一种烟机降噪效果理想的控制方法
技术领域
本发明实施例涉及厨房电器技术,尤指一种烟机降噪控制方法。
背景技术
噪音已经成为烟机最主要的三大痛点之一,烟机在运行过程中风道扰流、机体及蜗壳振动等是主要的噪音源,目前主要的烟机降噪方法是通过以下几个方面进行实现:
1、机械降噪及隔音:通过对烟机的蜗壳和出风结构进行降噪设计,可以减少蜗壳扰流产生的噪声,但是由于烟机的噪声源频谱差异大,单一的结构难以适应各种复杂噪声环境。
2、直流无刷电机变频调速,低频运行加上较好的功率输出,可以在一定程度上减少风机运行噪音,但无法从根本上有效减少扰流和共振噪声。
3、主动降噪技术近两年逐渐被大家所认知,通过采样环境噪声,并输出与噪声的相位取反、幅值相同的信号,达到降低烟机运行噪声的效果,由于人耳距离烟机距离较远,人与烟机不是一个整体且在密闭空间,环境噪声的干扰,主动降噪效果较差。
发明内容
本发明实施例提供了一种烟机降噪控制方法,能够更好地对烟机进行降噪,提升降噪效果。
本发明实施例采用如下技术方案:
一种烟机降噪效果理想的控制方法,包括:
按照预设的补偿频谱对烟机部件进行振动补偿;
采集烟机的噪音音频;
若所述烟机的噪音音频不满足预定条件,则调整所述补偿频谱。
可选地,所述采集烟机的噪音音频之后,烟机降噪控制方法还包括:
检测烟机止回阀是否异常;
当所述烟机止回阀异常时,判断增压排烟次数是否大于第一预设阈值,其中,所述增压排烟次数的初始值为X,X为整数;
若所述增压排烟次数小于或等于所述第一预设阈值,则增大烟机的风机转速,并将所述增压排烟次数加1;若所述增压排烟次数大于所述第一预设阈值,则判定所述烟机止回阀损坏。
可选地,所述检测烟机止回阀是否异常包括:
从所述烟机的噪音音频中提取出所述烟机止回阀产生的噪音音频;
根据所述烟机止回阀产生的噪音音频来检测所述烟机止回阀是否异常。
可选地,所述采集烟机的噪音音频之后,烟机降噪控制方法还包括:
检测烟机叶轮是否运行异常;
当所述烟机叶轮运行异常时,降低烟机的风机转速;
若在降低烟机的风机转速之后所述烟机叶轮恢复正常运行,则提高烟机的风机转速;若在降低烟机的风机转速之后所述烟机叶轮依然运行异常,则判定所述烟机叶轮出现偏心故障。
可选地,所述检测烟机叶轮是否运行异常,包括:
从所述烟机的噪音音频中提取出烟机叶轮产生的噪音音频;
根据所述烟机叶轮产生的噪音音频来检测烟机叶轮是否运行异常。
可选地,所述采集烟机的噪音音频之后,烟机降噪控制方法还包括:
如果启动所述烟机的静音模式,则从所述烟机的噪音音频中提取出烟机噪声的声音强度;
若所述烟机噪声的声音强度大于预设的静音强度值,则降低烟机的风机转速。
可选地,所述预定条件包括:在进行振动补偿后所述烟机的噪音音频频率小于在进行振动补偿前所述烟机的噪音音频频率,和/或在进行振动补偿后所述烟机的噪音音频幅值小于在进行振动补偿前所述烟机的噪音音频幅值。
可选地,若所述烟机的噪音音频不满足所述预定条件,则调整所述补偿频谱之前,烟机降噪控制方法还包括:
判断所述补偿频谱的调整次数是否大于第二预设阈值,其中所述补偿频谱的调整次数的初始值为Y,Y为整数;
若判定所述补偿频谱的调整次数小于或等于所述第二预设阈值,则执行调整所述补偿频谱的步骤,并将所述补偿频谱的调整次数加1;若判定所述补偿频谱的调整次数大于所述第二预设阈值,则执行预定动作,并将所述补偿频谱的调整次数设置为初始值Y。
可选地,所述预定动作包括:降低烟机的风机转速;
在降低所述烟机的风机转速之后,烟机降噪控制方法还包括:
若检测到提高烟机的风机转速的指令,则按照所述指令控制所述烟机的风机转速。
可选地,通过音频传感器采集所述烟机的噪音音频。
本发明实施例的有益效果包括:
