扫地机降噪方法、装置、扫地机及计算机可读存储介质与流程

本发明属于扫地机技术领域，尤其涉及一种扫地机降噪方法、装置、扫地机及计算机可读存储介质。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，扫地机也由初级智能化向着更高程度的智能化程度发展，逐步的取代人工清洁。作为清洁工具，扫地机被广泛应用于人们的家庭与工作中，如家用智能扫地机、工作用中大型扫地机等。但目前的扫地机在工作过程中，会因气流经过风道而产生的有规律的周期性噪音，特别是清扫能力越大的扫地机，其所产生的噪音分贝越高。

现有技术中的扫地机为了降低工作过程中风机的噪音，一般在扫地机的风机口处加上隔音棉，但隔音棉仅能降低几个分贝的噪音，降低噪音的效果并不理想，用户使用体验不佳。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种扫地机降噪方法，旨在解决现有技术中的扫地机的降低噪音的效果不理想，用户使用体验不佳的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种扫地机降噪方法，所述方法包括以下步骤：

获取单位时间内扫地机风机的净值噪音信息，所述净值噪音信息包括净值噪音波形；

根据所述净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段噪音的频谱；

将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器。

本发明实施例还提供一种扫地机降噪装置，所述装置包括：

净值噪音信息获取单元，用于获取单位时间内扫地机风机的净值噪音信息，所述净值噪音信息包括净值噪音波形；

噪音频谱确定单元，用于根据所述净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段噪音的频谱；

反向放大单元，用于将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器。

本发明实施例还提供一种扫地机，所述扫地机包括：

扫地机本体；

设于所述扫地机本体上的风机；

设于所述扫地机本体上的第一咪头，用于拾取风机噪音波形；

设于所述扫地机本体上的第二咪头，用于拾取环境噪音波形；

设于所述扫地机本体上的扬声器，用于将反向放大预设倍率的频段噪音发出；以及

设于所述扫地机本体内的控制器，所述控制器包括如权利要求8所述的扫地机降噪装置。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的扫地机降噪方法。

本发明实施例提供的扫地机降噪方法，先获取单位时间内扫地机风机的净值噪音波形，再通过该净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段噪音的频谱，最后将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器，可以有效降低扫地机风机工作过程中产生的噪音，减少噪音污染，提高用户使用体验。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种扫地机降噪方法的实现流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种扫地机降噪方法的实现流程图；

图3是本发明实施例二提供通过风机噪音波形与环境噪音波形的差值计算出净值噪音波形的波形示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种扫地机降噪方法的实现流程图；

图5是本发明实施例三提供的一种扫地机降噪方法的过滤频率满足预设的频率阈值的所述净值噪音信息，得到目标净值噪音信息的步骤的实现流程图；

图6是本发明实施例六提供的一种扫地机降噪装置的结构示意图；

图7是本发明实施例七提供的一种扫地机降噪装置的净值噪音信息获取单元的结构示意图；

图8是本发明实施例八提供的一种扫地机降噪装置的结构示意图；

图9是本发明实施例八提供的一种扫地机降噪装置的过滤单元的结构示意图

图10是本发明实施例十一提供的一种扫地机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的扫地机降噪方法，根据获取到的单位时间内扫地机风机的净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段噪音的频谱，再将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器。本发明实施例提供的扫地机降噪方法，可以有效降低扫地机风机工作过程中产生的噪音，减少噪音污染，提高用户使用体验。

实施例一

图1示出了本发明实施例一提供的一种扫地机降噪方法的实现流程图，该方法包括以下步骤：

在步骤s101中，获取单位时间内扫地机风机的净值噪音信息，其中，净值噪音信息包括净值噪音波形。

在本发明实施例中，单位时间包括以秒、分钟或小时计算的时间段，如1秒内、5秒内、1分钟内、2分钟内或0.3小时内、0.5小时内、1小时内等，具体可以根据实际情况进行设置。

在步骤s102中，根据净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段噪音的频谱。

在本发明实施例中，预设的转换算法为傅里叶变换算法、快速傅里叶变换算法以及滑窗算法中的任意一种。

作为本发明的一个示例，通过预设的转换算法可以将按时间分布的净值噪音波形转换成按照频率分布的频谱信息。例如取5s内的噪音声波，对此段时间内的噪音声波的净值噪音波形做傅里叶变化，就会得到不同频率点幅度信息的正弦波，取50hz正弦波到10000hz正弦波，这些正弦波全部相加就近似等于5s时间内的噪音声波文件。

