[发明专利]差动式反相噪音控制系统

说明书

本发明涉及一种噪音控制系统，尤其涉及一种可达到改变声波输出相位的效果，能够有效掌控噪音及制点的准确度，以解决噪音的差动式反相噪音控制系统。

随着社会的进步，各种科技产品虽然带给人们不少的便利，然而也对我们的周边环境造成不少的破坏，如空气污染、噪音污染等等。其中由于噪音污染是通过耳朵直接传入人的脑部中，使人无法集中精神，因此如何消灭噪音对人体的危害，以提高居家或工作环境的舒适性，是现行环保工作的一大课题。

目前，市售的噪音防治器材包罗万象，然而就处理的方式而言，大都属于消极性的防治措施，例如有针对噪音源改进产品结构或使用避震器材等，以降低其噪音指数的主动式处理法，亦有在局部空间如装隔音板、吸音材料等以隔绝外部干扰的被动式处理法，但这些处理方式都无法有效的防止噪音的发生。

所谓的噪音广义上包含声波和超声波，而声波则是直接对人类的听觉器官产生作用，因此，所谓的噪音泛指容易让人感到不适、或易干扰人类活动的声波。由于大部分的噪音是以声波的形态在三维空间传递，故防治噪音最有效的方法，就是当噪音产生的第一瞬间就消灭它，防止它在空气中传播。

近年来，反相声波可抵消正相声波的理论已获证实，本发明人曾以此理论完成多项专利，如台湾第109936号专利、日本新型第3028291号专利、中国发明第ZL95220151.5号专利、英国发明第9601163.0号、德国新型第29515582号及法国新型第9600621号等专利。而噪音既然是一种声波，如果运用反相声波抵消正相声波的原理，达到消除噪音的目的，则电子式的反相噪音消除器，在不久的将来即可广泛的运用于各种场所及日常生活中。

就上述“正反相声波可互抵”的理论来说，一套简单的噪音反制系统主要如图1所示，其是通过一麦克风A收集噪音样本，经一组前置及等效放大电路B将噪音样本讯号做适当的等效及放大，接着利用倒相电路C将上述音频讯号相位反转，且利用功率放大器D将讯号放大，最后用扬声器E将反相音频讯号的反相声波送出，以使噪音的正相声波及反制的反相声波可相互抵销，以消除噪音。但在实际应用上，如要获得相当程度的防制效果，则必须克服“复制的反相声波”与“噪音源相对位置的反相声波”相位不一致的问题，因为经过电子电路复制的反相声波会受电路“时间延迟系数”及扬声器因物理因素导致时间延迟的双重影响，而出现“复制的反相声波”的相位落后于“噪音源相对位置的反相声波”相位的现象。

如图2A所示，其中A曲线为噪音正弦波；而A^-曲线为可抵消A曲线的相对反相正弦波；C曲线为复制的反相正弦波，理论上噪音正弦波At点抵消向量应为A^-t点，然而，因为上述不同的时间延迟现象，导致复制的Ct点落后于A^-t点，此种相位偏移的结果会影响到噪音抵减的效果，故假设Ct落后A^-t有90度的相位差，当At点为90度时，其相对的反相位置为A^-t即90度，则向量向量，这是理论上理想的正反向量抵消模式，如图2B所示。但是当At变成Ct时，则不但与无法相抵，反而会产生的偏移向量，如图2C所示。这样，原欲复制反相声波以抵消噪音的目的不但无法达到，反而会增加新的噪音。

有鉴于此，为了有效发挥电子差动式反相噪音控制系统的功效，必须能够精密地掌控反相声波的输出相位，本发明人针对上述反制噪音的需求，并积极寻求解决的方案，经不断努力研究与试制，终于成功研制出一种可有效降低噪音的差动式反相噪音控制系统，以有效解决噪音问题。

本发明的主要目的在于，提供一种可降低噪音的差动式反相噪音控制系统，其主要是在一个负贵收集噪音样本的麦克风上连接一用来将微细讯号等效放大的前置及等效放大电路，而前置及等效放大电路同时连接至一相位放大电路及一移相放大电路，这样，可将来自相位放大电路与其可变电阻的一组向量输入双音圈扬声器中的第一组音圈后，再与来自移相放大电路及其可变电阻输入第二组音圈的另组向量交互作用，达到改变声波输出相位的效果，可有效掌控噪音及制点的准确度，以解决噪音的问题。

请参阅图3所示，本发明主要包括麦克风10、前置及等效放大电路20、相位放大电路、移相放大电路、功率放大器及一双音圈扬声器90，用来确保反制声波的准确度，以达到降低噪音的目的。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。