1.本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种有源降噪电路及装置。
背景技术:
2.随着消费电子产品功能逐步多元化,且消费者对受话端降噪产品,即有源降噪耳机的需求越来越多。有源降噪耳机的电子滤波器设计,需要考虑幅度和相位控制。传统的搁架式滤波器(shelving filter)控制噪声抬升频带的幅度特别是相位的能力有限,造成噪声抬升更多,降低用户体验。因此,如何有效降低噪声是亟待解决的技术问题。
3.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现要素:
4.本发明的主要目的在于提出一种有源降噪电路及装置,旨在解决现有技术中在使用有源降噪耳机无法有效降低噪声的技术问题。
5.为实现上述目的,本发明提出一种有源降噪电路,所述有源降噪电路包括:滤波模块和信号反馈模块;
6.所述滤波模块,用于对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将所述滤波后的信号传输至所述信号反馈模块;
7.所述信号反馈模块,用于对所述滤波后的信号进行放大,并将放大后的信号传输至所述滤波模块进行再滤波,将再滤波后的信号传输至所述信号反馈模块;
8.所述信号反馈模块,还用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行叠加,以实现信号降噪。
9.可选地,所述滤波模块包括:第一滤波单元和第二滤波单元;
10.所述第一滤波单元与所述信号反馈模块的输入端连接,所述信号反馈模块的输出端与所述第二滤波单元的输入端连接,所述第二滤波单元与所述信号反馈模块的输入端连接;
11.所述第一滤波单元,用于对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将所述滤波后的信号传输至所述信号反馈模块;
12.所述信号反馈模块,用于对所述滤波后的信号进行放大,获得放大后的信号,并将所述放大后的信号传输至所述第二滤波单元;
13.所述第二滤波单元,用于对所述放大后的信号进行再滤波,获得再滤波后的信号,并将所述再滤波后的信号传输至所述信号反馈模块。
14.可选地,所述信号反馈模块包括:运算放大单元;
15.所述运算放大单元的正向输入端接地,所述运算放大单元的反向输入端分别与所述第一滤波单元的输出端和所述第二滤波单元的输出端连接,所述运算放大单元的输出端与所述第二滤波单元的输入端连接。
16.可选地,所述第一滤波单元和/或所述第二滤波单元还包括:至少一个阻尼控制单元;
17.所述阻尼控制单元,用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行斜率调节。
18.可选地,所述第一滤波单元包括:第一t型滤波器;所述第二滤波单元包括:第二t型滤波器;
19.所述第一t型滤波器包括:第一电阻、第一电容、第二电容以及第二电阻;
20.所述第一电阻的第一端与所述第一电容的正极连接,所述第一电容的负极分别与所述第二电阻的第一端和所述第二电容的正极连接,所述第二电阻的第二端接地,所述第二电容的负极和所述第一电阻的第二端与所述运算放大单元的反向输入端连接;
21.所述第二t型滤波器包括:第三电阻、第三电容、第四电容以及第四电阻;
22.所述第三电阻的第一端分别与所述运算放大单元的反向输入端和所述第三电容的正极连接,所述第三电容的负极分别与所述第四电阻的第一端和所述第四电容的正极连接,所述第四电阻的第二端接地,所述第四电容的负极和所述第三电阻的第二端与所述运算放大单元的输出端连接。
23.可选地,所述第一滤波单元包括:第一t型滤波器;所述第二滤波单元包括:第二t型滤波器;
24.所述第一t型滤波器包括:第五电容、第五电阻、第六电阻、第六电容、第七电阻以及第八电阻;
25.所述第五电容的正极与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端分别与所述第六电阻的第一端和所述第六电容的正极连接,所述第六电容的负极与所述第七电阻第一端连接,所述第七电阻的第二端接地,所述第五电容的负极分别与所述第八电阻的第一端和所述第六电阻的第二端连接,所述第八电阻的第二端与所述运算放大单元的反向输入端连接;
26.所述第二t型滤波器包括:第九电阻、第七电容、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻以及第八电容;
27.所述第九电阻的第一端与所述运算放大单元的反向输入端连接,所述第九电阻的第二端分别与所述第七电容的正极和所述第十一电阻的第一端连接,所述第十一电阻的第二端分别与所述第十二电阻的第一端和所述第八电容的正极连接,所述第八电容的负极接地,所述第十电阻的第二端和所述第十二电阻的第二端与所述运算放大单元的输出端连接。
