專利名稱：一種隔聲裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，特別涉及一種隔聲裝置及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常在通信設(shè)備內(nèi)部安裝風(fēng)扇進行散熱，風(fēng)扇運行時會產(chǎn)生噪聲，影響周圍環(huán)境，尤其是不少通信設(shè)備的噪聲等級超出標準或法規(guī)規(guī)定，嚴重影響附近工作人員或居民的身心健康。目前，對于噪聲較大的設(shè)備、機箱進行降噪，一般是對機箱成品另外安裝一種隔聲裝置，這種隔聲裝置一般為內(nèi)部鋪設(shè)有吸聲材料的管道，該管道安裝時，需要對已經(jīng)完成加工的機箱成品進行二次改造，比如在機箱上加工一個用于該管道通過的孔等，從而將該管道固定安裝在機箱上，一端置于機箱內(nèi)部，另一端穿過機箱置于機箱外部，通過管道給機箱通風(fēng)散熱，同時由于管道內(nèi)鋪設(shè)有吸聲材料，如聚氨酯等材料，從而具有消聲功能。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題由于現(xiàn)有技術(shù)中的隔聲裝置中，吸聲材料只能對中高頻噪聲進行吸取降噪，由于該管道長度有限，鋪設(shè)在管道內(nèi)的吸聲材料的降噪效果極為有限，而且對低頻噪聲無法處理，降噪效果單一，不能滿足實際需求；而且安裝時需要對機箱結(jié)構(gòu)進行二次改造，才能將該管道安裝于機箱上，對于已完成生產(chǎn)的機箱成品，特別是已投入使用的機箱成品，進行再次改造安裝，實際操作中工程復(fù)雜且難以實現(xiàn)；另外，在通信機箱中，相關(guān)部件的尺寸即結(jié)構(gòu)布置一般都具有標準，該管道的安裝導(dǎo)致原有合理的結(jié)構(gòu)遭到破壞，影響到機箱的相關(guān)功能及外觀等，且通信機箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，一般根本無法將管道置入其中。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)降噪效果單一、實際安裝操作中工程復(fù)雜且難以實現(xiàn)及影響機箱的相關(guān)功能及外觀和的問題，本發(fā)明實施例提供了一種隔聲裝置及電子設(shè)備。所述技術(shù)方案如下第一方面，提供一種隔聲裝置，所述隔聲裝置罩裝在設(shè)備外部，所述隔聲裝置用于對所述設(shè)備降噪，所述設(shè)備上設(shè)置有進風(fēng)口和出風(fēng)口，所述隔聲裝置包括外殼、管道和有源降噪組件，所述外殼罩裝在所述設(shè)備外部，所述外殼上設(shè)置有進口和出口，所述進口和所述進風(fēng)口之間、所述出風(fēng)口和所述出口之間均通過所述管道連接，每條管道內(nèi)均設(shè)置有所述有源降噪組件，所述外殼用于處理中高頻噪聲，所述管道用于所述設(shè)備通風(fēng)，所述有源降噪組件用于處理低頻噪聲。在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述有源降噪組件包括參考傳聲器、揚聲器和控制器，所述參考傳聲器設(shè)置在所述管道內(nèi)靠近所述設(shè)備的一側(cè)，所述揚聲器和所述控制器均設(shè)置在所述管道內(nèi)，所述控制器分別連接所述參考傳聲器和所述揚聲器；工作時，所述參考傳聲器接收噪聲并產(chǎn)生參考信號，并將所述參考信號傳送給所述控制器，所述控制器根據(jù)所述參考信號產(chǎn)生相應(yīng)的消聲信號，并將所述消聲信號傳遞給所述揚聲器發(fā)出，從而對所述噪聲進行抵消降噪。結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述有源降噪組件還包括誤差傳聲器，所述誤差傳聲器設(shè)置在所述管道內(nèi)靠近所述隔聲裝置的一偵牝所述揚聲器位于所述參考傳聲器與所述誤差傳聲器之間，且所述揚聲器靠近所述誤差傳聲器，所述控制器分別連接所述參考傳聲器、所述誤差傳聲器和所述揚聲器，所述誤差傳聲器用于產(chǎn)生誤差信號，并傳送給所述控制器。