1、本发明实施例方案在对烟机部件进行振动补偿之后,如果烟机的噪音音频不满足预定条件,说明按照预设的补偿频谱对烟机部件进行振动补偿并没有实现降噪或者没有达到比较好的降噪效果,则重新调整补偿频谱,以按照调整后的补偿频谱对烟机部件进行振动补偿,从而实现了振动补偿的闭环控制,能够更好地对烟机进行降噪,提升降噪效果,进而提升用户的使用体验。
2、本发明实施例方案中,如果烟机止回阀异常,说明油烟无法正常排出,通过增大烟机的风机转速来增压排烟,确保油烟的正常排出及避免油烟倒灌。如果增压排烟次数大于第一预设阈值,说明进行了很多次增压排烟都无法将烟机止回阀恢复到正常,则可以判定烟机止回阀出现了无法自动修复性地损坏,需要用户对烟机止回阀进行维修,从而实现了烟机止回阀是否损坏的自动检测。
3、本发明实施例方案中,如果烟机使用了很长时间,烟机叶轮上会出现很多油污,油污在重力的作用下会导致烟机叶轮出现偏心故障。在烟机叶轮运行异常时,说明烟机叶轮可能出现偏心故障,则进入叶轮偏心故障的进一步检测。具体通过降低烟机风机的转速,如果降低烟机风机的转速后烟机叶轮恢复正常运行,说明烟机叶轮并不是出现偏心故障,是由于风机转速过大导致的烟机叶轮产生比较大的噪声造成的误判断;如果降低烟机风机的转速后烟机叶轮依然运行异常,即无论风机转速是高还是低烟机叶轮都是运行异常,可以判定烟机叶轮出现了偏心故障,需要用户对烟机叶轮进行维修。
4、本发明实施例方案中,如果启动烟机的静音模式,说明用户需要烟机噪声的声音强度比较小。如果烟机噪声的声音强度小于或等于预设的静音强度值,说明烟机运行满足了用户的静音需求;如果烟机噪声的声音强度大于预设的静音强度值,通过降低烟机的风机转速来降噪,以使烟机运行满足用户的静音需求。
5、本发明实施例方案通过判断补偿频谱的调整次数是否大于第三预设阈值,如果补偿频谱的调整次数大于第三预设阈值,说明调整了很多次的补偿频谱都无法使得烟机部件的振动频谱满足预定条件,也就说明了无法通过振动补偿的方式来实现降噪,则更换其他的方式(执行预定动作)来降噪,从而保证烟机降噪效果。
6、本发明实施例方案中预定动作包括降低烟机的风机转速;在降低烟机的风机转速之后,如果检测到提高烟机的风机转速的指令,说明需要优先保证烟机的风机转速,不需要牺牲烟机的风机转速来达到降噪的目的,则按照烟机的风机转速的指令控制烟机,避免降低烟机的风机转速而影响用户的使用体验。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例一提供的烟机降噪控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例二提供的烟机降噪控制方法的流程示意图;
图3为本发明实施例三提供的烟机降噪控制方法的流程示意图;
图4为本发明实施例五提供的烟机的构造框图;
图5为本发明实施例五提供的烟机蜗壳的结构示意图;
图6为图5中烟机蜗壳的正视图;
图7为图5中烟机蜗壳的爆炸图;
图8为本发明实施例五提供的烟机机体的结构示意图。
图中所标各部件名称如下:
1第一压电振动器,2缓冲垫,3第一机体,4第二机体,5第二压电振动器,6音频采集器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
如图1所示,一种烟机降噪控制方法,该烟机降噪控制方法可以包括:步骤101至步骤103。
步骤101:按照预设的补偿频谱对烟机部件进行振动补偿。
步骤102:采集烟机的噪音音频。
步骤103:若烟机的噪音音频不满足预定条件,则调整上述中的补偿频谱。
需要说明的是,在此并不限定步骤102和步骤101之间的先后顺序,步骤101和步骤102可以同时开始执行。或者先开始执行步骤101,再开始执行步骤102。比如烟机出厂时预设补偿频谱。
或者先开始执行步骤102,再开始执行步骤101,比如,先开始执行步骤102:采集烟机的噪音音频;再开始执行步骤101:根据烟机的噪音音频确定补偿频谱,按照该补偿频谱对烟机部件进行振动补偿;其次执行步骤103:若在进行振动补偿后烟机的噪音音频不满足预定条件,则调整该补偿频谱。