28.可选地,所述第一滤波单元包括:第一双t型滤波器;所述第二滤波单元包括:第二双t型滤波器;
29.所述第一双t型滤波器包括:第十三电阻、第十四电阻、第九电容、第十电容、第十五电阻以及第十一电容;
30.所述第十三电阻的第一端与所述第九电容的正极连接,所述第九电容的负极分别与所述第十五电阻的第一端和所述第十电容的正极连接,所述第十五电阻的第二端接地,所述第十三电阻的第二端分别与所述第十一电容的正极和所述第十四电阻的第一端连接,所述第十一电容的负极接地,所述第十四电阻的第二端和所述第十电容的负极与所述运算
放大单元的反向输入端连接;
31.所述第二双t型滤波器包括:第十六电阻、第十七电阻、第十二电容、第十三电容、第十八电阻以及第十四电容;
32.所述第十六电阻的第一端和所述第十二电容的正极与所述运算放大单元的反向输入端连接,所述第十二电容的负极分别与所述第十三电容的正极和所述第十八电阻的第一端连接,所述第十八电阻的第二端接地,所述第十六电阻的第二端分别与所述第十四电容的正极和所述第十七电阻的第一端连接,所述第十四电容的负极接地,所述第十七电阻的第二端和所述第十三电容的负极与所述运算放大单元的输出端连接。
33.可选地,所述第一滤波单元包括:第一双t型滤波器;所述第二滤波单元包括:第二双t型滤波器;
34.所述第一双t型滤波器包括:第十九电阻、第二十电阻、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第二十一电阻、第十八电容、第二十二电阻;
35.所述第十九电阻的第一端与所述第十五电容的正极连接,所述第十五电容的负极分别与所述第二十一电阻的第一端和所述第十六电容的正极连接,所述第二十一电阻的第二端与所述第十八电容的正极连接,所述第十八电容的负极接地,所述第十九电阻的第二端分别与所述第十七电容的正极和所述第二十电阻的第一端连接,所述第十七电容的负极接地,所述第二十电阻的第二端分别与所述第二十二电阻的第一端和所述第十六电容的负极连接,所述第二十二电阻的第二端与所述运算放大单元的反向输入端连接;
36.所述第二双t型滤波器包括:第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第十九电容、第二十电容、第二十六电阻、第二十一电容以及第二十七电阻;
37.所述第二十三电阻的第一端与所述运算放大单元的反向输入端连接,所述第二十三电阻的第二端分别与所述第二十四电阻的第一端和所述第十九电容的正极连接,所述第十九电容的负极分别与所述第二十电容的正极和所述第二十六电阻的第一端连接,所述第二十六电阻的第二端接地,所述第二十四电阻的第二端分别与所述第二十一电容的正极和所述第二十五电阻的第一端连接,所述第二十一电容的负极与所述第二十七电阻的第一端连接,所述第二十七电阻的第二端接地,所述第二十五电阻的第二端和所述第二十电容的负极与所述运算放大单元的输出端连接。
38.可选地,所述有源降噪电路还包括:功率放大模块;
39.所述功率放大模块与所述信号反馈模块的输出端连接;
40.所述功率放大模块,用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行叠加生成的目标信号进行放大,获得放大信号。
41.为实现上述目的,本发明还提出一种有源降噪装置,所述有源降噪装置包括如上文所述的有源降噪电路。
42.在本发明中,有源降噪电路包括滤波模块和信号反馈模块,本发明先通过滤波模块对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将滤波后的信号传输至信号反馈模块,再通过信号反馈模块对滤波后的信号进行放大,并将放大后的信号传输至滤波模块进行再滤波,将再滤波后的信号传输至信号反馈模块。本发明通过信号反馈模块对放大后的信号传输至滤波模块进行再滤波,能够获得与放大后的信号反相的再滤波后的信号,然后通过信号反馈模块对滤波后的信号和再滤波后的信号进行叠加,能够将滤波后的信号和与滤波信
号反相的再滤波信号进行叠加,从而能够有效降低信号噪声。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
44.图1为本发明提出的有源降噪电路第一实施例的功能模块图;
45.图2为本发明提出的有源降噪电路第二实施例的功能模块图;
46.图3为本发明提出的一种滤波模块的电路结构示意图;
47.图4为本发明提出的一种滤波模块的电路结构示意图;
48.图5为本发明提出的一种滤波模块的电路结构示意图;