結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式或第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述參考傳聲器為單指向傳聲器，且所述參考傳聲器指向所述管道與所述設(shè)備的連接處。結(jié)合第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述參考傳聲器的位置滿足不等式[dne-(dm+dj]/c>t0，其中c-空氣中的聲速，t0-所述有源降噪組件存在的電路與算法時延，Clnr-所述管道與所述設(shè)備的連接處到所述參考傳聲器的直線距離，dne-所述管道與所述設(shè)備的連接處到所述誤差傳聲器的距離，dce-所述揚聲器到所述誤差傳聲器的直線距離。在第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述外殼包括前殼、后殼和頂殼，所述前殼、所述后殼和所述頂殼分別緊貼在所述設(shè)備的前部、后部和頂部。結(jié)合第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式，在第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述前殼、所述后殼和所述頂殼的厚度均小于等于十五厘米，且所述前殼、所述后殼和所述頂殼的寬度均等于所述設(shè)備的寬度。結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式、第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式、第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式、第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式、第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式、第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式，在第七種可能的實現(xiàn)方式中，所述管道內(nèi)全部鋪設(shè)有吸聲材料。結(jié)合第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式，在第八種可能的實現(xiàn)方式中，所述進口包括上進口和下進口，所述進風(fēng)口包括上進風(fēng)口和下進風(fēng)口，所述上進口和所述下進風(fēng)口之間通過所述管道連接，所述下進口和所述上進風(fēng)口之間通過所述管道連接。結(jié)合第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式或第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式，所述管道的橫截面為長方形，所述橫截面長邊的長度所對應(yīng)的管道內(nèi)通過的噪聲平面波的截止頻率值大于等于所要處理噪聲的目標頻率值。第二方面，提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括隔聲裝置及設(shè)備，所述隔聲裝置罩裝在所述設(shè)備外部。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是本發(fā)明實施例提供的隔聲裝置，通過外殼直接罩裝在設(shè)備的外部，阻止設(shè)備的中高頻噪聲直接向外輻射，使設(shè)備外的中高頻噪聲發(fā)生衰減，通過管道對設(shè)備進行通風(fēng)散熱，通過管道內(nèi)設(shè)置的有源降噪組件對低頻噪聲進行處理，使設(shè)備外噪聲全頻帶降低，如此通過高頻和低頻降噪技術(shù)結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計，降噪效果較好；而且，本發(fā)明實施例安裝在設(shè)備上時，直接通過外殼罩裝在設(shè)備外部，通過管道和設(shè)備的通風(fēng)口連接即可，無需對設(shè)備本身進行再次改造，使原有合理結(jié)構(gòu)免遭破壞，不影響設(shè)備的原有功能，實際操作極為方便，外觀也美觀，而且可針對不同尺寸的設(shè)備設(shè)計對應(yīng)尺寸的隔聲裝置，實用性更強。