CN114275918A - 净水机及其噪音改善方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种净水机及其噪音改善方法，净水机的噪音改善方法包括：获取声音采集装置采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息；对近场噪音信息进行频谱分析，获取目标频段；在目标频段满足预设频段条件时，对目标频段进行修正并获取纯化音频；控制声音播放装置播放纯化音频。本发明通过声音播放装置播放纯化音频，有助于自主改善净水机持续产生的近场噪音中存在的声品质不良，从而提高净水机在运行过程中用户的体感舒适度，避免噪音危害人体健康。
Description
技术领域
本发明涉及净水机噪音改善技术领域，具体涉及一种净水机及其噪音改善方法。
背景技术
随着人们健康用水需求的日益增长，净水机的应用越来越普遍。然而，净水机在运行过程中容易产生噪音，噪音若不及时消除，则容易引起用户烦躁，且容易危害用户身体健康。现有净水机主要聚焦在出厂前进行的噪音控制，且在出现噪音时直接考虑更换净水机的零部件，不能进行自主噪音优化和声品质改善。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种净水机及其噪音改善方法，旨在解决传统净水机出现噪音异常时无法自主进行声品改善的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种净水机的噪音改善方法，所述净水机包括机壳以及设于所述机壳内的增压泵、声音采集装置和声音播放装置；所述净水机的噪音改善方法包括：
获取声音采集装置采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息；
对所述近场噪音信息进行频谱分析，获取目标频段；
在所述目标频段满足预设频段条件时，对所述目标频段进行修正并获取纯化音频；
控制所述声音播放装置播放所述纯化音频。
可选地，所述净水机还包括设于所述机壳内的振动传感器；
所述获取声音采集装置采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息的步骤之前，还包括：
获取增压泵的多个待测转速；
控制所述增压泵依次按照多个所述待测转速运行，并通过所述振动传感器采集所述增压泵依次按照多个所述待测转速运行时的多个振动速度；
根据多个所述振动速度以及振动速度与振动速度级之间的预设关系式，计算出多个振动速度级；
获取多个所述振动速度级中的最小振动速度级，并确定与所述最小振动速度级相对应的所述待测转速为目标转速。
可选地，所述获取增压泵的多个待测转速的步骤包括：
获取增压泵的设定转速；
根据所述设定转速，确定出与所述设定转速邻近且依次小于所述设定转速的至少两个第一转速、以及与所述设定转速邻近且依次大于所述设定转速的至少两个第二转速，并将所述设定转速、各所述第一转速及各所述第二转速作为所述待测转速。
可选地，所述对所述近场噪音信息进行频谱分析，获取目标频段的步骤包括：
对所述近场噪音信息进行1/3倍频分析，获取峰值噪音频段；
根据所述峰值噪音频段，获取与所述峰值噪音频段邻近且小于所述峰值噪音频段的第一噪音频段、以及与所述峰值噪音频段邻近且大于所述峰值噪音频段的第二噪音频段，并将所述第一噪音频段和所述第二噪音频段作为所述目标频段。
可选地，所述声音采集装置为声级计；
所述预设频段条件包括：
所述峰值噪音频段对应的声压级与所述目标噪音频段对应的声压级之间的差值不大于预设的声压阈值。
可选地，所述声音采集装置为声级计；
所述在所述目标频段满足预设频段条件时，对所述目标频段进行修正并获取纯化音频的步骤包括：
所述在所述目标频段满足预设频段条件时，获取所述目标频段对应的目标声压级；
获取预设的声压补偿值，并按照所述声压补偿值对所述目标声压级进行补偿，获取纯化音频。
可选地，所述控制所述声音播放装置播放所述纯化音频的步骤之后，还包括：
将所述目标转速与所述纯化音频进行关联保存。
可选地，所述获取声音采集装置采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息的步骤之前，还包括：
获取所述声音采集装置采集的近场噪音信息；
获取预设的标定近场噪音；
在所述近场噪音信息与所述标定近场噪音之间的差值不小于第一阈值时，确定所述净水机出现噪音异常。
可选地，所述净水机还包括设于所述机壳内的振动传感器，所述振动传感器至少用以感测所述增压泵的振动信息；
所述获取声音采集装置采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息的步骤之前，还包括：
获取所述振动传感器采集的振动信息；
获取预设的标定振动信息；
在所述振动信息与所述标定振动信息之间的差值不小于第二阈值时，确定所述净水机出现噪音异常。
可选地，所述振动传感器为加速度计；
所述获取所述振动传感器采集的振动信息的步骤包括：
获取所述振动传感器采集的振动加速度；
对所述振动加速度进行积分转化后，获取振动速度；
根据所述振动速度以及振动速度与振动速度级之间的预设关系式，计算出振动速度级，所述振动速度级构成所述振动信息。
可选地，所述预设关系式为：
LVi＝10*lg(Vi2/V02)，
