C主要包括一主動降噪控制器10、一麥克風20和一揚聲器30，其中揚聲器30包括一導接線31，並透過導接線31電性連接主動降噪控制器10，此揚聲器30可與麥克風20分離設置，且麥克風20和揚聲器30的數量可以不相同。
以上所述僅為本新型之較佳實施例，並非用以限定本新型之專利範圍，其他運用本新型之專利精神的等效變化，均應俱屬本新型之專利範圍。
1:分離式主動降噪裝置
10:主動降噪控制器
20:麥克風
21:導接線
30:揚聲器
81:顯示卡
811:電路板
Claims (10)
- 一種分離式主動降噪裝置，設置在一電子設備上，所述電子設備包括一電路板及一噪音產生源，該分離式主動降噪裝置包括：一主動降噪控制器，設置在所述電路板且與其電性連接；一麥克風，與該主動降噪控制器分離設置，該麥克風具有一導接線，並透過該導接線電性連接該主動降噪控制器，且該麥克風位在所述噪音產生源的周圍；以及一揚聲器，電性連接該主動降噪控制器，該揚聲器能發出一降噪聲響，並透過該降噪聲響來抵消所述噪音產生源所發出的噪音。
- 如請求項1所述之分離式主動降噪裝置，其中該麥克風和該揚聲器為並列配置。
- 如請求項1所述之分離式主動降噪裝置，其中該揚聲器具有一導接線，並透過該揚聲器的該導接線電性連接該主動降噪控制器。
- 如請求項1所述之分離式主動降噪裝置，其中該揚聲器位在所述噪音產生源的周圍。
- 如請求項1所述之分離式主動降噪裝置，其中該麥克風包括一參考麥克風和一誤差麥克風。
- 如請求項1所述之分離式主動降噪裝置，其中麥克風和揚聲器皆為複數且數量相同。
- 如請求項1所述之分離式主動降噪裝置，其中麥克風和揚聲器皆為複數但數量不相同。
- 如請求項1所述之分離式主動降噪裝置，其中所述電子設備包括具有所述電路板的一顯示卡及具有所述噪音產生源的一散熱裝置。
- 如請求項1所述之分離式主動降噪裝置，其中所述電子設備為具有所述電路板和所述噪音產生源的一電源供應器。
- 如請求項1所述之分離式主動降噪裝置，其中所述電子設備為具有所述電路板和複數噪音產生源的一電腦主機。
Priority Applications (1)
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| TW112203789U TWM644561U (zh) | 2023-04-21 | 2023-04-21 | 分離式主動降噪裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| TW112203789U TWM644561U (zh) | 2023-04-21 | 2023-04-21 | 分離式主動降噪裝置 |
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| TWM644561U true TWM644561U (zh) | 2023-08-01 |
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| TW112203789U TWM644561U (zh) | 2023-04-21 | 2023-04-21 | 分離式主動降噪裝置 |
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| TW (1) | TWM644561U (zh) |
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2023
- 2023-04-21 TW TW112203789U patent/TWM644561U/zh unknown
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