CN112240584A - 吸油烟机的降噪方法及吸油烟机 - Google Patents

吸油烟机的降噪方法及吸油烟机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种吸油烟机的降噪方法及吸油烟机，通过确定产生吸油烟机噪声的噪声源后，将所采集吸油烟机噪声源的噪声频率区间分成第一频段噪声频率和第二频段噪声频率，且令第一扬声器产生抵消第一频段噪声的第一降噪信号以及令第二扬声器产生抵消第二频段噪声的第二降噪信号，从而实现对各频段噪声的降噪，达到全面降噪，提高了降噪效果。

Description

吸油烟机的降噪方法及吸油烟机
技术领域
本发明涉及吸油烟机领域，尤其涉及一种吸油烟机的降噪方法及吸油烟机。
背景技术
吸油烟机已经成为多数家庭的厨房必备设备。通过吸油烟机的工作，可以将厨房环境内的油烟及时排出，保持厨房环境，乃至整个室内环境的空气清洁。
吸油烟机在工作时，通常会产生噪声，影响用户的使用体验效果。为了降低吸油烟机工作时所产生噪声对用户的不利影响，目前主要采用主动降噪方法来进行降噪处理。
现有的主动降噪方法主要是通过在现有吸油烟机基础上增加设置采集外界噪声的拾音器、声音信号生成器和扬声器装置，声音信号生成器根据拾音器所采集的外界噪声，生气与该外界噪声振幅相同且相位相反的声波信号，然后由扬声器装置播放出该声波信号，使得声波信号抵消掉外界噪声信号，达到降噪的效果。
中国发明专利申请CN107289482A公开了一种油烟机自学习自动降噪系统及方法，该系统主要包括烟机，烟机上设置有麦克风和扬声器，烟机组装完成出厂前进行一次预校准作为以后现场实际运行的预设的基准数据。烟机安装到用户家里后，使烟机在不同的转速段运行；通过麦克风采集不同转速段的烟机噪声和环境噪声，将采集到的实测数据反馈给烟机上的信号处理模块，自学习降噪算法模块根据预校准模块中预设的基准数据，并结合烟机噪声和环境噪声的实测数据，产生相应的声音波形(也可称为降噪信号)；通过扬声器输出该声音波形，用于抵消大部分的噪声。该方案所公开的降噪方案属于主动降噪，即在吸油烟机所产生的噪声传播到吸油烟机的外侧后，再通过产生与噪声波信号频率幅值相同且相位相反的声波信号来抵消该噪声的声波信号，从而达到给吸油烟机降噪的效果，更主要是降低人耳所听到的噪声大小。
由于主动降噪对于噪声源方向的确定要求很高，只有确定噪声源位置才能使产生的降噪信号达到很好的降噪效果，且每一个扬声器产生降噪信号的辐射面积也是有限的。但是，该发明专利申请CN107289482A没有充分考虑到噪声源位置与扬声器之间的距离问题，更没有考虑扬声器所产生降噪信号的辐射面积限制，容易导致扬声器发出的降噪信号在传播过程中偏离其原始相位，大大降低该主动降噪方案所产生的降噪效果。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种吸油烟机的降噪方法。该吸油烟机的降噪方法通过将所采集噪声源的噪声频率区间分成第一频段噪声频率和第二频段噪声频率，且令第一扬声器产生抵消第一频段噪声的第一降噪信号以及令第二扬声器产生抵消第二频段噪声的第二降噪信号，从而实现对各频段噪声的降噪，达到全面降噪，提高了降噪效果。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种实现上述吸油烟机的降噪方法的吸油烟机。
本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：吸油烟机的降噪方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定产生吸油烟机噪声的噪声源的位置；
获取所述噪声源产生的噪声频率区间，并将噪声频率区间分为第一频段噪声频率和第二频段噪声频率；
设置能产生抵消第一频段噪声的第一降噪信号的第一扬声器；
设置能产生抵消第二频段噪声的第二降噪信号的第二扬声器；
