消除環(huán)境噪聲的led燈和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及噪聲消除技術，尤其涉及一種消除環(huán)境噪聲的發(fā)光二極管(lightemitting d1de，簡稱LED)燈和系統。
【背景技術】
[0002]噪聲作為城市中的主要污染之一，存在于城市的各個角落，影響乃至危害到人們的學習、工作和生活，因此消除噪聲一直是亟待解決的技術問題之一。
[0003]通常消除噪聲的方式包括被動消噪(Passive Noise Control，簡稱PNC)和主動消噪(Active Noise Control，簡稱ANC)。被動消噪采用吸聲、隔聲、消聲器等方法，將噪聲與聲學材料或結構的相互作用以消耗聲能，但聲音的固有特性導致被動消噪僅對高頻噪聲具有較好的降噪效果，而對低頻噪聲作用不明顯，例如耳塞的泡棉，無法對幾百赫茲的發(fā)動機噪聲進行有效的消除。而主動消噪通過傳感器采集初級噪聲源，運用數字信號處理生成與初級噪聲源頻率相同、幅度相同、相位相反的次級聲波，次級聲波與初級噪聲源疊加，以達到降低噪聲的目的。相比于被動降噪，主動降噪有如下特點:一是主動性，可根據噪聲的特性相應地改變控制系統的各種特性，使對噪聲的消除具有針對性和目標性，二是低頻噪聲控制效果好，彌補了被動消噪的不足。
[0004]當前生活中存在大量低頻噪聲，如發(fā)動機聲音，鼓風機噪聲，工地各種機械噪聲等，但是目前并沒有消除環(huán)境噪聲的相關產品。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明實施例提供一種消除環(huán)境噪聲的LED燈和系統，能夠通過LED燈消除環(huán)境噪聲。
[0006]本發(fā)明第一方面提供一種消除環(huán)境噪聲的LED燈，包括:
[0007]電源、LED發(fā)光組件、模擬信號處理電路、信號轉換模塊、數字信號處理器、至少一個揚聲器和至少一個噪聲米集模塊，所述至少一個揚聲器和所述至少一個噪聲米集模塊分別與所述模擬信號處理電路的第一端連接，所述模擬信號處理電路的第二端與所述信號轉換模塊的第一端連接，所述信號轉換模塊的第二端與所述數字信號處理器連接；
[0008]所述電源用于為所述LED發(fā)光組件、所述模擬信號處理電路、所述信號轉換模塊、所述數字信號處理器、所述至少一個揚聲器和所述至少一個噪聲采集模塊供電；
[0009]所述LED發(fā)光組件用于照明；
[0010]所述至少一個噪聲采集模塊用于采集環(huán)境噪聲，并將采集到的所述環(huán)境噪聲發(fā)送給所述模擬信號處理電路，所述模擬信號處理電路用于對所述環(huán)境噪聲進行放大后發(fā)送給所述信號轉換模塊，所述信號轉換模塊用于將放大后的所述環(huán)境噪聲進行模數轉換后發(fā)送給所述數字信號處理器，所述數字信號處理器用于根據模數轉換后的環(huán)境噪聲生成與所述環(huán)境噪聲頻率相同、幅度相同、且相位相反的消噪信號，并將所述消噪信號發(fā)送給所述信號轉換模塊，所述信號轉換模塊用于將所述消噪信號進行數模轉換后發(fā)送給所述模擬信號處理電路，所述模擬信號處理電路對數模轉換后的消噪信號進行放大后發(fā)送給所述至少一個揚聲器，所述至少一個揚聲器用于將放大后的所述消噪信號發(fā)射到空間中，以消除所述環(huán)境噪聲。
[0011 ] 可選的，所述LED燈還包括:
[0012]回音抑制模塊，分別與所述噪聲采集模塊以及所述模擬信號處理電路的第一端連接，用于對所述噪聲采集模塊采集到的所述環(huán)境噪聲中的消噪信號進行抑制。
[0013]可選的，所述LED燈還包括:
[0014]穩(wěn)定性判斷模塊，分別與所述噪聲采集模塊以及所述模擬信號處理電路的第一端連接，用于判斷所述噪聲采集模塊采集到的所述環(huán)境噪聲是否是穩(wěn)定噪聲，當判斷出所述環(huán)境噪聲是穩(wěn)定噪聲時，將所述環(huán)境噪聲發(fā)送給所述模擬信號處理電路，當判斷出所述環(huán)境噪聲不是穩(wěn)定噪聲時，不將所述環(huán)境噪聲發(fā)送給所述模擬信號處理電路。
[0015]可選的，所述LED燈還包括:
[0016]無線通信模塊，與所述數字信號處理器連接，用于接收消除環(huán)境噪聲系統中的其他LED燈發(fā)送的第一消噪反饋信號，所述第一消噪反饋信號中包括所述LED燈消噪后的環(huán)境噪聲的頻率、幅度和相位，所述第一消噪反饋信號是所述其他LED在確定所述LED燈消噪后的環(huán)境噪聲不滿足預設的降噪要求時向所述LED燈發(fā)送的；