其中,根据烟机的噪音音频确定补偿频谱,包括:从烟机的噪音音频中提取出烟机部件的噪音频谱;将烟机部件的噪音频谱的频率作为补偿频谱的频率,将烟机部件的噪音频谱的幅值大小不变、幅值相位取反的结果作为补偿频谱的幅值。
在步骤103中,可以周期性地(例如每隔10秒)判断烟机的噪音音频是否满足预定条件。
可选地,预定条件包括:在进行振动补偿后烟机的噪音音频频率小于在进行振动补偿前烟机的噪音音频频率,和/或在进行振动补偿后烟机的噪音音频幅值小于在进行振动补偿前烟机的噪音音频幅值。
优选地,预定条件包括:在进行振动补偿后烟机的噪音音频频率小于在进行振动补偿前烟机的噪音音频频率,和在进行振动补偿后烟机的噪音音频幅值比在进行振动补偿前烟机的噪音音频幅值小预设阈值,其中预设阈值在5db-10db的范围内。进一步优选地,预设阈值等于5db。
可选地,在步骤103中,调整补偿频谱包括:
从烟机当前的噪音音频中提取出烟机部件的噪音频谱;将烟机部件的噪音频谱的频率作为补偿频谱的频率,将烟机部件的噪音频谱的幅值大小不变、幅值相位取反的结果作为补偿频谱的幅值。
在本发明实施例方案中,在对烟机部件进行振动补偿之后,如果烟机的噪音音频不满足预定条件,说明按照预设的补偿频谱对烟机部件进行振动补偿并没有实现降噪或者没有达到比较好的降噪效果,则重新调整补偿频谱,以按照调整后的补偿频谱对烟机部件进行振动补偿,从而实现了振动补偿的闭环控制,能够更好地对烟机进行降噪,提升降噪效果,进而提升用户的使用体验。
实施例二
本发明实施例是在实施例一的基础上,增加了烟机止回阀检测和烟机叶轮检测。如图2所示,烟机降噪控制方法除了步骤101至步骤103之外,还可以包括步骤104至步骤112。
步骤104,检测烟机止回阀是否异常,在检测出烟机止回阀异常时,执行步骤105。
可选地,步骤104中,从烟机的噪音音频中提取出烟机止回阀产生的噪音音频;根据烟机止回阀产生的噪音音频来检测烟机止回阀是否异常。
比如,如果烟机止回阀产生的噪音音频满足:频率在1Hz-2KHz的范围内,幅值大于65db,可确定烟机止回阀异常。
步骤105,判断增压排烟次数是否大于第一预设阈值,其中,增压排烟次数的初始值为X,X为整数,优选地,第一预设阈值为3,X=0;在判定增压排烟次数大于第一预设阈值时,执行步骤107,在判定增压排烟次数小于或等于第一预设阈值时,执行步骤106。
步骤106,增大烟机的风机转速,并将增压排烟次数加1,返回到步骤104。
可以通过将烟机的风机转速提高一档,以通过增大烟机的风机转速提高烟机的风压和风量,以将烟机止回阀冲开。
需要说明的是,在返回到步骤104中,检测烟机止回阀是否异常的标准与第一次检测烟机止回阀是否异常的标准可以相同也可以不相同,比如,第一次检测烟机止回阀异常的标准是,烟机止回阀产生的噪音音频满足:频率在1Hz-2KHz的范围内,幅值大于65db;第二次、第三次等后几次检测烟机止回阀异常的标准是,烟机止回阀产生的噪音音频满足:频率在1Hz-2KHz的范围内,幅值大于70db。
步骤107,判定烟机止回阀损坏。
如果烟机止回阀异常,说明油烟无法正常排出,通过增大烟机的风机转速来增压排烟,确保油烟的正常排出及避免油烟倒灌。如果增压排烟次数大于第一预设阈值,说明进行了很多次增压排烟都无法将烟机止回阀打开恢复到正常,则可以判定烟机止回阀出现了无法自动修复性地损坏,需要用户对烟机止回阀进行维修,从而实现了烟机止回阀是否损坏的自动检测。
在判定烟机止回阀损坏时,可以提醒用户对烟机止回阀进行维修,以使烟机止回阀及时恢复正常。
步骤108,检测烟机叶轮是否运行异常,在检测出烟机叶轮异常时,执行步骤109。
可选地,步骤108包括:从烟机的噪音音频中提取出烟机叶轮产生的噪音音频;根据烟机叶轮产生的噪音音频来检测烟机叶轮是否运行异常。
