[发明专利]一种配适不同物理隔音结构的主动降噪耳罩及方法

权利要求书

1.一种配适不同物理隔音结构的主动降噪耳罩，包括具有物理隔音结构的耳罩腔体，其特征在于，还包括两组拾音传感器、微处理器、音频驱动电路、耳罩扬声器；

所述两组拾音传感器分别设置于耳罩外部和耳罩腔体内，分别用于采集外界环境噪声和耳罩内误差噪声；

所述耳罩外、内拾音传感器分别通过ADC1、ADC2连接微处理器；微处理器通过DAC接口连接音频驱动电路，音频驱动电路连接耳罩扬声器；

所述音频驱动电路用于将微处理器输出的反噪声信号进行重构滤波和功率放大，传输给耳罩扬声器；

所述耳罩扬声器用于发出反噪声与耳罩内噪声干涉相消；

所述微处理器嵌入可切换的基于耳罩物理隔音结构模型离线辨识算法的第一数字滤波器和基于自适应主动降噪算法的第二数字滤波器；所述耳罩物理隔音结构模型离线辨识算法用于辨识耳罩物理隔音结构模型，对环境噪声进行滤波处理，使耳罩内外噪声的频率成分一致；所述自适应主动降噪算法用于合成反噪声信号；

当微处理器切换至第一数字滤波器时，所述耳罩外、内拾音传感器分别通过ADC1、ADC2连接第一数字滤波器；耳罩外拾音传感器采集高斯白噪声，耳罩物理隔音结构模型离线辨识算法以所述高斯白噪声为激励，将耳罩物理隔音结构模型等效为FIR数字滤波器并采用系统辨识算法对耳罩物理隔音结构传递函数进行估计，耳罩内拾音传感器将采集的耳罩内误差噪声反馈给第一数字滤波器，待耳罩内误差噪声收敛后，耳罩物理隔音结构模型辨识完成，将耳罩物理隔音结构模型辨识完成后得到的FIR数字滤波器作为该耳罩物理隔音结构的估计模型，其参数被保存至微处理器。

2.根据权利要求1所述的一种配适不同物理隔音结构的主动降噪耳罩，其特征在于，当微处理器切换至第二数字滤波器时，所述耳罩外拾音传感器通过ADC1连接第一数字滤波器，耳罩内拾音传感器通过ADC2连接第二数字滤波器，第一数字滤波器连接第二数字滤波器；耳罩外拾音传感器采集的环境噪声先经第一数字滤波器进行数字滤波，而后将处理后的环境噪声信号传递给第二数字滤波器进行自适应主动降噪处理，耳罩内拾音传感器将采集的耳罩内误差噪声反馈给第二数字滤波器，待耳罩内误差噪声收敛后，即实现主动降噪功能。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种配适不同物理隔音结构的主动降噪耳罩，其特征在于，还包括滤波器切换开关，设置在耳罩腔体外，与所述微处理器引脚相连，微处理器通过判断所述滤波器切换开关的开路或闭合，在第一数字滤波器和第二数字滤波器之间切换。

4.根据权利要求1-2任一所述的一种配适不同物理隔音结构的主动降噪耳罩，其特征在于，还包括模型辨识结果指示灯，设置在耳罩腔体外，用于指示耳罩物理隔音结构模型是否辨识完成，与所述微处理器引脚相连，模型辨识完成后通过指示灯显示结果。

5.基于权利要求1所述耳罩的主动降噪方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：利用耳罩物理隔音结构模型离线辨识算法辨识出耳罩物理隔音结构模型；

步骤2：环境噪声经耳罩物理隔音结构模型滤波，使耳罩内外噪声的频率成分一致；

步骤3：滤波后的环境噪声传递给自适应主动降噪算法，合成反噪声信号；

步骤4：耳罩扬声器发出反噪声，待耳罩内误差噪声收敛后，即实现主动降噪目的。