其中，LVi为所述振动速度级，Vi为所述振动速度，V0为基准振动速度5*10-8m/s。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种净水机，包括：
机体，包括机壳以及设于所述机壳的动力装置、声音采集装置和声音播放装置，所述动力装置包括设于所述机壳内的增压泵；以及，
控制装置，与所述声音采集装置、所述声音播放装置和所述动力装置分别电性连接，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的净水机的噪音改善程序，所述净水机的噪音改善程序配置为实现如上所述的净水机的噪音改善方法的步骤。
可选地，所述声音采集装置为声级计；
所述机体还包括设于所述动力装置处的振动传感器。
可选地，所述机体还包括设于所述机壳内的安装板，所述动力装置中的至少所述增压泵集成在所述安装板上；
所述机体还包括振动传感器，所述振动传感器靠近所述安装板的几何中心设置。
可选地，所述振动传感器为加速度计。
本发明提供的技术方案中，控制增压泵按照目标转速运行时，能够将增压泵运行时产生的噪音影响尽可能减小；声音采集装置采集当前的近场噪音信息，并对近场噪音信息进行频谱分析，获得目标频段；当目标频段满足预设频段条件时，即表明目标频段存在声品质不良；对存在声品质不良的目标频段进行修正以获得纯化音频；通过声音播放装置播放纯化音频，有助于自主改善净水机持续产生的近场噪音中存在的声品质不良，从而提高净水机在运行过程中用户的体感舒适度，避免噪音危害人体健康。
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示出的结构获取其他的附图。
图1为本发明提供的净水机的一实施例的主要结构示意图；
图2为图本发明提供的净水机的控制装置的运行环境硬件示意图；
图3为本发明提供的净水机的噪音改善方法的第一实施例的流程示意图；
图4为本发明提供的净水机的噪音改善方法的第二实施例的流程示意图；
图5为本发明提供的净水机的噪音改善方法的第三实施例的流程示意图；
图6为本发明提供的净水机的噪音改善方法的第四实施例的流程示意图；
图7为本发明提供的净水机的噪音改善方法的第五实施例的流程示意图；
图8为本发明提供的净水机的噪音改善方法的第六实施例的流程示意图；
图9为本发明提供的净水机的噪音改善方法的第七实施例的流程示意图；
图10为本发明提供的净水机的噪音改善方法的第八实施例的流程示意图；
图11为本发明提供的净水机的噪音改善方法的第九实施例的流程示意图；
图12为本发明提供的净水机的噪音改善方法一实施例中确定噪音异常的控制逻辑示意图；
图13为本发明提供的净水机的噪音改善方法一实施例中噪音改善的控制逻辑示意图；
图14为本发明提供的近场噪音信息一实施例的1/3倍频频谱示意图。附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 机体 | 200 | 控制装置 |
| 110 | 机壳 | 210 | 处理器 |
| 120 | 动力装置 | 220 | 通信总线 |
| 130 | 声音采集装置 | 230 | 用户接口 |
| 140 | 声音播放装置 | 240 | 网络接口 |
| 150 | 振动传感器 | 250 | 存储器 |
| 160 | 水龙头 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
随着人们健康用水需求的日益增长，净水机的应用越来越普遍。然而，净水机在运行过程中容易产生噪音，噪音若不及时消除，则容易引起用户烦躁，且容易危害用户身体健康。现有净水机主要聚焦在出厂前进行的噪音控制，且在出现噪音时直接考虑更换净水机的零部件，不能进行自主噪音优化和声品质改善。
鉴于上述，本发明提供一种净水机，请参阅图1至图2，附图所示为本发明提供的净水机的具体实施例。
请参阅图1至图2，本发明提供的所述净水机包括机体100以及控制装置200，其中，所述机体100包括机壳110以及设于所述机壳110的动力装置120、声音采集装置130和声音播放装置140，所述动力装置120包括设于所述机壳110内的增压泵；所述控制装置200与所述声音采集装置130、所述声音播放装置140和所述动力装置120分别电性连接，所述控制装置200包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的净水机的噪音改善程序，所述净水机的噪音改善程序配置为实现净水机的噪音改善方法的步骤。
可以理解，所述机壳110可以表现为任意适宜的尺寸、形状及制成材质，例如，整机大致呈矩形体设置，且沿上下向延伸。所述机壳110可用于固定安装在例如墙体或者橱柜处；或者，所述机壳110可设置为可移动式的，能够在墙面或者地面移动等。
所述机体100包括机壳110以及能够实现所述净水机设定功能的各个功能构件，各个所述功能构件设于所述机壳110内或者至少部分显露在所述机壳110外；各个所述功能构件例如包括净水组件、出水组件、清洗组件和动力装置120等。在一实施例中，所述出水组件包括所需的至少一个管道以及与所述管道连通的至少一个水龙头160，所述管道可根据实际需要布设为任意适宜的形状、长度等；所述净水组件包括滤芯、颗粒活性炭和PP棉等；所述清洗组件能够对例如滤芯等功能构件进行清洗；所述动力装置120包括多个动力部件，多个所述动力部件例如为增压泵以及净水机所需的各类阀体等。
