CN114543192A - 空调室外机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调室外机,包括:外壳;压缩机仓,布置在外壳内;压缩机,布置在压缩机仓内,线谱噪音降噪装置,包括有:次级扬声器,布置在压缩机仓内;误差传声器,布置在压缩机仓内,采集压缩机噪音信号和次级扬声器发出的次级信号,获取到误差信号;自适应控制器:接收误差传声器输出的误差信号,通过误差信号和滤波后的次级信号叠加,输出压缩机等同噪音信号;对压缩机等同噪音信号滤波,获取到此噪音信号中的线谱噪音信号的幅值和相位,生成参考信号;根据参考信号以及内置的主动降噪算法获得与压缩机线谱噪声幅值相等相位相反的次级信号,驱动次级扬声器发出该次级声波。通过本发明解决了现有降噪方式不能对线谱噪音进行处理的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,尤其涉及一种具有对压缩机噪音具有较好的降噪功能的空调室外机结构的改进。
背景技术
空调是人们日常生活中常用的家用电器,空调分为壁挂式空调和柜式空调。其中,空调通常包括室内机和室外机,室内机安装在室内侧,而室外机安装在室外侧。
现有技术中的室外机通常包括外壳、以及安装在外壳中的压缩机、换热器、室外风机和电控盒等部件。其中,在室外机工作过程中,通过室外风机驱动室外空气进入到外壳中与换热器进行换热。
压缩机是空调室外机主要噪声源,室外机压缩机噪声特征:
线谱特征明显,如图1频谱图;
高频能量占比较大,如图2所示。
对于第2个高频能量较大的问题,利用传统的隔声罩方案即可实现高频噪声的大幅降低。
作为旋转机械,压缩机运行时会产生大量的线谱噪声(如图1),该线谱噪声对整机噪声的OA值贡献和主观听感均具有重要的影响。目前对压缩机噪声进行控制的方法主要是在压缩机外侧设置一隔声罩,通过隔声罩抑制压缩机噪声向空气中传播。但是,由于室外机压缩机舱空间有限,常用的隔声罩厚度只能维持在较薄的尺寸下(20mm及以内),该尺寸下的隔声罩只对高频噪声具有抑制效果。特别是,近些年由于成本压力和转子压缩机的技术提升,大量搭载转子压缩机的空调机上市,转子压缩机由于本身带有一个小的气液分离器,在空调运转中,该气液分离器同样会产生扭转振动,从而产生对应的线谱噪声。
并且,压缩机的线谱噪音中处于低频段的线谱噪音值能量较大,产生影响较大,严重影响用户在使用空调的体验性。
发明内容
本发明提出一种空调室外机,通过在压缩机仓内壁上设置误差传声器和次级扬声器配合,并通过误差传声器采集到的压缩机噪音信号和次级扬声器发出的次级信号获取到误差信号,并根据误差信号和次级信号叠加滤波后获取到参考信号,同时根据参考信号输出计算获得与压缩机线谱噪声幅值相等相位相反的次级信号并驱动次级扬声器发出该次级声波,以实现对压缩机线谱噪音降噪。
为实现上述技术效果,本发明采用下述技术方案:
本发明提供一种空调室外机,其用于连接空调器的室内机,包括:
外壳;
压缩机仓,布置在所述外壳内,其内部形成用以容纳压缩机的容纳空间;
压缩机,布置在所述压缩机仓内,还包括有:
主动降噪系统,包括有:
线谱噪音降噪装置,包括有:
次级扬声器,布置在压缩机仓内;
误差传声器,布置在所述压缩机仓内,用以采集压缩机噪音信号和次级扬声器发出的次级信号,并根据采集到的压缩机噪音信号和次级信号获取到误差信号;
自适应控制器,配置为:接收误差传声器输出的误差信号,通过误差信号和滤波后的次级信号叠加,输出压缩机等同噪音信号;
对压缩机等同噪音信号滤波,获取到此噪音信号中的线谱噪音信号的幅值和相位,生成参考信号;
根据参考信号以及内置的主动降噪算法获得与压缩机线谱噪声幅值相等相位相反的次级信号,驱动所述次级扬声器发出该次级声波。
在本申请的一些实施例中,所述次级扬声器和所述误差传声器之间形成有次级通路,在所述次级通路上设置有次级通路传递函数,所述误差信号为压缩机噪音信号与次级信号和次级通路传递函数的脉冲响应相应的卷积计算的叠加,按照公式如下计算获得:
