專利名稱：一種噪音消除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種噪音消除裝置，特別是涉及一種直接偵測環(huán)境噪音，并以180°轉(zhuǎn)移相位方式產(chǎn)生反向波形，而能與原有噪音源相抵消，以達到消除噪音作用之噪音消除裝置。
工業(yè)的發(fā)展，文明化的機具相對使環(huán)境中產(chǎn)生煩人的噪音，尤其于一般之工廠中，常因大型機器的運轉(zhuǎn)，不但影響操作者的思緒，更妨礙工作中的必要交談，而常規(guī)的消除噪音的技術(shù)，通常是采用吸音消除法及被動式噪音消除法，其中，該吸音消除法是利用吸音材料以消除環(huán)境噪音，不但效果不佳，且成本較高，而被動式噪音消除法則是于不同一位置音源，以排斥相同相位波形而達到消除噪音之目的，但此等方式亦存在構(gòu)造復(fù)雜成本高昂且效果不理想的缺點。
本實用新型的目的，在于提供一種噪音消除裝置，是將喇叭和微音器并列設(shè)置一密閉的容置空間中，藉由微音器拾取其與喇叭間之環(huán)境音源，于該環(huán)境音源因噪音而不平衡時，使音源因補償電路、放大及反相電路，使噪音信號直接以180°之相位轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生反向波形，于空氣中直接與原有噪音音源相互抵消，使微音器與喇叭間之環(huán)境得以保持平衡，而達到消除噪音之目的。
本實用新型的技術(shù)方案在于提供一種噪音消除裝置，將喇叭及微音器并列設(shè)置于一密閉之容置空間中，由微音器拾取其與喇叭間之環(huán)境音源，將音源輸至一放大電路，將噪音信號直接轉(zhuǎn)換相位180°的方式，產(chǎn)生反向聲音波形，于空氣中直接與原有噪音相抵消。具體結(jié)構(gòu)如下本噪音消除裝置包括一放大電路、喇叭及微音器；喇叭及微音器分別與放大電路連接，放大電路中包括一反相電路；由微音器拾取其與喇叭間的環(huán)境音源，將音源信號輸至放大電路，以將輸入信號直接轉(zhuǎn)換相位180°的方式，產(chǎn)生反向聲音波形，于空氣中直接與原有噪音相抵消。
本實用新型的技術(shù)方案還在于提供以下附加特征所述微音器及喇叭以垂直方向疊置并列設(shè)置。
所述微音器及喇叭以水平方向疊置并列設(shè)置。
所述放大電路還包括兩個相串接的運算放大器。
還包括一補償電路，其由電阻、電容并接組成，所述放大電路的一輸入端串接于補償電路。
還包括一電源延時電路，其由兩晶體管構(gòu)成；所述放大電路連接于電源延時電路，電源連接于第一晶體管，第一電晶體管的集電極串接用于充放電的電阻、電容后，連接于第二晶體管的基極。
還包括一與所述放大電路連接的調(diào)整電路，其由電阻串接構(gòu)成。
還包括一連接所述放大電路及微音器的音源補償電路，其由電阻、電容串、并接組成。本實用新型與已有技術(shù)相比優(yōu)點和積極效果非常明顯由上述技術(shù)方案可知本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型以并置于密閉容置空間之微音器及喇叭，配合電子電路，將微音器拾取其與喇叭環(huán)境音源信號轉(zhuǎn)移180°之相位，而保持微音器與喇叭環(huán)境之平衡，達到消除噪音之目的。
下面參照附圖通過最佳實施例對本實用新型一種噪音消除裝置進行詳細說明。附圖中


圖1、2是本實用新型的立體外觀示意圖。
圖3是本實用新型的結(jié)構(gòu)概念示意圖。
圖4是本實用新型的噪音消除動作方塊圖。
圖5是本實用新型的噪音消除動作波形圖。
圖6是本實用新型的電路方塊圖。
圖7是本實用新型的最佳實施例電路圖。
如
圖1、2、3所示，本實用新型在一兩側(cè)設(shè)有密閉空間之耳機1，于耳機1之兩側(cè)分別設(shè)有喇叭11，并于喇叭11的上方一側(cè)并列設(shè)置一微音器12，且使該微音器12以垂直或水平方向貼附于喇叭11之一側(cè)，并使該喇叭11及微音器12連接于一電子電路13，以及提供電路工作電壓之電池14，使該耳機1得以供配戴人之兩耳15，藉由微音器12拾取其與喇叭11間之環(huán)境音源，于環(huán)境音源音噪音而不平衡時，將音源輸出電子電路13，將噪音信號轉(zhuǎn)換相位180°之方式，產(chǎn)生反向聲音波形，于空氣中直接與原有噪音相抵消，使微音器12與喇叭11間之環(huán)境保持平衡，而達到消除噪音之目的。
如圖4所示，本實用新型消除噪音之原理，是將喇叭11與微音器12并列設(shè)置，并使該微音器12經(jīng)由電路放大及補償而連接至喇叭，使噪音存在于微音器12及喇叭11間時，得以電路取得平衡，其公式為Vout＝Vear·F(S) …………(1)Vear＝Vin－Vout·H(S)……(2)其中F(S)＝電路放大函數(shù)H(S)＝電路補償函數(shù)Vin＝環(huán)境聲音轉(zhuǎn)成電壓Vear＝經(jīng)過處理后聽到的聲音(電壓)Vout＝線路上測得到的電壓由(1)(2)VoutF(S)=Vear]]>VoutF(S)=Vin-Vout·H(S)]]>VoutF(S)+Vout·H(S)=Vin]]>VoutVin=F(S)1+F(S)·H(S)]]>Vear·F(S)Vin=F(S)1+F(S).H(S)]]>VearVin=11+F(S)·H(S)]]>故而