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實施例提供的隔聲裝置安裝在設(shè)備上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明又一實施例提供的隔聲裝置安裝在設(shè)備上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明又一實施例提供的隔聲裝置安裝在設(shè)備上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的有源降噪組件的控制算法示意圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的典型測點聲壓級1/3倍頻程分析圖。其中I隔聲裝置，11外殼，111前殼，112后殼，113頂殼，12 管道，13有源降噪組件，131參考傳聲器，132揚聲器，133控制器，134誤差傳聲器14 進口，141 上進口，142 下進口，15 出口，2 設(shè)備，21進風(fēng)口，211上進風(fēng)口，212下進風(fēng)口，22 出風(fēng)口，3 風(fēng)扇。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種隔聲裝置1，罩裝在設(shè)備2外部，所述隔聲裝置I用于對所述設(shè)備2降噪，所述設(shè)備2上設(shè)置有進風(fēng)口 21和出風(fēng)口 22，所述隔聲裝置I包括外殼11、管道12和有源降噪組件13，所述外殼11罩裝在所述設(shè)備2外部，所述外殼
11上設(shè)置有進口 14和出口 15，所述進口 14和所述進風(fēng)口 21之間、所述出風(fēng)口 22和所述出口 15之間均通過所述管道12連接，每條管道12內(nèi)均設(shè)置有所述有源降噪組件13，所述外殼11用于處理中高頻噪聲，所述管道12用于所述設(shè)備2通風(fēng)，所述有源降噪組件13用于處理低頻噪聲。其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，可利用設(shè)備2的外壁和外殼11之間的空間，自然形成設(shè)備2散熱通風(fēng)的通道，如此也可不用專門設(shè)置管道12，即可達到通風(fēng)目的，是整個隔聲裝置I的結(jié)構(gòu)更為緊湊實用；整個隔聲裝置I的尺寸可根據(jù)實際的設(shè)備2的尺寸進行靈活生產(chǎn)，以方便不同型號設(shè)備2的安裝需要；有源降噪是一種電子新技術(shù)，是采用反向信號來抵消噪聲聲能，通過噪聲的鏡像抵制原始噪聲，無源降噪是指不需要電源動力的被動降噪技術(shù)，本發(fā)明實施例中，有源降噪組件13則是采用有源降噪技術(shù)對低頻噪聲進行抵消處理，而外殼11對中高頻噪聲進行隔離，則是采用無源降噪技術(shù)，本發(fā)明實施例通過有源和無源降噪技術(shù)結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計，使設(shè)備2外噪聲全頻帶降低，降噪效果較好。本發(fā)明實施例提供的隔聲裝置1，通過外殼11直接罩裝在設(shè)備2的外部，并根據(jù)設(shè)備2的進風(fēng)口 21和出風(fēng)口 22劃分出若干管道12，隔聲裝置I的進口 14和設(shè)備2的進風(fēng)口21、出口 15和出風(fēng)口 22之間均通過管道12進行連接，設(shè)備2外的冷空氣由隔聲裝置I上的進口 14進入隔聲裝置I內(nèi)的管道12，經(jīng)由管道12和設(shè)備2的進風(fēng)口 21進入設(shè)備2，設(shè)備
2內(nèi)的熱空氣由設(shè)備2的出風(fēng)口 22進入隔聲裝置I內(nèi)的管道12，經(jīng)由管道12和隔聲裝置I的出口 15到達設(shè)備2外，隔聲裝置I外殼11具有隔聲作用，阻止設(shè)備2的中高頻噪聲直接向外輻射，使設(shè)備2外的中高頻噪聲發(fā)生衰減，而管道12內(nèi)的有源降噪組件13則對通過管道12傳出的低頻噪聲進行處理，使設(shè)備2外噪聲全頻帶降低，如此通過有源和無源降噪技術(shù)結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計，降噪效果較好，而且，本發(fā)明實施例安裝在設(shè)備2上時，無需對設(shè)備2本身進行改造，使原有合理結(jié)構(gòu)免遭破壞，直接通過外殼11罩裝在設(shè)備2外部，通過管道12和設(shè)備2的通風(fēng)口連接即可，不影響設(shè)備2的原有功能，實際操作極為方便，外觀也美觀，而且可針對不同尺寸的設(shè)備2設(shè)計對應(yīng)尺寸的隔聲裝置1，實用性更強。如圖2所示，具體地，作為優(yōu)選，所述有源降噪組件(參見圖1)包括參考傳聲器