e(n)=d(n)+y(n)*hs(n);
其中,e(n)为误差传声器获取的误差信号,d(n)为压缩机原始噪声信号,y(n)为次级信号,符号*为卷积计算,hs(n)为Hs(z)的脉冲响应。
在本申请的一些实施例中,所述自适应控制器还配置为:
其内部内置有内部次级通道,在所述内部次级通道上设置有内部次级通道传递函数,所述自适应控制器将经过内部次级传递函数变化的次级信号与误差信号叠加形成压缩机等同噪音信号,压缩机等同噪音信号由以下公式计算获得:
e0(n)=e(n)-y(n)*hh(n);
e0(n)为压缩机等同噪音信号,hh(n)为Hh(z)的脉冲响应,e(n)为误差传声器获取的误差信号。
在本申请的一些实施例中,所述自适应控制器包括有:
线谱滤波器,所述线谱滤波器用于接收压缩机等同噪音信号的输入值,并根据压缩机等同噪音信号输入值获取到压缩机等同噪音信号中的线谱信号的幅值和相位;
降噪算法控制器,用以接收线谱滤波器输出的线谱信号的幅值和相位,并根据内置在降噪算法控制器内的传递函数计算出需要输出的次级信号的幅值和相位。
在本申请的一些实施例中,经过所述内部次级通道传递函数对次级信号处理后输出的信号和经过所述次级通道传递函数对次级信号处理后输出的信号相近。在本申请的一些实施例中,所述主动降噪系统还包括有:隔音部件,其布置在压缩机仓内,并罩扣在所述压缩机上,用以对压缩机的高频以及宽频噪音进行隔音降噪。
在本申请的一些实施例中,所述隔音部件为隔音罩,在其内部形成有封闭的隔音空间,在所述隔音部件和所述压缩机仓之间形成封闭的噪音容纳空间,在其内侧壁上贴合设置有隔音消音材料。
在本申请的一些实施例中,所述误差传声器设置有多个,均匀布置在所述压缩机仓的内侧壁上,所述次级扬声器设置有多个,其振膜朝向隔音罩,布置在所述压缩机仓的内侧壁上,多个所述次级扬声器和多个所述误差传声器沿压塑机仓内侧壁依次交替布置,且相邻的次级扬声器和误差传声器之间的间距大于等于50mm。
在本申请的一些实施例中,所述误差传声器设置有多个,均匀布置在所述压缩机仓的内侧壁上,所述次级扬声器设置有多个,布置在所述隔音罩的外侧壁上,其振膜朝向远离隔音罩的一侧,所述次级扬声器和误差传声器之间的间距大于等于50mm。
在本申请的一些实施例中,所述误差传声器数量大于等于次级扬声器数量。
本发明的优点和积极效果:
本发明提出的空调室外机,通过在压缩机仓内壁上设置误差传声器和次级扬声器配合,并通过误差传声器采集到的压缩机噪音信号和次级扬声器发出的次级信号获取到误差信号,并根据误差信号和次级信号叠加滤波后获取到参考信号,同时根据参考信号输出计算获得与压缩机线谱噪声幅值相等相位相反的次级信号并驱动次级扬声器发出该次级声波,实现了对线谱噪音提取以及对线谱噪音的降噪处理,提高了整个空调室外机的降噪性能;
并且,由于本发明中的空调室外机的自适应控制器在进行主动降噪时,只是对线谱噪音进行提取降噪,增强了整个主动降噪系统的稳定性;
此外,在结构设置时,只需要设置一个误差传声器即可,无需同时设置误差传声器和参考传声器,减少了对空间的占用。
附图说明
图1是空调室外机的压缩机噪音的频谱图;
图2是压缩机噪音的结构示意图;
图3是本发明实施例中空调室外机的结构示意图;
图4是本发明实施例中空调器的运行原理图;
图5为本发明实施例中压缩机、压缩机仓的结构布置图;
图6为本发明实施例中次级扬声器和误差传声器的一种实施方式的结构示意图;
图7为本发明实施例中次级扬声器和误差传声器的另一种实施方式的结构示意图;
图8为本发明实施例中自适应控制器和次级扬声器、误差传声器信号传输的示意图一;
图9为本发明实施例中自适应控制器和次级扬声器、误差传声器信号传输的示意图二;
图10为本发明实施例中线谱降噪装置的降噪处理结果示意图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本发明提供一种空调室外机的实施例,空调室外机和空调室内机连接,通过空调室外机和空调室内机配合形成空调器结构。
