[发明专利]一种工业用主动降噪耳罩

说明书

本发明公开了一种工业用主动降噪耳罩，属于主动噪声控制的技术领域。该工业用主动降噪耳罩包括耳罩腔体、拾音麦克风、基于STM32的信号处理器、输出均衡器及其功放电路、耳罩扬声器和双极性电源转换及稳压电路。其中，拾音麦克风内置有拾音麦克风电路，用于采集耳罩外环境噪声信号和耳罩内误差噪声信号，基于STM32的信号处理器用于处理噪声信号输出反噪声，输出均衡器及其功放电路和耳罩扬声器用于释放反噪声，双极性电源转换及稳压电路用于系统供电。本发明能有效应对低频环境噪声信号，所用到的主动降噪系统体积小、能耗低、降噪效果明显。

技术领域

本发明提出了一种工业用主动降噪耳罩，属于主动噪声控制（ANC，Active NoiseControl）的技术领域。

背景技术

传统方法利用隔音、吸音材料进行被动降噪，主要用于抑制高频噪声，对低频噪声作用有限。主动噪声控制技术通过发出与原噪声大小相等、方向相反的反噪声，利用干涉相消原理实现对低频噪声的降噪。利用该技术的控制器尺寸小，低频降噪性能优良，是传统被动噪声控制方法不可或缺的有利补充。

工业领域的低频噪声污染尤为突出，传统的耳塞、耳罩无法对工人进行充分保护，急需引入具备主动降噪功能的工业防护耳罩从而减少环境噪声对工人身心健康的损害。

发明内容

本发明针对被动降噪耳罩无法有效降低低频噪声和模拟电路式降噪耳罩无法实现多通道传递函数的缺陷，提出了一种工业用主动降噪耳罩，该耳罩为基于STM32控制器，内嵌FXLMS算法的数字式自适应有源降噪耳罩。

本发明为解决其技术问题采取如下技术方案：

一种工业用主动降噪耳罩，包括：

耳罩腔体、耳罩外拾音麦克风和耳罩内拾音麦克风、输出均衡器、基于STM32的信号处理器和耳罩扬声器，耳罩腔体内置有双极性电源转换及稳压电路，其中耳罩外拾音麦克风置于耳罩腔体外侧，与基于STM32的信号处理器内部ADC1接口连接，耳罩内拾音麦克风置于耳罩腔体内侧，与基于STM32的信号处理器内部ADC2接口连接，基于STM32的信号处理器内部DAC接口与输出均衡器连接，输出均衡器与耳罩扬声器连接；

所述耳罩外拾音麦克风和耳罩内拾音麦克风内均置有拾音麦克风电路，所述拾音麦克风电路包括：MEMS电声换能器、信号前置放大模块、输入均衡器模块、功放模块、电压钳位模块和限幅保护模块，其中MEMS电声换能器将噪声信号转换为电信号传给信号前置放大模块，信号经放大后传给输入均衡器模块，然后传给功放模块，经过功率放大后传入电压钳位模块，经过电压钳位后传入限幅保护模块；

所述基于STM32的信号处理器内置有基于STM32的信号处理电路，用于处理ADC1接口采集到的耳罩外噪声和ADC2接口采集到的耳罩内噪声，产生的反噪声信号经DAC接口输出；

所述输出均衡器内置有功放电路，用于将DAC输出信号进行均衡并经功率放大输出；

所述耳罩扬声器，用于发出反噪声与耳罩内噪声抵消；

所述双极性电源转换及稳压电路，用于为系统中各电路供电。