具体而言，在所述净水机运行时，产生噪音的主要源头集中在动力装置120处，例如在增压泵和各类电磁阀处：可以理解，随着净水机中用水量的增加，外部水源可能携带的杂质等，容易造成滤芯处和废水阀处产生堵塞，继而增加增压泵的负载压力，导致增压泵会逐渐产生异音并造成噪音恶化等问题；此外，阀体的堵塞同样会产生噪音、当净水机内部分功能构件产生故障时，容易导致与之连通的电磁阀等处随之出现工况异常，同样会产生噪音。
为便于理解，在以下实施例中，主要针对增压泵出的噪音及其改善方法进行说明。
所述机体100还包括声音采集装置130，所述声音采集装置130可用于采集所处环境的噪音数据。所述噪音一般指的是引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音，具体例如影响用户的听力健康，还可能进一步对人的心血管系统、神经系统、内分泌系统产生不利影响。所述噪音可以是人体能够听得到的声音，也可能是人体听不到，但确实危害人体健康的声音。所述声音采集装置130能够根据实际需要，设置为对所需频率、所需音色、所需响度、所需音调的声音进行采集的装置，具体表现形式不作限制，可以是各类能够采集声音数据的传感器等产品，例如声级计。
进一步地，本实施例中的所述声音采集装置130可以设置为一个或者多个，每一所述声音采集装置130可独立采集所在位置处一定范围内的声音数据，各所述声音采集装置130均与所述控制装置200电性连接，可将采集到的各个原始声音数据直接发送至所述控制装置200，或者经过设定算法整合后打包发送至所述控制装置200。多个所述声音采集装置130的设置，使得通过调整各个所述声音采集装置130的安装位置、各自的工作参数，对应采集不同位置处、具有不同声音特性的声音数据，例如当将各个声音采集装置130设置在净水机的不同方位处时，则可采集净水机多个方位处的声音数据。
具体而言，在本实施例中，所述声音采集装置130设于所述机壳110内，且临近所述增压泵设置，用以采集所述增压泵处的噪音信息。
所述声音采集装置130具体可以是用以采集声音源数据的部件、采集声音声强的部件或者采集声音声压的部件，为了便于理解，所述声音采集装置130设置为声级计，可稳定采集声音数据的声压级。
所述声音采集装置130在净水机工作状态中，实时采集的声音数据统称为噪音信息。其中，所述声音采集装置130设置在机壳110内，用于采集机壳110内尤其是动力装置120处产生的声音数据、以及传递至机壳110内的声音数据，统称为近场噪音信息。
所述声音播放装置140可以设置在机壳110内或者机壳110外，在一实施例中，所述声音播放装置140邻近所述增压泵处设置，以能够更加靠近噪音源，避免噪音传递至声音播放装置140时、或者声音播放装置140播放的纯化音频传递至噪音源时产生损耗而导致优化效果不佳。所述声音播放装置140的具体表现方式不作限制，可以是任意形式的声音播放装置140，此处不作限制。
所述声音播放装置140可设有多个发声部件、或者一个发声部件可设有多个发声部，多个发声部件或者多个发声部可邻近甚至环绕增压泵处，以实现多方位发声。
此外，在一实施例中，所述机体100还包括设于所述动力装置120处的振动传感器150。所述振动传感器150用以感测所述动力装置120处的振动信息，尤其用于感测所述增压泵在工作状态下的振动信息。所述振动传感器150例如为微型加速度计，通过所述振动传感器150感测获得的所述动力部件的振动信息，可对该动力部件的运行状态进行评判，以确定该动力部件是否出现异常故障。
具体而言，在一实施例中，所述机体100还包括设于所述机壳110内的安装板，所述安装板可通过任意适宜的方式安装在所述机壳110内，例如通过螺钉固定、卡扣固定、吸附固定、粘胶固定中的一种或者多种；在多个所述动力部件中，至少所述增压泵集成在所述安装板上；而一般地，所述增压泵、与所述增压泵邻近设置的多个阀体等，均可设置在所述安装板上。所述机体100还包括振动传感器150，所述振动传感器150靠近所述安装板的几何中心设置。如此地，当同一安装板上的增压泵和阀体出现异常且体现在振动信息上时，可被所述振动传感器150准确感测到。所述振动传感器150靠近安装板的机壳110中心设置，使得感测到的振动信息更加均衡稳定。
所述振动传感器150可以根据实际需要设置为一个或者多个，其中，当所述振动传感器150设置为多个时，多个所述振动传感器150的布设方式不作限制，可以沿所述增压泵的周侧间隔布设，可一一对应不同动力部件设置。
此外，请参照图2，图2为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制装置200的结构示意图。