空调器通过使用压缩机300、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷制热循环。制冷制热循环包括一系列过程,涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发,对室内空间进行制冷或制热。
低温低压制冷剂进入压缩机300,压缩机300压缩成高温高压状态的冷媒气体并排出压缩后的冷媒气体。所排出的冷媒气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的冷媒冷凝成液相,并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
膨胀阀使在冷凝器中冷凝形成的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的冷媒,并使处于低温低压状态的冷媒气体返回到压缩机300。蒸发器可以通过利用冷媒的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中,空调器可以调节室内空间的温度。
空调器的室外机是指制冷循环的包括压缩机300、室外换热器和室外风机的部分,空调器的室内机包括室内换热器和室内风机的部分,并且节流装置(如毛细管或电子膨胀阀)可以提供在室内机或室外机中。
室内换热器和室外换热器用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器用作冷凝器时,空调器执行制热模式,当室内换热器用作蒸发器时,空调器执行制冷模式。
其中,室内换热器和室外换热器转换作为冷凝器或蒸发器的方式,一般采用四通阀,具体参考常规空调器的设置,在此不做赘述。
空调器的制冷工作原理是:压缩机300工作使室内换热器(在室内机中,此时为蒸发器)内处于超低压状态,室内换热器内的液态冷媒迅速蒸发吸收热量,室内风机吹出的风经过室内换热器盘管降温后变为冷风吹到室内,蒸发汽化后的冷媒经压缩机300加压后,在室外换热器(在室外机中,此时为冷凝器)中的高压环境下凝结为液态,释放出热量,通过室外风机,将热量散发到大气中,如此循环就达到了制冷效果。
空调器的制热工作原理是:气态冷媒被压缩机300加压,成为高温高压气体,进入室内换热器(此时为冷凝器),冷凝液化放热,成为液体,同时将室内空气加热,从而达到提高室内温度的目的。液体冷媒经节流装置减压,进入室外换热器(此时为蒸发器),蒸发气化吸热,成为气体,同时吸取室外空气的热量(室外空气变得更冷),成为气态冷媒,再次进入压缩机300开始下一个循环。
在本申请的一些实施例中,空调室外机包括:
外壳100;
压缩机仓200,布置在所述外壳100内,其内部形成用以容纳压缩机300的容纳空间;
压缩机300,布置在所述压缩机仓200内,还包括有:
主动降噪系统,用以对压缩机300噪音进行降噪,所述主动降噪系统包括有:
线谱噪音降噪装置,本实施例中通过设置的线谱噪音降噪装置可用于对压缩机300产生的低频段的线谱噪音进行有效去除。
通过附图1可以看出,压缩机300产生的噪音包括有宽频噪音和脱离宽频噪音的线谱噪音,其中处于低频段处的线谱噪音通过简单隔音罩方式难以进行消除,并且,低频线谱噪音能量值大,对压缩机300噪音性能影响大,极大程度了影响了整个空调器使用中的使用性能。
因此,本实施例中提出的线谱噪音降噪装置主要用于对压缩机300的低频段的线谱噪音进行处理,低频段的线谱噪音主要为频段小于1000HZ以下的线谱噪音。
如图10所示,本实施例中的主动降噪系统对应的不同线谱噪声频率下的降噪效果,从图上可以看出,大体上是随着频率的升高,降噪量呈现下降趋势,即本申请的线谱降噪装置为针对低频段的线谱噪声进行控制消除,且能够对低频段噪音起到较好的降噪效果。
