[发明专利]一种主动降噪系统和方法

说明书

一种主动降噪系统，包括：多组的噪声收集模块、扬声器模块和测距模块，其中，每组的噪声收集模块、扬声器模块和测距模块设置于待测场地预先划定的多个区域中的一个，该组的噪声收集模块，用于采集环境噪声，并形成噪声信号；该组的扬声器模块，用于产生并播放与该组的噪声收集模块收集的噪声信号反相的噪音；该组的测距模块，用于采集待测场地内人的实时图像，识别人的位置并计算所述扬声器模块与人之间的实时距离；一分析模块，用于分析各组的噪声收集模块的噪声和测距模块的距离信息；一控制模块，用于根据分析模块输入的信息控制所述扬声器模块发送反相噪音。

技术领域

本发明涉及居住环境领域，尤其涉及一种主动降噪系统。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对居住环境的要求越来越高，不但要求居 住空间整洁，干净，也要求居住环境没有噪音污染。根据建设部制定的住 宅室内允许噪声标准，卧室、书房的噪声限制是白天最高45分贝，夜间 最高35分贝。但环保部门并不以此作为执法依据。理由是该标准不是环 保部门制定的。室内噪声不能像室外噪声那样分为五类，只能定一类或二 类，因为相对于室外而言，室内应该是一个安静的环境，才能确保住户住 得安心舒适。因此，室内噪声标准或在室外0类标准上减少10分贝，白 天最高40分贝，夜间最高30分贝。但对于普通人来说，居住于低于上述 标准的卧室仍然很难入睡，尤其对于老人和儿童。

对于临街的房子而言，马路上的车水马龙是室内生活的一天困扰，想 要良好的室内环境，很多人采取被动的降噪措施，比如采用具有很强隔音 效果的窗户，窗户周围悬挂具有隔音效果的窗帘，放置起到降噪效果的绿 植等。但这些措施只能被动的降低噪声的污染，无法完全消除噪声。对于 离大型电力设备或旋转机械的距离较近居民来说，噪声一般高于国家标准 要求，同时房屋结构受到外界设备激励也会产生很多低频噪音，这些噪声采用上述隔音措施很难起到作用，很多老人无法入睡，对此叫苦不迭。

为了主动地消除噪声，人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理 是：所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与 所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反(相差180°)，就可以将这 噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办 法是：从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由 此看来，有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。上述方法目前已经广 泛应用在汽车，耳机等方面，主要用于降低固定点位，固定环境下的噪声。

目前的主动降噪技术原理分三步：首先，麦克风听到噪声；然后，由 控制电路分析噪声特性，命令扬声器产生一个和噪声大小相等、相位差180 度的声波；最终，产生的声波与噪声叠加使两者正好抵消干净。从降噪功 能的实现来看，主动降噪分为前馈、反馈、复合式(前馈+反馈)三种形 式。如果拿主动降噪耳机来看，前馈的实现需要在两侧耳机罩外侧各放一 个麦克风，反馈则是两侧耳机罩内侧各放置一个麦克风，复合式则是耳罩 内外各一个，即整个耳机四个麦克。只从降噪效果来看，复合式降噪的效 果一定强于单前馈或单反馈的降噪效果，但它的造价和技术实现也会更高、 更难一些。

但对于卧室这种大空间、多激励因素、复杂听众的环境，还没有一种 特别良好的方法进行降噪。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出了一种主动降噪系统和方法，以至少部分解决上述的问题：

(二)技术方案