CN113739322A - 净化器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种净化器及其控制方法，该净化器包括壳体、风机组件、滤芯组件和至少一组声音拾取装置；其中，壳体设置有出风口，以及连通出风口的空气流通通道；风机组件设置在空气流通通道内，滤芯组件设置在空气流通通道内，至少一组声音拾取装置设在壳体上，并且声音拾取装置的拾音方向和壳体的出风口的出风方向位于不同的方向上。本公开中声音拾取装置的拾音方向和壳体的出风口的出风方向位于不同的方向上，实现声音拾取装置和整机产生噪音的出风口分离，提高用户语音唤醒机器时的信噪比，进而提高唤醒率。

Description

净化器及其控制方法

技术领域

本公开涉及净化器语音控制技术领域，特别涉及一种净化器；本公开还涉 及一种净化器的控制方法。

背景技术

近年来空气质量成为了人们的日常话题，随着雾霾、沙尘等极端天气 频发，为了净化室内空气，空气净化器已经成为标配的家用电器之一。

为了解决空气净化器控制需要其他媒介(手机等)参与的问题，现在 有些空气净化器搭载了语音控制功能，其可以通过语音控制空气净化器的 行为，从而能将顾客的指令更快更方便的传送给空气净化器，互动性强， 提升客户的参与感，使空气净化器在现有基础上更加智能化。

一般地，搭载了语音控制功能的空气净化器使用麦克风等声音拾取装 置来拾取用户发出的语音控制指令，再传输给控制单元控制执行机构执行 开关机、工作模式选择和调整等指令。然而，空气净化器作为一个高噪音 设备，使得语音操控功能变得困难，这些噪音会干涉麦克风采集信号，造 成空气净化器对用户的语音控制指令理解不准确，用户使用体验差的问题。

发明内容

本公开为了解决上述技术问题，提供了一种净化器。

根据本公开的第一方面，提供了一种净化器，包括：

壳体，所述壳体设置有出风口，以及连通所述出风口的空气流通通道；

风机组件，所述风机组件设置在所述空气流通通道内；

滤芯组件，所述滤芯组件设置在所述空气流通通道内；

至少一组声音拾取装置，至少一组所述声音拾取装置设置在所述壳体 上；

其中，所述声音拾取装置的拾音方向与所述出风口的出风方向位于不 同的方向上。

在本公开的一个实施方式中，所述出风口设置在所述壳体的顶部，且 被构造为朝所述壳体上方的方向延伸；

所述声音拾取装置设置在所述壳体的侧壁，所述声音拾取装置的拾音 方向朝向所述壳体侧壁的外侧。

在本公开的一个实施方式中，所述净化器包括至少三组声音拾取装置， 至少三组所述声音拾取装置均匀分布在壳体的周向方向上。

在本公开的一个实施方式中，所述净化器还包括：计算单元，所述计 算单元用于根据至少三组所述声音拾取装置检测到的声音信号强度的大 小，确定声源的方向；控制单元，所述控制单元基于所述计算单元确定的 声源方向发出相应的控制指令。

在本公开的一个实施方式中，所述控制单元基于所述计算单元确定的 声源方向发出转动至面向声源方向的指令，和/或发出向声源方向移动的指 令。

在本公开的一个实施方式中，所述净化器还包括执行元件，所述执行 元件执行所述声音拾取装置拾取到的声音信号中所包含的控制指令。

在本公开的一个实施方式中，所述声音拾取装置包括至少一个麦克风 模组，所述麦克风模组包括PCB板、罩壳和麦克风芯片，所述罩壳设置在 PCB板上并与所述PCB板围成了具有容纳腔的麦克风外部封装，所述麦克 风芯片设置在容纳腔中；在所述罩壳的顶部设置有连通外部与所述容纳腔 的通孔。

