降噪装置及降噪方法与流程

本发明涉及主动降噪领域，具体而言，涉及一种降噪装置及降噪方法。

背景技术：

目前，家电产品如吸油烟机、空调外机等，在工作过程中会产生大量的噪声，严重影响了用户的体验效果，这些噪声包括电机噪声、压缩机噪声和气动噪声等，主要频率成分集中在低频段。

现有技术中一般采用吸声材料来达到降噪的目的，但是这些方法仅对声波中的高频声波有明显效果；现有技术中还公开了通过主动降噪的方法实现降低噪声的目的，但是主动降噪的各部分装置采用分布式安装，对不同的引用场景需要单独制定控制策略，不能实现降噪装置的集成，通用性低。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种降噪装置及降噪方法，以解决现有技术中的降噪装置的通用性低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种降噪装置，包括：机体，机体内设置有安装腔；发声装置，发声装置的至少部分安装在安装腔内，用于发出第一声波；采声装置连接部，设置在机体上，采声装置连接部用于与采声装置电连接，用于传输采声装置采集的第二声波，将第一声波与原始声波相互抵消后的残留声波信息反馈给控制模块；控制模块，安装在安装腔内，发声装置和采声装置连接部均与控制模块连接。

进一步地，采声装置连接部为多个，多个采声装置连接部间隔设置在机体上。

进一步地，降噪装置还包括：第一功能转换按键，设置在机体上并与采声装置连接部连接，以通过第一功能转换按键控制采声装置连接部的工作状态。

进一步地，第一功能转换按键为多个，多个第一功能转换按键与多个采声装置连接部一一对应地设置。

进一步地，降噪装置还包括：第二功能转换按键，设置在机体上，第二功能转换按键与发声装置连接，以通过操作第二功能转换按键控制发声装置的工作状态。

进一步地，降噪装置还包括：吸声部件，安装在安装腔内，吸声部件的至少部分与安装腔的内壁贴合，吸声部件用于吸取第一声波中的至少部分高频声波。

进一步地，机体包括：盖板，设置在安装腔的上方，发声装置的至少部分安装在盖板上，发声装置的发声腔朝向安装腔的外侧。

进一步地，发声装置为扬声器。

进一步地，安装腔包括相邻设置的第一安装腔和第二安装腔，控制模块安装在第一安装腔内，发声装置的至少部分安装在第二安装腔内。

进一步地，降噪装置还包括：隔板，设置在安装腔内，隔板的侧面与安装腔的侧壁贴合，以通过隔板将安装腔分为第一安装腔和第二安装腔。

根据本发明的另一方面，提供了一种主动降噪方法，适用于上述的降噪装置，降噪方法包括：s10：将降噪装置安装在待降噪装置内；s20：根据安装场景不同，确定采声装置的设置位置；s30：启动降噪装置后对工作环境进行声场识别；s40：进入主动降噪模式，控制发声装置发出第一声波。

应用本发明的技术方案，降噪装置，包括机体、发声装置、采声装置连接部和控制模块，机体内设置有安装腔，发声装置的至少部分安装在安装腔内，用于发出第一声波；采声装置连接部设置在机体上，采声装置连接部用于与采声装置电连接，用于传输采声装置采集的第二声波，将第一声波与原始声波相互抵消后的残留声波信息反馈给控制模块；控制模块安装在安装腔内，发声装置和采声装置连接部均与控制模块连接。这样能够对降噪装置进行集成设置，在布置降噪装置时，无需对降噪装置的各个部件进行分别布置，只需将采声装置通过导线连接至采声装置连接部即可，减小了安装空间，可将降噪装置整体安装在不同的待降噪设备中，提高了降噪装置的适用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的降噪装置的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的降噪装置的俯视图；

图3示出了根据图2的降噪装置的a-a面截面图；

图4示出了根据本发明的主动降噪方法的流程图；

图5示出了根据本发明的主动降噪方法的控制图；以及

图6示出了根据本发明的主动降噪的原理图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、机体；10、安装腔；2、发声装置；3、采声装置连接部；4、第一功能转换按键；5、第二功能转换按键；6、吸声部件；11、盖板；101、第一安装腔；102、第二安装腔；7、隔板；8、通讯接口；9、电源接口；12、控制模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种降噪装置，请参考图1至图3，包括：机体1，机体1内设置有安装腔10；发声装置2，发声装置2的至少部分安装在安装腔10内，用于发出第一声波；采声装置连接部3，设置在机体1上，采声装置连接部3用于与采声装置电连接，用于传输采声装置采集的第二声波，以使至少部分的第一声波与至少部分的第二声波相互抵消；控制模块12，安装在安装腔10内，发声装置2和采声装置连接部3均与控制模块12连接。

