降噪系统及真空集便器的制作方法

1.本发明涉及真空集便器技术领域，尤其涉及一种降噪系统及真空集便器。


背景技术：

2.在铁路运输过程中，为了满足人们的生理需要，通常在高铁等动车上设置有卫生间。卫生间里配置有真空集便器，真空集便器上设置有阀门和真空组件，真空组件会在真空集便器内部产生一定的负压。当真空集便器排污时，阀门打开，真空集便器外部的气体会在负压的作用下高速流入真空集便器，同时高速流动的气体会将污物冲入真空集便器内部。但是高速流动的气体在阀门处会产生较大的噪音，损坏使用者的听力系统，因此需要进行降噪处理。
3.一般采用降噪系统来对真空集便器排污时的噪音进行降噪，降噪系统包括扬声器、信号处理电路以及声波采集器。声波采集器用于采集真空集便器排污时发出的噪声，并将噪声转化为电信号传递给信号处理电路；信号处理电路根据声波采集器发出的电信号输出相应的反相信号；扬声器接收到反相信号后发出与噪声声波反相的反相声波，从而抑制噪声，实现降噪效果。
4.然而，在对真空集便器排污时的噪音进行降噪时，上述降噪系统的降噪效果较差。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本发明实施例提供一种降噪系统及真空集便器，用于提高降噪系统的降噪效果。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
7.本发明实施例提供一种降噪系统，其中，所述降噪系统包括：
8.触发开关，所述触发开关与用于控制真空集便器的开启或关闭的阀门连接，当所述触发开关开启时，所述触发开关发出第一信号；信号处理器，所述信号处理器包括反相信号发生器，所述反相信号发生器与所述触发开关信号连接，所述反相信号发生器接收到所述第一信号后，经过第一预设时间，所述反相信号发生器发出第一反相信号；所述第一预设时间为所述触发开关开启到所述阀门打开所需的时间；扬声器，所述扬声器与所述信号处理器信号连接，当所述扬声器接收到所述第一反相信号时，所述扬声器发出第一反相声波，所述第一反相声波与所述真空集便器排污时发出的噪声相位相反。
9.本发明实施例提供的降噪系统具有如下优点：
10.本发明实施例提供的降噪系统包括触发开关、信号处理器以及扬声器。触发开关与用于控制真空集便器的开启或关闭的阀门连接，当触发开关开启时，触发开关可以发出第一信号；反相信号发生器接收到第一信号后，在上述阀门打开的同一时间，反相信号发生器发出第一反相信号；扬声器接收到第一反相信号时，发出与真空集便器排污时发出的噪声相位相反的第一反相声波。如此设置，使得真空集便器开始排污时，扬声器可以迅速发出第一反相声波，减小了第一反相声波相对真空集便器排污时产生的噪声的延迟，从而提高
第一反相声波对噪声的抵消效果，提高降噪系统的降噪效果
11.如上所述的降噪系统，其中，所述降噪系统还包括排污阀位置传感器，所述排污阀位置传感器与所述反相信号发生器信号连接，所述排污阀位置传感器用于检测所述阀门的位置信息；当所述排污阀位置传感器检测到所述阀门的处于开启位置时，所述排污阀位置传感器向所述反相信号发生器发送开启信号；当所述反相信号发生器接收到所述第一信号与所述开启信号时，所述反相信号发生器发出所述第一反相信号。
12.如上所述的降噪系统，其中，所述排污阀位置传感器为接近式传感器
13.如上所述的降噪系统，其中，所述降噪系统还包括声波采集器；所述信号处理器还包括信号处理电路，所述信号处理电路分别与所述反相信号发生器、所述声波采集器以及所述扬声器信号连接；所述声波采集器采集低于70分贝的噪声并发出第二信号；当所述信号处理电路接收到所述第二信号时，所述信号处理电路发出第二反相信号；当所述扬声器接收到所述第二反相信号时，所述扬声器发出第二反相声波，第二反相声波与声波采集器采集到的噪声相位相反。
14.如上所述的降噪系统，其中，所述声波采集器为拾音器。
15.如上所述的降噪系统，其中，所述降噪系统还包括功率放大器，所述功率放大器设置于信号处理器与扬声器之间；所述功率放大器分别与所述信号处理电路以及所述扬声器信号连接。
16.如上所述的降噪系统，其中，所述降噪系统还包括功率放大器，所述功率放大器集成在所述信号处理器上；所述功率放大器分别与所述信号处理电路以及所述扬声器信号连接。
17.如上所述的降噪系统，其中，所述降噪系统还包括人耳定位雷达，所述人耳定位雷达与所述信号处理电路信号连接，所述人耳定位雷达用于采集人耳的位置信息并发出第三信号；所述信号处理电路接收到所述第三信号时，所述信号处理电路调整所述第一反相信号和/或所述第二反相信号。
18.如上所述的降噪系统，其中，所述扬声器的数量为2-5个。