131、揚聲器132和控制器133，所述參考傳聲器131設(shè)置在所述管道12內(nèi)靠近所述設(shè)備2的一側(cè)，所述揚聲器132和所述控制器133均設(shè)置在所述管道12內(nèi)，所述控制器133分別連接所述參考傳聲器131和所述揚聲器132。工作時，設(shè)備2內(nèi)部安裝有風(fēng)扇3，風(fēng)扇3轉(zhuǎn)動產(chǎn)生噪聲，靠近設(shè)備2的參考傳聲器131接收噪聲并由此產(chǎn)生一個參考信號，然后傳送給控制器133，控制器133內(nèi)部存儲有很多信號數(shù)據(jù)，根據(jù)參考信號的不同，控制器133調(diào)取存儲的信號數(shù)據(jù)并產(chǎn)生相應(yīng)的消聲信號，將此消聲信號傳遞給揚聲器132發(fā)出，從而對原有噪聲進行抵消降噪，其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易得知，參考傳聲器131也可以設(shè)置在管道12內(nèi)其他地方，只要最終能達到抵消噪聲的目的即可，本發(fā)明實施例的思路為控制管道12中一點的噪聲來控制管道12向外輻射的噪聲，即在某一點揚聲器132發(fā)出的抵消聲音能匹配原有噪聲時，管道12下游所有地方抵消聲音都能匹配原有噪聲，前提是管道12中的噪聲是以平面波形式傳播，揚聲器132發(fā)出的抵消噪聲也為平面波，在某一點二者匹配，即幅度相等，相位相反，則這兩個平面波在管道12中揚聲器132的下游位置處處匹配，使原有噪聲得以抵消，因此，對于需要用有源降噪組件(參見圖1)降噪的噪聲，必須使其在管道12中僅以平面波的形式傳播。如圖2所示，進一步地，所述有源降噪組件(參見圖1)還包括誤差傳聲器134，所述誤差傳聲器134設(shè)置在所述管道12內(nèi)靠近所述隔聲裝置I的一側(cè)，所述揚聲器132位于所述參考傳聲器131與所述誤差傳聲器134之間，且所述揚聲器132靠近所述誤差傳聲器134，所述控制器133分別連接所述參考傳聲器131、所述誤差傳聲器134和所述揚聲器132，所述誤差傳聲器134用于產(chǎn)生誤差信號，并傳送給所述控制器133。。其中，本發(fā)明實施例是在上一個實施例的基礎(chǔ)上，有源降噪組件(參見圖1)增加了誤差傳聲器134，誤差傳聲器134設(shè)置在管道12內(nèi)靠近隔聲裝置I的一側(cè)，使有源降噪組件(參見圖1)可工作于自適應(yīng)的模式，即控制器133根據(jù)參考信號使揚聲器132發(fā)出消聲信號后，誤差傳聲器134接收管道12中的噪聲和揚聲器132發(fā)出的消聲信號，并進行組合產(chǎn)生誤差信號，誤差傳聲器134將此誤差信號傳遞給控制器133，控制器133根據(jù)參考信號和誤差信號結(jié)合，采用前饋單通道自適應(yīng)控制算法計算產(chǎn)生一個消聲信號，利用此信號數(shù)據(jù)實時更新控制器133中的參數(shù)，同時傳送給揚聲器132使其發(fā)出相應(yīng)的聲音，對原有噪聲進行抵消，從而使誤差傳聲器134處的聲壓幅值的平方最小，如此的好處在于，通過誤差傳聲器134的誤差信號和參考信號結(jié)合，使控制器133產(chǎn)生的消聲信號更為精確，且消噪效果更好，而且，控制器133中儲存的信號數(shù)據(jù)會不斷更新，更有利于管道12中各種頻率噪聲的消除，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易得知，誤差傳聲器134也可以設(shè)置在管道12內(nèi)其他地方，只要最終能達到抵消噪聲的目的即可，有源降噪組件(參見圖1)的控制器133 —般有兩種方式，一種是獨立方式，即控制器133物理獨立，每組有源降噪組件(參見圖1)有獨立的控制器133電路板、獨立的數(shù)字信號處理DSP芯片和接口等，接口連接對應(yīng)的參考傳聲器131、揚聲器