49.图6为本发明提出的一种滤波模块的电路结构示意图;
50.图7为本发明提出的信号放大单元的反向输入端的信号幅度和相位示意图。
51.附图标号说明:
52.标号名称标号名称10滤波模块1021第二t型滤波器20信号反馈模块1012第一双t型滤波器30功率放大模块1022第二双t型滤波器101第一滤波单元r1~r27第一电阻至第二十七电阻102第二滤波单元c1~c21第一至第二十一电容201运算放大单元u运算放大器1011第一t型滤波器
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53.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
55.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
56.另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
57.本发明提出一种有源降噪电路。
58.参照图1,图1为本发明提出的有源降噪电路第一实施例的功能模块图。
59.在本发明实施例中,所述有源降噪电路包括:滤波模块10和信号反馈模块20;
60.所述滤波模块10,用于对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将所述滤波后的信号传输至所述信号反馈模块20;
61.可理解的是,输入信号可通过麦克风进行采集,采集到的输入信号中包含噪声信号。
62.在具体实现中,滤波模块10可用于对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,该滤波后的信号波形是凹陷的,滤波模块可为低通滤波器、t型滤波器、双t型滤波器等,本实施例对此不做具体限制。
63.所述信号反馈模块20,用于对所述滤波后的信号进行放大,并将放大后的信号传输至所述滤波模块10进行再滤波,将再滤波后的信号传输至所述信号反馈模块;
64.可理解的是,信号反馈模块20可将放大后的信号传输至滤波模块10进行再滤波,也就是负反馈调节,从而可以得到与放大后的信号反相的再滤波后的信号,并且再滤波后的信号波形是凸起的。
65.所述信号反馈模块20,还用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行叠加,以实现信号降噪。
66.在具体实现中,对滤波后的信号和再滤波后的信号进行叠加,相当于对凹陷的滤波后的信号和凸起的再滤波后的信号进行叠加,使得输入信号中的噪声降低。
67.进一步地,所述有源降噪电路还包括:功率放大模块30;
68.所述功率放大模块30与所述信号反馈模块20的输出端连接;
69.所述功率放大模块30,用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行叠加生成的目标信号进行放大,获得放大信号。
70.可理解的是,信号反馈模块20输出的目标信号可能较小,因此需要对目标信号进行放大,得到放大信号。
71.在本实施例中,有源降噪电路包括滤波模块和信号反馈模块,本实施例先通过滤波模块对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将滤波后的信号传输至信号反馈模块,再通过信号反馈模块对滤波后的信号进行放大,并将放大后的信号传输至滤波模块进行再滤波,将再滤波后的信号传输至信号反馈模块。本实施例通过信号反馈模块对放大后的信号传输至滤波模块进行再滤波,能够获得与放大后的信号反相的再滤波后的信号,然后通过信号反馈模块对滤波后的信号和再滤波后的信号进行叠加,能够将滤波后的信号和与滤波信号反相的再滤波信号进行叠加,从而能够有效降低信号噪声。
72.进一步地,参照图2,图2为本发明提出的有源降噪电路第二实施例的功能模块图。
73.如图2所示,滤波模块10包括:第一滤波单元101和第二滤波单元102;
74.所述第一滤波单元101与所述信号反馈模块20的输入端连接,所述信号反馈模块20的输出端与所述第二滤波单元102的输入端连接,所述第二滤波单元102与所述信号反馈模块20的输入端连接;
75.所述第一滤波单元101,用于对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将所述滤波后的信号传输至所述信号反馈模块20;
76.可理解的是,第一滤波单元101可用于对输入信号进行滤波,该第一滤波单元101可为低通滤波器、t型滤波器、双t型滤波器等,本实施例对此不做具体限制。
77.所述信号反馈模块20,用于对所述滤波后的信号进行放大,获得放大后的信号,并将所述放大后的信号传输至所述第二滤波单元102;
