CN112420012A - 家电设备的主动降噪装置、控制方法及家电设备 - Google Patents

家电设备的主动降噪装置、控制方法及家电设备 Download PDF

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CN112420012A CN202011115338.3A CN202011115338A CN112420012A CN 112420012 A CN112420012 A CN 112420012A CN 202011115338 A CN202011115338 A CN 202011115338A CN 112420012 A CN112420012 A CN 112420012A
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Abstract

本发明实施例公开了一种家电设备的主动降噪装置、控制方法及家电设备，该家电设备的主动降噪装置包括：噪声采集装置、数字信号处理芯片、功放和压电陶瓷片，其中：噪声采集装置安装在家电设备的震动部件上，噪声采集装置、功放分别与数字信号处理芯片电连接，功放与压电陶瓷片电连接；压电陶瓷片安装在震动部件上。通过在家电设备中设置包括用于震动数据采集的噪声采集装置、用于震动数据处理的数字信号处理芯片、功放以及压电陶瓷片的主动降噪的装置，以达到数字信号处理芯片根据接收到的震动数据控制压电陶瓷片产生与震动部件同幅值、同频率并且相位相反的震动，实现了实时对震动部件的震动的抑制，达到了主动降噪的目的。

Description

家电设备的主动降噪装置、控制方法及家电设备
技术领域
本发明涉及降噪领域，尤其涉及一种家电设备的主动降噪装置、控制方法及家电设备。
背景技术
随着科学技术的发展，电磁炉已经普遍应用在日常生活中，但是电磁炉在工作时的噪音不仅会影响使用者的心情，使用者长期在噪音环境中还会影响听力，目前市场上大部分电磁炉都没有降噪功能，或者有部分电磁炉具有降噪功能但是也都是通过结构增加缓冲装置的方法实现降噪的，这种方法会导致结构复杂，并且不会根据具体情况实时调整已达到更好的降噪效果，因此降噪效果并不明显。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提出了一种家电设备的主动降噪装置、控制方法及家电设备，本发明目的是通过在家电设备中设置包括用于噪声信号采集的噪声采集装置、用于噪声信号处理的数字信号处理芯片、功放以及压电陶瓷片的主动降噪的装置，以达到数字信号处理芯片根据接收到的噪声信号控制压电陶瓷片产生与震动部件同幅值、同频率并且相位相反的震动，实现了实时对震动部件的震动的抑制，达到了主动降噪的目的。
在第一方面，本申请提供了一种家电设备的主动降噪装置，其特征在于，所述家电设备的主动降噪装置包括：噪声采集装置、数字信号处理芯片、功放和压电陶瓷片，其中：
所述噪声采集装置安装在所述家电设备的震动部件上，所述噪声采集装置、所述功放分别与所述数字信号处理芯片电连接，所述功放与所述压电陶瓷片电连接；
所述噪声采集装置用于采集所述震动部件的震动数据，并将所述震动数据转换为模拟电信号发送给所述数字信号处理芯片；
所述数字信号处理芯片用于接收所述噪声采集装置发送的所述模拟电信号，并根据所述模拟电信号得到控制信号，将所述控制信号发送给所述功放，由所述功放将所述控制信号进行放大之后传输给所述压电陶瓷片，以使得放大后的所述控制信号驱动所述压电陶瓷片震动；
所述压电陶瓷片安装在所述震动部件上，放大后的所述控制信号用于使得所述压电陶瓷片产生的震动与所述震动部件产生的震动为相同幅值、相同频率且相位相反的震动。
可选的，所述噪声采集装置包括：传感器和/或麦克风；所述震动数据包括：震动信号和/或噪声信号；所述模拟电信号包括：第一模拟电信号和/或第二模拟电信号；
所述传感器和/或所述麦克风与所述数字信号处理芯片电连接；
所述传感器用于将采集到的所述震动信号转换为所述第一模拟电信号，并发送给所述数字信号处理芯片；
所述麦克风用于将采集到的所述噪声信号转换为所述第二模拟电信号，并发送给所述数字信号处理芯片。
可选的，所述数字信号处理芯片包括：第一模数转换器、数模转换器、自适应滤波器和控制模块；
所述第一模数转换器、所述自适应滤波器、所述控制模块、所述数模转换器及所述功放依次电连接；
所述第一模数转换器用于与所述传感器电连接，将所述传感器发送的所述第一模拟电信号转换为第一数字信号，并发送给所述自适应滤波器；
所述数字信号处理芯片还包括第二模数转换器，所述第二模数转换器与所述自适应滤波器电连接，所述第二模数转换器用于与所述麦克风电连接，将所述麦克风发送的所述第二模拟电信号转换为第二数字信号，并发送给所述自适应滤波器；
所述自适应滤波器用于利用自适应滤波算法对所述第一数字信号和/或所述第二数字信号进行滤波处理得到目标数字信号，并发送给所述控制模块；
所述控制模块用于根据所述目标数字信号确定控制数字信号，并发送给所述数模转换器；
