主动降噪装置及主动降噪方法与流程

本发明涉及降噪，特别涉及一种主动降噪装置及主动降噪方法。

背景技术：

1、在现代城市化进程和工业化发展中，环境噪声污染已成为一个日益严重的问题。环境噪声不仅影响人类的生活质量和健康，还对经济活动产生广泛而深远的负面影响。长期暴露在高强度的噪声环境中，如交通噪声、工业噪声和建筑工地噪声，会导致听力损伤。研究表明，持续暴露在85分贝以上的噪声中，会显著增加听力损伤和噪声性耳聋的风险。

2、现有技术中的降噪手段通常是在用户端佩戴耳机，并通过耳机上的被动降噪吸音结构及主动降噪功能实现降噪，然而长时间佩戴耳机不仅对用户的日常行动不方便，且会影响用户耳朵健康，因此现有的降噪手段存在使用不方便且影响健康的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种主动降噪装置及主动降噪方法，旨在解决现有技术中降噪手段使用不方便且影响健康的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种主动降噪装置，所述主动降噪装置包括：

3、壳体，所述壳体包括内壳和外壳，所述外壳设置于墙体并与所述墙体之间形成安装腔，所述内壳收容于所述安装腔内并设置于所述墙体，所述内壳与所述外壳之间形成间隙，所述外壳远离所述内壳的一端开设有出声孔；

4、第一降噪组件，所述第一降噪组件安装于所述内壳内；

5、第二降噪组件，所述第二降噪组件安装于所述外壳内，所述第二降噪组件用于获取所述墙体外的噪声信号并用于采集声音；

6、控制器，所述第一降噪组件和所述第二降噪组件均与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述第一降噪组件产生振动以及控制所述第二降噪组件发出声波以对所述噪声信号进行降噪。

7、在一实施方式中，所述第二降噪组件用于获取所述墙体外的噪声信号并发送至所述控制器，所述控制器用于对所述噪声信号进行解析并控制所述第一降噪组件发出与所述噪声信号相位相反的振动，以实现一级降噪，所述第二降噪组件用于获取所述噪声信号经过一级降噪后的剩余噪声信号并发送至所述控制器，所述控制器用于将所述剩余噪声信号及所述噪声信号进行计算，获取二级抗噪声波信号，并控制所述第二降噪组件根据所述二级抗噪声波信号发出二级抗噪声波，以实现二级降噪。

8、在一实施方式中，所述第一降噪组件包括振子，所述振子与所述控制器电连接并用于产生振动；

9、所述第二降噪组件包括振动传感器、声音传感器和发声结构，所述振动传感器位于所述外壳与所述墙体接触的一侧并用于检测所述墙体的振动以获取所述噪声信号，所述声音传感器靠近所述振子设置并用于接收所述噪声信号穿过所述振子后的所述剩余噪声信号，所述发声结构用于发出所述二级抗噪声波。

10、在一实施方式中，所述外壳包括连接部和间隔部，所述连接部与所述墙体连接，所述间隔部连接在所述连接部上并与所述墙体间隔设置，以与所述墙体围成一侧开口的所述安装腔，所述振动传感器设置在所述连接部内，所述声音传感器设置在所述间隔部内。

11、在一实施方式中，所述第二降噪组件还包括设置在所述间隔部的第二磁吸件，所述第一降噪组件还包括对应所述第二磁吸件设置的第一磁吸件，所述第二磁吸件能与所述第一磁吸件吸附或解除吸附以对应将所述间隔部和所述内壳贴合或分离。

12、在一实施方式中，所述外壳内还设置有蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与目标区域的麦克风通信连接，且所述蓝牙模块与所述控制器通信连接，所述麦克风用于采集经过二级降噪后传递至目标区域的最终噪声信号并通过蓝牙模块发送至所述控制器，所述控制器将所述剩余噪声信号及所述最终噪声信号进行计算，获取三级抗噪声波信号，并根据所述三级抗噪声波信号控制所述发声结构发出三级抗噪声波，以实现三级降噪。

13、本发明还提出一种主动降噪方法，应用于主动降噪装置，所述主动降噪装置包括：

14、壳体，所述壳体包括内壳和外壳，所述外壳设置于墙体并与所述墙体之间形成安装腔，所述内壳收容于所述安装腔内并设置于所述墙体，所述内壳与所述外壳之间形成间隙，所述外壳远离所述内壳的一端开设有出声孔；