78.在具体实现中,信号反馈模块20可用于对滤波后的信号进行放大,该信号反馈模块20可为具有信号放大功能和负反馈调节功能的元器件,本实施例对此不做具体限制。
79.进一步地,所述信号反馈模块20包括:运算放大单元201;
80.所述运算放大单元201的正向输入端接地,所述运算放大单元201的反向输入端分别与所述第一滤波单元101的输出端和所述第二滤波单元102的输出端连接,所述运算放大单元201的输出端与所述第二滤波单元102的输入端连接。
81.可理解的是,运算放大单元201可为具有信号放大功能的元器件,例如:运算放大器等,本实施例对此不做具体限制,下面将以运算放大器为例进行说明。
82.所述第二滤波单元102,用于对所述放大后的信号进行再滤波,获得再滤波后的信号,并将所述再滤波后的信号传输至所述信号反馈模块20;
83.可理解的是,第二滤波单元102可用于对放大后的信号进行滤波,该第二滤波单元102可为高通滤波器、t型滤波器、双t型滤波器等,本实施例对此不做具体限制。
84.在具体实现中,由于第二滤波单元102的输出端与运算放大单元201的反向输入端连接,此时运算放大单元201可起到负反馈调节的作用,得到的再滤波后的信号与放大后的信号反相。
85.所述信号反馈模块20,还用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行叠加,以实现信号降噪。
86.可理解的是,在信号反馈模块20对滤波后的信号和再滤波后的信号进行叠加后,可实现对输入信号进行降噪,此时信号反馈模块20输出的信号为输入信号进行降噪处理后的信号。
87.进一步地,所述第一滤波单元101和/或所述第二滤波单元102还包括:至少一个阻尼控制单元103;
88.所述阻尼控制单元103,用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行斜率调节。
89.应理解的是,阻尼是指外界作用引起的振动幅度逐渐下降,通过阻尼控制单元103可对信号进行斜率调节,使得信号的斜率增大。
90.在具体实现中,阻尼控制单元103可包括电阻、电容等,数量、电阻大小以及电容大小不做具体限制,大小和数量与信号斜率的变化相关。
91.进一步地,参考图3,图3为本发明提出的一种滤波模块的电路结构示意图。
92.如图3所示,所述第一滤波单元101包括:第一t型滤波器1011;所述第二滤波单元102包括:第二t型滤波器1021;
93.所述第一t型滤波器1011包括:第一电阻r1、第一电容c1、第二电容c2以及第二电阻r2;
94.所述第一电阻r1的第一端与所述第一电容c1的正极连接,所述第一电容c1的负极分别与所述第二电阻r2的第一端和所述第二电容c2的正极连接,所述第二电阻r2的第二端
接地,所述第二电容c2的负极和所述第一电阻r1的第二端与所述运算放大单元201的反向输入端连接;
95.所述第二t型滤波器1021包括:第三电阻r3、第三电容c3、第四电容c4以及第四电阻r4;
96.所述第三电阻r3的第一端分别与所述运算放大单元201的反向输入端和所述第三电容c3的正极连接,所述第三电容c3的负极分别与所述第四电阻r4的第一端和所述第四电容c4的正极连接,所述第四电阻r4的第二端接地,所述第四电容c4的负极和所述第三电阻r3的第二端与所述运算放大单元201的输出端连接。
97.可理解的是,第一t型滤波器1011和第二t型滤波器1021的结构是相同的,功能也是相同的,都是实现滤波功能。并且第一t型滤波器1011中第一电容c1和第二电容c2的电容值是相同的,第一电阻r1和第二电阻r2的阻值是相同的;第二t型滤波器1021中第三电容c3和第四电容c4的电容值是相同的,第三电阻r3和第四电阻r4的阻值是相同的。
98.在具体实现中,第一滤波单元101可包括多个第一t型滤波器1011,第二滤波单元102也可包括多个第一t型滤波器1021,t型滤波器的数量越多,滤波效果越好,第一t型滤波器1011的数量和第一t型滤波器1021的数量可以是相同的,也可以是不相同的,但是一般情况下是相同的,本实施例对此不做具体限制。
99.进一步地,参考图4,图4为本发明提出的一种滤波模块的电路结构示意图。
100.如图4所示,所述第一滤波单元101包括:第一t型滤波器1011;所述第二滤波单元102包括:第二t型滤波器1021;
101.所述第一t型滤波器1011包括:第五电容c5、第五电阻r5、第六电阻r6、第六电容c7、第七电阻r7以及第八电阻r8;
