[發明專利]分布式三維空間降噪系統及其使用方法

有效

• 申請號: 202011067822.3
• 申請日: 2020-10-07
• 公開（公告）號: CN112201220B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 陳春生;李鼎;方中政;王凱旋;陳少川;張文璞;劉永海
• 申請（專利權）人: 安慶師范大學
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11617
• 代理人: 錢佳佳

1.一種分布式三維空間降噪系統的使用方法，所述分布式三維空間降噪系統包括1個主降噪器，還包括至少2個二級降噪器；

所述二級降噪器包括：二級降噪器噪音采集模塊，用于接收環境噪音；二級降噪器芯片，用于分析環境噪音并計算反相聲波；音頻解碼器，用于將反相聲波的數字信號轉換成模擬音頻信號；二級降噪器發聲模塊，用于發出反相聲波；二級降噪器無線通信模塊，用于將二級降噪器芯片計算所得反相聲波函數與二級降噪器噪音采集模塊檢測到的噪音信息與降噪效果數據發送到主降噪器；

所述主降噪器包括：主降噪器噪音采集模塊，用于接收噪音；主降噪器芯片，用于對數據進行分析建模處理，首先需分析環境噪音并計算反相聲波，再根據二級降噪器反饋的反相聲波、二級降噪器噪音采集模塊檢測到的噪音信息和主降噪器噪音采集模塊采集的噪音信息進行全局建模分析從而返回修正建議，避免各二級降噪器發出的反相聲波互相干擾、產生二次噪音，其中全局建模分析過程主要指根據提前錄入的目標降噪空間信息與監測所得噪聲源信息以及各降噪器生成的反相聲波，計算并分析空間內聲場分部情況；主降噪器發聲模塊，用于將主降噪器芯片計算得到的反相聲波轉換成模擬音頻信號并發出；主降噪器通信模塊，用于與各二級降噪器通信；

所述分布式三維空間降噪系統還包括管理程序，用于實時反饋主降噪器和二級降噪器接收到的噪音信息；

其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟A、登錄管理程序，綁定賬號；

步驟B、降噪器部署；

根據目標三維空間情況安裝和調整主降噪器和多個二級降噪器；

步驟B1、降噪器部署與調整：

采集目標三維空間基礎信息并將基礎信息錄入管理程序；所述基礎信息包括目標三維空間物理位置信息，潛在噪音源位置；

根據基礎信息，選定二級降噪器數量；然后在目標三維空間的外部周邊預安裝主降噪器和多個二級降噪器；

所述目標三維空間為封閉式空間，所述分布式三維空間降噪系統部署在目標三維空間的外部周邊；然后裝置啟動，主降噪器和多個二級降噪器開始工作；

步驟B2、降噪器位置調整；

主降噪器和多個二級降噪器將其噪音采集模塊實時采集到的噪音的頻率、振幅、相位反饋至管理程序；管理程序通過判定主要噪聲源的位置建模分析各降噪器的理想放置位，若存在某降噪器理想位置與當前位置差距大于20CM，則給出調整建議，由人工調整二級降噪器的位置部署，并再次反饋實時噪音指標；

步驟B3、重復步驟B2，直至不再返回位置調整建議；

步驟C、降噪作業階段；

步驟C1、主降噪器和多個二級降噪器通過噪音采集模塊接收噪音；

步驟C2、所有降噪器對接收到的噪音進行聲波反轉，生成反相聲波信號；多個二級降噪器將計算所得反相聲波函數發送到主降噪器；

步驟C3、所有降噪器的音頻解碼器將計算所得反相聲波的數字信號轉換成模擬音頻信號，并通過發聲模塊發出所得模擬音頻信號；

步驟C4、所有降噪器的噪音采集模塊檢測降噪效果，其中二級降噪器需將降噪效果連同噪音信息與反相聲波函數反饋給主降噪器；

步驟C5、主降噪器接收到步驟C2中多個二級降噪器發出的反相聲波函數和步驟C4的降噪效果數據后，對數據進行分析建模處理，首先需分析環境噪音并計算反相聲波，再根據二級降噪器反饋的反相聲波、二級降噪器噪音采集模塊檢測到的噪音信息和主降噪器噪音采集模塊采集的噪音信息進行全局建模分析從而返回修正建議，修正建議包括各降噪器所產生的反相聲波分貝、相位的調整，所有降噪器接受修正建議，避免各自發出的反相聲波互相干擾、產生二次噪音。

2.如權利要求1所述的分布式三維空間降噪系統的使用方法，其特征在于：所述主降噪器芯片為STM32F407，主降噪器噪音采集模塊為GY-SPH0645LM4H。

3.如權利要求1所述的分布式三維空間降噪系統的使用方法，其特征在于：所述二級降噪器芯片為STM32F407，二級降噪器噪音采集模塊為GY-SPH0645LM4H，音頻解碼器為WM8978，二級降噪器無線通信模塊為ESP8266。

4.如權利要求1所述的分布式三維空間降噪系統的使用方法，其特征在于：所述主降噪器噪音采集模塊、二級降噪器噪音采集模塊設置為拾音器。

5.如權利要求1所述的分布式三維空間降噪系統的使用方法，其特征在于：所述主降噪器發聲模塊、二級降噪器發聲模塊設置為揚聲器。