令第一扬声器产生第一降噪信号以及第二扬声器产生第二降噪信号。
进一步地，在所述吸油烟机的降噪方法中，所述第一频段噪声频率为中低频，所述第二频段噪声频率为高频。
考虑到扬声器所产生的降噪信号的辐射面积受限制的问题，为了有效提高针对噪声频率内各频段噪声的降噪效果，改进地，所述吸油烟机的降噪方法还包括：
确定噪声源的噪声辐射面积；
获取第一扬声器所能抵消噪声的第一抵噪面积；
根据噪声辐射面积和第一抵噪面积，计算得到所需要第一扬声器的数量；
获取第二扬声器所能抵消噪声的第二抵噪面积；
根据噪声辐射面积和第二抵噪面积，计算得到所需要第二扬声器的数量。
具体地，在本发明的所述吸油烟机的降噪方法中，所需要第一扬声器的数量以及第二扬声器的数量计算方式如下：
Figure BDA0002703514380000021
其中，M1为所需要第一扬声器的数量，S0为噪声源的噪声辐射面积，S1为第一抵噪面积，
Figure BDA0002703514380000022
表示对数值
Figure BDA0002703514380000023
向上取整，M2为所需要第二扬声器的数量，S2为第二抵噪面积，
Figure BDA0002703514380000031
表示对数值
Figure BDA0002703514380000032
向上取整。
本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：吸油烟机，实现所述的吸油烟机的降噪方法，其特征在于，包括：
第一扬声器，产生抵消第一频段噪声的第一降噪信号；
第二扬声器，产生抵消第二频段噪声的第二降噪信号；
控制器，分别连接第一扬声器和第二扬声器，分别控制第一扬声器产生第一降噪信号以及第二扬声器产生第二降噪信号。
为了实现吸油烟机能够根据自身产生的噪声实现自动降噪，满足吸油烟机降噪时的自适应调整，改进地，本发明中的所述吸油烟机还包括：
噪声采集装置，设置在产生吸油烟机噪声的噪声源的位置；
噪声频率分析装置，分别连接噪声采集装置和控制器，将噪声采集装置所采集噪声的频率区间分为第一频段噪声频率和第二频段噪声频率，且将第一频段噪声频率和第二频段噪声频率发送给控制器处理。
进一步地，为了降低距离对于扬声器所产生降噪信号的降噪效果影响，改进地，在该发明的所述吸油烟机中，所述第一扬声器和所述第二扬声器均设置在距离噪声源的预设距离范围内。
考虑到扬声器所产生的降噪信号的辐射面积受限制的问题，为了有效提高针对噪声频率内各频段噪声的降噪效果，改进地，在本发明的所述吸油烟机中，所述第一扬声器的设置数量为M1，所述第二扬声器的设置数量为M2，其中：
Figure BDA0002703514380000033
其中，M1为所需要第一扬声器的数量，S0为噪声源的噪声辐射面积，S1为第一抵噪面积，
Figure BDA0002703514380000034
表示对数值
Figure BDA0002703514380000035
向上取整，M2为所需要第二扬声器的数量，S2为第二抵噪面积，
Figure BDA0002703514380000036
表示对数值
Figure BDA0002703514380000037
向上取整。
进一步地，在所述吸油烟机中，所述噪声源为吸油烟机的风机系统的叶轮，该噪声源的噪声辐射面积为吸油烟机的蜗壳出风口、静流弧、上蜗壳以及下蜗壳所围成三维空间的表面积；或者/和，所述噪声源为吸油烟机的蜗壳出口中心，该噪声源的噪声辐射面积为蜗壳出风口与出风口罩端面所围成三维空间的表面积。
再改进地，在所述吸油烟机中，所述噪声频率分析装置集成在控制器上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
首先，该发明通过将所采集噪声源的噪声频率区间分成第一频段噪声频率和第二频段噪声频率，且令第一扬声器产生抵消第一频段噪声的第一降噪信号以及令第二扬声器产生抵消第二频段噪声的第二降噪信号，从而实现对各频段噪声的降噪，避免因降噪信号在传播过程中的相位变化而产生的不利影响，达到给吸油烟机噪声全面降噪的效果；