132、誤差傳聲器134的接口，該控制器133可安裝于對應(yīng)的揚聲器132附近；另一種是將隔聲裝置I中各條管道12中的控制器133集成在一塊電路板上，甚至只用一塊高端DSP芯片同時對各條管道12中的信息進行處理,該電路板還包含各條管道12的所有接口，該電路板可安裝于隔聲裝置I內(nèi)不形成管道12的地方，如頂殼113內(nèi)非通風(fēng)管道12的一側(cè)，也可做成通信機柜標準插板的形式，安裝于通信機柜內(nèi)部的插框中。如圖2所示，更進一步地，所述參考傳聲器131為單指向傳聲器，且所述參考傳聲器131指向所述管道12與所述設(shè)備2的連接處。其中，與設(shè)備2進風(fēng)口 21連接的管道12中，參考傳聲器131指向設(shè)備2的進風(fēng)口 21 ;而在與設(shè)備2出風(fēng)口 22連接的管道12中，參考傳聲器131則指向設(shè)備2的出風(fēng)口 22，如此設(shè)置以便參考傳聲器131更好的接收設(shè)備2傳出的噪聲，降低管道12內(nèi)各種反射聲在參考傳聲器131處的干擾，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易得知，參考傳聲器131也可以指向管道12內(nèi)其他地方，只要最終能接收設(shè)備2傳出的噪聲即可。作為優(yōu)選，所述參考傳聲器的位置滿足不等式[dne- (dnr+dce) ] /c>t0,其中c-空氣中的聲速，t0-有源降噪組件存在的電路與算法時延，dnr-所述管道與所述設(shè)備的連接處到所述參考傳聲器的直線距離，dne-所述管道與所述設(shè)備的連接處到所述誤差傳聲器的距離，dce-所述揚聲器到所述誤差傳聲器的直線距離。實際中，參考傳聲器、揚聲器和誤差傳聲器的體積一般都很小，直徑大約可以達到I厘米左右，所以，本發(fā)明實施例中各零部件均可以視為一個點，即各零部件之間的距離可以視為點到點的距離。如圖3所示，具體地，作為優(yōu)選，所述外殼11包括前殼111、后殼112和頂殼113，所述前殼111、所述后殼112和所述頂殼113分別緊貼在所述設(shè)備2的前部、后部和頂部。本實施例中，設(shè)備2為通信機柜，通信機柜內(nèi)部安裝有風(fēng)扇3，風(fēng)扇3轉(zhuǎn)動產(chǎn)生噪聲，隔聲裝置(參見圖1)安裝在通信機柜外部，通信機柜的進風(fēng)口 21 —般設(shè)置在前部，而出風(fēng)口 22 —般設(shè)置在后部，本實施例中的前部和后部是指，通信機柜在正常使用時通常的擺放方位時的前部和后部，實際生產(chǎn)中，優(yōu)選于把隔聲裝置(參見圖1)的外殼11分為三部分，前殼111安裝在機柜前部且覆蓋進風(fēng)口 21，后殼112安裝在機柜后部并覆蓋出風(fēng)口 22，頂殼113安裝在機柜的頂部，用于把前殼111和后殼112連接固定起來，機柜的左右兩側(cè)則不用隔聲裝置(參見圖1)覆蓋，如此，在達到降噪效果的同時還能節(jié)省材料，當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，隔聲裝置(參見圖1)也可加工成一個整體，對通信機柜四周全部進行罩裝，即對通信機柜左右兩側(cè)也進行覆蓋，實際操作時，可具體根據(jù)實際情況需要，加工適合設(shè)備2需要的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，進一步地，所述前殼111、所述后殼112和所述頂殼113的厚度均小于等于十五厘米，且所述前殼111、所述后殼112和所述頂殼113的寬度均等于所述設(shè)備2的寬度。隔聲裝置(參見圖1)的厚度優(yōu)選不超過15cm，如果太厚會導(dǎo)致重量過大，雖有降噪效果，但并不實用；本實施例中的設(shè)備2是在正常使用時通常的擺放方位時，隔聲裝置(參見圖1)不覆蓋設(shè)備2的左右兩側(cè)，隔聲裝置(參見圖1)左右兩側(cè)的邊緣和設(shè)備2左右兩側(cè)的邊緣平齊，所以，隔聲裝置的前殼111、后殼112和頂殼113橫向的寬度要等于設(shè)備2橫向的覽度。作為優(yōu)選，所述管道內(nèi)全部鋪設(shè)有吸聲材料。如圖3所示，作為優(yōu)選，所述進口 14包括上進口 141和下進口 142，所述進風(fēng)口 21包括上進風(fēng)口 211和下進風(fēng)口 212，所述上進口 141和所述下進風(fēng)口 212之間通過所述管道12連接，所述下進口 142和所述上進風(fēng)口 211之間通過所述管道12連接。 