15、第一降噪组件，所述第一降噪组件安装于所述内壳内；

16、第二降噪组件，所述第二降噪组件安装于所述外壳内；

17、控制器，所述第一降噪组件和所述第二降噪组件均与所述控制器电连接；

18、所述主动降噪方法包括以下步骤：

19、通过所述第二降噪组件获取墙体外的噪声信号；

20、所述控制器根据所述噪声信号控制所述第一降噪组件发出振动以及控制所述第二降噪组件发出声波，以对所述噪声信号进行降噪。

21、在一实施方式中，所述第一降噪组件包括振子，所述振子与所述控制器电连接；

22、所述控制器根据所述噪声信号控制所述第一降噪组件发出振动的步骤包括：

23、所述控制器对所述噪声信号进行解析，以获取所述噪声信号的相位；

24、所述控制器控制所述振子发出与所述噪声信号相位相反的振动，以实现一级降噪。

25、在一实施方式中，所述第二降噪组件包括振动传感器、声音传感器和发声结构，所述振动传感器位于所述外壳与所述墙体接触的一侧，所述声音传感器靠近所述振子设置；

26、所述通过所述第二降噪组件获取墙体外的噪声信号的步骤包括：

27、通过所述振动传感器获取所述墙体的振动信号，进而获取所述墙体外的噪声信号；

28、所述控制器控制所述第二降噪组件发出声波的步骤包括：

29、所述控制器通过所述声音传感器获取所述噪声信号经过一级降噪后的剩余噪声信号；

30、所述控制器将所述剩余噪声信号及所述噪声信号进行计算，获取二级抗噪声波信号；

31、所述控制器控制所述发声结构根据所述二级抗噪声波信号发出二级抗噪声波，以实现二级降噪。

32、在一实施方式中，所述控制器将所述剩余噪声信号及所述噪声信号进行计算，获取二级抗噪声波信号的步骤包括：

33、所述控制器对所述噪声信号进行滤波处理获得输出信号；

34、所述控制器将所述输出信号与所述剩余噪声信号进行比较，获得误差值；

35、所述控制器根据所述误差值调整对所述噪声信号进行滤波处理时的滤波参数；

36、返回执行所述控制器对所述噪声信号进行滤波处理获得输出信号的步骤，直至所述误差值达到预设误差值，并将所述误差值达到预设误差值时对应的所述输出信号作为所述二级抗噪声波信号。

37、在一实施方式中，外壳内设置有蓝牙模块，所述控制器控制所述发声结构根据所述二级抗噪声波信号发出二级抗噪声波，以实现二级降噪的步骤之后还包括：

38、通过目标区域的麦克风采集经过二级降噪后传递至目标区域的最终噪声信号并发送至所述控制器，其中，所述麦克风与所述蓝牙模块通信连接；

39、所述控制器将所述剩余噪声信号及所述最终噪声信号进行计算，获取三级抗噪声波信号；

40、所述控制器控制所述发声结构根据所述三级抗噪声波信号发出三级抗噪声波，以实现三级降噪。

41、在一实施方式中，所述通过目标区域的麦克风采集经过二级降噪后传递至目标区域的最终噪声信号并发送至所述控制器的步骤之前还包括：

42、所述控制器控制所述发声结构向所述目标区域发出标准声波；

43、所述控制器通过所述麦克风采集所述标准声波，获取所述标准声波的声波数据并发送至所述控制器；

44、所述控制器根据所述声波数据对所述滤波参数进行调整，以对所述麦克风进行归一化处理。

45、在一实施方式中，所述通过所述振动传感器获取所述墙体的振动信号，进而获取所述墙体外的噪声信号的步骤包括：

46、所述控制器控制所述振动传感器获取所述墙体的振动信号；

47、所述控制器通过振幅高通滤波方法将所述振动信号中的低振幅振动去除，以获得所述噪声信号。

48、本发明的技术方案通过第二降噪组件获取墙体外的噪声信号，并通过控制器控制第一降噪组件在墙体处发出振动，从而使得噪声信号中的部分噪声与振动抵消，然后通过第二降噪组件获取穿过墙体后的声音，控制器控制第二降噪组件发出声波，对经过振动抵消后的噪声进行中和，以将外部噪声大部分清除。本技术通过在墙体处设置内壳及第一降噪组件发出振动对噪声进行抵消，并通过第二降噪组件发出声波对噪声进行中和，将墙体外的噪声的大部分都抵消，从而使得室内的环境更加安静，避免长时间暴露在噪声环境下的各种弊端，本技术通过外部降噪手段即可实现降噪，不需要用户长时间佩戴耳机，不影响用户的日常行动，使用更加方便，且不会直接对耳朵发出降噪声波，不会影响用户的耳朵健康。