所述数模转换器用于将所述控制数字信号转换为所述控制信号，并发送给所述功放。
可选的，所述传感器为：压电式震动传感器、电涡流式震动传感器、电感式震动传感器、电容式震动传感器或者电阻应变式震动传感器。
可选的，所述家电设备的主动降噪装置还包括：电源模块；
所述电源模块与所述数字信号处理芯片电连接，用于为所述家电设备的主动降噪装置提供电能。
可选的，所述家电设备的主动降噪装置还包括：显示屏模块和显示灯模块；
所述显示屏模块与所述数字信号处理芯片电连接；
所述显示灯模块与所述数字信号处理芯片电连接。
在第二方面，本申请提供了一种控制方法，其特征在于，所述方法应用于上述任意一种所述的家电设备的主动降噪装置，所述方法包括：
所述数字信号处理芯片接收所述噪声采集装置对所述震动部件的所述震动数据进行采集得到的所述模拟电信号；
所述数字信号处理芯片采用自适应滤波算法对所述模拟电信号进行滤波处理及转换处理，得到所述控制信号；
所述数字信号处理芯片将所述控制信号发送给所述功放，使得所述控制信号经过所述功放放大之后驱动所述压电陶瓷片震动，使得所述压电陶瓷片产生的震动与所述震动部件产生的震动为相同幅值、相同频率且相位相反的震动。
可选的，所述震动数据包括所述震动信号和/或所述噪声信号，所述震动信号对应所述第一模拟电信号，所述噪声信号对应所述第二模拟电信号；
则所述数字信号处理芯片采用自适应滤波算法对所述模拟信号进行滤波处理及转换处理，得到所述控制信号，包括：
采用所述自适应滤波算法对所述第一模拟电信号和/或所述第二模拟电信号进行信号转换及滤波处理，得到所述震动部件的所述目标数字信号；
根据所述震动部件的所述目标数字信号确定所述压电陶瓷片的所述控制信号。
可选的，所述根据所述震动部件的所述目标数字信号确定所述压电陶瓷片的所述控制信号，包括：
根据所述震动部件的目标数字信号确定所述震动部件的震动参数，所述震动参数包括幅值、频率和相位；
根据所述震动部件的所述震动参数及预设的所述功放的放大倍数确定所述控制信号，使得所述控制信号在经过所述功放的放大之后，使得所述压电陶瓷片产生与所述震动部件相同幅值、相同频率及相反相位的震动。
在第三方面，本申请提供了一种家电设备，其特征在于，所述家电设备包括上述任意一种所述的家电设备的主动降噪装置，所述家电设备的主动降噪装置用于执行如下控制方法：
所述数字信号处理芯片接收所述噪声采集装置对所述震动部件的所述震动数据进行采集得到的所述模拟电信号；
所述数字信号处理芯片采用自适应滤波算法对所述模拟电信号进行滤波处理及转换处理，得到所述控制信号；
所述数字信号处理芯片将所述控制信号发送给所述功放，使得所述控制信号经过所述功放放大之后驱动所述压电陶瓷片震动，使得所述压电陶瓷片产生的震动与所述震动部件产生的震动为相同幅值、相同频率且相位相反的震动。
采用本发明实施例，具有如下有益效果：
采用本发明的一种家电设备的主动降噪装置、控制方法及家电设备，该家电设备的主动降噪装置包括：噪声采集装置、数字信号处理芯片、功放和压电陶瓷片，其中：噪声采集装置安装在家电设备的震动部件上，噪声采集装置、功放分别与数字信号处理芯片电连接，功放与压电陶瓷片电连接；噪声采集装置用于采集震动部件的震动数据，并将震动数据转换为模拟电信号发送给数字信号处理芯片；数字信号处理芯片用于接收噪声采集装置发送的模拟电信号，并根据模拟电信号得到控制信号，将控制信号发送给功放，由功放将控制信号进行放大之后传输给压电陶瓷片，以使得放大后的控制信号驱动压电陶瓷片震动；压电陶瓷片安装在震动部件上，放大后的控制信号用于使得压电陶瓷片产生的震动为与震动部件产生的震动相同幅值、相同频率且相位相反的震动。通过在家电设备中设置包括用于震动数据采集的噪声采集装置、用于震动数据处理的数字信号处理芯片、功放以及压电陶瓷片的主动降噪的装置，以达到数字信号处理芯片根据接收到的震动数据控制压电陶瓷片产生与震动部件同幅值、同频率并且相位相反的震动，实现了实时对震动部件的震动的抑制，达到了主动降噪的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为本申请实施例中家电设备的主动降噪装置的结构框图；
图2为本申请实施例中噪声采集装置为传感器的家电设备的主动降噪装置的结构框图；
图3为本申请实施例中噪声采集装置为麦克风的家电设备的主动降噪装置的结构框图；
图4为本申请实施例中噪声采集装置为传感器和麦克风的家电设备的主动降噪装置的结构框图；
图5为本申请实施例中以图1所示的结构框图为基础的家电设备的主动降噪装置的另一结构框图；
图6为本申请实施例中以图5所示的结构框图为基础的家电设备的主动降噪装置的另一结构框图；
图7为本申请实施例中控制方法的流程示意图；
图8为本申请图7所示实施例中步骤702的细化步骤的流程示意图；