如图2所示，该控制装置200可以包括：处理器210，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线220、用户接口230，网络接口240，存储器250。通信总线220用于实现上述至少部分组件之间的连接通信。用户接口230可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口230还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口240可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器250可以是高速的随机存取存储器250(Random AccessMemory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器250可选的还可以是独立于前述处理器210的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构并不构成对控制装置200的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图2所示，作为一种存储介质的存储器250中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及净水机的噪音改善程序。
需要说明的是，所述控制装置200为用于实现净水机的噪音改善功能的控制构件，而净水机固设有一控制系统，所述控制装置200可作为与控制系统保持独立的构件而与控制系统的主体进行电性连接，或者，所述控制系统直接构成所述控制装置200。
此外，基于上述净水机的任意实施例，本发明还提供一种净水机的噪音改善方法。请参阅图3至图14，附图所示为本发明提供的净水机的噪音改善方法的具体实施例。
请参阅图3，在本发明提供的所述净水机的噪音监测方法的第一实施例中，所述净水机的噪音改善方法包括：
步骤S400：获取声音采集装置130采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息；
在本实施例中，所述控制装置200预设确定出增压泵的目标转速，并在净水机上电并处于预设运行状态时，控制所述增压泵按照所述目标转速运行，同时，所述控制装置200控制所述声音采集装置130对当前的近场噪音信息进行采集。
其中，所述净水机的预设运行状态可根据实际需要进行设置，例如设置为当感测到所述净水机切换至制水状态时、制热或者制冷状态时、制作苏打水等状态中的任意一个时，控制装置200控制所述声音采集装置130使能，所述声音采集装置130开设采集近场噪音信息。
进一步地，净水机的每一运行状态可预先映射关联至少一种声音采集方案，例如控制声音采集装置130中的至少一个声音采集装置130运行设定时长等。而当净水机处于可同时运行的多种状态时，声音采集装置130对应的声音采集装置130可同时使能工作，也可按照设定优先级先后开启声音采集工作。
当然，也可设置为，当所述控制装置200确定出所述净水机处于噪音异常故障时，控制所述声音采集装置130开始实时地、或者按照一定周期地采集噪音信息，具体在下述实施例进行说明。
步骤S500：对所述近场噪音信息进行频谱分析，获取目标频段；
在本实施例中，当所述声音采集装置130实时地、或者按照一定周期采集近场噪音信息时，所述控制装置200同时对所述近场噪音信息进行频谱分析，可以理解，噪声是一种相对主观的评价标准，在净水机运行过程中，可以认为一切造成用户的体感舒适度降低、危害人体身体健康的声音即为噪声。
关于声品质评价，传统心理声学参数量化人对声音的印象包括响度、尖锐度、粗糙度、抖动度、显著度、音调度等，因此，所述目标频段的获取标准可以是多种，例如为近场噪音信息中，响度较大的声音频段、较为尖锐的声音频段、抖动明显的声音频段、音调较高的声音频段等；而根据所述目标频段的具体选取标准的不同，对所述近场噪音信息的频谱分析方式也可设置为不同，常见的频谱分析例如为1/3倍频分析。
步骤S600：在所述目标频段满足预设频段条件时，对所述目标频段进行修正并获取纯化音频；
在本实施例中，当所述目标频段被确定出，还需进一步对目标频段的有效性进行判断。可以理解，目标频段不满足预设频段条件时，即表明该目标频段不存在声品质不良、或者声品质不良，但不良情况不会被人体耳朵敏感察觉到，不容易造成用户的体感不适，可暂时不做修正；而反之，当目标频段满足预设频段条件时，即表明该目标频段明显存在声品质不良，且该不良情况容易被人体耳朵敏感察觉到，若不及时进行改善，容易造成用户的体感不适、危害人体身体健康，需要对满足预设频段条件的目标频段进行修正，并获得修正后的纯化音频。可以理解，修正后的纯化音频被认定为能够至少部分地改善原目标频段存在的声品质不良，且经改善后，不会造成用户的体感不适、危害人体身体健康。
步骤S700：控制所述声音播放装置140播放所述纯化音频。
在本实施例中，所述控制装置200在获得纯化音频后，控制所述声音播放装置140播放所述纯化音频。可以理解，所述机壳110内的噪音源一般集中在动力装置120处，例如集中在增压泵、电磁阀等动力部件处。增压泵在工作异常时，机身容易产生振动，产生噪音，而增压泵的振动一般具有周期往复性，通过控制声音播放装置140对应目标频段处播放纯化音频，能够自主地、更加适配地对近场噪音信息进行优化和声品质改善。
本发明提供的技术方案中，控制增压泵按照目标转速运行时，能够将增压泵运行时产生的噪音影响尽可能减小；声音采集装置130采集当前的近场噪音信息，并对近场噪音信息进行频谱分析，获得目标频段；当目标频段满足预设频段条件时，即表明目标频段存在声品质不良；对存在声品质不良的目标频段进行修正以获得纯化音频；通过声音播放装置140播放纯化音频，有助于自主改善净水机持续产生的近场噪音中存在的声品质不良，从而提高净水机在运行过程中用户的体感舒适度，避免噪音危害人体健康。