其次，通过在吸油烟机的蜗壳夹层、导流弧夹层和进风口位置处均增加设置吸音棉，可以进一步吸收和降低这三个位置处所产生的噪声，增强吸油烟机的降噪效果。
附图说明
图1为本发明实施例中吸油烟机的降噪方法流程示意图；
图2为本发明实施例中吸油烟机的第一噪声源的噪声辐射区域示意图；
图3为本发明实施例中吸油烟机的主要部件连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，该实施例提供一种吸油烟机的降噪方法。具体地，该吸油烟机的降噪方法，包括如下步骤：
步骤S1，确定产生吸油烟机噪声的噪声源的位置；其中，该实施例所确定噪声源包括有第一噪声源和第二噪声源，第一噪声源位于吸油烟机的风机系统的叶轮处，第二噪声源位于吸油烟机的蜗壳出口中心处；
步骤S2，获取噪声源产生的噪声频率区间，并将噪声频率区间分为第一频段噪声频率区间和第二频段噪声频率区间；
例如，通过采集噪声和分析噪声，获取到针对第一噪声源所采集噪声的噪声频率区间为20Hz～16kHz，针对第二噪声源所采集噪声的噪声频率区间为100Hz～10kHz，那么，此处就将20Hz～16kHz的噪声频率区间分为第一频段噪声频率20Hz～2kHz以及第二频段噪声频率2kHz～16kHz；同样地，将100Hz～10kHz的噪声频率区间分为第一频段噪声频率100Hz～2kHz以及第二频段噪声频率2kHz～10kHz；其中，20Hz～2kHz属于中低频噪声频段，2kHz～16kHz属于高频噪声频段；
步骤S3，设置能产生抵消第一频段噪声的第一降噪信号的第一扬声器；
步骤S4，设置能产生抵消第二频段噪声的第二降噪信号的第二扬声器；
针对第一噪声源O1，在经步骤S2已经分析得到了第一频段噪声频率20Hz～2kHz基础上，设置至少一个第一扬声器11和至少一个第二扬声器12，使得该第一扬声器11可以产生抵消第一频段噪声(即噪声频率20Hz～2kHz的噪声)的第一降噪信号s11，使得第二扬声器12可以产生抵消第二频段噪声(即噪声频率2kHz～16kHz的噪声)的第二降噪信号s12；
同样地，针对第二噪声源O2，在经步骤S2已经分析得到了其第一频段噪声频率20Hz～2kHz基础上，设置至少一个第一扬声器11’和至少一个第二扬声器12’，使得该第一扬声器12’可以产生抵消第一频段噪声(即噪声频率100Hz～2kHz的噪声)的第一降噪信号s21，使得第二扬声器12’可以产生抵消第二频段噪声(即噪声频率2kHz～10kHz的噪声)的第二降噪信号s22；
步骤S5，令第一扬声器产生第一降噪信号以及第二扬声器产生第二降噪信号。
也就是说，在针对各噪声分别设置了对应的第一扬声器和第二扬声器后，令针对第一噪声源O1的第一扬声器11产生第一降噪信号s11以及针对第一噪声源O1的第二扬声器12产生第二降噪信号s12；同样地，令针对第二噪声源O2的第一扬声器21’产生第一降噪信号s21以及针对第二噪声源O2的第二扬声器22’产生第二降噪信号s22。
通过执行上述的降噪步骤S1～步骤S5，可以使得针对吸油烟机的噪声源所产生的所有频段噪声(中低频段噪声和高频段噪声)，均可以由对应的扬声器产生抵消各频段噪声的降噪信号，确保每一个频段的噪声均可以被做抵消降噪处理，从而达到全面降噪，提高降噪效果的目的。
当然，由于受自身参数的限制，每一个扬声器所产生降噪信号的辐射面积范围也是受到限制的。因此，考虑到扬声器所产生的降噪信号的辐射面积受限制的问题，为了有效提高针对噪声频率内各频段噪声的降噪效果，还可以在该实施例的降噪方法中做如下步骤a1～步骤a5的改进：
步骤a1，确定噪声源的噪声辐射面积；其中，假设此处所确定第一噪声源O1的噪声辐射面积标记为S0；
步骤a2，获取第一扬声器所能抵消噪声的第一抵噪面积；其中，假设此处第一扬声器L11的第一抵噪面积标记为S1；