102.所述第五电容c5的正极与所述第五电阻r5的第一端连接,所述第五电阻r5的第二端分别与所述第六电阻r6的第一端和所述第六电容c6的正极连接,所述第六电容c6的负极与所述第七电阻r7第一端连接,所述第七电阻r7的第二端接地,所述第五电容c5的负极分别与所述第八电阻r8的第一端和所述第六电阻r6的第二端连接,所述第八电阻r8的第二端与所述运算放大单元201的反向输入端连接;
103.所述第二t型滤波器1021包括:第九电阻r9、第七电容c7、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12以及第八电容c8;
104.所述第九电阻r9的第一端与所述运算放大单元201的反向输入端连接,所述第九电阻r9的第二端分别与所述第七电容c7的正极和所述第十一电阻r11的第一端连接,所述第十一电阻r11的第二端分别与所述第十二电阻r12的第一端和所述第八电容c8的正极连接,所述第八电容c8的负极接地,所述第十电阻r10的第二端和所述第十二电阻r12的第二端与所述运算放大单元201的输出端连接。
105.应理解的是,图4中的第一t型滤波器1011和图3中的第一t型滤波器1011中的电阻和电容是互易的,图4中的第一t型滤波器1021和图3中的第一t型滤波器1021中的电阻和电容也是互易的,所实现的效果是相同的。
106.可理解的是,第一t型滤波器1011中第五电容c5和第六电容c6的电容值是相同的,第五电阻r5和第六电阻r6的阻值是相同的;第二t型滤波器1021中第七电容c7和第八电容c8的电容值是相同的,第十一电阻r11和第十二电阻r12的阻值是相同的。
107.在具体实现中,可以仅通过增加第七电阻r7和第十电阻r10来进行阻尼控制,提高滤波器斜率变化速度,还可以增加第八电阻r8和第九电阻r9来进行阻尼控制,具体的电阻值可根据实际情况自行设置,并且本实施例中不仅可以通过增加电阻进行阻尼控制,还可以通过增加电容进行阻尼控制,具体的电阻数量和电容数量也可根据实际情况自行设置,本实施例对此不做具体限制。
108.同理,第一滤波单元101可包括多个第一t型滤波器1011,第二滤波单元102也可包括多个第一t型滤波器1021,t型滤波器的数量越多,滤波效果越好,第一t型滤波器1011的数量和第一t型滤波器1021的数量可以是相同的,也可以是不相同的,但是一般情况下是相同的,本实施例对此不做具体限制。
109.进一步地,参考图5,图5为本发明提出的一种滤波模块的电路结构示意图。
110.如图5所示,所述第一滤波单元101包括:第一双t型滤波器1012;所述第二滤波单元102包括:第二双t型滤波器1022;
111.所述第一双t型滤波器1012包括:第十三电阻r13、第十四电阻r14、第九电容c9、第十电容c10、第十五电阻r15以及第十一电容c11;
112.所述第十三电阻r13的第一端与所述第九电容c9的正极连接,所述第九电容c9的负极分别与所述第十五电阻r15的第一端和所述第十电容c10的正极连接,所述第十五电阻r15的第二端接地,所述第十三电阻r13的第二端分别与所述第十一电容c11的正极和所述第十四电阻r14的第一端连接,所述第十一电容c11的负极接地,所述第十四电阻r14的第二端和所述第十电容c10的负极与所述运算放大单元201的反向输入端连接;
113.所述第二双t型滤波器1022包括:第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十二电容c12、第十三电容c13、第十八电阻r18以及第十四电容c14;
114.所述第十六电阻r16的第一端和所述第十二电容c12的正极与所述运算放大单元201的反向输入端连接,所述第十二电容c12的负极分别与所述第十三电容c13的正极和所述第十八电阻r18的第一端连接,所述第十八电阻r18的第二端接地,所述第十六电阻r16的第二端分别与所述第十四电容c14的正极和所述第十七电阻r17的第一端连接,所述第十四电容c14的负极接地,所述第十七电阻r17的第二端和所述第十三电容c13的负极与所述运算放大单元201的输出端连接。
115.可理解的是,第一双t型滤波器1012中第九电容c9、第十电容c10以及第十一电容c11的电容值是相同的,第十三电阻r13、第十四电阻r14以及第十五电阻r15的阻值是相同的;第二双t型滤波器1022中第十二电容c12、第十三电容c13以及第十四电容c14的电容值是相同的,第十六电阻r16、第十七电阻r17以及第十八电阻r18的阻值是相同的。
116.在具体实现中,第一滤波单元101可包括多个第一双t型滤波器1012,第二滤波单元102也可包括多个第一双t型滤波器1022,双t型滤波器的数量越多,滤波效果越好,第一双t型滤波器1012的数量和第一双t型滤波器1022的数量可以是相同的,也可以是不相同的,但是一般情况下是相同的,本实施例对此不做具体限制。