图9为本申请图8所示实施例中步骤802的细化步骤的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，为本申请实施例中家电设备的主动降噪装置的结构框图，该家电设备的主动降噪装置101包括：噪声采集装置102、数字信号处理芯片103、功放104和压电陶瓷片105，其中：噪声采集装置102安装在家电设备的震动部件上，噪声采集装置102、功放104分别与数字信号处理芯片103电连接，功放104与压电陶瓷片105电连接；噪声采集装置102用于采集震动部件的震动数据，并将震动数据转换为模拟电信号发送给数字信号处理芯片103，数字信号处理芯片103用于接收噪声采集装置102发送的模拟电信号，并根据模拟电信号得到控制信号，将控制信号发送给功放104，由功放104将控制信号进行放大之后传输给压电陶瓷片105，以使得放大后的控制信号驱动压电陶瓷片105震动，压电陶瓷片105安装在震动部件上，放大后的控制信号用于使得压电陶瓷片105产生的震动与震动部件产生的震动为相同幅值、相同频率且相位相反的震动。
在本申请实施例中，该家电设备的主动降噪装置101包括：噪声采集装置102、数字信号处理芯片103、功放104和压电陶瓷片105，其中，噪声采集装置102安装在家电设备的震动部件上，当家电设备工作时，会导致震动部件震动，那么噪声采集装置102就会采集到的震动部件的震动数据，并将采集到的震动数据转换为模拟电信号发送给数字信号处理芯片103，数字信号处理芯片103根据接收到的震动数据得到控制信号，数字信号处理芯片103将控制信号发送给功放104进行放大，得到放大后的控制信号，再通过放大后的控制信号驱动压电陶瓷片105震动，压电陶瓷片105产生的震动与震动部件产生的震动为相同幅值、相同频率且相位相反的震动，因此压电陶瓷片105产生的震动就会对震动部件的震动产生抑制作用，达到消除由于震动部件的震动产生的噪音的目的，从而实现了主动降噪的效果。
请参阅图2至图4，图2为本申请实施例中噪声采集装置为传感器的家电设备的主动降噪装置的结构框图；图3为本申请实施例中噪声采集装置为麦克风的家电设备的主动降噪装置的结构框图；图4为本申请实施例中噪声采集装置为传感器和麦克风的家电设备的主动降噪装置的结构框图。
在本申请实施例中，噪声采集装置102包括：传感器201和/或麦克风301；震动数据包括：震动信号和/或噪声信号；模拟电信号包括：第一模拟电信号和/或第二模拟电信号；传感器201和/或所述麦克风301与数字信号处理芯片103电连接，传感器201用于将采集到的震动信号转换为第一模拟电信号，并发送给数字信号处理芯片103；麦克风301用于将采集到的噪声信号转换为第二模拟电信号，并发送给数字信号处理芯片103。
在本申请实施例中，数字信号处理芯片103包括：第一模数转换器202、数模转换器205、自适应滤波器203和控制模块204；第一模数转换器202、自适应滤波器203、控制模块204、数模转换器205及功放104依次电连接，第一模数转换器202用于与传感器201电连接，将传感器201发送的第一模拟电信号转换为第一数字信号，并发送给自适应滤波器203，数字信号处理芯片103还包括第二模数转换器302，第二模数转换器302与自适应滤波器203电连接，第二模数转换器302用于与麦克风301电连接，将麦克风301发送的第二模拟电信号转换为第二数字信号，并发送给自适应滤波器203，自适应滤波器203用于利用自适应滤波算法对第一数字信号和/或第二数字信号进行滤波处理得到目标数字信号，并发送给控制模块204，控制模块204用于根据目标数字信号确定控制数字信号，并发送给数模转换器205，数模转换器205用于将控制数字信号转换为控制信号，并发送给功放104。
在本申请实施例中，传感器201为：压电式震动传感器、电涡流式震动传感器、电感式震动传感器、电容式震动传感器或者电阻应变式震动传感器。
在本申请实施例中，传感器201为震动传感器，震动传感器的作用主要是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量，由于它也是一种机电转换装置，所以有时也称它为换能器、拾震器等。震动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为震动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将机械量变换为电量。因此一个震动传感器的工作性能是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。
进一步地，震动传感器按其功能可有以下几种分类方法：按机械接收原理震动传感器可分为：相对式震动传感器和惯性式震动传感器；按机电变换原理震动传感器可分为：电动式震动传感器、压电式震动传感器、电涡流式震动传感器、电感式震动传感器、电容式震动传感器、电阻式震动传感器、光电式震动传感器；按所测机械量震动传感器可分为：位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器、扭振传感器、扭矩传感器。