在本公开的一个实施方式中，所述麦克风模组通过固定板安装在所述 壳体的内壁上。

在本公开的一个实施方式中，所述罩壳采用减震垫材质。

在本公开的一个实施方式中，所述壳体上设有拾音孔，所述声音拾取 装置的通孔与所述拾音孔相对应。

在本公开的一个实施方式中，所述声音拾取装置还包括保护膜片，所 述保护膜片覆盖所述拾音孔或者通孔。

在本公开的一个实施方式中，所述壳体包括彼此分隔的上壳体和下壳 体，并且所述上壳体被构造成作为所述空气流通通道的一部分；

所述滤芯组件可拆卸地承接在所述上壳体和所述下壳体之间，并且被 构造成作为所述空气流通通道的另一部分，与所述上壳体的空气流通通道 连通。

在本公开的一个实施方式中，所述出风口设置在所述上壳体的顶部， 并且被构造为朝所述上壳体上方的方向延伸；

所述上壳体上设置有用于与所述声音拾装置对应的拾音孔，并且所述 拾音孔朝向上壳体侧壁的外侧方向延伸。

在本公开的一个实施方式中，所述上壳体还包括：

内壳体，所述内壳体上开设有出风口，并且被构造为形成所述空气流 通通道的一部分；

外罩壳，所述外罩壳固定连接在所述内壳体上并且与所述内壳体的外 周壁围合形成腔室，所述腔室和所述内壳体的空气流通通道彼此独立，所 述声音拾取装置设置在所述腔室内，并且所述外罩壳上开设有所述拾音孔。

根据本公开的第二方面，还提供了一种上述净化器的控制方法，包括 如下步骤：

步骤S100、根据至少三组声音拾取装置检测到的声音信号强度的大小， 确定声源的方向；

步骤S200、基于确定的声源方向发出相应的控制指令。

在本公开的一个实施方式中，所述步骤S200中，基于确定的声源方向 发出控制净化器转动至面向声源方向的指令，和/或发出向声源方向移动的 指令。

本公开的净化器包括壳体、风机组件、滤芯组件和至少一组声音拾取装置； 其中，壳体设置有出风口，以及连通出风口的空气流通通道；风机组件设置在 空气流通通道内，滤芯组件设置在空气流通通道内，至少一组声音拾取装置设 在壳体上，并且声音拾取装置的拾音方向和壳体的出风口的出风方向位于不同 的方向上。

启动风机组件，空气流通通道内形成负压腔室，外部空气从进风口进入空 气流通通道内，滤芯组件过滤空气内PM2.5等有害物质，被过滤净化后的空 气从出风口排出，如此循环处理，直至室内空气的指标达到设定值后关闭风机 组件进入待机模式。

本公开中声音拾取装置的拾音方向和壳体的出风口的出风方向位于不同 的方向上，实现声音拾取装置和整机产生噪音的出风口分离，提高用户语音唤 醒机器时的信噪比，进而提高声音识别的准确率。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施 例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。

图1至图3分别是本公开所提供的净化器具体实施例的主视图、后视 图和侧视图；

图4是图1本公开所提供的净化器具体实施例的爆炸图；

图5是图1的A-A向剖视图；

图6是图5的B处局部放大图；

图7是麦克风模组的爆炸结构示意图；

图8是本公开所提供的净化器的控制方法的控制流程图。

图1至图7中各组件名称和附图标记之间的一一对应关系如下：

1壳体：10上壳体、101内壳体、102外罩壳、103出风口、11下壳体、 12前侧立板、13后侧立板、1a拾音孔；

2滤芯组件；

3风机组件；

40麦克风模组、401固定板、402PCB板、403罩壳、404保护膜片、 405螺钉、通孔4030。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到： 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、 数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作 为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨 论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例 性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的 值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一 旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步 讨论。

为了提高空气净化器语音控制的精准性，本公开提供了一种净化器， 下面结合说明书附图的图1至图6来详细说明净化器的具体结构及其工作 原理。

参见图1，该净化器包括壳体1、风机组件(参见图5)、滤芯组件2 和至少一组声音拾取装置；其中，壳体1设置有出风口103，以及连通出 风口103的空气流通通道；风机组件设置在空气流通通道内，滤芯组件2 设置在空气流通通道内，至少一组声音拾取装置设在壳体1上，并且声音 拾取装置的拾音方向和壳体1的出风口103的出风方向位于不同的方向上。 在此“不同的方向”指的是出风口103的出风方向和声音拾取装置的拾音 方向并不交叉、并不重叠，二者相互独立，以此可避免噪音对声音拾取装 置拾音的影响。

空气流通通道的进风口可以设置在壳体1上，例如设置在壳体1的下 端位置，此时空气流通通道连通所述进风口、滤芯组件、出风口。在本申 请另一实施例中，进风口也可以设置在滤芯组件上，此时，外界的空气从 该进风口进入，经过滤芯组件的过滤后从出风口排出。进风口的设置位置 不作限制，故在此不再具体说明。

启动风机组件，空气流通通道内形成负压腔室，外部空气从进风口进 入空气流通通道内，滤芯组件2过滤空气内颗粒或其它有害物质，被过滤 净化后的空气从出风口103排出，如此循环处理，直至室内空气的指标达 到设定值后关闭风机组件进入待机模式。

声音拾取装置用于拾取用户的语音控制指令，净化器的控制单元收到 该语音控制指令后控制执行相应的动作，语音控制指令可以包括但不限于 开关机、调整工作模式等，其中工作模式包括强/弱风模式、静音模式和待 机模式等。

