[发明专利]基于飞行员耳机的有源噪声控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及有源噪声的控制装置，该控制装置应用在飞机、坦克、汽车驾驶舱等高噪声场所。

背景技术

噪声污染作为环境污染的三大公害之一，越来越受到人们的重视。噪声污染已经成为一种不可忽视的环境问题。长期暴露在噪声下，会严重影响人们的身心健康，降低工作效率。

主动噪声控制（也可称为有源噪声控制）的原理是应用电子技术和电声器件，引入一个与原噪声声波(初级声波)幅值相等而相位相反的次级声波，使其产生的噪声与原来的噪声在一定区域内相互抵消，从而达到降噪的目的。目前，有源噪声控制在机理研究、系统实现及工程应用等方面均取得了长足的进展，但是针对那些高噪声场所，诸如，飞机驾驶舱内，其效果仍不是很理想。

发明内容

本发明目的是解决现有技术中降噪效果不佳的问题，通过有源降噪技术的研究，提出一种新型的基于飞行员耳机的有源噪声控制装置，实现降低飞机上噪声的目的，这样不仅可以缓解飞行员的听觉压力，提高工作效率，而且还可以保证语音信号“干净”的传输。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：基于飞行员耳机的有源噪声控制装置，其特征在于，包括，次级声源，用于抵消外界噪声；参考传感器，用于采集外界噪声；误差传感器，用于采集次级声源与外界噪声叠加后的残差；以及控制器，用于接收参考传感器和误差传感器发出的电信号及向次级声源发出控制信号。

所述控制器包括，

一第一运算放大电路，具有一输入端，用于与误差传感器和参考传感器连接；一输出端；

一第二运算放大电路，具有一输入端，用于与误差传感器和参考传感器连接；一输出端；

一第一抗混叠滤波器，具有一输入端，用于与所述第一运算放大电路的输出端连接；一输出端；

一第二抗混叠滤波器，具有一输入端，用于与所述第二运算放大电路的输出端连接；一输出端；

一多路转换及数据保持电路具有一第一输入端，用于与所述第一抗混叠滤波器的输出端连接；一第二输入端，用于与所述第二抗混叠滤波器的输出端连接；一第三输入端；一输出端；

一A/D转换器，具有一第一输入端，用于与所述多路转换及数据保持电路的输出端连接；一第二输入端；一输出端；

一逻辑控制器，具有一第一输出端，用于与所述多路转换及数据保持电路的第三输入端连接；一第二输出端，用于与所述A/D转换器的第二输入端连接；一第三输出端；一双向输入/输出端；

一SDRAM，具有一输入端，用于与所述A/D转换器的输出端连接；一双向输入/输出端；

一数字信号处理器，具有一第一双向输入/输出端，用于与所述SDRAM的双向输入/输出端连接；一第二双向输入/输出端，用于与所述逻辑控制器的双向输入/输出端连接；一第三双向输入/输出端，用于与计算机连接；一输出端；

一D/A转换电路，具有一第一输入端，用于与所述数字信号处理器的输出端连接；一第二输入端，用于与所述逻辑控制器的第三输出端连接；一输出端；

一平滑滤波电路，具有一输入端，用于与所述D/A转换电路的输出端连接；一输出端；以及，

一功率放大器，具有一输入端，用于与所述平滑滤波电路的输出端连接；一输出端，用于与所述次级声源连接。

优选地，所述次级声源为单指向性的扬声器。

优选地，所述抗混叠滤波器的截至频率大于或等于其采样频率的一半。

优选地，所述A/D转换器的字长在12以上，并采用并行式。

优选地，所述数字信号处理器采用TMS320C6000 DSP系列，例如，TMS320C6713。

优选地，所述功率放大器的输入阻抗为5000-15000Ω，失真度在0.05%以下。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

请参见图1，图1所示的是一种基于飞行员耳机的有源噪声控制装置，包括，次级声源1，位于耳罩内，是一个用于抵消外界噪声人为加入的扬声器；误差传感器2，位于耳罩内次级声源和初级声源之间，用于采集声场叠加后的残差，以更新迭代下述控制器的权系数；位于头带顶端的参考传感器3，用于采集外界噪声并作为下述控制器的初级信号；以及控制器4，用于接收参考传感器和误差传感器发出的信号及向次级声源发出控制信号。