由于增压泵在处于不同转速时，可能会有不同的振动特性，产生不同的近场噪音信息，形成不同的噪音影响；当控制装置200确定净水机处于噪音异常时，不仅可对采集到的近场噪音信息进行纯化改善，还可回归源头，对增压泵处产生的振动噪音进行改善。基于此，所述控制装置200首选需要确定出使得增压泵的振动影响尽可能最小的目标转速。
鉴于上述，请参阅图4，在本发明提供的所述净水机的噪音监测方法的第二实施例中，所述净水机还包括设于所述机壳110内的振动传感器150；
步骤S400：所述获取声音采集装置130采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息的步骤之前，还包括：
步骤S110：获取增压泵的多个待测转速；
在本实施例中，所述控制装置200预先确定出多个待测转速。多个所述待测转速可以是随机选取的、也可以是按照预设规则有目的性地选取的；所述待测转速的数量不作限制，但可以理解，所述待测转速的数量设置较多时，能够确保后续确定出的目标转速更为精准，但增加控制装置200的数据处理负担；反之，所述待测转速的数量设置较少时，能够降低控制装置200数据处理负担，但同时降低后续确定出的目标转速的精准度。因此，在本实施例中，所述待测转速的设置数量可选不小于3，具体可选为5个。
而增压泵的多个待测转速的确定方式不做限制，具体例如请参阅图5，在本发明提供的所述净水机的噪音监测方法的第三实施例中，所述步骤S110：获取增压泵的多个待测转速的步骤包括：
步骤S111：获取增压泵的设定转速；
步骤S112：根据所述设定转速，确定出与所述设定转速邻近且依次小于所述设定转速的至少两个第一转速、以及与所述设定转速邻近且依次大于所述设定转速的至少两个第二转速，并将所述设定转速、各所述第一转速及各所述第二转速作为所述待测转速。
其中，增压泵的设定转速可以是净水机出厂默认设置的转速、经计算后确定出的安全转速、用户经由触控屏、用户终端、语音输入模块等输入的输入转速等。
接着，结合图13，根据所述设定转速Rn，可确定出与设定转速Rn邻近且依次小于所述设定转速Rn的至少两个第一转速，分别为第一转速Rn-2和第一转速Rn-1；根据所述设定转速Rn，还可确定出与所述设定转速Rn邻近且依次大于所述设定转速Rn的至少两个第二转速，分别为第二转速Rn+1和第二转速Rn+2；也即，第一转速Rn-2、第一转速Rn-1、设定转速Rn、第二转速Rn+1和第二转速Rn+2依次递增。将所述第一转速Rn-2、第一转速Rn-1、设定转速Rn、第二转速Rn+1和第二转速Rn+2作为各所述待测转速。
步骤S120：控制所述增压泵依次按照多个所述待测转速运行，并通过所述振动传感器150采集所述增压泵依次按照多个所述待测转速运行时的多个振动速度；
在本实施例中，当所述第一转速Rn-2、第一转速Rn-1、设定转速Rn、第二转速Rn+1和第二转速Rn+2被确定出，所述控制装置200控制所述增压泵依次按照所述第一转速Rn-2、第一转速Rn-1、设定转速Rn、第二转速Rn+1和第二转速Rn+2运行。各个转速之间的差值不作限制，可以根据实际需要进行设置；并且，所述第一转速Rn-2、第一转速Rn-1、设定转速Rn、第二转速Rn+1和第二转速Rn+2并不限定为等差排布，也可以是不等差地排布。
当所述振动传感器150为例如速度传感器，原始测量数据为振动速度值时，所述控制装置200控制振动传感器150分别感测增压泵按照所述第一转速Rn-2、第一转速Rn-1、设定转速Rn、第二转速Rn+1和第二转速Rn+2运行时的第一振动速度Vn-2、第一振动速度Vn-1、设定振动速度Vn、第二振动速度Vn+1和第二振动速度Vn+2。
当所述振动传感器150为例如加速度计，原始测量数据为振动加速度值时，所述控制装置200控制振动传感器150分别感测增压泵按照所述第一转速Rn-2、第一转速Rn-1、设定转速Rn、第二转速Rn+1和第二转速Rn+2运行时的第一振动加速度An-2、第一振动加速度An-1、设定振动加速度An、第二振动加速度An+1和第二振动加速度An+2，并对各个振动加速度进行积分转换，获得第一振动速度Vn-2、第一振动速度Vn-1、设定振动速度Vn、第二振动速度Vn+1和第二振动速度Vn+2。
步骤S130：根据多个所述振动速度以及振动速度与振动速度级之间的预设关系式，计算出多个振动速度级；
在本实施例中，根据获得的第一振动速度Vn-2、第一振动速度Vn-1、设定振动速度Vn、第二振动速度Vn+1和第二振动速度Vn+2，以及预设关系式，可计算出对应的速度级：第一振动速度级LVn-2、第一振动速度级LVn-1、设定振动速度级LVn、第二振动速度级LVn+1和第二振动速度级LVn+2。其中，所述预设关系式为：LVi＝10*lg(Vi2/V02)。其中，LVi为所述振动速度级，Vi为所述振动速度，V0为基准振动速度5*10-8m/s，i可选为上述中的n-2、n-1，n，n+1和n+2。
步骤S140：获取多个所述振动速度级中的最小振动速度级，并确定与所述最小振动速度级相对应的所述待测转速为目标转速。
