[发明专利]一种用于教学演示的主动噪声控制系统

说明书

本发明涉及一种用于教学演示的主动噪声控制系统，包括声场装置、初级声源、次级声源、传声器、展示装置、控制器。声场装置具有空腔，用于模拟声音传播环境；初级声源设置于空腔中，基于发声信号模拟发出原始噪音信号；次级声源设置于空腔中，基于控制信号模拟发出主动控制声音信号；传声器设置于空腔中，采集叠加声音信号、将叠加声音信号转换为对应采样信号；展示装置设置于空腔外并与传声器相连接，将采样信号转换为展示信号进行展示；控制器设置于空腔外并分别与初级声源、次级声源、传声器相连接，其中集成主动噪声控制算法程序，用于输出发声信号、生成控制信号。本发明能够使学员直观、系统和快速了解主动噪声控制的效果，原理和过程。

技术领域

本发明属于主动噪声控制领域，具体涉及一种集成了主动噪声控制算法，用于教学演示的主动噪声控制系统。

背景技术

主动噪声控制已经在各行各业得到广泛运用，如主动降噪耳机、车内降噪模块等等，从事主动降噪的科研及工程人员也越来越多。目前大多数学员主要通过书本或者科技论文的方式认知主动噪声控制技术，这是一种比较吃力的方式，因为主动噪声控制涉及到声学、控制理论、优化理论以及嵌入式等多门学科，属于典型的跨学科交叉领域，对于初学者来说难度较大。因此，如何能够使学员更加直观、系统、快速地了解主动噪声控制技术，包括其原理、过程和效果等，是教学中需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够使学员更加直观、系统、快速地了解主动噪声控制技术，弥补此方面教学演示设备缺失的用于教学演示的主动噪声控制系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于教学演示的主动噪声控制系统，包括：

声场装置，所述声场装置具有空腔，用于模拟声音传播环境；

初级声源，所述初级声源设置于所述空腔的一端，用于基于发声信号模拟发出原始噪音信号；

次级声源，所述次级声源设置于所述空腔中，用于基于控制信号模拟发出主动控制声音信号；

传声器，所述传声器设置于所述空腔中，用于采集所述原始噪音信号和所述主动控制声音信号叠加产生的叠加声音信号、将所述叠加声音信号转换为对应采样信号；

展示装置，所述展示装置设置于所述空腔外并与所述传声器相连接，用于将所述采样信号转换为展示信号并进行展示；

控制器，所述控制器设置于所述空腔外并分别与所述初级声源、所述次级声源、所述传声器相连接，其中集成主动噪声控制算法程序，用于输出所述发声信号、基于所述采样信号生成所述控制信号。

所述声场装置为一端封闭、另一端开口的圆柱管道声场，所述初级声源设置于所述圆柱管道声场的封闭端，所述次级声源设置于所述圆柱管道声场的中部，所述传声器设置于所述圆柱管道声场的开口端。

所述初级声源包括设置于所述空腔的一端的初级扬声器，所述初级扬声器通过导线与所述控制器相连接；所述次级声源包括设置于所述空腔中的次级扬声器，所述次级扬声器通过导线与所述控制器相连接。

所述初级扬声器、所述次级扬声器均为带背腔结构。

所述初级扬声器与所述声场装置的连接处、所述次级扬声器与所述声场装置的连接处均设置柔消声材料。

所述传声器包括与所述展示装置相连接的展示用传声器、与所述控制器相连接的控制用传声器。

所述展示装置包括与所述传声器相连接并用于展示声音的效果用耳机、与所述传声器相连接并用于展示波形的效果用上位机。

所述控制器包括：

采样模块，所述采样模块与所述传声器相连接，用于将所述采样信号转换为采样数字信号；