19.本发明实施例还提供了一种真空集便器，包括如上所述的降噪系统。由于该真空集便器包括上述降噪系统，因此该真空集便器也具有上述降噪系统的优点，具体可以参考上述降噪系统的相关描述。
附图说明
20.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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是发明的一些实施例，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获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的降噪系统的结构示意图；
22.图2为本发明实施例提供的降噪系统的原理简图；
23.图3为本发明实施例提供的包括排污阀位置传感器的降噪系统原理简图。
24.附图标记说明：
25.1：信号处理器；
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2：反相信号发生器；
26.3：信号处理电路；
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4：触发开关；
27.5：声波采集器；
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6：功率放大器；
28.7：人耳定位雷达；
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8：扬声器；
29.9：排污阀位置传感器。
具体实施方式
30.一般采用的降噪系统需要在声波采集器接收到从噪声源传播到声波采集器的噪声时，才可以产生与噪声相位相反的反相声波，这样就会导致降噪系统产生的反相声波与噪声源产生的噪声之间产生一定的时间差。而真空集便器排污时产生的噪声是一种突然产生且频率变化较快的噪声，由于降噪系统产生的反相声波与真空集便器排污时产生的噪声之间具有时间差，使得反相声波相对噪声具有一定的延迟，反相声波抵消噪声的效果较差，甚至导致反相声波与噪声相互叠加，影响降噪系统的降噪效果。
31.针对上述问题，本发明实施例通过设置反相信号发生器，反相信号发生器与触发开关信号连接，反相信号发生器可以接收触发开关输出的第一信号，并在真空集便器的阀门打开的同时向扬声器发出第一反相信号，使得阀门打开后，扬声器迅速发出第一反相声波，且第一反相声波与真空集便器发出的噪声相位相反。如此设计，减小了第一反相声波与真空集便器排污时产生的噪声之间的时间差，减小了第一反相声波相对真空集便器排污时产生的噪声的延迟，从而提高第一反相声波对噪声的抵消效果，提高降噪系统的降噪效果。
32.为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
33.如图1和图2所示，本发明实施例提供的降噪系统包括触发开关4、信号处理器1以及扬声器8，触发开关4与用于控制真空集便器的开启或关闭的阀门连接，当触发开关4开启时，触发开关4发出第一信号。触发开关4可以是按钮开关、感应式开关等不同种类的开关，具体情况更具实际需要选定，例如本实施例中，触发开关4为按钮开关。按下按钮开关后，经过一段时间，上述阀门打开。
34.信号处理器1包括反相信号发生器2，反相信号发生器2与触发开关4信号连接，反相信号发生器2接收到第一信号后，经过第一预设时间，反相信号发生器2发出第一反相信号；第一预设时间为触发开关4开启到阀门打开所需的时间。扬声器8与信号处理器1信号连接，当扬声器8接收到第一反相信号时，扬声器8发出第一反相声波，第一反相声波与真空集便器排污时发出的噪声相位相反。
35.具体的，反相信号发生器2内预设有反相噪声数据库，反相噪声数据库记录了真空集便器排污过程中发出的噪声所对应的反相噪声的信息。该信息可以通过对真空集便器的一次完整排污过程发出的噪声进行处理得到，也可以通过对真空集便器的数次完整排污过程发出的噪声进行处理得到。当反相信号发生器2接收到第一信号时，经过第一预设时间，反相信号发生器2根据反相噪声数据库中记载的信息发出相应的第一反相信号。
36.第一反相信号可以直接传递给扬声器8，也可以通过信号处理器1中的信号处理电
路3传递给扬声器8，具体情况根据实际需要选定，例如，本实施例中，第一反相信号通过信号处理电路3传递给扬声器8。信号处理电路3将在下文进行介绍。这样设置，可以减少降噪系统的走线数量，使降噪系统更为紧凑。
37.扬声器8与信号处理器1信号连接，当扬声器8接收到第一反相信号时，扬声器8发出第一反相声波，第一反相声波与真空集便器排污时发出的噪声相位相反。