在本实施例中，对上述中的第一振动速度级LVn-2、第一振动速度级LVn-1、设定振动速度级LVn、第二振动速度级LVn+1和第二振动速度级LVn+2进行排序，并确定其中最小的振动速度级为目标振动速度级，且目标振动速度级对应的待测转速即为目标转速，如此便能确保增压泵按照目标转速运行时，可产生较小的振动噪音，实现对振动和噪音的优化。
进一步地，请参阅图6，在本发明提供的所述净水机的噪音监测方法的第四实施例中，所述步骤S500：对所述近场噪音信息进行频谱分析，获取目标频段包括：
步骤S510：对所述近场噪音信息进行1/3倍频分析，获取峰值噪音频段；
步骤S520：根据所述峰值噪音频段，获取与所述峰值噪音频段邻近且小于所述峰值噪音频段的第一噪音频段、以及与所述峰值噪音频段邻近且大于所述峰值噪音频段的第二噪音频段，并将所述第一噪音频段和所述第二噪音频段作为所述目标频段。
在本实施例中，请结合图14，所述控制装置200对进行1/3倍频分析，获得1/3倍频频谱。通过对1/3倍频频谱进行分析，可确定出1/3倍频频谱中的峰值噪音频段Fn，并且获取与所述峰值噪音频段Fn邻近且小于所述峰值噪音频段Fn的第一噪音频段Fn-1、以及与所述峰值噪音频段Fn邻近且大于所述峰值噪音频段Fn的第二噪音频段Fn+1，并将所述第一噪音频段Fn-1和所述第二噪音频段Fn+1作为所述目标频段。可以理解，峰值噪音频段Fn为幅值相对最大的频段，第一噪音频段Fn-1过渡至峰值噪音频段Fn的变化量较大、和/或峰值噪音频段Fn过渡至所述第二噪音频段Fn+1的变化较大时，容易产生噪音尖锐度的声品质不良。
在一实施例中，所述声音采集装置130为声级计时，所述预设频段条件包括：所述峰值噪音频段对应的声压级与所述目标噪音频段对应的声压级之间的差值不大于预设的声压阈值。
请参阅图7，在本发明提供的所述净水机的噪音监测方法的第五实施例中，所述声音采集装置130为声级计；
步骤S600：在所述目标频段满足预设频段条件时，对所述目标频段进行修正并获取纯化音频包括：
步骤S610：所述在所述目标频段满足预设频段条件时，获取所述目标频段对应的目标声压级；
步骤S620：获取预设的声压补偿值，并按照所述声压补偿值对所述目标声压级进行补偿，获取纯化音频。
请结合附图13，确定第一噪音频段Fn-1的目标声压级为LP(Fn-1)、峰值噪音频段Fn的声压级为LP(Fn)、第二噪音频段Fn+1的目标声压级为LP(Fn+1)：
当LP(Fn)-LP(Fn-1)大于第一声压阈值(例如附图中的6)时，确定第一噪音频段Fn-1的声品质不良，可对第一噪音频段Fn-1进行纯化，通过声压补偿值A对第一噪音频段的LP(Fn-1)进行补偿，获得第一噪音频段对应的纯化音频LP(Fn-1)+A。
当LP(Fn)-LP(Fn+1)大于第二声压阈值(例如附图中的6)时，确定第二噪音频段Fn+1的声品质不良，可对第二噪音频段Fn+1进行纯化，通过声压补偿值B对第而噪音频段的LP(Fn+1)进行补偿，获得第二噪音频段对应的纯化音频LP(Fn+1)+B。
需要说明的是，所述第一声压阈值和所述第二声压阈值可以设置为相同，或者根据实际需要设置为不同；所述声压补偿值A和所述声压补偿值B可以设置为相同，或者根据实际需要设置为不同，例如选取为不小于2.5且不大于4.5，具体可选择为3。
接着，请参阅图8，在本发明提供的所述净水机的噪音监测方法的第六实施例中，所述步骤S700：控制所述声音播放装置140播放所述纯化音频之后，还包括：
步骤S800：将所述目标转速与所述纯化音频进行关联保存。
在本实施例中，可在获取目标转速对应的纯化音频后，将目标转速与纯化音频进行关联保存，使得在后续继续出现噪音异常时，可随时根据需要调取关联保存的目标转速与纯化音频数据，并对应控制增压泵按照目标转速运行、控制声音播放装置140播放对应的纯化音频。
鉴于上述，所述控制装置200可在确定出净水机出现噪音异常时，控制所述噪音采集装置开启噪音采集工作，并将采集到的噪音信息等打包上传至后台服务器。而为了能够及时确定出净水机是否出现噪音异常，以下给出了两个具体实施例：
请参阅图9，在本发明提供的所述净水机的噪音监测方法的第七实施例中，步骤S400：所述获取声音采集装置130采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息的步骤之前，还包括：
步骤S210：获取所述声音采集装置130采集的近场噪音信息；
步骤S220：获取预设的标定近场噪音；
步骤S230：在所述近场噪音信息与所述标定近场噪音之间的差值不小于第一阈值时，确定所述净水机出现噪音异常。
在本实施例中，所述控制装置200预先设置有标定近场噪音。具体而言，所述标定近场噪音可以是所述净水机在出厂时设置的默认值，也可以是净水机在特定场景下通过声音采集装置130感测获得的测量值，或者是用户经由触控屏、按键或者用户终端等触发部件触发输入的输入值。
在正常情况下，所述近场噪音信息由所述声音采集装置130实时、或者按照设定周期采集获得；所述标定近场噪音一般保持恒定不变、或者至少在设定时间段内、设定场景内、相关联的净水机的运行状态下设置为不变。
当控制装置200将获取的近场噪音信息与标定近场噪音进行比对，确定二者的差值不小于第一阈值时，可判定出所述净水机出现噪音异常。其中，所述第一阈值可根据实际情况进行设置，同样可以是系统默认值、用户输入值或者其他。