在步骤s103中，将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器。

在本发明实施例中，预设的频谱阈值为各频段噪音中频谱值最大的频段，频谱值最大的频段对应的正弦波幅度最大，即该频段的能量值最大。

在本发明实施例中，每个频段对应一个频率。

作为本发明的一个实施例，预设的频谱阈值的取值范围为20hz-20000hz，即人耳可听到的频段的噪音。

例如，5s内50hz的正弦波幅度为29db、100hz正弦波幅度为32db、150hz正弦波幅度为33db、200hz正弦波幅度为63db、10000hz正弦波幅度为17db，则预设的频谱阈值为55db，对应的频率为200hz。

作为本发明的一个实际应用，反向放大预设倍率为2倍，扫地机a在6s内接收到风机的净值噪音波形通过快速傅里叶变换算法转换成不同频率的频谱，频谱中对应的7000hz的正弦波幅度65db最大，则将7000hz频段的噪音反向放大2倍发送给扬声器。

作为本发明的另一个实际应用，反向放大预设倍率为3倍，扫地机a在10s内接收到风机的净值噪音波形通过滑窗算法转换成不同频率的频谱，频谱中对应的500hz的正弦波幅度59db最大，则将500hz频段的噪音反向放大3倍发送给扬声器。

本发明实施例提供扫地机降噪方法，根据获取到的单位时间内扫地机风机的净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段噪音的频谱，再将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器。本发明实施例提供的扫地机降噪方法，可以有效降低扫地机风机工作过程中产生的噪音，减少噪音污染，提高用户使用体验。

实施例二

参见图2，上述步骤s101，具体包括：

在步骤s201中，分别检测扫地机的风机噪音波形与环境噪音波形；

在步骤s202中，获取风机噪音波形与环境噪音波形的差值作为净值噪音波形。

在本发明实施例中，扫地机的风机噪音波形通过安装在风机附近的麦克风或咪头来拾取而检测到的；环境噪音波形通过安装在远离风机的麦克风或咪头来拾取而检测到的。

同时参见图3，在本发明实施例中，通过将风机噪音波形与环境噪音波形进行相减运算，可以精准计算出扫地机风机的净值噪音波形，进而可以精准反向放大满足预设的频谱阈值的频段噪音给扬声器，有效降低了扫地机的噪音分贝，减少了噪音污染。

实施例三

同时参见图4，上述步骤s102之前，还包括：

在步骤s301中，过滤频率满足预设的频率阈值的净值噪音信息，得到目标净值噪音信息，目标净值噪音信息包括目标净值噪音波形。

在本发明实施例中，预设的频率阈值包括：第一预设频率阈值、第二预设频率阈值。

其中，第一预设频率阈值包括20hz、21hz、22hz等，优选地为20hz；第二预设频率阈值包括19khz、19.5khz、20khz等，优选地为20khz。可以理解，一般情况下20hz-20khz频率的声波，为人耳可听到的声波频率范围。

同时参见图5，上述步骤s301，具体包括：

在步骤s401中，过滤频率小于第一预设频率阈值的净值噪音信息，得到过滤后的净值噪音信息；

在步骤s402中，过滤频率大于第二预设频率阈值的过滤后的净值噪音信息，得到目标净值噪音信息，目标净值噪音信息包括目标净值噪音波形。

在本发明的一个示例中，上述步骤s401可以通过低通滤波器来实现，步骤s402可以通过高通滤波器来实现。一般情况下，将一段时间内的净值噪音声信息经过一个低通滤波器，滤除低于20hz频段部分，再通过一个高通滤波器，滤除高于20khz频段部分，即可得到包括目标净值噪音波形的目标净值噪音信息，则剩余部分就是人耳能听见的声音频段。通过对人耳不能听见的频段噪音不做处理，降低cpu的负担，提高了降噪速率。

实施例四

在本发明实施例中，上述步骤s102具体包括：

根据目标净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段目标噪音的频谱。

例如，将扫地机a在10s内获得的目标净值噪音波形通过快速傅里叶变换算法转换成50hz的正弦波幅度为23db.....100hz正弦波幅度为30db......150hz正弦波幅度为22db......200hz正弦波幅度为34db......10000hz正弦波幅度为19db等不同频率的目标噪音的频谱。