117.进一步地,参考图6,图6为本发明提出的一种滤波模块的电路结构示意图。
118.如图6所示,所述第一滤波单元101包括:第一双t型滤波器1012;所述第二滤波单元102包括:第二双t型滤波器1022;
119.所述第一双t型滤波器1012包括:第十九电阻r19、第二十电阻r20、第十五电容
c15、第十六电容c16、第十七电容c17、第二十一电阻r21、第十八电容c18、第二十二电阻r22;
120.所述第十九电阻r19的第一端与所述第十五电容c15的正极连接,所述第十五电容c15的负极分别与所述第二十一电阻r21的第一端和所述第十六电容c16的正极连接,所述第二十一电阻r21的第二端与所述第十八电容c18的正极连接,所述第十八电容c18的负极接地,所述第十九电阻r19的第二端分别与所述第十七电容c17的正极和所述第二十电阻r20的第一端连接,所述第十七电容c17的负极接地,所述第二十电阻r20的第二端分别与所述第二十二电阻r22的第一端和所述第十六电容c16的负极连接,所述第二十二电阻r22的第二端与所述运算放大单元201的反向输入端连接;
121.所述第二双t型滤波器1022包括:第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第二十五电阻r25、第十九电容c19、第二十电容c20、第二十六电阻c26、第二十一电容c21以及第二十七电阻r27;
122.所述第二十三电阻r23的第一端与所述运算放大单元201的反向输入端连接,所述第二十三电阻r23的第二端分别与所述第二十四电阻r24的第一端和所述第十九电容c19的正极连接,所述第十九电容c19的负极分别与所述第二十电容c20的正极和所述第二十六电阻r26的第一端连接,所述第二十六电阻r26的第二端接地,所述第二十四电阻r24的第二端分别与所述第二十一电容c21的正极和所述第二十五电阻r25的第一端连接,所述第二十一电容c21的负极与所述第二十七电阻r27的第一端连接,所述第二十七电阻r27的第二端接地,所述第二十五电阻r25的第二端和所述第二十电容c20的负极与所述运算放大单元201的输出端连接。
123.可理解的是,第一双t型滤波器1012中第十五电容c15、第十六电容c16以及第十七电容c17的电容值是相同的,第十九电阻r19、第二十电阻r20以及第二十一电阻r21的阻值是相同的;第二双t型滤波器1021中第十九电容c19、第二十电容c20以及第二十一电容c21的电容值是相同的,第二十四电阻r24、第二十五电阻r25以及第二十六电阻r26的阻值是相同的。
124.同理,第一滤波单元101可包括多个第一双t型滤波器1012,第二滤波单元102也可包括多个第二双t型滤波器1022,双t型滤波器的数量越多,滤波效果越好,第一双t型滤波器1012的数量和第二双t型滤波器1022的数量可以是相同的,也可以是不相同的,但是一般情况下是相同的,本实施例对此不做具体限制。
125.应理解的是,可以仅通过增加第二十二电阻r22和第二十三电阻r23来进行阻尼控制,提高滤波器斜率变化速度,还可以增加第十八电容c18和第二十七电阻r27来进行阻尼控制,具体的电容值和电阻值可根据实际情况自行设置,并且本实施例中不仅可以通过增加电阻进行阻尼控制,还可以通过增加电容进行阻尼控制,具体的电阻数量和电容数量也可根据实际情况自行设置,本实施例对此不做具体限制。
126.进一步地,参考图7,图7为本发明提出的信号放大单元的反向输入端的信号幅度和相位示意图。
127.如图7所示,实线表示图3中的电路的信号放大单元的反向输入端的信号幅度和相位示意图,虚线表示图4中的电路的信号放大单元的反向输入端的信号幅度和相位示意图,点线表示图5中的电路的信号放大单元的反向输入端的信号幅度和相位示意图。由图7可以
看出,点线的幅度和相位变化最大,降噪效果也最好。
128.在具体实现中,第一滤波单元101可包括多个t型滤波器,此时第二滤波单元102可包括多个双t型滤波器;或者第一滤波单元101可包括多个双t型滤波器,此时第二滤波单元102可包括多个t型滤波器;或者第一滤波单元101可包括多个t型滤波器和多个双t型滤波器,此时第二滤波单元102可包括多个t型滤波器和多个双t型滤波器。具体滤波器的设置情况和数量可根据实际情况自行设置,本实施例对此不做具体限制。