根据本发明提供的降噪装置，包括机体1、发声装置2、采声装置连接部3和控制模块12，机体1内设置有安装腔10，发声装置2的至少部分安装在安装腔10内，用于发出第一声波，第一声波用来抵消被控噪声对应的原始声波；采声装置连接部3设置在机体1上，采声装置连接部3用于与采声装置电连接，用于传输采声装置采集的第二声波，以使至少部分的第一声波与至少部分的第二声波相互抵消，其中，第二声波中包括被控噪声的原始声波以及第一声波与原始声波相互抵消后的声波信息；控制模块12安装在安装腔10内，发声装置2和采声装置连接部3均与控制模块连接。这样能够对降噪装置进行集成设置，在布置降噪装置时，无需对降噪装置的各个部件进行分别布置，只需将采声装置通过导线连接至采声装置连接部3即可，减小了安装空间，可将降噪装置整体安装在不同的待降噪设备中，提高了降噪装置的适用性。

为了使降噪装置适应不同的待降噪环境，采声装置连接部3为多个，多个采声装置连接部3间隔设置在机体1上。这样可同时连接多个采声装置，采声装置优选为麦克风，部分应用场景也可以是加速度传感器。在更换待降噪设备时，无需在根据新的待降噪设备对采声装置程序进行单独编程，多个采声装置连接部3可根据实际情况自由配置。

在具体实施时，降噪装置还包括：第一功能转换按键4，设置在机体1上并与采声装置连接部3连接，以通过第一功能转换按键4控制采声装置连接部3的工作状态。通过操作第一功能转换按键4，在降噪装置更换待降噪设备时，对采声装置的功能进行选择。

在本发明提供的实施例中，第一功能转换按键4为多个，多个第一功能转换按键4与多个采声装置连接部3一一对应地设置。可通过第一功能转换按键4分别对对应的采声装置连接部3连接的麦克风进行功能选择。

在具体实施的过程中，降噪装置还包括：第二功能转换按键5，设置在机体1上，第二功能转换按键5与发声装置2连接，以通过操作第二功能转换按键5控制发声装置2的工作状态。在实际应用过程中，在降噪装置首次安装在待降噪设备中或降噪装置所处的声场发生变化时，需要对待降噪设备中的噪声进行声场识别，以确定噪声的声波信息，若降噪装置所处声场环境不变，则直接进行主动降噪即可，通过设置第二功能转换按键5，实现声场识别和主动降噪两种功能的选择。

由于采声装置采集的第二声波中的主要声波为低频声波，为了优化降噪效果，减小发声装置2产生的高频声波，降噪装置还包括：吸声部件6，安装在安装腔10内，吸声部件6的至少部分与安装腔10的内壁贴合，吸声部件6用于吸取第一声波中的至少部分高频声波。吸声部件6可以为吸声海绵等吸声材料，主要吸收第一声波中的至少部分高频声波，以使第一声波中的低频声波与第二声波中的低频声波相互抵消，减小高频部分引入的干扰。

在本发明提供的实施例中，机体1包括：盖板11，设置在安装腔10的上方，发声装置2的至少部分安装在盖板11上，发声装置2的发声腔朝向安装腔10的外侧。优选地，发声装置2为扬声器。其中，机体1还包括底板和多个侧板，多个侧板沿底板的周向依次连接，盖板11与底板相对设置，以在底板、多个侧板和盖板11之间构成安装腔10，底板、多个侧板和盖板11内均设置有中空结构，吸声部件6安装在中空结构内，以提高吸声部件6的吸声效果。

为了避免发声装置2发出的声波对控制模块造成影响，安装腔10包括相邻设置的第一安装腔101和第二安装腔102，控制模块安装在第一安装腔101内，发声装置2的至少部分安装在第二安装腔102内。

具体地，降噪装置还包括：隔板7，设置在安装腔10内，隔板7的侧面与安装腔10的侧壁贴合，以通过隔板7将安装腔10分为第一安装腔101和第二安装腔102。隔板7为中空板体，隔板7内安装有吸声材料。

在具体实施时，机体1上还设置有通讯接口8和电源接口9，电源接口9用于对降噪装置通电，可以将多个降噪装置同时安装在待降噪设备中，其中，多个降噪装置通过通讯接口8相互连接。通讯接口8优选为rj45接口，通讯接口也可以为usb或者can(控制器局域网络)。

本发明还提供了一种降噪方法，如图4所示，适用于上述实施例的降噪装置，主动降噪方法包括：s10：将降噪装置安装在待降噪装置内；s20：根据安装场景不同，确定采声装置的设置位置；s30：启动降噪装置后对工作环境进行声场识别；s40：进入主动降噪模式，控制发声装置发出第一声波。