具体当所述声音采集装置130为声级计时，所述近场噪音信息和所述标定近场噪音均以声压级的形式表现。此时，所述第一阈值可以是不小于2.5且不大于4.5，具体可以取值为3。
此外，请参阅图10，在本发明提供的所述净水机的噪音监测方法的第八实施例中，所述净水机还包括设于所述机壳110内的振动传感器150，所述振动传感器150至少用以感测所述增压泵的振动信息；
步骤S400：所述获取声音采集装置130采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息的步骤之前，还包括：
步骤S310：获取所述振动传感器150采集的振动信息；
步骤S320：获取预设的标定振动信息；
步骤S330：在所述振动信息与所述标定振动信息之间的差值不小于第二阈值时，确定所述净水机出现噪音异常。
在本实施例中，所述控制装置200预先设置有标定振动信息。与上述同理地，所述标定振动信息可以是所述净水机在出厂时设置的默认值，也可以是净水机在特定场景下通过振动传感器150感测获得的测量值，或者是用户经由触控屏、按键或者用户终端等触发部件触发输入的输入值。
在正常情况下，所述振动信息由所述振动传感器150实时、或者按照设定周期采集获得；所述标定振动信息一般保持恒定不变、或者至少在设定时间段内、设定场景内、相关联的净水机的运行状态下设置为不变。
当控制装置200将获取的振动信息与标定振动信息进行比对，确定二者的差值不小于第二阈值时，可判定出所述净水机出现噪音异常。其中，所述第二阈值可根据实际情况进行设置，同样可以是系统默认值、用户输入值或者其他。
进一步地，请参阅图11，在本发明提供的所述净水机的噪音监测方法的第九实施例中，所述振动传感器150为加速度计；
步骤S310：所述获取所述振动传感器150采集的振动信息的步骤包括：
步骤S311：获取所述振动传感器150采集的振动加速度；
步骤S312：对所述振动加速度进行积分转化后，获取振动速度；
步骤S313：根据所述振动速度以及振动速度与振动速度级之间的预设关系式，计算出振动速度级，所述振动速度级构成所述振动信息。
在本实施例中，由于所述振动传感器150具体为加速度计，所述加速度的原始测量数据为振动加速度，具体可以是增压泵的振动加速度，或者如上所述，为所述安装板处的振动加速度。所述控制装置200对采集获得的振动加速度值进行积分转换，转换获得振动速度；根据所述振动速度以及预设关系式，可计算出振动速度级。其中，所述预设关系式为：LV1＝10*lg(V12/V02)，其中，LV1为所述振动速度级，V1为所述振动速度，V0为基准振动速度5*10-8m/s。
此外，在一实施例中，所述步骤S320：获取预设的标定振动信息之后，还包括：
在所述振动信息与所述标定振动信息之间的差值小于第二阈值时，获取所述声音采集装置130采集的近场噪音信息和预设的标定近场噪音；
在所述近场噪音信息与所述标定近场噪音之间的差值不小于第一阈值时，确定所述净水机出现噪音异常。
与上述同理地，当所述振动传感器150为微型加速度计时，所述第二阈值可以是不小于2.5且不大于4.5，具体可以取值为3。
需要说明的是，在实际应用时，上述通过近场噪音信息和标定近场噪音的差值与第一阈值之间的比对结果确定出噪音异常的步骤、以及通过振动信息和标定振动信息的差值与第二阈值之间的比对结果确定出噪音异常的步骤，二者可以择一进行，也可一齐进行。其中，当二者一齐进行时，二者的先后顺序不作限制。
具体请参阅图12，在一实施例中，当净水机上电并处于制水状态时，振动传感器150和声音采集装置130可同时使能、或者振动传感器150先于声音采集装置130使能。振动传感器150感测获得安装板或者直接是增压泵的振动加速度A1，依次经过积分转换为振动速度V1、经预设关系式计算振动速度级LV1后，若确定振动速度级LV1-标定振动速度级LV0的差值大于3，则确定噪音异常，将噪音数据上传；若否，则继续计算声音采集装置130采集的近场噪音信息(声压级)LP1与标定近场噪音(声压级)LP0之间的差值是否大于3，若是，则确定噪音异常，将噪音数据上传；若否，则确定净水机的噪音正常。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (15)
1.一种净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述净水机包括机壳以及设于所述机壳内的增压泵、声音采集装置和声音播放装置；所述净水机的噪音改善方法包括：
获取声音采集装置采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息；
对所述近场噪音信息进行频谱分析，获取目标频段；
在所述目标频段满足预设频段条件时，对所述目标频段进行修正并获取纯化音频；
控制所述声音播放装置播放所述纯化音频。
2.如权利要求1所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述净水机还包括设于所述机壳内的振动传感器；
所述获取声音采集装置采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息的步骤之前，还包括：
获取增压泵的多个待测转速；