其中，压电式震动传感器的工作原理是在某些晶体在一定方向的外力作用下发生形变时，它的晶体面或极化面上将有电荷产生，这种从机械能(力，变形)到电能(电荷，电场)的变换称为正压电效应，而从电能(电荷，电场)到机械能(力，变形)的变换称为逆压电效应。因此，在对震动数据采集时，压电式震动传感器利用的是晶体的压电效应。电涡流式震动传感器是通过电涡流效应的原理，准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置，当被测金属与探头之间的距离发生变化时，探头中线圈的Q值也发生变化，Q值的变化引起振荡电压幅度的变化，而这个随距离变化的振荡电压经过检波、滤波、线性补偿、放大归一处理转化成电压(电流)变化，最终将机械位移(间隙)转换成电压(电流)。电感式震动传感器是利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量电测的一种装置。利用电感式震动传感器，能对位移、压力、震动、应变、流量等参数进行测量。电容式震动传感器实际上就是一个具有可变参数的电容器，由于被测量变化将导致电容器电容量变化，通过测量电路，可把电容量的变化转换为电信号输出。电阻应变式震动传感器的工作原理是将应变片粘贴在某试件上，试件受力变形使得应变片的长度发生变化，从而使得应变片的阻值发生变化。
可以理解的是，该家电设备的主动降噪装置101中的噪声采集装置102可以为传感器201，或者噪声采集装置102可以为麦克风301，或者噪声采集装置102可以包括传感器201和麦克风301。
在其中一种实施例中，当家电设备的主动降噪装置101中的噪声采集装置102为传感器201时，如图2所示，为本申请实施例中噪声采集装置为传感器的家电设备的主动降噪装置的结构框图，该家电设备的主动降噪装置101包括：噪声采集装置102、数字信号处理芯片103、功放104和压电陶瓷片105，其中，噪声采集装置102为传感器201，数字信号处理芯片103包括：第一模数转换器202、数模转换器205、自适应滤波器203和控制模块204；传感器201安装在家电设备的震动部件上，第一模数转换器202用于与传感器201电连接，第一模数转换器202、自适应滤波器203、控制模块204、数模转换器205、功放104和压电陶瓷片105依次电连接；当家电设备工作时，震动部件开始震动，安装在震动部件上的传感器201采集震动部件的震动信号并将该震动信号转换为第一模拟电信号，传感器201将第一模拟电信号发送给第一模数转换器202，第一模数转换器202将第一模拟电信号转换为第一数字信号并将第一数字信号发送给自适应滤波器203，自适应滤波器203利用自适应滤波算法对第一数字信号进行滤波处理得到目标数字信号并将该目标数字信号发送给控制模块204，控制模块204根据目标数字信号确定控制数字信号并将控制数字信号发送给数模转换器205，数模转换器205将控制数字信号转换为控制信号并将控制信号发送给功放104，功放104将控制信号进行放大得到放大后的控制信号并将放大后的控制信号发送给压电陶瓷片105，放大后的控制信号驱动压电陶瓷片105震动，压电陶瓷片105的震动为与震动部件的震动相同幅值、相同频率且相位相反的震动，压电陶瓷片105安装在震动部件上震动最强的位置，因此压电陶瓷片105的震动会与震动部件的震动相抵消，达到抑制震动部件的震动的效果，从而消除了由于震动部件的震动而产生的噪音，最终实现了主动降噪的目的。
在其中一种实施例中，当家电设备的主动降噪装置101中的噪声采集装置102为麦克风301时，如图3所示，为本申请实施例中噪声采集装置为麦克风的家电设备的主动降噪装置的结构框图，该家电设备的主动降噪装置101包括：噪声采集装置102、数字信号处理芯片103、功放104和压电陶瓷片105，其中，噪声采集装置102为麦克风301，数字信号处理芯片103包括：第二模数转换器302、数模转换器205、自适应滤波器203和控制模块204；麦克风301的具体安装方式为将麦克风301的噪声信号采集部位朝向震动部件，且两者之间的距离在预设距离范围内使得麦克风301采集震动部件的噪声信号的效果最好，且麦克风301的噪声信号采集方向上不存在遮挡；第二模数转换器302用于与麦克风301电连接，第二模数转换器302、自适应滤波器203、控制模块204、数模转换器205、功放104和压电陶瓷片105依次电连接；当家电设备工作时，震动部件开始震动，麦克风301开始采集震动部件震动所产生的噪声信号，并将噪声信号转换为第二模拟电信号发送给第二模数转换器302，第二模数转换器302将第二模拟电信号转换为第二数字信号并将第二数字信号发送给自适应滤波器203，自适应滤波器203利用自适应滤波算法对第二数字信号进行滤波处理得到目标数字信号并将该目标数字信号发送给控制模块204，控制模块204根据目标数字信号确定控制数字信号并将控制数字信号发送给数模转换器205，数模转换器205将控制数字信号转换为控制信号并将控制信号发送给功放104，功放104将控制信号进行放大得到放大后的控制信号并将放大后的控制信号发送给压电陶瓷片105，放大后的控制信号驱动压电陶瓷片105震动，压电陶瓷片105的震动为与震动部件的震动相同幅值、相同频率且相位相反的震动，压电陶瓷片105安装在震动部件上震动最强的位置，因此压电陶瓷片105的震动会与震动部件的震动相抵消，达到抑制震动部件的震动的效果，从而消除了由于震动部件的震动而产生的噪音，最终实现了主动降噪的目的。