比如,烟机叶轮产生的噪音音频满足:频率在300Hz-2KHz的范围内,幅值大于65db,可确定烟机叶轮运行异常。
步骤109,降低烟机的风机转速。
如果烟机使用了很长时间,烟机叶轮上会出现很多油污,油污在重力的作用下会导致烟机叶轮出现偏心故障。在烟机叶轮运行异常时,说明烟机叶轮可能出现偏心故障,则降低烟机风机的转速,如果降低烟机风机的转速后烟机叶轮恢复正常运行,说明烟机叶轮并不是出现偏心故障,是由于风机转速过大导致的烟机叶轮产生比较大的噪声造成的误判断;如果降低烟机风机的转速后烟机叶轮依然运行异常,即无论风机转速是高还是低烟机叶轮都是运行异常,可以判定烟机叶轮出现了偏心故障,需要用户对烟机叶轮进行维修。
步骤110,重新检测烟机叶轮是否运行异常,若检测出烟机叶轮依然运行异常时,执行步骤111,若检测出烟机叶轮恢复正常运行,执行步骤112。
步骤108和步骤110中检测烟机叶轮是否运行异常的标准可以相同也可以不相同,比如,步骤108中检测烟机止回阀异常的标准是,烟机止回阀产生的噪音音频满足:频率在300Hz-2KHz的范围内,幅值大于65db;步骤110中检测烟机止回阀异常的标准是,烟机止回阀产生的噪音音频满足:频率在300Hz-2KHz的范围内,幅值大于58db。
在步骤110中,可以连续多次检测烟机叶轮是否运行异常,若连续多次检测烟机叶轮运行异常,则执行步骤111。
步骤111,判定烟机叶轮出现偏心故障。
需要说明的是,在判定烟机叶轮出现偏心故障后,可以提醒用户对烟机叶轮进行维修,以使烟机叶轮及时恢复正常。
步骤112,提高烟机的风机转速,以使风机恢复到正常的运行。
需要说明的是,在步骤112中,可以将风机恢复到降速之前的转速;还可以将风机转速提高到预定档位,比如,无论风机在降速之前的转速是多少,都将风机转速提高到三档。
需要说明的是,在该实施例中烟机降噪控制方法包括步骤101至步骤112,当然,烟机降噪控制方法可以包括步骤101至步骤107;或者烟机降噪控制方法可以包括步骤101至步骤103、以及步骤108至步骤112。
实施例三
本发明实施例是在实施例一的基础上,在步骤102之后和步骤103之间增加判断补偿频谱的调整次数的步骤。如图3所示,烟机降噪控制方法除了步骤101至步骤103之外,还可以包括步骤113至步骤116。
步骤113:在步骤102中烟机的噪音音频不满足预定条件时,判断补偿频谱的调整次数是否大于第二预设阈值,其中补偿频谱的调整次数的初始值为Y,Y为整数,比如,第二预设阈值为3,Y=0。若判定补偿频谱的调整次数大于第二预设阈值,则执行步骤115;若判定补偿频谱的调整次数小于或等于第二预设阈值,则执行步骤103,即调整步骤101中的补偿频谱。
步骤114:将补偿频谱的调整次数加1
步骤115:执行预定动作。
可选地,预定动作包括:降低烟机的风机转速。
其中,可以将烟机的风机转速降低一档(比如一档转速在100rpm-150rpm的范围内)。
步骤116:将补偿频谱的调整次数设置为初始值Y。
需要说明的是,在步骤115之后,若检测到提高烟机的风机转速的指令,说明需要优先保证烟机的风机转速,不需要牺牲烟机的风机转速来达到降噪的目的,则退出风机减速降档控制程序,按照该指令控制烟机的风机转速,避免降低烟机的风机转速而影响用户的使用体验。
本发明实施例方案中,通过判断补偿频谱的调整次数是否大于第二预设阈值,如果补偿频谱的调整次数大于第二预设阈值,说明调整了很多次的补偿频谱都无法使得烟机部件的振动频谱满足预定条件,也就说明了无法通过振动补偿的方式来实现降噪,则更换其他的方式(执行预定动作)来降噪,从而保证烟机降噪效果。
实施例四
该实施例是在实施例一至实施例三中的任一实施例的基础上,烟机降噪控制方法还包括:如果启动烟机的静音模式,则获取烟机噪声的声音强度;若烟机噪声的声音强度大于预设的静音强度值,则降低烟机的风机转速。