本发明实施例提供的扫地机降噪方法，根据目标净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段目标噪音的频谱，可以有效的获得人耳可以听到的各频段噪音所对应的频谱，减少了扫地机cpu的计算压力，提高了计算效率。

实施例五

上述净值噪音信息还包括净值噪音缩小倍率，上述步骤s103中，预设倍率为：与净值噪音缩小倍率相同的倍率。

在本发明的一个示例中，净值噪音缩小倍率为麦克风或咪头在拾取风机净值噪音过程中损失的倍率，该缩小倍率可以是2倍、3倍、3.5倍、4倍、7倍、10倍等，具体根据实际检测到的缩小倍率确定。

在本发明实施例中，扬声器相应的放置在风机噪音源附近，以便更好的与风机噪音进行相互抵消。

本发明实施例提供的扫地机降噪方法，通过将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器，使安装在噪音源附近的扬声器发出的声波的波形，刚好与噪音源发出的功率最大部分的噪音的声波的波形反向，两者的能量相互抵消，使噪音有效下降10-20分贝(db)。

实施例六

图6示出了本发明实施例六提供的一种扫地机降噪装置500的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该装置500包括：

净值噪音信息获取单元510，用于获取单位时间内扫地机风机的净值噪音信息，净值噪音信息包括净值噪音波形。

在本发明实施例中，单位时间包括以秒、分钟或小时计算的时间段，如1秒内、5秒内、1分钟内、2分钟内或0.3小时内、0.5小时内、1小时内等，具体可以根据实际情况进行设置。

噪音频谱确定单元520，用于根据净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段噪音的频谱。

在本发明实施例中，预设的转换算法为傅里叶变换算法、快速傅里叶变换算法以及滑窗算法中的任意一种。

作为本发明的一个示例，通过预设的转换算法可以将按时间分布的净值噪音波形转换成按照频率分布的频谱信息。例如取5s内的噪音声波，对此段时间内的噪音声波的净值噪音波形做傅里叶变化，就会得到不同频率点幅度信息的正弦波，取50hz正弦波到10000hz正弦波，这些正弦波全部相加就近似等于5s时间内的噪音声波文件。

反向放大单元530，用于将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器。

在本发明实施例中，预设的频谱阈值为各频段噪音中频谱值最大的频段，频谱值最大的频段对应的正弦波幅度最大，即该频段的能量值最大。

在本发明实施例中，每个频段对应一个频率。

作为本发明的一个实施例，预设的频谱阈值的取值范围为20hz-20000hz，即人耳可听到的频段的噪音。

例如，5s内50hz的正弦波幅度为29db、100hz正弦波幅度为32db、150hz正弦波幅度为33db、200hz正弦波幅度为63db、10000hz正弦波幅度为17db，则预设的频谱阈值为55db，对应的频率为200hz。

作为本发明的一个实际应用，反向放大预设倍率为2倍，扫地机a在6s内接收到风机的净值噪音波形通过快速傅里叶变换算法转换成不同频率的频谱，频谱中对应的7000hz的正弦波幅度65db最大，则将7000hz频段的噪音反向放大2倍发送给扬声器。

作为本发明的另一个实际应用，反向放大预设倍率为3倍，扫地机a在10s内接收到风机的净值噪音波形通过滑窗算法转换成不同频率的频谱，频谱中对应的500hz的正弦波幅度59db最大，则将500hz频段的噪音反向放大3倍发送给扬声器。

本发明实施例提供的扫地机降噪装置，根据获取到的单位时间内扫地机风机的净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段噪音的频谱，再将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器。本发明实施例提供的扫地机降噪装置，可以有效降低扫地机风机工作过程中产生的噪音，减少噪音污染，提高用户使用体验。

实施例七

同时参见图7，上述净值噪音信息获取单元510，具体包括：

检测模块511，用于分别检测扫地机的风机噪音波形与环境噪音波形；

净值噪音信息获取模块512，用于获取风机噪音波形与环境噪音波形的差值作为净值噪音波形。

在本发明实施例中，扫地机的风机噪音波形通过安装在风机附近的麦克风或咪头来拾取而检测到的；环境噪音波形通过安装在远离风机的麦克风或咪头来拾取而检测到的。

同时参见图3，在本发明实施例中，通过将风机噪音波形与环境噪音波形进行相减运算，可以精准计算出扫地机风机的净值噪音波形，进而可以精准反向放大满足预设的频谱阈值的频段噪音给扬声器，有效降低了扫地机的噪音分贝，减少了噪音污染。