步骤a3，根据噪声辐射面积S0和第一抵噪面积S1，计算得到所需要第一扬声器的数量；其中，假设第一扬声器的数量标记为M1，
Figure BDA0002703514380000051
Figure BDA0002703514380000052
表示对数值
Figure BDA0002703514380000053
向上取整；
步骤a4，获取第二扬声器所能抵消噪声的第二抵噪面积；假设此处第二扬声器L12的第二抵噪面积标记为S2；
步骤a5，根据噪声辐射面积S0和第二抵噪面积S2，计算得到所需要第二扬声器的数量；其中，假设第二扬声器的数量标记为M2，
Figure BDA0002703514380000061
Figure BDA0002703514380000062
表示对数值
Figure BDA0002703514380000063
向上取整。
也就是说，针对产生吸油烟机噪声的第一噪声源O1，需要设置M1个第一扬声器11和M2个第二扬声器12，从而可以在各扬声器所发出噪声辐射面积受限的情况下，实现对该第一噪声源O1所发出的各频段噪声的抵消降噪处理。
参见图2和图3所示，该实施例还提供了一种能够实现上述降噪方法的吸油烟机。具体地，该吸油烟机有第一噪声源和第二噪声源，第一噪声源为风机系统的叶轮，该第一噪声源的噪声辐射面积为吸油烟机的蜗壳出风口51、静流弧52、上蜗壳53以及下蜗壳54所围成三维空间V1的表面积；第二噪声源为吸油烟机的蜗壳出口中心处，该第二噪声源的噪声辐射面积为蜗壳出风口与出风口罩端面所围成三维空间的表面积。其中，该实施例的吸油烟机，还包括：
第一扬声器11，设置在第一噪声源处，产生抵消第一噪声源所产生噪声内第一频段噪声的第一降噪信号s11；
第二扬声器12，设置在第一噪声源处，产生抵消第一噪声源所产生噪声内第二频段噪声的第二降噪信号s12；
第一扬声器11’，设置在第二噪声源处，产生抵消第二噪声源所产生噪声内第一频段噪声的第一降噪信号s21；
第二扬声器12’，设置在第二噪声源处，产生抵消第二噪声源所产生噪声内第二频段噪声的第二降噪信号s22；
控制器2，分别连接第一扬声器11、第二扬声器12、第一扬声器11’和第二扬声器12’，分别控制第一扬声器11产生第一降噪信号s11、第二扬声器12产生第二降噪信号s12、第一扬声器11’产生第一降噪信号s21以及第二扬声器12’产生第二降噪信号s22。
其中，在该实施例的吸油烟机中，第一扬声器的设置数量为M1，第二扬声器的设置数量为M2：
Figure BDA0002703514380000064
其中，M1为所需要第一扬声器的数量，S0为噪声源的噪声辐射面积，S1为第一抵噪面积，
Figure BDA0002703514380000065
表示对数值
Figure BDA0002703514380000066
向上取整，M2为所需要第二扬声器的数量，S2为第二抵噪面积，
Figure BDA0002703514380000071
表示对数值
Figure BDA0002703514380000072
向上取整。
当然，在吸油烟机的蜗壳夹层、导流弧夹层和进风口位置处还均增加设置有吸音棉，从而进一步吸收和降低这三个位置处所产生的噪声，增强吸油烟机的降噪效果。
为了实现该实施例的吸油烟机能够根据自身产生的噪声实现自动降噪，满足吸油烟机降噪时的自适应调整，还可以在该吸油烟机上增加设置分别连接控制器的噪声采集装置3和噪声频率分析装置4，噪声采集装置3设置在产生吸油烟机噪声的噪声源的位置，噪声频率分析装置4分别连接噪声采集装置3和控制器2。该噪声频率分析装置4负责将噪声采集装置3所采集噪声的频率区间分为第一频段噪声频率和第二频段噪声频率，且将第一频段噪声频率和第二频段噪声频率发送给控制器2处理。当然，也可以令此处的噪声频率分析装置4集成在控制器2上。

Claims (10)