本公开中声音拾取装置的拾音方向和壳体1的出风口103的出风方向 位于不同的方向上，实现声音拾取装置和整机产生噪音的出风口103分离， 提高用户语音唤醒机器时的信噪比，进而提高唤醒率。

在图1示意出的实施例中，出风口103设置在壳体的顶部，并且构造 成朝壳体1上方的方向延伸；而声音拾取装置设置在壳体的侧壁上，并且 声音拾取装置的拾音方向朝向壳体外侧方向，也可以理解为垂直于壳体侧 壁的方向。声音拾取装置的拾音方向和出风口103的出风方向相互垂直设 置，以便最大限度降低出风口103处噪音对声音拾取装置拾音效果的干扰， 从而提高唤醒率。

在本公开一个实施方式中，净化器使用拼装式结构，参见图1，净化 器的壳体包括彼此分隔的上壳体10和下壳体11，并且上壳体10被构造成 作为空气流通通道的一部分，滤芯组件3可拆卸地承接在上壳体10和下壳 体11之间，并且被构造成作为空气流通通道的另一部分，与上壳体10的 空气流通通道连通。可以理解，滤芯组件可拆卸地安装在上壳体10和下壳 体11之间，便于更换，提高用户使用体验。

详细地，壳体还包括前侧立板12和后侧立板13，前侧立板12和后侧 立板13分设在上壳体10和下壳体11的前后两侧，并且用于固定连接上壳 体10和下壳体11，以使两者分隔设置形成可供滤芯组件2插入的空间。

滤芯组件2可以包括多级滤芯，以分别用于过滤空气中PM2.5、粉尘、 花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等。

上壳体10与下壳体11之间具有用于容纳滤芯组件的空间，出风口103 设置在上壳体10上。装配时，将滤芯组件的上端与上壳体10的下端承接， 下端与下壳体11的上端承载在一起。从而使得滤芯组件、出风口103继而 形成净化器的整个空气流通通道。

风机组件3设置在上壳体10内，也就是说风机组件3靠近出风口103 设置。

更为详细地，出风口103设置在上壳体10的顶部，并且被构造为朝上 壳体10上方的方向延伸；上壳体10侧壁设置有用于与声音拾装置对应的 拾音孔1a，并且拾音孔1a朝向上壳体10侧壁的外侧方向延伸，参考图6 示意出的结构。

可以理解，净化器的出风口103和拾音孔1a均位于整机的上部位置， 与将两者设置在整机底部相比，位于上部的出风口103送出的风能均匀分 布在室内，位于上部的拾音孔1a能更好地拾取到用于的语音控制指令。在 公开一个实施方式中，拾音孔1a可设置在上壳体10远离出风口103的位 置。

另外，出风口103被构造为朝上壳体10上方的方向延伸，而拾音孔 1a则朝向上壳体10侧壁的外侧方向延伸，可使出风口103和拾音孔1a基 本呈垂直设置，即可最大限度的减少出风口103噪音对拾音孔1a拾音的干 扰。

结合图4至图6，本实施例中，上壳体10还包括内壳体101和外罩壳 102，内壳体101上开设有出风口103并且被构造为形成空气流通通道，外 罩壳102固定连接在内壳体101上并且与内壳体101的外周壁围合形成腔 室，该腔室和内壳体101的空气流通通道彼此独立，声音拾取装置设置在 该腔室内，并且该外罩壳102上开设有与声音拾取装置对应的拾音孔1a。

在本公开一个实施方式中，声音拾取装置可以采用麦克风模组等本领 域技术人员所熟知的拾音装置。

参考图6、图7，麦克风模组40包括PCB板402、罩壳403和麦克风 芯片，罩壳403设置在PCB板402上并与PCB板402围成了具有容纳腔的 麦克风外部封装。麦克风芯片设置在容纳腔中，具体地，麦克风芯片可设 置在PCB板402上，并通过PCB板402将电信号引出。在罩壳403的顶部 设置有连通外部与容纳腔的通孔4030。

外部的声音经过通孔进入到麦克风外部封装的容纳腔中，并最终作用 到麦克风芯片上，麦克风芯片拾取到声音信号并将其转变为电信号。这是 麦克风芯片工作的基本原理，在此不再具体说明。

麦克风模组40通过固定板401安装在外罩壳102的内壁上，具体地， 可以通过螺钉405紧固在外罩壳102的内壁上，外罩壳102对应通孔4030 的位置设置有拾音孔1a，使得外部的可以经过该拾音孔1a、通孔4030进 入到麦克风模组的容纳腔中。