38.这样设置，使得上述真空集便器的阀门打开时，扬声器8可以迅速发出第一反相声波，即减小了第一反相声波与真空集便器排污时的噪声之间的时间差，从而减小了第一反相声波相对真空集便器排污时产生的噪声的延迟，从而提高第一反相声波对噪声的抵消效果，提高降噪系统的降噪效果。
39.扬声器8的数量可以为1个、2个、3个、4个、5个等，具体情况根据实际需要选定，如图1所示，本实施例中，扬声器8的数量为两个。两个扬声器8组成了一个扬声器阵列，通过该扬声器阵列，可以产生立体声场，使得降噪效果更好。
40.扬声器8可以为纸盆式扬声器、号筒式扬声器、球顶形扬声器、磁式扬声器、离子扬声器等不同种类扬声器中的一种，具体情况根据实际需要选定。
41.如图1和图3所示，在一种具体的实施例中，本发明实施例提供的降噪系统还包括排污阀位置传感器9，排污阀位置传感器9与反相信号发生器2信号连接，排污阀位置传感器9用于检测上述阀门的位置信息。排污阀位置传感器9可以为接触器传感器、接近式传感器等不同类型传感器中的一种，具体情况根据实际需要选定，例如，本实施例中，排污阀位置传感器9为接近式传感器。
42.当排污阀位置传感器9检测到上述阀门的处于开启位置时，排污阀位置传感器9向反相信号发生器2发送开启信号；当反相信号发生器2接收到第一信号与开启信号时，反相信号发生器2发出第一反相信号。
43.当触发开关4开启后，阀门处于开启状态时，反相信号发生器2才会发出第一反相信号，使得扬声器8发出第一反相声波。当触发开关4开启后，上述阀门出现故障无法开启时，真空集便器无法产生噪声，同时，排污阀位置传感器9没有发出开启信号，反相信号发生器2不会发出第一反相信号，扬声器8也不会发出第一反相声波。这样设置，可以防止真空集便器的阀门出现故障时，扬声器8产生的第一反相声波损坏使用者的听力系统。
44.如图1所示，本发明实施例提供的信号处理器1还包括信号处理电路3，信号处理电路3分别与反相信号发生器2以及扬声器8信号连接。信号处理电路3可以处理音频信号，也可以起到传递信号的作用。信号处理电路3可以将来自反相信号发生器2的第一反相信号传递给扬声器8，使扬声器8产生第一反相声波。
45.本发明实施例提供的信号处理器1还包括声波采集器5，声波采集器5与信号处理电路3信号连接，声波采集器5可以采集低于70分贝的噪声并发出第二信号，第二信号为声波采集器5采集到的噪声信号对应的电信号。当信号处理电路3接收到第二信号时，信号处理电路3发出第二反相信号。当扬声器8接收到第二反相信号时，扬声器8发出第二反相声波，第二反相声波与声波采集器5采集到的噪声相位相反。
46.声波采集器5可以为声级计、声强计、拾音器等声波采集装置中的一种，具体情况更具实际需要选定，例如，本实施例中，声波采集器5为拾音器。
47.这样设置，可以采集高铁等动车工作时产生的低于70分贝的持续噪声，并且降噪
系统可以根据该持续噪声产生相应的第二反相声波，第二反相声波抵消该持续噪声，从而实现对该持续噪声的降噪，提升使用者的舒适度。
48.如图1所示，在一种具体的实施例中，降噪系统还包括功率放大器6，功率放大器6可以设置于信号处理器1与扬声器8之间，也可以集成在信号处理器1上。功率放大器6分别与信号处理器1以及扬声器8信号连接，功率放大器6可以放大来自信号处理器1的信号，并将放大后的信号发送给扬声器8，从而提高扬声器8所产生的声波强度。
49.本发明实施例提供的降噪系统还包括人耳定位雷达7，人耳定位雷达7与信号处理电路3信号连接，人耳定位雷达7用于采集人耳的位置信息并发出第三信号，第三信号为人耳定位雷达7采集到的人耳位置信息所对应的电信号。当信号处理电路3接收到第三信号时，信号处理电路3调整第一反相信号和/或第二反相信号。
50.信号处理电路3可根据第三信号所记录的人耳位置信息调整输送给每个扬声器8的第一反相信号和/或第二反相信号的强弱。从而通过扬声器阵列在人耳处产生与真空集便器排污时产生的噪声强度相等、相位相反的声波，该声波与真空集便器排污时产生的噪声相互抵消，从而实现降噪系统在人耳位置处的精准降噪。
51.本发明实施例还提供了一种真空集便器，包括上述实施例所述的降噪系统。由于该真空集便器包括上述降噪系统，因此该真空集便器也具有上述降噪系统的优点，具体可以参考上述降噪系统的相关描述。
52.本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
53.在本说明书的描述中，参考术“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。