优选地,静音强度值在60db-65db的范围内。
优选地,获取烟机噪声的声音强度包括:从烟机的噪音音频中提取烟机噪声的声音强度。
需要说明的是,若烟机噪声的声音强度大于预设的静音强度值,在降低烟机的风机转速之前,烟机降噪控制方法还可以包括:调整烟机部件的补偿频谱,如果连续5次调整烟机部件的补偿频谱都无法将烟机噪声的声音强度控制在小于静音强度值的范围内,则执行降低烟机的风机转速的步骤。
本发明实施例方案中,如果启动烟机的静音模式,说明用户需要烟机噪声的声音强度比较小。如果烟机噪声的声音强度小于或等于预设的静音强度值,说明烟机运行满足了用户的静音需求;如果烟机噪声的声音强度大于预设的静音强度值,通过降低烟机的风机转速来降噪,以使烟机运行满足用户的静音需求。
实施例五
该实施例是在实施例一至实施例三中的任一实施例的基础上,烟机降噪控制方法用于烟机,如图4所示,该烟机包括:烟机主控单元、风机控制电路、风机、振动控制电路、压电振动器、音频信号处理单元和音频传感器。
通过音频传感器采集烟机的噪音音频。
通过音频信号处理单元可以进行信号放大、音频解码,还由于不同烟机部件的噪音音频在不同的频段,因此通过音频信号处理单元可以从烟机的噪音音频中提取需要进行振动补偿的烟机部件(比如蜗壳、机体)的噪音音频,并将噪音音频发送给烟机主控单元。
通过烟机主控单元对烟机部件的噪音音频(即频谱检测输入)处理,得到补偿频谱(即压电振动输出),并发送给振动控制电路,其中,烟机部件的噪音音频频率与该补偿频谱中的频率相同,烟机部件的噪音音频幅值与该补偿频谱中的幅值大小相同、相位相反。
通过振动控制电路利用补偿频谱控制烟机部件上的压电振动器产生振动,以实现振动补偿。
通过音频信号处理单元还可以从烟机的噪音音频中提取烟机止回阀的噪音音频和烟机叶轮的噪音音频,并根据烟机止回阀的噪音音频判断烟机止回阀是否损坏,根据烟机叶轮的噪音音频判断烟机叶轮是否出现偏心故障。在判定烟机止回阀损坏时,向烟机主控单元发送烟机止回阀损坏的信号,以使烟机主控单元进行止回阀损坏的报警。在判定烟机叶轮出现偏心故障时,向烟机主控单元发送烟机叶轮偏心的信号,以使烟机主控单元进行烟机叶轮偏心的报警。
如果需要控制风机转速,通过烟机主控单元向风机控制电路发送风机控制信号;通过风机控制电路控制风机转速。
在本发明实施例方案中,烟机包括音频信号处理单元,可以理解的是,烟机也可以不包括音频信号处理单元,由烟机主控单元完成音频信号处理单元的工作。
需要说明的是,压电振动器的数量可以是一个或多个。
如果压电振动器的数量是多个,比如压电振动器包括:第一压电振动器和第二压电振动器。
如图5至图7所示,在蜗壳上设置第一压电振动器1。蜗壳上还设置有风机和叶轮。
第一压电振动器1通过缓冲垫2与蜗壳的弧面外壳进行完全安装,在确保第一压电振动器1产生的补偿振动传递给蜗壳的同时,又能避免第一压电振动器1直接安装在蜗壳上存在的间隙造成多余的噪声发生。缓冲垫2的材质可以是泡沫、硅胶等。
如图8所示,机体包括第一机体3和第二机体4。可以在第二机体4上设置第二压电振动器5。
机体也是振动噪声产生的一个噪声源,机体可以采用焊接、铆接或是折弯工艺处理,大面积机体在低频振动时可能产生共振或起振等问题。
由于烟机安装在用户厨房墙壁上,后侧与墙壁贴合安装,振动相对于其他机体面较小,且如果对其进行振动补偿,效果也会相对的小。机体两侧面积较大,且支撑结构少,因此机体的振动源主要是机体两侧面。因此,可以重点对机体两侧和顶部进行振动补偿。第二压电振动器5可以通过缓冲垫2与机体可靠连接。
音频采集器6可以安装于第一机体3上,可以实时采集烟机运行时的噪音音频,并能避免受到进风噪音和机体振动造成的检测信号干扰。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。