在其中一种实施例中，当家电设备的主动降噪装置101中的噪声采集装置102包括传感器201和麦克风301时，如图4所示，为本申请实施例中噪声采集装置为传感器和麦克风的家电设备的主动降噪装置的结构框图，该家电设备的主动降噪装置101包括：噪声采集装置102、数字信号处理芯片103、功放104和压电陶瓷片105，其中，噪声采集装置102包括传感器201和麦克风301，数字信号处理芯片103包括：第一模数转换器202、第二模数转换器302、数模转换器205、自适应滤波器203和控制模块204；传感器201安装在家电设备的震动部件上，第一模数转换器202用于与传感器201电连接；麦克风301的具体安装方式为将麦克风301的噪声信号采集部位朝向震动部件，且两者之间的距离在预设距离范围内使得麦克风301采集震动部件的噪声信号的效果最好，且麦克风301的噪声信号采集方向上不存在遮挡；第二模数转换器302用于与麦克风301电连接；第一模数转换器202和第二模数转换器302与自适应滤波器203电连接；自适应滤波器203、控制模块204、数模转换器205、功放104和压电陶瓷片105依次电连接；当家电设备工作时，震动部件开始震动，安装在震动部件上的传感器201采集震动部件的震动信号并将该震动信号转换为第一模拟电信号，传感器201将第一模拟电信号发送给第一模数转换器202，第一模数转换器202将第一模拟电信号转换为第一数字信号并将第一数字信号发送给自适应滤波器203，麦克风301开始采集震动部件震动所产生的噪声信号，并将噪声信号转换为第二模拟电信号发送给第二模数转换器302，第二模数转换器302将第二模拟电信号转换为第二数字信号并将第二数字信号发送给自适应滤波器203，自适应滤波器203利用自适应滤波算法对接收到的第一数字信号和第二数字信号进行滤波处理得到目标数字信号。
具体的，令第一数字信号为x(n)，第二数字信号为d(n)，自适应滤波器203的权值系数为w(n)，自适应滤波器203的估计信号误差为e(n)，自适应滤波器203的阶数为0，1，...，L-1，L。自适应滤波器203利用自适应滤波算法对输入信号进行滤波处理的目的是以迭代方式逐步调整自适应滤波器203的权值系数w(n)，使自适应滤波器203的估计信号误差e(n)的幅度不断减少。
定义第一数字信号x(n)的向量为：
x(n)＝[x(n)，x(n-1)，...，x(n)]T
自适应滤波器203的权值系数w(n)的向量为：
w(n)＝[w0(n)，w1(n)，...，wL-1(n)]T
自适应滤波器203输出的数字信号为：
Figure BDA0002729911510000121
误差信号为：
e(n)＝d(n)-y(n)＝d(n)-wT(n)x(n)
采用最速下降法求解。在最速下降法中，下一时刻自适应滤波器203的权值系数w(n)应该等于现在时刻自适应滤波器203的权值系数w(n)加上一个负的误差梯度-Δ(n)的比例项，此时的自适应滤波器203的权值系数可以表示为：
w(n+1)＝w(n)-μΔ(n)
其中μ是一个对收敛速度和系统稳定性进行调节的常数。Δ(n)可推导为下面公式：
Δ(n)＝-2e(n)x(n)
则可以得到自适应滤波器203的权值系数的更新公式为：
w(n+1)＝W(n)+2μe(n)x(n)
自适应滤波器203利用自适应滤波器203的权值系数的更新公式计算输出的数字信号为目标数字信号，自适应滤波器203将该目标数字信号发送给控制模块204，控制模块204根据目标数字信号确定控制数字信号并将控制数字信号发送给数模转换器205，数模转换器205将控制数字信号转换为控制信号并将控制信号发送给功放104，功放104将控制信号进行放大得到放大后的控制信号并将放大后的控制信号发送给压电陶瓷片105，放大后的控制信号驱动压电陶瓷片105震动，压电陶瓷片105的震动为与震动部件的震动相同幅值、相同频率且相位相反的震动，压电陶瓷片105安装在震动部件上震动最强的位置，因此压电陶瓷片105的震动会与震动部件的震动相抵消，达到抑制震动部件的震动的效果，从而消除了由于震动部件的震动而产生的噪音，最终实现了主动降噪的目的。
请参阅图5，为本申请实施例中以图1所示的结构框图为基础的家电设备的主动降噪装置的另一结构框图，该家电设备的主动降噪装置101还包括：电源模块501，电源模块501与数字信号处理芯片103电连接，用于为家电设备的主动降噪装置101提供电能。
在本申请实施例中，一种家电设备的主动降噪装置101还包括：电源模块501，电源模块501与数字信号处理芯片103电连接，通过设置电源模块501能够为家电设备的主动降噪装置101提供稳定的电能。