[0017]所述數字信號處理器還用于根據所述消噪后的環(huán)境噪聲的頻率、幅度和相位調整所述消噪信號的頻率、幅度和相位中的任意一個或其組合。
[0018]可選的，所述無線通信模塊還用于接收所述其他LED燈消噪后的環(huán)境噪聲；
[0019]所述數字信號處理器還用于判斷所述其他LED燈消噪后的環(huán)境噪聲是否滿足所述預設的降噪要求，當所述其他LED燈消噪后的環(huán)境噪聲不滿足所述預設的降噪要求，則根據所述其他LED燈消噪后的環(huán)境噪聲生成第二消噪反饋信號，所述第二消噪反饋信號中包括所述其他LED燈消噪后的環(huán)境噪聲的頻率、幅度和相位。
[0020]可選的，所述模擬信號處理電路包括:至少一個第一放大模塊和至少一個第二放大模塊，所述信號轉換模塊包括:至少一個模數轉換器和至少一個數模轉換器，其中，第一放大模塊的個數、模數轉換器的個數均與噪聲采集模塊的個數相同，第二放大模塊的個數、數模轉換器的個數均與揚聲器的個數相同，每個第一放大模塊的第一端連接一個噪聲采集模塊，所述每個第一放大模塊的第二端分別與一個模數轉換器的第一端連接，每個模數轉換器的第二端分別與所述數字信號處理器的第一端連接，所述數字信號處理器的第二端分別與每個數模轉換器的第一端連接，所述每個數模轉換器的第二端分別連接一個第二放大模塊，每個第二放大模塊分別連接一個揚聲器；
[0021]所述每個第一放大模塊用于對連接的噪聲采集模塊采集到的所述環(huán)境噪聲進行放大后發(fā)送給連接的模數轉換器，所述每個模數轉換器用于對放大后的所述環(huán)境噪聲進行模數轉換后發(fā)送給所述數字信號處理器；
[0022]所述數字信號處理器用于將所述消噪信號分別發(fā)送所述每個數模轉換器，所述每個數模轉換器用于對所述消噪信號進行數模轉換后發(fā)送給連接的第二放大模塊，所述每個第二放大模塊用于對數模轉換后的消噪信號進行放大后發(fā)送給連接的揚聲器。
[0023]本發(fā)明第二方面提供一種消除環(huán)境噪聲的系統，所述消除環(huán)境噪聲的系統包括至少兩個如本發(fā)明第一方面提供的LED燈。
[0024]本發(fā)明提供的消除環(huán)境噪聲的LED燈和系統，通過在現有的包括揚聲器和麥克風的智能LED燈中增加模擬信號處理電路、信號轉換模塊、數字信號處理器，以對麥克風采集到的環(huán)境噪聲進行放大、模數轉換處理，并根據處理后的環(huán)境噪聲生成與環(huán)境噪聲頻率相同、幅度相同、且相位相反的消噪信號，并對消噪信號進行數模轉換、放大處理后通過揚聲器發(fā)射到空間中。由于消噪信號與環(huán)境噪聲頻率相同、幅度相同、且相位相反，消噪信號和環(huán)境噪聲在空間中互相抵消，從而通過LED燈消除了環(huán)境噪聲。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例一提供的消除環(huán)境噪聲的LED燈的結構示意圖；
[0026]圖2示出了一種用于消除環(huán)境噪聲的LED燈的場景示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實施例二提供的一種消除環(huán)境噪聲的LED燈的結構示意圖。
[0028]附圖標記說明:
[0029]電源:11;LED發(fā)光組件:12;
[0030]模擬信號處理電路:13;信號轉換模塊:14;
[0031]數字信號處理器:15; 揚聲器:16;
[0032]噪聲采集模塊:17、18;第一放大電路:131、132;
[0033]第二放大電路:133;模數轉換器:141、142;
[0034]數模轉換器:143。
【具體實施方式】
[0035]圖1為本發(fā)明實施例一提供的消除環(huán)境噪聲的LED燈的結構示意圖，如圖1所示，該消除環(huán)境噪聲的LED燈(以下簡稱LED燈)可以包括:電源IULED發(fā)光組件12、模擬信號處理電路13、信號轉換模塊14、數字信號處理器(digital signal processor，簡稱DSP) 15、至少一個揚聲器16和至少一個噪聲米集模塊17。
[0036]其中，至少一個揚聲器16和至少一個噪聲米集模塊17分別與模擬信號處理電路13的第一端連接，模擬信號處理電路13的第二端與信號轉換模塊14的第一端連接，信號轉換模塊14的第二端與數字信號處理器15連接，并且電源11也分別與LED發(fā)光組件12、模擬信號處理電路13、信號轉換模塊14、數字信號處理器15、至少一個揚聲器16和至少一個噪聲米集模塊17連接，用于對上述LED燈中的其他硬件模塊