1.吸油烟机的降噪方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定产生吸油烟机噪声的噪声源的位置；
获取所述噪声源产生的噪声频率区间，并将噪声频率区间分为第一频段噪声频率和第二频段噪声频率；
设置能产生抵消第一频段噪声的第一降噪信号的第一扬声器；
设置能产生抵消第二频段噪声的第二降噪信号的第二扬声器；
令第一扬声器产生第一降噪信号以及第二扬声器产生第二降噪信号。
2.根据权利要求1所述的吸油烟机的降噪方法，其特征在于，所述第一频段噪声频率为中低频，所述第二频段噪声频率为高频。
3.根据权利要求2所述的吸油烟机的降噪方法，其特征在于，还包括：
确定噪声源的噪声辐射面积；
获取第一扬声器所能抵消噪声的第一抵噪面积；
根据噪声辐射面积和第一抵噪面积，计算得到所需要第一扬声器的数量；
获取第二扬声器所能抵消噪声的第二抵噪面积；
根据噪声辐射面积和第二抵噪面积，计算得到所需要第二扬声器的数量。
4.根据权利要求3所述的吸油烟机的降噪方法，其特征在于，所需要第一扬声器的数量以及第二扬声器的数量计算方式如下：
Figure FDA0002703514370000011
其中，M1为所需要第一扬声器的数量，S0为噪声源的噪声辐射面积，S1为第一抵噪面积，
Figure FDA0002703514370000012
表示对数值
Figure FDA0002703514370000013
向上取整，M2为所需要第二扬声器的数量，S2为第二抵噪面积，
Figure FDA0002703514370000014
表示对数值
Figure FDA0002703514370000015
向上取整。
5.吸油烟机，实现权利要求1所述的吸油烟机的降噪方法，其特征在于，包括：
第一扬声器(11,11’)，产生抵消第一频段噪声的第一降噪信号；
第二扬声器(12,12’)，产生抵消第二频段噪声的第二降噪信号；
控制器(2)，分别连接第一扬声器和第二扬声器，分别控制第一扬声器产生第一降噪信号以及第二扬声器产生第二降噪信号。
6.根据权利要求5所述的吸油烟机，其特征在于，还包括：
噪声采集装置(3)，设置在产生吸油烟机噪声的噪声源的位置；
噪声频率分析装置(4)，分别连接噪声采集装置(3)和控制器(2)，将噪声采集装置(3)所采集噪声的频率区间分为第一频段噪声频率和第二频段噪声频率，且将第一频段噪声频率和第二频段噪声频率发送给控制器(2)处理。
7.根据权利要求5或6所述的吸油烟机，其特征在于，所述第一扬声器(11,11’)和所述第二扬声器(12,12’)均设置在距离噪声源的预设距离范围内。
8.根据权利要求7所述的吸油烟机，其特征在于，所述第一扬声器的设置数量为M1，所述第二扬声器的设置数量为M2，其中：
Figure FDA0002703514370000021
其中，M1为所需要第一扬声器的数量，S0为噪声源的噪声辐射面积，S1为第一抵噪面积，
Figure FDA0002703514370000022
表示对数值
Figure FDA0002703514370000023
向上取整，M2为所需要第二扬声器的数量，S2为第二抵噪面积，
Figure FDA0002703514370000024
表示对数值
Figure FDA0002703514370000025
向上取整。
9.根据权利要求8所述的吸油烟机，其特征在于，所述噪声源为吸油烟机的风机系统的叶轮，该噪声源的噪声辐射面积为吸油烟机的蜗壳出风口、静流弧、上蜗壳以及下蜗壳所围成三维空间的表面积；或者/和，所述噪声源为吸油烟机的蜗壳出口中心，该噪声源的噪声辐射面积为蜗壳出风口与出风口罩端面所围成三维空间的表面积。
10.根据权利要求6所述的吸油烟机，其特征在于，所述噪声频率分析装置(4)集成在控制器(2)上。
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