[發明專利]一種主動消除車內噪音的車用頭枕

在審

• 申請號: 201611248798.7
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106740332A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 彭庭軒;劉繼濤
• 申請（專利權）人: 中聲科技（北京）有限公司
• 主分類號: B60N2/48
• 分類號: B60N2/48;H04R3/02
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司11541
• 代理人: 龔潔

技術領域

本發明涉及聲學降噪技術領域，具體為一種主動消除車內噪音的車用頭枕。

背景技術

現代社會隨著生活、工作節奏日益的加快，使得人們在工作、學習、休息時都需要更為安靜舒適的環境，因此噪音污染已經成為影響人們生活質量主要的因素，在噪音污染日益嚴重的當下，人們只能忍受噪音，對身心健康造成影響，于是人們開始尋找降噪措施，比如被動降噪，即利用質量越高、隔音效果越好的物理材料屏蔽噪音，這種方法僅對高頻率聲音有效，不能降低低頻率噪音，且降噪能力僅能降低約十五至二十分貝，成本較高。

傳統降噪方式主要靠良好的密閉性以及材料特性在一定程度上將噪音隔離。被動降噪一般只能針對500Hz以上更高頻的聲音，尤其是對于在1KHz以上的噪音，被動降噪有一定的降噪能力，但想要獲得更好的降噪效果，以及對低頻率噪音進行處理，則需要付出極大的材料工程代價。主動降噪是結合了聲學和電學理論，采用有源噪音反相相消的方法，通過在腔體內安裝主動降噪模塊，偵測噪音并通過降噪模塊驅動揚聲器產生與之振幅相同相位相反的聲波與之相抵消，從而實現良好的降噪效果。

發明內容

針對現有技術中的上述不足之處，本發明提供了一種主動消除車內噪音的車用頭枕，解決了背景技術中描述的低頻噪聲的問題，采用低功耗技術保證足夠的續航時長，隨用隨開，小巧便攜。

為實現上述技術效果，本發明采用的技術方案為一種主動消除車內噪音的車用頭枕,包括殼體，其特征在于：殼體內部安裝有麥克風拾音監控單元、解析降噪輸出芯片、揚聲器、線材接口、藍牙模塊、電源和控制模塊；所述麥克風拾音監控單元通過解析降噪輸出芯片分別與揚聲器、藍牙和控制模塊連接，所述解析降噪輸出芯片分別與麥克風拾音監控單元、揚聲器、線材接口、藍牙模塊、電源和控制模塊連接，所述揚聲器分別與麥克風拾音監控單元、解析降噪輸出芯片、線材接口、藍牙模塊、電源和控制模塊連接，所述線材接口分別與麥克風拾音監控單元、解析降噪輸出芯片、揚聲器、藍牙和控制模塊連接，所述藍牙模塊、電源和控制模塊分別與麥克風拾音監控單元、解析降噪輸出芯片、揚聲器、線材接口連接。

該可插拔線的主動降噪，通過麥克風拾音監控單元監控環境中的噪音，將噪聲信號傳至解析降噪輸出芯片，經解析降噪輸出芯片運算分析后發出降噪信號指令，由揚聲器發出與噪音相位相反、振幅相同的聲波來抵消噪聲。有效解決了低頻噪音的問題，能夠提升音質，具有小巧靈活，隨用隨開的特點，通過采用低功耗技術方案可有很長的待機時間。藍牙模塊包含在內電路板上，可提供無線佩戴時的音頻信號由播放器(如配備藍牙功能的手機)到的傳輸。

優選的，所述線材接口可以自由插拔，即無線狀態和有線狀態下都可以工作。

優選的，所述降噪能夠識別背景噪聲并且發出與背景噪聲振幅相同、相位相反的反向聲信號進行抵消中和。

優選的，藍牙模塊通過藍牙連接的方式進行連接和操作。

優選的，所述控制模塊可以通過按鍵和遙控的方式進行操作。

優選的，所述電源模塊通用于直接供電和電池。

進一步的，所述還包括充電板，充電板嵌在殼體上，可通過充電接口連接充電線給腔體內的電源充電。

進一步的，殼體下方設置有線轉接插座，用戶在電池缺電情況下，可連接有線聽音樂。在無線佩戴時，可開啟降噪功能聽音樂或單獨作為降噪隔離外界噪聲。

與前饋式結構相比，反饋式主動降噪結構需要對麥克風和揚聲器的位置更精確地計算。麥克風和揚聲器的距離對系統的降噪效果影響很大。麥克風和揚聲器之間的距離導致麥克風收到的噪音信號和揚聲器回放的噪音信號間的相位差，且相位差隨著聲音頻率的升高而增大，一旦相位差大于60度，負反饋將會變成正反饋，容易引入嚴重嘯叫噪音。

本發明采用一種基于前饋式結構的降噪電路濾波設計方法模型：噪音從被麥克風捕獲并通過信號處理到喇叭回放再傳到耳道必須與噪音從外部穿過再傳入耳道保持一致。

通過測量環境噪聲到人耳的傳輸函數(簡稱“傳函”)，噪聲到麥克風的傳函，揚聲器到人耳的傳函，再通過把噪聲到麥克風的傳函和揚聲器到人耳的傳函反相位與噪聲穿透達到人耳的傳函相減，即得到降噪電路濾波的傳函數據模型。通過這些測量，可以設計降噪電路的濾波器，用電路補償由于所引起的衰減與延時，這使得系統得以產成反相噪音信號，用于抵消穿透后人耳真正聽到的噪音。