实施例八

同时参见图8，图8示出了本发明实施例八提供的一种扫地机降噪装置600的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，该装置600与上述装置500的不同之处在于，该装置600还包括：

过滤单元610，用于过滤频率满足预设的频率阈值的净值噪音信息，得到目标净值噪音信息，目标净值噪音信息包括目标净值噪音波形。

在本发明实施例中，预设的频率阈值包括：第一预设频率阈值、第二预设频率阈值。

其中，第一预设频率阈值包括20hz、21hz、22hz等，优选地为20hz；第二预设频率阈值包括19khz、19.5khz、20khz等，优选地为20khz。可以理解，一般情况下20hz-20khz频率的声波，为人耳可听到的声波频率范围。

同时参见图9，上述过滤单元610，具体包括：

第一过滤模块611，用于过滤频率小于第一预设频率阈值的净值噪音信息，得到过滤后的净值噪音信息；

第二过滤模块612，用于过滤频率大于第二预设频率阈值的过滤后的净值噪音信息，得到目标净值噪音信息，目标净值噪音信息包括目标净值噪音波形。

在本发明的一个示例中，上述第一过滤模块611可以通过低通滤波器来实现，第二过滤模块612可以通过高通滤波器来实现。一般情况下，将一段时间内的净值噪音声信息经过一个低通滤波器，滤除低于20hz频段部分，再通过一个高通滤波器，滤除高于20khz频段部分，即可得到包括目标净值噪音波形的目标净值噪音信息，则剩余部分就是人耳能听见的声音频段。通过对人耳不能听见的频段噪音不做处理，降低cpu的负担，提高了降噪速率。

实施例九

在本发明实施例中，上述噪音频谱确定单元520，具体包括：

噪音频谱确定模块，用于根据目标净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段目标噪音的频谱。

例如，将扫地机a在10s内获得的目标净值噪音波形通过快速傅里叶变换算法转换成50hz的正弦波幅度为23db.....100hz正弦波幅度为30db......150hz正弦波幅度为22db......200hz正弦波幅度为34db......10000hz正弦波幅度为19db等不同频率的目标噪音的频谱。

本发明实施例提供的扫地机降噪装置，根据目标净值噪音波形和预设的转换算法确定出对应的各频段目标噪音的频谱，可以有效的获得人耳可以听到的各频段噪音所对应的频谱，减少了扫地机cpu的计算压力，提高了计算效率。

实施例十

上述净值噪音信息还包括净值噪音缩小倍率，上述反向放大单元530中，反向放大预设倍率为：

反向放大与净值噪音缩小倍率相同的倍率。

在本发明的一个示例中，净值噪音缩小倍率为麦克风或咪头在拾取风机净值噪音过程中损失的倍率，该缩小倍率可以是2倍、3倍、3.5倍、4倍、7倍、10倍等，具体根据实际检测到的缩小倍率确定。

在本发明实施例中，扬声器相应的放置在风机噪音源附近，以便更好的与风机噪音进行相互抵消。

本发明实施例提供的扫地机降噪装置，通过将满足预设的频谱阈值的频段噪音反向放大预设倍率发送给扬声器，使安装在噪音源附近的扬声器发出的声波的波形，刚好和噪音源发出的功率最大部分的噪音的声波的波形反向，两者的能量相互抵消，使噪音有效下降10-20分贝(db)。

实施例十一

参见图10，在本发明实施例中，还提供一种扫地机，该扫地机包括：

扫地机本体1；

设于扫地机本体1上的风机2；

设于扫地机本体1上的第一咪头3，用于拾取风机噪音波形；

设于扫地机本体1上的第二咪头4，用于拾取环境噪音波形；

设于扫地机本体1上的扬声器5，用于将反向放大预设倍率的频段噪音发出；以及

设于扫地机本体1内的控制器6，控制器6包括上述的扫地机降噪装置500或装置600。

本发明实施例提供一种扫地机，该扫地机包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时实现上述各个扫地机降噪方法实施例中的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在上述扫地机中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，上述扫地机的描述仅仅是示例，并不构成对上述扫地机的限定，可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、微控制单元(microcontrollerunit，mcu)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是上述扫地机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个扫地机的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述扫地机的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

上述扫地机集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例系统中的全部或部分单元功能，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的功能。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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