129.在本实施例中,滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元,本实施例先通过第一滤波单元对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将滤波后的信号传输至信号反馈模块,然后通过号反馈模块对滤波后的信号进行放大,获得放大后的信号,并将放大后的信号传输至第二滤波单元,然后通过第二滤波单元对放大后的信号进行再滤波,获得再滤波后的信号,并将再滤波后的信号传输至所述反馈模块,再通过信号反馈模块对滤波后的信号和再滤波后的信号进行叠加,以实现信号降噪。本实施例通过第二滤波单元对放大后的信号进行再滤波,能够获得与放大后的信号反相的再滤波后的信号,然后通过信号反馈模块对滤波后的信号和再滤波后的信号进行叠加,能够将滤波后的信号和与滤波信号反相的再滤波信号进行叠加,从而能够有效降低信号噪声。
130.为实现上述目的,本发明还提出一种有源降噪装置,所述有源降噪装置包括如上所述的有源降噪电路。该有源降噪电路的具体结构参照上述实施例,由于本有源降噪装置采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
131.以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征:
1.一种有源降噪电路,其特征在于,所述有源降噪电路包括:滤波模块和信号反馈模块;所述滤波模块,用于对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将所述滤波后的信号传输至所述信号反馈模块;所述信号反馈模块,用于对所述滤波后的信号进行放大,并将放大后的信号传输至所述滤波模块进行再滤波,将再滤波后的信号传输至所述信号反馈模块;所述信号反馈模块,还用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行叠加,以实现信号降噪。2.如权利要求1所述的有源降噪电路,其特征在于,所述滤波模块包括:第一滤波单元和第二滤波单元;所述第一滤波单元与所述信号反馈模块的输入端连接,所述信号反馈模块的输出端与所述第二滤波单元的输入端连接,所述第二滤波单元与所述信号反馈模块的输入端连接;所述第一滤波单元,用于对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将所述滤波后的信号传输至所述信号反馈模块;所述信号反馈模块,用于对所述滤波后的信号进行放大,获得放大后的信号,并将所述放大后的信号传输至所述第二滤波单元;所述第二滤波单元,用于对所述放大后的信号进行再滤波,获得再滤波后的信号,并将所述再滤波后的信号传输至所述信号反馈模块。3.如权利要求2所述的有源降噪电路,其特征在于,所述信号反馈模块包括:运算放大单元;所述运算放大单元的正向输入端接地,所述运算放大单元的反向输入端分别与所述第一滤波单元的输出端和所述第二滤波单元的输出端连接,所述运算放大单元的输出端与所述第二滤波单元的输入端连接。4.如权利要求2所述的有源降噪电路,其特征在于,所述第一滤波单元和/或所述第二滤波单元还包括:至少一个阻尼控制单元;所述阻尼控制单元,用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行斜率调节。5.如权利要求3或4所述的有源降噪电路,其特征在于,所述第一滤波单元包括:第一t型滤波器;所述第二滤波单元包括:第二t型滤波器;所述第一t型滤波器包括:第一电阻、第一电容、第二电容以及第二电阻;所述第一电阻的第一端与所述第一电容的正极连接,所述第一电容的负极分别与所述第二电阻的第一端和所述第二电容的正极连接,所述第二电阻的第二端接地,所述第二电容的负极和所述第一电阻的第二端与所述运算放大单元的反向输入端连接;所述第二t型滤波器包括:第三电阻、第三电容、第四电容以及第四电阻;所述第三电阻的第一端分别与所述运算放大单元的反向输入端和所述第三电容的正极连接,所述第三电容的负极分别与所述第四电阻的第一端和所述第四电容的正极连接,所述第四电阻的第二端接地,所述第四电容的负极和所述第三电阻的第二端与所述运算放大单元的输出端连接。6.如权利要求3或4所述的有源降噪电路,其特征在于,所述第一滤波单元包括:第一t型滤波器;所述第二滤波单元包括:第二t型滤波器;
