一种基于数字发声芯片的主动降噪装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于数字发声芯片的主动降噪装置，涉及降噪技术领域。用于解决现有的主动降噪装置响应较慢、失真较大、降噪效果较差的技术问题。方案包括：数字发声芯片、参考传声器和处理器，参考传声器与处理器通信连接，处理器与数字发声芯片相连接；参考传声器采集第一噪声以生成第一音频信号，并发送给处理器；处理器基于第一音频信号确定第二音频信号，并将第二音频信号传送给数字发声芯片的控制器；控制器将第二音频信号拆分为多路数字开关信号，并分配给像素发声单元，以控制像素发声单元发出脉冲声波，脉冲声波叠加重构出除噪声波，除噪声波与第一噪声叠加以消除掉第一噪声。本发明专利技术响应快、失真小、降噪效果好；体积小，可灵活安装。可灵活安装。可灵活安装。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字发声芯片的主动降噪装置


[0001]本专利技术涉及降噪
，尤其涉及一种基于数字发声芯片的主动降噪装置。

技术介绍

[0002]在一些工厂、办公室等场所内，会有噪音源产生噪声，比如机器、热水器、空调等会成为噪音源而发出噪声，工人们在休息区或办公区会受到噪声的干扰。为了消除噪声的干扰，人们专利技术了主动降噪装置。主动降噪装置通过发出与噪声反相的声波以抵消掉噪声，进而达到降噪的目的。
[0003]现有的主动降噪装置通过对噪声进行采集，转化成数字信号，将数字信号进行反相处理，然后再将数字信号转化成模拟信号，驱动传统扬声器发出声波，该声波与噪声叠加将噪声消除掉。一是由于在模拟信号驱动传统扬声器的发声的过程失真较大；二是由于传统扬声器的物理结构的限制导致传动扬声器发声响应较慢；使得主动降噪装置的降噪效果较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于数字发声芯片的主动降噪装置，用于解决现有的主动降噪装置失真较大，响应较慢，降噪效果较差的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于数字发声芯片的主动降噪装置，包括：数字发声芯片、参考传声器和处理器，所述参考传声器与所述处理器通信连接，所述处理器与所述数字发声芯片相连接；所述数字发声芯片包括控制器和多个像素发声单元；
[0006]所述参考传声器采集第一噪声以生成第一音频信号，并发送给所述处理器，所述第一噪声为噪声源发出的噪声；
[0007]所述处理器基于所述第一音频信号确定第二音频信号，并将所述第二音频信号传送给所述数字发声芯片的控制器；
[0008]所述控制器将所述第二音频信号拆分为多路数字开关信号，并分配给所述像素发声单元，以控制所述像素发声单元发出脉冲声波，所述脉冲声波叠加重构出除噪声波，所述除噪声波与所述第一噪声叠加以消除掉所述第一噪声。
[0009]本专利技术有以下有益效果：本专利技术的基于数字发声芯片的主动降噪装置采用数字发声芯片代替现有技术中的传统扬声器来产生降噪声波。通过处理器对第一音频信号进行处理，以确定第二音频信号，再通过控制器将第二音频信号拆分为多路数字开关信号，数字开关信号可以直接对像素发声单元进行驱动。每个像素发声单元由微小的振膜和腔体构成，像素发声单元接收数字开关信号发出脉冲声波，多个脉冲声波的叠加可重构出降噪声波。数字发声芯片的像素发声单元的振膜移动至最大振幅位置只需要10微秒左右，响应较快。数字开关信号在控制每个振膜进行位移时，只需控制振膜在从平衡位置移动至正向的或负向的最大振幅位置来发出脉冲声波，只需在振动周期内保证最大振幅位置的准确性即可保
证脉冲声波的准确性，失真较小。从而本专利技术提供的基于数字发声芯片的主动降噪装置产生的降噪声波可以更好地抵消第一噪声，具有较好的降噪效果。而且，数字发声芯片平面尺寸小，厚度薄，可以使得基于数字发声芯片的主动降噪装置整体尺寸小，可以在有限空间内对其进行灵活布置。
附图说明
[0010]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0011]图1为本专利技术实施例一中示出的基于数字发声芯片的主动降噪装置的结构示意图；
[0012]图2为本专利技术实施例二中示出的基于数字发声芯片的主动降噪装置的结构示意图；
[0013]图3为本专利技术实施例三中示出的基于数字发声芯片的主动降噪装置的结构示意图；
[0014]图4为本专利技术中数字发声芯片重构出声波的原理示意图；
[0015]图5为本专利技术中第一种基于数字发声芯片的主动降噪装置进行降噪时的方法的流程图。
[0016]图6为本专利技术中第二种基于数字发声芯片的主动降噪装置进行降噪时的方法的流程图。
[0017]图7为本专利技术中第三种基于数字发声芯片的主动降噪装置进行降噪时的方法的流程图。
[0018]图8为本专利技术中第四种基于数字发声芯片的主动降噪装置进行降噪时的方法的流程图。
[0019]附图标记：
[0020]110、处理器；120、参考传声器；130、基板；140、微带天线；150、外壳；160、屏蔽罩；170、引线焊盘；180、出声孔；190、传声孔；200、数字发声芯片。