其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，吸聲材料可以有多種，在管道12的內(nèi)部鋪設(shè)吸聲材料，如鋪設(shè)30_厚的聚氨酯吸聲材料等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，吸聲材料在管道12內(nèi)部可以全部鋪設(shè)，也可以局部重點鋪設(shè)，也可根據(jù)實際條件靈活設(shè)置，從而進一步對中高頻噪聲進行降噪，因此管道12長度對中高頻噪聲的降噪效果有影響，管道12越長，鋪設(shè)的吸聲材料越多，降噪效果就越好，在設(shè)備2尺寸約束條件下，盡可能增加管道12長度，本實施例中利用上下位置交叉的原理，即上進口 141和所述下進風(fēng)口 212之間通過管道12連接、下進口 142和上進風(fēng)口 211之間通過管道12連接，如此可使管道12的長度盡量增加，提高降噪效果；吸聲材料降噪屬于無源降噪技術(shù)。作為優(yōu)選，所述管道的橫截面為長方形，所述橫截面長邊的長度所對應(yīng)的管道內(nèi)通過的噪聲平面波的截止頻率值大于等于所要處理噪聲的目標頻率值。管道的橫截面是指垂直于管道外壁的截面，根據(jù)實際需要，可人為確定所要處理噪聲的目標頻率值，此目標頻率值一般小于等于800Hz，而低于此目標頻率值的噪聲需要在管道內(nèi)以平面波的形式傳播，才能被有源降噪組件消除，所以管道通過的噪聲平面波截止頻率f。應(yīng)大于等于此目標頻率值，f。和管道橫截面長邊的長度的關(guān)系可根據(jù)以下公式計算Zc=^J1-1-)2
2 V ,max其中C為空氣中的聲速，為管道橫截面長邊的長度。管道的橫截面積越小，越有利于有源降噪組件消除噪聲，但管道的橫截面積太小會影響管道通風(fēng)，其設(shè)計思路為在不影響管道通風(fēng)量的情況下盡可能小，而管道的通風(fēng)量是一定的，所以管道的橫截面的面積可以確定，管道橫截面長邊的長度可以算出，則可以確定管道橫截面短邊的長度。揚聲器與誤差傳聲器的距離不可太小，從而使揚聲器的輸出太小影響降噪效果，一般CU不小于100mm，本發(fā)明實施例中取為150mm，有源降噪組件存在的電路與算法時延為0. 5ms,因此(1^-(1^)322^,即參考傳聲器與誤差傳聲器距離不小于322mm，這就是整個有源降噪組件的最小長度，而裝有有源降噪組件的管道的長度至少要大于此最小長度。如圖4所示，本發(fā)明實施例提供了有源降噪組件的控制算法，為經(jīng)典的FXLMS算法，其中x(n)表不參考信號，即參考傳聲器處的噪聲信號，d(n)表不誤差傳聲器處的噪聲信號，P表示參考信號到誤差傳聲器的傳遞函數(shù)，故d(n)=x(n)*P ;(表示控制濾波器，控制濾波器C存在于控制器中，y (n)表示控制濾波器C的輸出，S表示次級通道傳遞函數(shù)，即次級聲源到誤差傳聲器的傳遞函數(shù),表示I (n)經(jīng)過次級通道后在誤差傳聲器處的噪聲
信息，故d(n)=x(nfc*s;如果有源噪聲控制策略得當和d(n)幅度相等，相位相反，可達到理想的降噪效果，相應(yīng)的誤差傳聲器處最終獲得的誤差信號e(n)就會等于或接近于零。FXLMS算法的核心內(nèi)容就是通過不斷調(diào)整控制濾波器C的參數(shù)以達到在誤差傳聲器處盡可能多的抑制噪聲的目的。對于實際系統(tǒng)而言，控制濾波器C存在于控制器中，控制器從參考傳聲器獲取參考信號，計算出輸出信號反饋給揚聲器，揚聲器發(fā)出聲音去抵消噪聲，同時，控制器從誤差傳聲器獲取誤差信號，調(diào)節(jié)控制濾波器C的系數(shù)。通信機柜的風(fēng)扇通常設(shè)置若干工作狀態(tài)，根據(jù)溫度變化在各工作狀態(tài)中切換，每一工作狀態(tài)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不同，其產(chǎn)生的噪聲性質(zhì)也相應(yīng)變化，在任一特定工作狀態(tài)下，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速恒定，其噪聲性質(zhì)一樣，是穩(wěn)定噪聲。