在本公开一个实施方式中，在麦克风模组40与外罩壳102之间还设置 有减震垫，减震垫对应通孔、拾音孔的位置设置避让孔，以让外部的声音 作用到麦克风芯片上。采用减震垫的结构不但可以实现麦克风模组40与外 罩壳102之间的密封，防止内部噪声传入到麦克风模组40中，还能减少外 罩壳102振动对麦克风模组40所带来的影响。

在本公开一个实施方式中，麦克风模组40的罩壳403采用减震垫材质， 在安装的时候，麦克风模组40的罩壳403直接与外罩壳102的内壁贴合， 麦克风模组40的后端通过固定板401及螺钉405进行紧固。

在本公开一个实施方式中，还包括覆盖拾音孔或者通孔的保护膜片 404，该保护膜片404例如可以设置在罩壳403的外侧，并将罩壳403上的 通孔覆盖住。保护膜片404可以采用防尘、防水膜，在不影响传声的前提 下，可以避免外部的灰尘、水气进入到麦克风模组内部，从而影响内部麦 克风芯片的性能。

用户的语音控制指令仅能从外罩壳102和密封件两者上的孔这个唯一 路径传入麦克风芯片，此方案有效阻止了机器内噪音传入到麦克风芯片上， 并且还保证了不同麦克风收到内噪信号的一致性，为后续算法过滤内噪提 供了有利条件。

继续参见图4，本实施例中，净化器包括三组声音拾取装置，这三组 声音拾取装置均匀分布在壳体的周向方向上，具体地，这三组声音拾取装 置沿120°均匀分布在壳体的周向方向上，也即相邻两组声音拾取装置之 间成120°夹角。

更为详细地，每组声音拾取装置包括两个麦克风模组40。也就是说， 在净化器的周向上布置了6个麦克风模组40。

如此设置，净化器可以360°多角度多方位拾取到用户的语音控制指 令。

本实施例中，三组声音拾取装置中两组固定在外罩壳102上，另一组 固定在后侧立板13上。

需要说明的是，净化器上声音拾取装置的组数和每组声音拾取装置中 麦克风模组40的数量并不仅限于本实施例。本领域技术人员可以根据净化 器的体积等其他空间参数，在另一些实施例中，净化器可以包括两组或者 大于三组的声音拾取装置，同样每组声音拾取装置中的麦克风模组40的数 量也可以为1或大于2的整数个。

在本公开一个实施方式中，该净化器还包括计算单元和控制单元；其 中，计算单元用于根据至少三组声音拾取装置检测到的声音信号强度的大 小，确定声源的方向；控制单元基于计算单元确认的声源方向发出相应的 控制指令。

详细地，当从某个位置发出语音控制指令时，该声音信号分别传入三 组声音拾取装置中，三组声音拾取装置所拾取到的声音信号强度是不同的。 由此可根据三组声音拾取装置的声音信号强度来确定声源方向。

在一个具体的应用场景中，控制单元可以基于计算单元确定的声源方 向发出转动至面向声源方向的指令，从而使净化器的相应面转向面对该声 源方向。

在一个具体的应用场景中，控制单元可以基于计算单元确定的声源方 向，向净化器发出往声源方向移动的指令，从而使净化器向声源方向移动 预定的距离。

上述两个应用场景只是举例说明，通过简单的语音增强了净化器的人 机交互，提高了净化器的智能性。

在本公开一个实施方式中，包括执行元件，该执行元件可以基于语音 信息中包含的控制指令，执行相应的操作。该执行元件可以是行走组件、 播放组件或者本领域技术人员所熟知的其它执行元件。例如在上述两个具 体的应用场景中，执行元件基于相应的指令控制净化器转向或者行走预定 的距离。

除上述净化器外，本公开还提供一种净化器的控制方法，参见图8， 该图是本公开所提供的净化器的控制方法的控制流程图，该控制方法包括 如下步骤：

步骤S100、根据至少三组声音拾取装置检测到的声音信号强度的大小， 确定声源的方向；

当用户在某个方位发出语音指令时，例如唤醒指令。由于三组声音拾 取装置在净化器上的位置不同，其接收到该唤醒指令的声音强度不同，由 此可以基于三组声音拾取装置的声音强度不同，来判断该唤醒指令的声音 来源，该声音来源即为用户目前的位置。

