一种非稳态噪声自适应控制系统的制作方法

本发明涉及非稳态噪声控制技术领域，具体涉及一种非稳态噪声自适应控制系统。

背景技术：

针对风动凿岩机、风动装岩机、空压机等产生的随机间歇性噪声，其计权声级可达到会对作业人员的听觉健康产生不良影响，并可能引起神经系统问题，因此，相关作业人员的噪声防护是工人职业健康的必要保障条件之一。在作业现场最有效也最常用的方法是佩戴噪声护耳器，而最常用的噪声护耳器为噪声防护耳罩。对于此类间歇性、变强性噪声环境，佩戴传统噪声防护耳罩存在以下不足：完全依靠主观的定性判断噪声信号，当噪声出现时需要人为的去佩带，噪声消失时又取下来，一方面佩戴不方便，同时其可靠性不高；耳罩佩带压力无法调节，导致佩戴时不舒适，时间长了甚至引起头晕、耳闷和恶心等症状；带上耳罩后，隔绝噪声的同时也会影响交流。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有噪声防护耳罩存在的上述不足，提出了一种在不同的非稳态噪声环境下，能够控制对作业场所声音的选择性接受的非稳态噪声自适应控制系统。

本发明具体采用如下技术方案：

一种非稳态噪声自适应控制系统，该系统连接于防护耳罩上，用于在非稳态噪声环境下工人日常巡检高噪声设备时佩戴。

优选地，所述系统包括信号采集模块、外部驱动模块、单片机和电机，所述单片机中设置有噪声临界阈值和噪声下限阈值，通过判断外部噪声强度与噪声临界阈值、噪声下限阈值大大小关系，以及对应的单片机的p1.6引脚的输出电平和p1.7引脚的输出电平状态，控制电机的正反转。

优选地，

当信号采集模块采集的外部噪声强度高于噪声临界阈值，同时单片机的p1.6引脚输出高电平，单片机控制电机正传，电机推到防护耳罩贴近耳朵，信号采集模块再返回继续采样，继续反馈外部噪声与临界噪声阈值的大小和单片机的p1.6引脚的电平信号，重复循环直至采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值或者耳罩体被推紧至极限位置，电机停止运转，延时后返回采样；

当信号采集模块采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值时，或者单片机的p1.6引脚输出为低电平时，电机停止转动，延时后，重新采样，并判断外部噪声强度与噪声下限阈值的大小关系以及单片机的p1.7引脚的电平信号，若外部噪声低于噪声下限阈值，同时p1.7引脚输出为高电平时，电机反转释放防护耳罩，再返回采样，反馈当前外部噪声强度与噪声下限阈值的大小关系和单片机的p1.7引脚的电平信号，如此循环直至外部噪声高于噪声下限阈值或者耳罩体释放到离耳部最远的极限位置，电机停止，延时后返回采样；若外部噪声高于噪声下限阈值或单片机的p1.7引脚的电平信号为低电平，电机停止，延时后返回采样。

优选地，所述噪声临界阈值为人体耳部感觉舒适度的上限噪声强度。

优选地，所述噪声下限阈值为人体耳部感觉安静的噪声强度值。

优选地，所述延时时长为3s。

优选地，该系统基于数字信号能够实现对信号采集模块的设置与启动、采集数据的判断处理，外部驱动模块与单片机的接口设置。

优选地，当信号采集模块采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值，同时单片机的p1.6引脚输出为低电平时，电机也停止转动。

优选地，当外部噪声强度高于噪声下限阈值且单片机的p1.7引脚的电平信号为低电平时，电机停止，延时后返回采样。

本发明具有如下有益效果：

该系统对环境噪声具有自适应功能，通过将外部噪声与噪声临界阈值和噪声下限阈值比较，以及结合对应的单片机的管脚的高低电平状态，输出信号控制电机带动防护耳罩贴近或远离耳朵，可以解决在不同频率、强度噪声环境下，对作业场所声音的选择性接受，既能保护听力、又不影响日常工作及交流。

附图说明

图1为非稳态噪声自适应控制系统噪声信号采集流程框图；

图2为非稳态噪声自适应控制系统流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

如图1和图2所示，

实施例一

一种非稳态噪声自适应控制系统，该系统连接于防护耳罩上，用于在非稳态噪声环境下工人日常巡检高噪声设备时佩戴。

该系统基于数字信号能够实现对信号采集模块的设置与启动、采集数据的判断处理，外部驱动模块与单片机的接口设置，包括信号采集模块、外部驱动模块、单片机和电机，所述单片机中设置有噪声临界阈值和噪声下限阈值，通过判断外部噪声强度与噪声临界阈值、噪声下限阈值大大小关系，以及对应的单片机的p1.6引脚的输出电平和p1.7引脚的输出电平状态，控制电机的正反转，具体的为：

定义噪声临界阈值为人体耳部感觉舒适度的上限噪声强度，噪声下限阈值为人体耳部感觉安静的噪声强度值。

当信号采集模块采集的外部噪声强度高于噪声临界阈值，同时单片机的p1.6引脚输出高电平，单片机控制电机正传，电机推到防护耳罩贴近耳朵，信号采集模块再返回继续采样，继续反馈外部噪声与临界噪声阈值的大小和单片机的p1.6引脚的电平信号，重复循环直至采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值或者耳罩体被推紧至极限位置，电机停止运转，延时3s后返回采样；