请参阅图6，为本申请实施例中以图5所示的结构框图为基础的家电设备的主动降噪装置的另一结构框图，该家电设备的主动降噪装置101还包括：显示屏模块601和显示灯模块602，显示屏模块601与数字信号处理芯片103电连接，显示灯模块602与数字信号处理芯片103电连接。
在本申请实施例中，一种家电设备的主动降噪装置101还包括：显示屏模块601和显示灯模块602，显示屏模块601与数字信号处理芯片103电连接，显示灯模块602与数字信号处理芯片103电连接。通过在家电设备的主动降噪装置101设置显示屏模块601和显示灯模块602能够直观地向用户展示出家电设备的主动降噪装置101工作状态以及主动降噪的效果。
请参阅图7，为本申请实施例中控制方法的流程示意图，该控制方法包括：
步骤701、所述数字信号处理芯片接收所述噪声采集装置对所述震动部件的所述震动数据进行采集得到的所述模拟电信号；
步骤702、所述数字信号处理芯片采用自适应滤波算法对所述模拟电信号进行滤波处理及转换处理，得到所述控制信号；
步骤703、所述数字信号处理芯片将所述控制信号发送给所述功放，使得所述控制信号经过所述功放放大之后驱动所述压电陶瓷片震动，使得所述压电陶瓷片产生的震动与所述震动部件产生的震动为相同幅值、相同频率且相位相反的震动。
请参阅图8，为本申请图7所示实施例中步骤702的细化步骤的流程示意图，该控制方法包括：
步骤801、采用所述自适应滤波算法对所述第一模拟电信号和/或所述第二模拟电信号进行信号转换及滤波处理，得到所述震动部件的所述目标数字信号；
步骤802、根据所述震动部件的所述目标数字信号确定所述压电陶瓷片的所述控制信号。
请参阅图9，为本申请图8所示实施例中步骤802的细化步骤的流程示意图，该控制方法包括：
步骤901、根据所述震动部件的目标数字信号确定所述震动部件的震动参数，所述震动参数包括幅值、频率和相位；
步骤902、根据所述震动部件的所述震动参数及预设的所述功放的放大倍数确定所述控制信号，使得所述控制信号在经过所述功放的放大之后，使得所述压电陶瓷片产生与所述震动部件相同幅值、相同频率及相反相位的震动。
在本申请实施例中，噪声采集装置102可以为传感器201，或者噪声采集装置102可以为麦克风301，或者噪声采集装置102可以包括传感器201和麦克风301。
在其中一种实施例中，家电设备的主动降噪装置101中的噪声采集装置102为传感器201。当家电设备工作时，震动部件开始震动，安装在震动部件上的传感器201采集震动部件的震动信号并将该震动信号转换为第一模拟电信号，传感器201将第一模拟电信号发送给第一模数转换器202，第一模数转换器202将第一模拟电信号转换为第一数字信号并将第一数字信号发送给自适应滤波器203，自适应滤波器203利用自适应滤波算法对第一数字信号进行滤波处理得到目标数字信号并将该目标数字信号发送给控制模块204，控制模块204根据目标数字信号确定震动部件的震动参数，该震动参数包括幅值、频率和相位，控制模块204根据震动部件的震动参数及预设的功放的放大倍数确定控制信号，控制模块204将控制数字信号发送给数模转换器205，数模转换器205将控制数字信号转换为控制信号并将控制信号发送给功放104，功放104将控制信号进行放大得到放大后的控制信号并将放大后的控制信号发送给压电陶瓷片105，放大后的控制信号驱动压电陶瓷片105震动，压电陶瓷片105的震动为与震动部件的震动相同幅值、相同频率且相位相反的震动，压电陶瓷片105安装在震动部件上震动最强的位置，因此压电陶瓷片105的震动会与震动部件的震动相抵消，达到抑制震动部件的震动的效果，从而消除了由于震动部件的震动而产生的噪音，最终实现了主动降噪的目的。
在其中一种实施例中，家电设备的主动降噪装置101中的噪声采集装置102为麦克风301。当家电设备工作时，震动部件开始震动，麦克风301开始采集震动部件震动所产生的噪声信号，并将噪声信号转换为第二模拟电信号发送给第二模数转换器302，第二模数转换器302将第二模拟电信号转换为第二数字信号并将第二数字信号发送给自适应滤波器203，自适应滤波器203利用自适应滤波算法对第二数字信号进行滤波处理得到目标数字信号并将该目标数字信号发送给控制模块204，控制模块204根据目标数字信号确定震动部件的震动参数，该震动参数包括幅值、频率和相位，控制模块204根据震动部件的震动参数及预设的功放的放大倍数确定控制信号，控制模块204将控制数字信号发送给数模转换器205，数模转换器205将控制数字信号转换为控制信号并将控制信号发送给功放104，功放104将控制信号进行放大得到放大后的控制信号并将放大后的控制信号发送给压电陶瓷片105，放大后的控制信号驱动压电陶瓷片105震动，压电陶瓷片105的震动为与震动部件的震动相同幅值、相同频率且相位相反的震动，压电陶瓷片105安装在震动部件上震动最强的位置，因此压电陶瓷片105的震动会与震动部件的震动相抵消，达到抑制震动部件的震动的效果，从而消除了由于震动部件的震动而产生的噪音，最终实现了主动降噪的目的。