步骤S200、基于计算单元确认的声源方向发出相应的控制指令。

该控制指令可以为转动至面向声源方向的指令，和/或向声源方向移动 的指令。执行元件接收到上述的相应指令后，执行相应的操作，提高了人 机交互性能，用户体验好。

应用场景一：

当前净化器处于远离用户的位置，用户发出“唤醒”的语音指令后， 净化器采集到该指令后，根据声源定位转向该声源处或者向声源处移动预 定的距离。

应用场景二：

当前净化器处于停机或待机模式，当用户唤醒后，可以发出“启动” 的语音控制指令，净化器采集到该指令后启动风机开始工作。反之，当前 净化器处于工作模式，用户发出“关机”的语音控制指令，净化器采集到 该指令后关闭风机进入停机或待机模式。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽 性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范 围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更 都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原 理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术 人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (16)

1.一种净化器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体设置有出风口，以及连通所述出风口的空气流通通道；

风机组件，所述风机组件设置在所述空气流通通道内；

滤芯组件，所述滤芯组件设置在所述空气流通通道内；

至少一组声音拾取装置，至少一组所述声音拾取装置设置在所述壳体上；

其中，所述声音拾取装置的拾音方向与所述出风口的出风方向位于不同的方向上。

2.根据权利要求1所述的净化器，其特征在于，

所述出风口设置在所述壳体的顶部，且被构造为朝所述壳体上方的方向延伸；

所述声音拾取装置设置在所述壳体的侧壁，所述声音拾取装置的拾音方向朝向所述壳体侧壁的外侧。

3.根据权利要求1所述的净化器，其特征在于，所述净化器包括至少三组声音拾取装置，至少三组所述声音拾取装置均匀分布在壳体的周向方向上。

4.根据权利要求3所述的净化器，其特征在于，所述净化器还包括：

计算单元，所述计算单元用于根据至少三组所述声音拾取装置检测到的声音信号强度的大小，确定声源的方向；

控制单元，所述控制单元基于所述计算单元确定的声源方向发出相应的控制指令。

5.根据权利要求4所述的净化器，其特征在于，所述控制单元基于所述计算单元确定的声源方向发出转动至面向声源方向的指令，和/或发出向声源方向移动的指令。

6.根据权利要求1所述的净化器，其特征在于，所述净化器还包括执行元件，所述执行元件执行所述声音拾取装置拾取到的声音信号中所包含的控制指令。

7.根据权利要求1至6任一项所述的净化器，其特征在于，所述声音拾取装置包括至少一个麦克风模组，所述麦克风模组包括PCB板、罩壳和麦克风芯片，所述罩壳设置在PCB板上并与所述PCB板围成了具有容纳腔的麦克风外部封装，所述麦克风芯片设置在容纳腔中；在所述罩壳的顶部设置有连通外部与所述容纳腔的通孔。

8.根据权利要求7所述的净化器，其特征在于，所述麦克风模组通过固定板安装在所述壳体的内壁上。

9.根据权利要求7所述的净化器，其特征在于，所述罩壳采用减震垫材质。

10.根据权利要求7所述的净化器，其特征在于，所述壳体上设有拾音孔，所述声音拾取装置的通孔与所述拾音孔相对应。

11.根据权利要求10所述的净化器，其特征在于，所述声音拾取装置还包括保护膜片，所述保护膜片覆盖所述通孔。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的净化器，其特征在于，所述壳体包括彼此分隔的上壳体和下壳体，并且所述上壳体被构造成作为所述空气流通通道的一部分；

所述滤芯组件可拆卸地承接在所述上壳体和所述下壳体之间，并且被构造成作为所述空气流通通道的另一部分，与所述上壳体的空气流通通道连通。

13.根据权利要求12所述的净化器，其特征在于，所述出风口设置在所述上壳体的顶部，并且被构造为朝所述上壳体上方的方向延伸；

所述上壳体上设置有用于与所述声音拾装置对应的拾音孔，并且所述拾音孔朝向上壳体侧壁的外侧方向延伸。

14.根据权利要求12所述的净化器，其特征在于，所述上壳体还包括：

内壳体，所述内壳体上开设有出风口，并且被构造为形成所述空气流通通道的一部分；

外罩壳，所述外罩壳固定连接在所述内壳体上并且与所述内壳体的外周壁围合形成腔室，所述腔室和所述内壳体的空气流通通道彼此独立，所述声音拾取装置设置在所述腔室内，并且所述外罩壳上开设有所述拾音孔。

15.一种应用于权利要求1至14中任一项所述净化器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100、根据至少三组声音拾取装置检测到的声音信号强度的大小，确定声源的方向；

步骤S200、基于确定的声源方向发出相应的控制指令。

16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S200中，基于确定的声源方向发出控制净化器转动至面向声源方向的指令，和/或发出向声源方向移动的指令。

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