控制所述增压泵依次按照多个所述待测转速运行，并通过所述振动传感器采集所述增压泵依次按照多个所述待测转速运行时的多个振动速度；
根据多个所述振动速度以及振动速度与振动速度级之间的预设关系式，计算出多个振动速度级；
获取多个所述振动速度级中的最小振动速度级，并确定与所述最小振动速度级相对应的所述待测转速为目标转速。
3.如权利要求2所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述获取增压泵的多个待测转速的步骤包括：
获取增压泵的设定转速；
根据所述设定转速，确定出与所述设定转速邻近且依次小于所述设定转速的至少两个第一转速、以及与所述设定转速邻近且依次大于所述设定转速的至少两个第二转速，并将所述设定转速、各所述第一转速及各所述第二转速作为所述待测转速。
4.如权利要求2所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述对所述近场噪音信息进行频谱分析，获取目标频段的步骤包括：
对所述近场噪音信息进行1/3倍频分析，获取峰值噪音频段；
根据所述峰值噪音频段，获取与所述峰值噪音频段邻近且小于所述峰值噪音频段的第一噪音频段、以及与所述峰值噪音频段邻近且大于所述峰值噪音频段的第二噪音频段，并将所述第一噪音频段和所述第二噪音频段作为所述目标频段。
5.如权利要求4所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述声音采集装置为声级计；
所述预设频段条件包括：
所述峰值噪音频段对应的声压级与所述目标噪音频段对应的声压级之间的差值不大于预设的声压阈值。
6.如权利要求4所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述声音采集装置为声级计；
所述在所述目标频段满足预设频段条件时，对所述目标频段进行修正并获取纯化音频的步骤包括：
所述在所述目标频段满足预设频段条件时，获取所述目标频段对应的目标声压级；
获取预设的声压补偿值，并按照所述声压补偿值对所述目标声压级进行补偿，获取纯化音频。
7.如权利要求1所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述控制所述声音播放装置播放所述纯化音频的步骤之后，还包括：
将所述目标转速与所述纯化音频进行关联保存。
8.如权利要求1所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述获取声音采集装置采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息的步骤之前，还包括：
获取所述声音采集装置采集的近场噪音信息；
获取预设的标定近场噪音；
在所述近场噪音信息与所述标定近场噪音之间的差值不小于第一阈值时，确定所述净水机出现噪音异常。
9.如权利要求1所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述净水机还包括设于所述机壳内的振动传感器，所述振动传感器至少用以感测所述增压泵的振动信息；
所述获取声音采集装置采集的增压泵按照目标转速运行时的近场噪音信息的步骤之前，还包括：
获取所述振动传感器采集的振动信息；
获取预设的标定振动信息；
在所述振动信息与所述标定振动信息之间的差值不小于第二阈值时，确定所述净水机出现噪音异常。
10.如权利要求9所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述振动传感器为加速度计；
所述获取所述振动传感器采集的振动信息的步骤包括：
获取所述振动传感器采集的振动加速度；
对所述振动加速度进行积分转化后，获取振动速度；
根据所述振动速度以及振动速度与振动速度级之间的预设关系式，计算出振动速度级，所述振动速度级构成所述振动信息。
11.如权利要求2或者10所述的净水机的噪音改善方法，其特征在于，所述预设关系式为：
LVi＝10*lg(Vi2/V02)，
其中，LVi为所述振动速度级，Vi为所述振动速度，V0为基准振动速度5*10-8m/s。
12.一种净水机，其特征在于，包括：
机体，包括机壳以及设于所述机壳的动力装置、声音采集装置和声音播放装置，所述动力装置包括设于所述机壳内的增压泵；以及，
控制装置，与所述声音采集装置、所述声音播放装置和所述动力装置分别电性连接，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的净水机的噪音改善程序，所述净水机的噪音改善程序配置为实现如权利要求1至11任一项所述的净水机的噪音改善方法的步骤。
13.如权利要求12所述的净水机，其特征在于，所述声音采集装置为声级计；
所述机体还包括设于所述动力装置处的振动传感器。
14.如权利要求12所述的净水机，其特征在于，所述机体还包括设于所述机壳内的安装板，所述动力装置中的至少所述增压泵集成在所述安装板上；
所述机体还包括振动传感器，所述振动传感器靠近所述安装板的几何中心设置。
15.如权利要求13或者14所述的净水机，其特征在于，所述振动传感器为加速度计。
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