所述第一t型滤波器包括:第五电容、第五电阻、第六电阻、第六电容、第七电阻以及第八电阻;所述第五电容的正极与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端分别与所述第六电阻的第一端和所述第六电容的正极连接,所述第六电容的负极与所述第七电阻第一端连接,所述第七电阻的第二端接地,所述第五电容的负极分别与所述第八电阻的第一端和所述第六电阻的第二端连接,所述第八电阻的第二端与所述运算放大单元的反向输入端连接;所述第二t型滤波器包括:第九电阻、第七电容、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻以及第八电容;所述第九电阻的第一端与所述运算放大单元的反向输入端连接,所述第九电阻的第二端分别与所述第七电容的正极和所述第十一电阻的第一端连接,所述第十一电阻的第二端分别与所述第十二电阻的第一端和所述第八电容的正极连接,所述第八电容的负极接地,所述第十电阻的第二端和所述第十二电阻的第二端与所述运算放大单元的输出端连接。7.如权利要求3或4所述的有源降噪电路,其特征在于,所述第一滤波单元包括:第一双t型滤波器;所述第二滤波单元包括:第二双t型滤波器;所述第一双t型滤波器包括:第十三电阻、第十四电阻、第九电容、第十电容、第十五电阻以及第十一电容;所述第十三电阻的第一端与所述第九电容的正极连接,所述第九电容的负极分别与所述第十五电阻的第一端和所述第十电容的正极连接,所述第十五电阻的第二端接地,所述第十三电阻的第二端分别与所述第十一电容的正极和所述第十四电阻的第一端连接,所述第十一电容的负极接地,所述第十四电阻的第二端和所述第十电容的负极与所述运算放大单元的反向输入端连接;所述第二双t型滤波器包括:第十六电阻、第十七电阻、第十二电容、第十三电容、第十八电阻以及第十四电容;所述第十六电阻的第一端和所述第十二电容的正极与所述运算放大单元的反向输入端连接,所述第十二电容的负极分别与所述第十三电容的正极和所述第十八电阻的第一端连接,所述第十八电阻的第二端接地,所述第十六电阻的第二端分别与所述第十四电容的正极和所述第十七电阻的第一端连接,所述第十四电容的负极接地,所述第十七电阻的第二端和所述第十三电容的负极与所述运算放大单元的输出端连接。8.如权利要求3或4所述的有源降噪电路,其特征在于,所述第一滤波单元包括:第一双t型滤波器;所述第二滤波单元包括:第二双t型滤波器;所述第一双t型滤波器包括:第十九电阻、第二十电阻、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第二十一电阻、第十八电容、第二十二电阻;所述第十九电阻的第一端与所述第十五电容的正极连接,所述第十五电容的负极分别与所述第二十一电阻的第一端和所述第十六电容的正极连接,所述第二十一电阻的第二端与所述第十八电容的正极连接,所述第十八电容的负极接地,所述第十九电阻的第二端分别与所述第十七电容的正极和所述第二十电阻的第一端连接,所述第十七电容的负极接地,所述第二十电阻的第二端分别与所述第二十二电阻的第一端和所述第十六电容的负极连接,所述第二十二电阻的第二端与所述运算放大单元的反向输入端连接;
所述第二双t型滤波器包括:第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第十九电容、第二十电容、第二十六电阻、第二十一电容以及第二十七电阻;所述第二十三电阻的第一端与所述运算放大单元的反向输入端连接,所述第二十三电阻的第二端分别与所述第二十四电阻的第一端和所述第十九电容的正极连接,所述第十九电容的负极分别与所述第二十电容的正极和所述第二十六电阻的第一端连接,所述第二十六电阻的第二端接地,所述第二十四电阻的第二端分别与所述第二十一电容的正极和所述第二十五电阻的第一端连接,所述第二十一电容的负极与所述第二十七电阻的第一端连接,所述第二十七电阻的第二端接地,所述第二十五电阻的第二端和所述第二十电容的负极与所述运算放大单元的输出端连接。9.如权利要求1至4中任一项所述的有源降噪电路,其特征在于,所述有源降噪电路还包括:功率放大模块;所述功率放大模块与所述信号反馈模块的输出端连接;所述功率放大模块,用于对所述滤波后的信号和所述再滤波后的信号进行叠加生成的目标信号进行放大,获得放大信号。10.一种有源降噪装置,其特征在于,所述有源降噪装置包括如权利要求1~9中任一项所述的有源降噪电路。
技术总结
本发明涉及电子技术领域,公开一种有源降噪电路及装置。在本发明中,有源降噪电路包括滤波模块和信号反馈模块,本发明先通过滤波模块对输入信号进行滤波,获得滤波后的信号,并将滤波后的信号传输至信号反馈模块,再通过信号反馈模块对滤波后的信号进行放大,并将放大后的信号传输至滤波模块进行再滤波,将再滤波后的信号传输至信号反馈模块。本发明通过信号反馈模块对放大后的信号传输至滤波模块进行再滤波,能够获得与放大后的信号反相的再滤波后的信号,然后通过信号反馈模块对滤波后的信号和再滤波后的信号进行叠加,能够将滤波后的信号和与滤波信号反相的再滤波信号进行叠加,从而能够有效降低信号噪声。从而能够有效降低信号噪声。从而能够有效降低信号噪声。
技术研发人员:华洋 杜洋 于锴 王若蕙
受保护的技术使用者:歌尔科技有限公司
技术研发日:2021.11.26
技术公布日:2022/3/8