有源降噪組件的工作模式有自適應(yīng)及非自適應(yīng)兩種，當有源降噪組件處于自適應(yīng)工作模式時，當風(fēng)扇工作于某一固定工作狀態(tài)時，由于噪聲是穩(wěn)定的，控制濾波器C的參數(shù)也很穩(wěn)定，基本不變化，當風(fēng)扇工作狀態(tài)切換至另一工作狀態(tài)時，噪聲性質(zhì)起了變化，由于控制器的自適應(yīng)特性，控制濾波器C變化并收斂到新的值，再進入穩(wěn)定狀態(tài)；當有源降噪組件處于非自適應(yīng)工作模式時，可以預(yù)先讓風(fēng)扇處于某一種工作狀態(tài)，然后按照自適應(yīng)工作模式獲取控制濾波器C收斂后的參數(shù)并存儲起來，再將風(fēng)扇切換至其它工作狀態(tài)，將對應(yīng)的控制濾波器C的參數(shù)逐一存儲；在通信設(shè)備實際運行過程中，根據(jù)風(fēng)扇的工作狀態(tài)，控制器加載相應(yīng)的控制濾波器參數(shù)C來計算控制器的輸出，當風(fēng)扇噪聲穩(wěn)定時，非適應(yīng)工作模式的降噪效果與自適應(yīng)工作模式的降噪效果幾無區(qū)別，此時可不需要誤差信號，也不需要誤差傳聲器，使有源降噪組件穩(wěn)定不易受外界干擾，且減小有源降噪組件復(fù)雜度。如圖5所示，本發(fā)明實施例提供了典型測點聲壓級1/3倍頻程分析圖，橫軸為中心頻率值，縱軸為聲壓級，本實施例中，設(shè)備為通信機柜，在未安裝隔聲裝置時，根據(jù)圖中機柜外典型測點處噪聲頻譜，可見該噪聲為寬帶噪聲，從200Hz到3150Hz各1/3倍頻程聲壓級都較為平均，總聲壓級為49. OdBA ;而安裝隔聲裝置(包含管道內(nèi)貼附吸聲材料)但未開啟有源降噪功能時，根據(jù)圖中機柜外典型測點處噪聲頻譜，可見各頻段噪聲都有降低，中高頻降噪量大，從1000Hz到3150Hz各1/3倍頻程都有15dBA以上的降噪量，低頻降噪量較小，從250Hz到500Hz各1/3倍頻程降噪量為4 6dBA，250Hz以下各1/3倍頻程降噪量最大僅為1. 9dBA，此時總聲壓級為40. 9dBA,即無源降噪方法降噪量為8. ldBA，觀察此時的噪聲頻譜特性，可見中高頻噪聲較低，低頻噪聲較高，需要有源降噪組件處理的噪聲主要為160Hz到630Hz各1/3倍頻程的噪聲；安裝隔聲裝置(包含管道內(nèi)貼附吸聲材料)且開啟有源降噪功能時，根據(jù)圖中機柜外典型測點處噪聲頻譜，與未開啟有源降噪功能相比，低頻段噪聲降低明顯，如315Hz為中心頻率的1/3倍頻程降噪量為10. 8dBA。此時殘余噪聲各1/3倍頻程聲壓級較為平均，總聲壓級為36. 2dBA,即新增降噪量為4. 7dBA,隔聲裝置的總體降噪量為12. 8dBA。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括隔聲裝置I及設(shè)備2，所述隔聲裝置I罩裝在所述設(shè)備2外部。其中，隔聲裝置I可參見以上所有實施例。上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種隔聲裝置，其特征在于，所述隔聲裝置罩裝在設(shè)備外部，所述隔聲裝置用于對所述設(shè)備降噪，所述設(shè)備上設(shè)置有進風(fēng)口和出風(fēng)口，所述隔聲裝置包括外殼、管道和有源降噪組件，所述外殼罩裝在所述設(shè)備外部，所述外殼上設(shè)置有進口和出口，所述進口和所述進風(fēng)口之間、所述出風(fēng)口和所述出口之間均通過所述管道連接，每條管道內(nèi)均設(shè)置有所述有源降噪組件，所述外殼用于處理中高頻噪聲，所述管道用于所述設(shè)備通風(fēng)，所述有源降噪組件用于處理低頻噪聲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔聲裝置，其特征在于，所述有源降噪組件包括參考傳聲器、揚聲器和控制器，所述參考傳聲器設(shè)置在所述管道內(nèi)靠近所述設(shè)備的一側(cè)，所述揚聲器和所述控制器均設(shè)置在所述管道內(nèi)，所述控制器分別連接所述參考傳聲器和所述揚聲器；工作時，所述參考傳聲器接收噪聲并產(chǎn)生參考信號，并將所述參考信號傳送給所述控制器，所述控制器根據(jù)所述參考信號產(chǎn)生相應(yīng)的消聲信號，并將所述消聲信號傳遞給所述揚聲器發(fā)出，從而對所述噪聲進行抵消降噪