具体地，如图5所示，首先将一个或者多个降噪装置安装在待降噪装置内，对一个降噪装置与待降噪装置之间，或，将多个降噪装置之间和多个降噪装置与待降噪装置之间进行通讯连接；其次，进行功能选择，选择进行声场识别或主动降噪，当降噪装置所处的声场环境发生变化时，选择声场设别时，对降噪装置上电，多个降噪装置之间开始进行程序识别，识别出多个降噪装置中的主模块和从模块，之后控制发声装置发生进行声场辨识，声场辨识之后，采集待降噪装置发出的声波信息，等待切换降噪装置的功能至主动降噪；当功能选择为主动降噪时，对降噪装置进行上电，对多个降噪装置之间开始进行程序识别，识别出多个降噪装置中的主模块和从模块，之后开始进行主动降噪模式。

其中，s10：将适当数量的降噪装置安装在待降噪装置内，可以安装一个或多个降噪装置；s20：根据安装场景不同，确定采声装置的设置位置；对于噪声源比较明显的应用场景，可将部分采声装置安装在噪声源附近作为前馈装置采集噪声源信号给控制器。其他麦克风安装在被控声场附近，作为反馈装置将发声装置2产生的第一声波与原始声波叠加后的声波信息反馈给控制器。如果应用场景中噪声源不明显，可将所有采声装置设置为反馈，并将其布置在被控区域附近；前馈和反馈麦克风信号功能图如图6所示；s30：启动降噪装置后对工作环境进行声场识别；s40：进入主动降噪模式，控制发声装置发出第一声波。

在实际使用的过程中，将若干个降噪装置(可以是一个降噪装置)选择合适的安装位置安装到待降噪设备或环境中；在此以若干个降噪装置为例，若干个降噪装置之间通过通讯接口8相互连接，选择若干个降噪装置中的一个降噪装置为主模块，其他降噪装置作为从模块，其中，主模块作为多个从模块的基准，在调节声波频率或者声场环境时，以主模块的参数作为参照；之后麦克风阵列通过采声装置连接部与降噪装置相连接，麦克风阵列中的多个麦克风可以适当分配连接到各个降噪装置中，多个降噪装置采集完的麦克风信号同一通过通讯接口8发送至主模块中进行处理和分配。

在通电之前，首先需要对降噪装置的功能通过第二功能转换按键进行操作，以选择降噪装置的功能为“声场识别”或“主动降噪”；对每一个连接到降噪装置的麦克风进行功能选择，选择分别为“反馈”或“前馈”，目标降噪区域布置的麦克风对应功能选择“反馈”，噪声源附近的麦克风对应功能选择“前馈”，各降噪装置所连接的麦克风个数总和中，被选择为“反馈”的麦克风数量大于等于1个(可以所有的麦克风均设置为“反馈”)。

在预定时间内，依次对各个降噪装置进行通电，预定时间优选为20s，其中，通过通电后等待20s，内部程序会自动运行开始识别连接到程序中的从模块数量，若从模块没有通电，主模块就会忽略该从模块，由于主模块和从模块上电时序有一定差别，因此主模块通电后会等待一段时间，确保需要使用的从模块均连入程序中，之后系统自动识别降噪装置，以及多个麦克风的功能选择，同时各降噪装置根据其自身的通讯接口的连接数量，自动识别并定义主模块和从模块；在“声场识别”模式下，控制器依次驱动各模块中的发声装置2发出声音来识别声场信息。

在声场识别完成后，各模块的扬声器均停止发出声音，各模块进行等待模式，用户将主模块的功能选择为“主动降噪”；之后系统开始进行主动降噪模式进行噪声消除，在降噪过程中，控制系统实时监测麦克风信号，如果出现部分麦克风信号异常，控制系统会停止降噪，并将对应采声装置连接部的指示灯点亮，提醒用户检测该对应位置的麦克风是否连接正确。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

根据本发明提供的降噪装置，包括机体1、发声装置2、采声装置连接部3和控制模块12，机体1内设置有安装腔10，发声装置2的至少部分安装在安装腔10内，用于发出第一声波；采声装置连接部3设置在机体1上，采声装置连接部3用于与采声装置电连接，用于传输采声装置采集的第二声波，以使至少部分的第一声波与至少部分的第二声波相互抵消；控制模块安装在安装腔10内，发声装置2和采声装置连接部3均与控制模块连接。这样能够对降噪装置进行集成设置，在布置降噪装置时，无需对降噪装置的各个部件进行分别布置，只需将采声装置通过导线连接至采声装置连接部3即可，减小了安装空间，可将降噪装置整体安装在不同的待降噪设备中，提高了降噪装置的适用性。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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