在其中一种实施例中，家电设备的主动降噪装置101中的噪声采集装置102为传感器201和麦克风301。当家电设备工作时，震动部件开始震动，安装在震动部件上的传感器201采集震动部件的震动信号并将该震动信号转换为第一模拟电信号，传感器201将第一模拟电信号发送给第一模数转换器202，第一模数转换器202将第一模拟电信号转换为第一数字信号并将第一数字信号发送给自适应滤波器203，麦克风301开始采集震动部件震动所产生的噪声信号，并将噪声信号转换为第二模拟电信号发送给第二模数转换器302，第二模数转换器302将第二模拟电信号转换为第二数字信号并将第二数字信号发送给自适应滤波器203，自适应滤波器203利用自适应滤波算法对接收到的第一数字信号和第二数字信号进行滤波处理得到目标数字信号并将该目标数字信号发送给控制模块204，控制模块204根据目标数字信号确定震动部件的震动参数，该震动参数包括幅值、频率和相位，控制模块204根据震动部件的震动参数及预设的功放的放大倍数确定控制信号，控制模块204将控制数字信号发送给数模转换器205，数模转换器205将控制数字信号转换为控制信号并将控制信号发送给功放104，功放104将控制信号进行放大得到放大后的控制信号并将放大后的控制信号发送给压电陶瓷片105，放大后的控制信号驱动压电陶瓷片105震动，压电陶瓷片105的震动为与震动部件的震动相同幅值、相同频率且相位相反的震动，压电陶瓷片105安装在震动部件上震动最强的位置，因此压电陶瓷片105的震动会与震动部件的震动相抵消，达到抑制震动部件的震动的效果，从而消除了由于震动部件的震动而产生的噪音，最终实现了主动降噪的目的。
本申请实施例提供了一种家电设备，该家电设备包括如图1至6中任意一种实施例中的家电设备的主动降噪装置。具体的，该家电设备包括家电设备的主动降噪装置101，该家电设备的主动降噪装置101包括：噪声采集装置102、数字信号处理芯片103、功放104和压电陶瓷片105，其中：噪声采集装置102安装在家电设备的震动部件上，噪声采集装置102、功放104分别与数字信号处理芯片103电连接，功放104与压电陶瓷片105电连接；压电陶瓷片105安装在震动部件上。
具体的，噪声采集装置102包括：传感器201和/或麦克风301，传感器201和/或所述麦克风301与数字信号处理芯片103电连接；数字信号处理芯片103包括：第一模数转换器202、数模转换器205、自适应滤波器203和控制模块204；第一模数转换器202、自适应滤波器203、控制模块204、数模转换器205及功放104依次电连接，第一模数转换器202用于与传感器201电连接，数字信号处理芯片103还包括第二模数转换器302，第二模数转换器302与自适应滤波器203电连接，第二模数转换器302用于与麦克风301电连接。
进一步地，该家电设备的主动降噪装置101还包括：电源模块501，电源模块501与数字信号处理芯片103电连接；该家电设备的主动降噪装置101还包括：显示屏模块601和显示灯模块602，显示屏模块601与数字信号处理芯片103电连接，显示灯模块602与数字信号处理芯片103电连接。
该家电设备的主动降噪装置101用于执行如下所述的控制方法：
所述噪声采集装置安装在所述家电设备的震动部件上，所述噪声采集装置、所述功放分别与所述数字信号处理芯片电连接，所述功放与所述压电陶瓷片电连接；
所述噪声采集装置用于采集所述震动部件的震动数据，并将所述震动数据转换为模拟电信号发送给所述数字信号处理芯片；
所述数字信号处理芯片用于接收所述噪声采集装置发送的所述模拟电信号，并根据所述模拟电信号得到控制信号，将所述控制信号发送给所述功放，由所述功放将所述控制信号进行放大之后传输给所述压电陶瓷片，以使得放大后的所述控制信号驱动所述压电陶瓷片震动；
所述压电陶瓷片安装在所述震动部件上，放大后的所述控制信号用于使得所述压电陶瓷片产生的震动与所述震动部件产生的震动为相同幅值、相同频率且相位相反的震动。
在本申请实施例中，一种家电设备，该家电设备包括家电设备的主动降噪装置101，并且可以通过家电设备的主动降噪装置101执行相应的控制方法，使得家电设备的主动降噪装置101中的压电陶瓷片105的震动为与家电设备的震动部件的震动相同幅值、相同频率且相位相反的震动，压电陶瓷片105安装在家电设备的震动部件上震动最强的位置，因此压电陶瓷片105的震动会与家电设备的震动部件的震动相抵消，达到抑制家电设备的震动部件的震动的效果，从而消除了由于家电设备的震动部件的震动而产生的噪音，最终实现了家电设备的主动降噪的目的。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种家电设备的主动降噪装置，其特征在于，所述家电设备的主动降噪装置包括：噪声采集装置、数字信号处理芯片、功放和压电陶瓷片，其中：
所述噪声采集装置安装在所述家电设备的震动部件上，所述噪声采集装置、所述功放分别与所述数字信号处理芯片电连接，所述功放与所述压电陶瓷片电连接；