具体实施方式
[0021]为了便于清楚描述本专利技术实施例的技术方案，在本专利技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样并不限定两者一定不同或者两者一定相同。
[0022]需要说明的是，本专利技术中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本专利技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0023]参照图1和图2，本专利技术提供了一种基于数字发声芯片的主动降噪装置，包括：数字发声芯片200、参考传声器120和处理器110，参考传声器120与处理器110通信连接，处理器
110与数字发声芯片200相连接；数字发声芯片200包括控制器和多个像素发声单元。
[0024]参照图5，参考传声器120采集第一噪声以生成第一音频信号，并发送给处理器110，第一噪声为噪声源发出的噪声。第一音频信号为数字信号，参考传声器120可以选择可以直接生成数字信号的传声器。如果选择直接生成模拟信号的传声器则增加模数转换器共同构成参考传声器120。
[0025]处理器110基于第一音频信号确定第二音频信号，并将第二音频信号传送给数字发声芯片200的控制器。
[0026]其中，处理器110可以对第一音频信号进行反相处理，以确定第二音频信号。当然处理器110也可在对第一音频信号进行反相处理的基础上进行其他处理以确定第二音频信号，比如对第一音频信号进行反相处理后再进行放大或缩小，或者进行修正等处理，以确定第二音频信号。
[0027]控制器将第二音频信号拆分为多路数字开关信号，并分配给像素发声单元，以控制像素发声单元发出脉冲声波，脉冲声波叠加重构出除噪声波，除噪声波与第一噪声叠加以消除掉第一噪声。
[0028]其中，控制器通过DSR(数字声音重构)算法将第二音频信号拆分为多路数字开关信号，数字开关信号为数字脉冲信号。
[0029]在实际应用时：参考传声器120可设置于噪声源附近，或者设置在噪声由噪声源传播至降噪区的路径上，数字发声芯片200可以设置在降噪区，或者设置在噪声由噪声源传播至降噪区的路径上。比如工厂中工作的机器为噪声源，距离噪声源一定距离的休息区为降噪区，参考传声器120可设置于噪声源附近来采集第一噪声。数字发声芯片200本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字发声芯片的主动降噪装置，其特征在于，包括：数字发声芯片、参考传声器和处理器，所述参考传声器与所述处理器通信连接，所述处理器与所述数字发声芯片相连接；所述数字发声芯片包括控制器和多个像素发声单元；所述参考传声器采集第一噪声以生成第一音频信号，并发送给所述处理器，所述第一噪声为噪声源发出的噪声；所述处理器基于所述第一音频信号确定第二音频信号，并将所述第二音频信号传送给所述数字发声芯片的控制器；所述控制器将所述第二音频信号拆分为多路数字开关信号，并分配给所述像素发声单元，以控制所述像素发声单元发出脉冲声波，所述脉冲声波叠加重构出除噪声波，所述除噪声波与所述第一噪声叠加以消除掉所述第一噪声。2.根据权利要求1所述的基于数字发声芯片的主动降噪装置，其特征在于，所述基于数字发声芯片的主动降噪装置还包括向所述处理器输入外部音频信号的音频信号输入端；当所述音频信号输入端有外部输入音频信号输入时，所述处理器基于所述第一音频信号确定第二音频信号，具体包括：所述处理器至少对所述第一音频信号进行反相处理，再与所述外部输入音频信号相叠加，以确定所述第二音频信号。3.根据权利要求1所述的基于数字发声芯片的主动降噪装置，其特征在于，所述基于数字发声芯片的主动降噪装置还包括误差传声器，所述误差传声器与所述处理器通信连接，所述误差传声器采集第二噪声以生成第三音频信号，所述第二噪声为降噪区的残余噪声；所述处理器基于所述第一音频信号确定第二音频信号，具体包括：所述处理器预设第四音频信号的初始值，所述处理器判断当前时刻的所述第三音频信号是否大于第一阈值，若当前时刻的所述第三音频信号小于或等于第一阈值，则所述第四音频信号为上一时刻的第四音频信号；若当前时刻的所述第三音频信号大于第一阈值，则所述第四音频信号为上一时刻的第四音频信号与当前时刻的所述第三音频信号的叠加；所述处理器至少对所述第一音频信号和所述第四音频信号进行反相和叠加处理，以确定所述第二音频信号。4.根据权利要求3所述的基于数字发声芯片的主动降噪装置，其特征在于，所述基于数字发声芯片的主动降噪装置还包括向所述处理器输入外部输入音频信号的音频信号输入端；当所述音频信号输入端有外部输入音频信号输入时，所述处理器基于所述第一音频信号确定第二音频信号，具体包括：所述处理器预设第四音频信号的初始值，所述处理器判断当前时刻的所述第三音频信号与上一时刻所输入的外部输入音频信号的差是否大于第一阈值，若小于或等于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长华，金翼泽，袁飞洋，
申请(专利权)人：地球山苏州微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：