当信号采集模块采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值时，或者单片机的p1.6引脚输出为低电平时(当信号采集模块采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值，同时单片机的p1.6引脚输出为低电平时)，电机停止转动，延时若干秒后，重新采样，并判断外部噪声强度与噪声下限阈值的大小关系以及单片机的p1.7引脚的电平信号，若外部噪声低于噪声下限阈值，同时p1.7引脚输出为高电平时，电机反转释放防护耳罩，再返回采样，反馈当前外部噪声强度与噪声下限阈值的大小关系和单片机的p1.7引脚的电平信号，如此循环直至外部噪声高于噪声下限阈值或者耳罩体释放到离耳部最远的极限位置，电机停止，延时若干秒后返回采样；若外部噪声高于噪声下限阈值或单片机的p1.7引脚的电平信号为低电平(外部噪声强度高于噪声下限阈值且单片机的p1.7引脚的电平信号为低电平时)，电机停止，延时若干秒后返回采样。

实施例二

一种非稳态噪声自适应控制系统，该系统连接于防护耳罩上，用于在非稳态噪声环境下工人日常巡检高噪声设备时佩戴。

该系统基于数字信号能够实现对信号采集模块的设置与启动、采集数据的判断处理，外部驱动模块与单片机的接口设置，包括信号采集模块、外部驱动模块、单片机和电机，所述单片机中设置有噪声临界阈值和噪声下限阈值，通过判断外部噪声强度与噪声临界阈值、噪声下限阈值大大小关系，以及对应的单片机的p1.6引脚的输出电平和p1.7引脚的输出电平状态，控制电机的正反转，具体的为：

当信号采集模块采集的外部噪声强度高于噪声临界阈值，同时单片机的p1.6引脚输出高电平，单片机控制电机正传，电机推到防护耳罩贴近耳朵，信号采集模块再返回继续采样，继续反馈外部噪声与临界噪声阈值的大小和单片机的p1.6引脚的电平信号，重复循环直至采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值或者耳罩体被推紧至极限位置，电机停止运转，延时3s后返回采样；

当信号采集模块采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值时，或者单片机的p1.6引脚输出为低电平时(当信号采集模块采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值，同时单片机的p1.6引脚输出为低电平时)，电机停止转动，延时3s后，重新采样，并判断外部噪声强度与噪声下限阈值的大小关系以及单片机的p1.7引脚的电平信号，若外部噪声低于噪声下限阈值，同时p1.7引脚输出为高电平时，电机反转释放防护耳罩，再返回采样，反馈当前外部噪声强度与噪声下限阈值的大小关系和单片机的p1.7引脚的电平信号，如此循环直至外部噪声高于噪声下限阈值或者耳罩体释放到离耳部最远的极限位置，电机停止，延时3s后返回采样；若外部噪声高于噪声下限阈值或单片机的p1.7引脚的电平信号为低电平(外部噪声强度高于噪声下限阈值且单片机的p1.7引脚的电平信号为低电平时)，电机停止，延时3s后返回采样。

实施例三

一种非稳态噪声自适应控制系统，该系统连接于防护耳罩上，用于在非稳态噪声环境下工人日常巡检高噪声设备时佩戴。

该系统基于数字信号能够实现对信号采集模块的设置与启动、采集数据的判断处理，外部驱动模块与单片机的接口设置，包括信号采集模块、外部驱动模块、单片机和电机，所述单片机中设置有噪声临界阈值和噪声下限阈值，通过判断外部噪声强度与噪声临界阈值、噪声下限阈值大大小关系，以及对应的单片机的p1.6引脚的输出电平和p1.7引脚的输出电平状态，控制电机的正反转，具体的为：

定义噪声临界阈值为人体耳部感觉舒适度的上限噪声强度，噪声下限阈值为人体耳部感觉安静的噪声强度值。

当信号采集模块采集的外部噪声强度高于噪声临界阈值，同时单片机的p1.6引脚输出高电平，单片机控制电机正传，电机推到防护耳罩贴近耳朵，信号采集模块再返回继续采样，继续反馈外部噪声与临界噪声阈值的大小和单片机的p1.6引脚的电平信号，重复循环直至采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值或者耳罩体被推紧至极限位置，电机停止运转，延时3s后返回采样；

当信号采集模块采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值时，或者单片机的p1.6引脚输出为低电平时(当信号采集模块采集的外部噪声强度低于噪声临界阈值，同时单片机的p1.6引脚输出为低电平时)，电机停止转动，延时3s后，重新采样，并判断外部噪声强度与噪声下限阈值的大小关系以及单片机的p1.7引脚的电平信号，若外部噪声低于噪声下限阈值，同时p1.7引脚输出为高电平时，电机反转释放防护耳罩，再返回采样，反馈当前外部噪声强度与噪声下限阈值的大小关系和单片机的p1.7引脚的电平信号，如此循环直至外部噪声高于噪声下限阈值或者耳罩体释放到离耳部最远的极限位置，电机停止，延时3s后返回采样；若外部噪声高于噪声下限阈值或单片机的p1.7引脚的电平信号为低电平(外部噪声强度高于噪声下限阈值且单片机的p1.7引脚的电平信号为低电平时)，电机停止，延时3s后返回采样。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

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