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔聲裝置，其特征在于，所述有源降噪組件還包括誤差傳聲器，所述誤差傳聲器設(shè)置在所述管道內(nèi)靠近所述隔聲裝置的一側(cè)，所述揚聲器位于所述參考傳聲器與所述誤差傳聲器之間，且所述揚聲器靠近所述誤差傳聲器，所述控制器分別連接所述參考傳聲器、所述誤差傳聲器和所述揚聲器，所述誤差傳聲器用于產(chǎn)生誤差信號，并傳送給所述控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的隔聲裝置，其特征在于，所述參考傳聲器為單指向傳聲器，且所述參考傳聲器指向所述管道與所述設(shè)備的連接處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔聲裝置，其特征在于，所述參考傳聲器的位置滿足不等式[Clne-(Clm^dce) ]/c>tO,其中 C-空氣中的聲速， to-所述有源降噪組件存在的電路與算法時延， dm-所述管道與所述設(shè)備的連接處到所述參考傳聲器的直線距離， cL-所述管道與所述設(shè)備的連接處到所述誤差傳聲器的距離， dce-所述揚聲器到所述誤差傳聲器的直線距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔聲裝置，其特征在于，所述外殼包括前殼、后殼和頂殼，所述前殼、所述后殼和所述頂殼分別緊貼在所述設(shè)備的前部、后部和頂部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隔聲裝置，其特征在于，所述前殼、所述后殼和所述頂殼的厚度均小于等于十五厘米，且所述前殼、所述后殼和所述頂殼的寬度均等于所述設(shè)備的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項權(quán)利要求所述的隔聲裝置，其特征在于，所述管道內(nèi)全部鋪設(shè)有吸聲材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隔聲裝置，其特征在于，所述進口包括上進口和下進口，所述進風(fēng)口包括上進風(fēng)口和下進風(fēng)口，所述上進口和所述下進風(fēng)口之間通過所述管道連接，所述下進口和所述上進風(fēng)口之間通過所述管道連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的隔聲裝置，其特征在于，所述管道的橫截面為長方形，所述橫截面長邊的長度所對應(yīng)的管道內(nèi)通過的噪聲平面波的截止頻率值大于等于所要處理噪聲的目標頻率值。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括權(quán)利要求1-10任意一項權(quán)利要求所述的隔聲裝置及設(shè)備，所述隔聲裝置罩裝在所述設(shè)備外部?！?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種隔聲裝置及電子設(shè)備，屬于電子領(lǐng)域。隔聲裝置罩裝在設(shè)備外部，設(shè)備上設(shè)置有進風(fēng)口和出風(fēng)口，隔聲裝置包括外殼、管道和有源降噪組件，外殼罩裝在設(shè)備外部，外殼上設(shè)置有進口和出口，進口和進風(fēng)口之間、出風(fēng)口和出口之間均通過管道連接，每條管道內(nèi)均設(shè)置有有源降噪組件。電子設(shè)備包括隔聲裝置及設(shè)備，隔聲裝置罩裝在設(shè)備外部。本發(fā)明實施例通過外殼直接罩裝在設(shè)備的外部，阻止設(shè)備的中高頻噪聲直接向外輻射，使設(shè)備外的中高頻噪聲發(fā)生衰減，通過管道對設(shè)備進行通風(fēng)散熱，通過管道內(nèi)設(shè)置的有源降噪組件對低頻噪聲進行處理，使設(shè)備外噪聲全頻帶降低，降噪效果好，無需對設(shè)備再次改造，使原有合理結(jié)構(gòu)免遭破壞，實用性更強。
文檔編號G10K11/178GK103021399SQ20121047573
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者鄒海山, 魏華春, 洪宇平, 喻為貴, 劉學(xué)超, 趙振鋒, 邱小軍, 喻迪 申請人:華為技術(shù)有限公司