亦即經(jīng)過處理的聲音Vear在函數(shù)上的關(guān)系是Vear=Vnoise1+F(S)·H(S)]]>F(S)·H(S)愈大愈好；且相位角要等于180°以達最佳效果，并可防止振蕩現(xiàn)象。
藉由前述之公式換算，經(jīng)由電路的動作，可將聲音信號中之噪音音波于空氣中予以抵消，并因補償電路而得以保持聲音信號波形之完整，以達到消除噪音之效果。
如圖6所示，本實用新型為達成上述消除噪音之目的，是于電路中分別設(shè)有補償電路21、放大電路22、調(diào)整電路23，以及外接音源補償電路24、電源延時電路25，其中該放大電路22連接于微音器12，以供將微音器12拾取之環(huán)境音源放大后，將相位角轉(zhuǎn)移180°并輸至喇叭11，使喇叭11與微音器12間取得平衡，達到消除噪音之目的，而補償電路21則可供選擇不同頻率，且該調(diào)整電路23可供調(diào)整增益值，與微音器12并接之外接音源補償電路24則可供連接如收音機、隨身聽等外接音源，而與電源連接之電源延時電路則可供于開啟時，構(gòu)成一定時間之延遲，以防止電源開啟造成之回授現(xiàn)象。
如圖7所示，本實用新型的較佳實施例電路圖，如圖所示，該放大電路22是由運算放大器U1、U2所串接構(gòu)成，使U1以電容C1藉合于微音器12，而U2之輸出端則連接于喇叭11，而該補償電路21是以C3、R3、R4、R5串并接于U1、U2之另一輸入端，由該等元件的改變，選擇不同之頻率，使微音器12輸入之環(huán)境音源于U1、U2產(chǎn)生180°之相位轉(zhuǎn)移，而電路之增益則由調(diào)整電路23之R7、R8的改變以調(diào)整其增益值；而為使開機時，避免回授振蕩現(xiàn)象，電路中之延時電路25是于電源端連接—晶體管Q2，并使該晶體管Q2之集電極端串接電阻R18、R19及R17后，連接于另一晶體管Q1之基極，使電壓經(jīng)由Q1及R17、C10之充、放電而構(gòu)成延時之作用，連接于微音器12輸入端之外接音源補償電路24是由并接之R14、C9及C8、R13所構(gòu)成，能于銜接外接音源時，作為輸入信號之頻率補償。
權(quán)利要求1.一種噪音消除裝置，包括放大電路、喇叭及微音器；喇叭及微音器并列設(shè)置于一密閉的容置空間中，其特征在于，喇叭及微音器分別與放大電路連接；喇叭與微音器連接；放大電路中包括一反相電路；由微音器拾取其與喇叭間的環(huán)境音源，將音源信號輸至放大電路，以將輸入信號直接轉(zhuǎn)換相位180°的方式，產(chǎn)生反向聲音波形，于空氣中直接與原有噪音相抵消。
2.如權(quán)利要求1所述的噪音消除裝置，其特征在于，所述微音器及喇叭以垂直方向疊置并列設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的噪音消除裝置，其特征在于，所述微音器及喇叭以水平方向疊置并列設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的噪音消除裝置，其特征在于，所述放大電路還包括兩個相串接的運算放大器。
5.如權(quán)利要求1所述的噪音消除裝置，其特征在于，還包括一補償電路，其由電阻、電容并接組成，所述放大電路的一輸入端串接于補償電路。
6.如權(quán)利要求1所述的噪音消除裝置，其特征在于，還包括一電源延時電路，其由兩晶體管組成；所述放大電路連接于電源延時電路；電源連接于第一晶體管，第一 晶體管的集電極串接用于充放電的電阻、電容后，連接于第二晶體管的基極。
7.如權(quán)利要求1所述的噪音消除裝置，其特征在于，還包括一與所述放大電路連接的調(diào)整電路，其由電阻串接構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的噪音消除裝置，其特征在于，還包括一連接所述放大電路及微音器的音源補償電路，其由電阻、電容串、并接組成。
專利摘要一種噪音消除裝置，是將喇叭和微音器并列設(shè)置于一密閉的容置空間中，藉由微音器拾取其與喇叭間的環(huán)境音源，于該環(huán)境音源因噪音而不平衡時，使音源音補償電路、放大及反相電路，將噪音信號直接以轉(zhuǎn)換相位180°的方式，產(chǎn)生反向聲音波形，直接與原有噪音音源相抵消，使微音器與喇叭間的環(huán)境保持平衡，而達到消除噪音的效果。
文檔編號G10K11/00GK2355405SQ9723022
公開日1999年12月22日 申請日期1997年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月15日
發(fā)明者洪可應(yīng) 申請人:洪可應(yīng)