所述噪声采集装置用于采集所述震动部件的震动数据，并将所述震动数据转换为模拟电信号发送给所述数字信号处理芯片；
所述数字信号处理芯片用于接收所述噪声采集装置发送的所述模拟电信号，并根据所述模拟电信号得到控制信号，将所述控制信号发送给所述功放，由所述功放将所述控制信号进行放大之后传输给所述压电陶瓷片，以使得放大后的所述控制信号驱动所述压电陶瓷片震动；
所述压电陶瓷片安装在所述震动部件上，放大后的所述控制信号用于使得所述压电陶瓷片产生的震动与所述震动部件产生的震动为相同幅值、相同频率且相位相反的震动。
2.根据权利要求1所述的家电设备的主动降噪装置，其特征在于，所述噪声采集装置包括：传感器和/或麦克风；所述震动数据包括：震动信号和/或噪声信号；所述模拟电信号包括：第一模拟电信号和/或第二模拟电信号；
所述传感器和/或所述麦克风与所述数字信号处理芯片电连接；
所述传感器用于将采集到的所述震动信号转换为所述第一模拟电信号，并发送给所述数字信号处理芯片；
所述麦克风用于将采集到的所述噪声信号转换为所述第二模拟电信号，并发送给所述数字信号处理芯片。
3.根据权利要求2所述的家电设备的主动降噪装置，其特征在于，所述数字信号处理芯片包括：第一模数转换器、数模转换器、自适应滤波器和控制模块；
所述第一模数转换器、所述自适应滤波器、所述控制模块、所述数模转换器及所述功放依次电连接；
所述第一模数转换器用于与所述传感器电连接，将所述传感器发送的所述第一模拟电信号转换为第一数字信号，并发送给所述自适应滤波器；
所述数字信号处理芯片还包括第二模数转换器，所述第二模数转换器与所述自适应滤波器电连接，所述第二模数转换器用于与所述麦克风电连接，将所述麦克风发送的所述第二模拟电信号转换为第二数字信号，并发送给所述自适应滤波器；
所述自适应滤波器用于利用自适应滤波算法对所述第一数字信号和/或所述第二数字信号进行滤波处理得到目标数字信号，并发送给所述控制模块；
所述控制模块用于根据所述目标数字信号确定控制数字信号，并发送给所述数模转换器；
所述数模转换器用于将所述控制数字信号转换为所述控制信号，并发送给所述功放。
4.根据权利要求2所述的家电设备的主动降噪装置，其特征在于，所述传感器为：压电式震动传感器、电涡流式震动传感器、电感式震动传感器、电容式震动传感器或者电阻应变式震动传感器。
5.根据权利要求1所述的家电设备的主动降噪装置，其特征在于，所述家电设备的主动降噪装置还包括：电源模块；
所述电源模块与所述数字信号处理芯片电连接，用于为所述家电设备的主动降噪装置提供电能。
6.根据权利要求1所述的家电设备的主动降噪装置，其特征在于，所述家电设备的主动降噪装置还包括：显示屏模块和显示灯模块；
所述显示屏模块与所述数字信号处理芯片电连接；
所述显示灯模块与所述数字信号处理芯片电连接。
7.一种控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至6任意一种所述的家电设备的主动降噪装置，所述方法包括：
所述数字信号处理芯片接收所述噪声采集装置对所述震动部件的所述震动数据进行采集得到的所述模拟电信号；
所述数字信号处理芯片采用自适应滤波算法对所述模拟电信号进行滤波处理及转换处理，得到所述控制信号；
所述数字信号处理芯片将所述控制信号发送给所述功放，使得所述控制信号经过所述功放放大之后驱动所述压电陶瓷片震动，使得所述压电陶瓷片产生的震动与所述震动部件产生的震动为相同幅值、相同频率且相位相反的震动。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述震动数据包括所述震动信号和/或所述噪声信号，所述震动信号对应所述第一模拟电信号，所述噪声信号对应所述第二模拟电信号；
则所述数字信号处理芯片采用自适应滤波算法对所述模拟信号进行滤波处理及转换处理，得到所述控制信号，包括：
采用所述自适应滤波算法对所述第一模拟电信号和/或所述第二模拟电信号进行信号转换及滤波处理，得到所述震动部件的所述目标数字信号；
根据所述震动部件的所述目标数字信号确定所述压电陶瓷片的所述控制信号。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述震动部件的所述目标数字信号确定所述压电陶瓷片的所述控制信号，包括：
根据所述震动部件的目标数字信号确定所述震动部件的震动参数，所述震动参数包括幅值、频率和相位；
根据所述震动部件的所述震动参数及预设的所述功放的放大倍数确定所述控制信号，使得所述控制信号在经过所述功放的放大之后，使得所述压电陶瓷片产生与所述震动部件相同幅值、相同频率及相反相位的震动。
10.一种家电设备，其特征在于，所述家电设备包括如权利要求1至6中任意一种所述的家电设备的主动降噪装置，所述家电设备的主动降噪装置用于执行如权利要求7至9中任意一种所述的控制方法。
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