线谱降噪装置相应的包括有:
次级扬声器400,布置在压缩机仓200内;次级扬声器400可直接采用现有的扬声器结构即可。
误差传声器500,布置在所述压缩机仓200内,用以采集压缩机300噪音信号和次级扬声器400发出的次级信号,并根据采集到的压缩机300噪音信号和次级信号获取到误差信号;
误差传声器500也直接采用现有的误差传声器500结构即可。
自适应控制器650,配置为:接收误差传声器500输出的误差信号,将误差信号和滤波后的次级信号叠加生成压缩机300等同噪音信号,并将压缩机300噪音等同信号经过滤波处理后生成参考信号,根据参考信号以及控制器内置的主动降噪算法获得与压缩机300线谱噪声幅值相等相位相反的次级信号,并驱动所述次级扬声器400发出该次级声波。
本实施例中的主动降噪系统在使用时,通过布置在压缩机仓200内的误差传声器500对压缩机300噪音信号和次级扬声器400实时发出的次级信号进行采集叠加,并通过采集到的两种信号获取到误差信号,将误差信号传递到自适应控制器650。
其中,误差信号中包含有压缩机300的宽频噪音信号和线谱信号,
次级信号为次级扬声器400发出的线谱信号。
自适应控制器650和误差传声器500、次级扬声器400之间通讯连接,其能够接收误差传声器500发送的误差信号,以及次级扬声器400的次级信号。
接收到次级信号后在其内部对次级信号进行处理,将次级信号进行滤波后和误差信号进行信号叠加,经过叠加后的信号同样包含有宽频噪音和线谱噪音信号。
自适应控制器650为获取识别叠加信号中和压缩机300噪音信号相近等同的压缩机300等同噪音信号中的线谱噪音信号,将经叠加后的信号进行滤波处理,通过滤波处理操作获取到此噪音信号中对应的线谱噪音信号的幅值和相位,并生成参考信号。
将参考信号作为输入,通过控制器内置的主动降噪算法(FxLMS)计算获得与压缩机300线谱噪声幅值相等相位相反的信号,并传递信号给次级扬声器400,驱动次级扬声器400发出该次级声波,以与压缩机300噪音信号中的线谱信号进行抵消,通过相波相互抵消的原理,达到降低噪音的效果。
该系统运行时的目标是使误差信号的能量为最小,这样,误差传声器500位置噪声能量就会被最大限度的降低,而由于压缩机300舱为一混响声场,该声场中声能处处相等,从而能够保证实现压缩机300舱的整体噪声能量的降低,实现了对压缩机仓200的整体较好的降噪效果。
现有的空调室外机空调以主要以变频压缩机300为主,压缩机300的运行噪声会随运转频率的变化而发生改变,所以,需要使用自适应的主动降噪系统进行控制,而对于常用的前馈式主动降噪系统,如专利CN109028349所示,其公开了一种主动降噪系统,内部需要同时搭载参考传声器和误差传声器500,这增加了整个系统的数据处理压力,同时降低了系统稳定性。
另外,两种传声器均需要与次级扬声器400保留一定的距离,从而导致所需空间的增加,这在空间受限的压缩机300舱很难实现。
同时,专利CN109028349对宽频噪音和线谱噪音同时进行处理,由于宽带噪声的主动降噪控制一直存在稳定性不佳的难题,特别是反馈式主动降噪系统,导致整个处理系统的系统稳定性较差。
本实施例中提出的主动降噪系统与上述专利不同,本实施例中采用自适应的反馈主动降噪系统,对噪音进行处理时,不是对宽频噪音进行处理,而是只针对低频线谱噪声进行提前并对应抑制降噪,避免了同时对宽频噪音进行处理导致整个反馈系统的不稳定的问题产生。
此外,本实施例中的主动降噪系统中无需设置参考传声器,仅仅设置误差传声器500即可,节省了安装空间,从而减少了空间安装的限制。
在本申请的一些实施例中,所述次级扬声器400和所述误差传声器500之间形成有次级通路610,在所述次级通路610上设置有次级通路610传递函数,所述误差信号为压缩机300噪音信号与次级信号和次级通路610传递函数的脉冲响应相应的卷积计算的叠加,按照公式如下计算获得:
e(n)=d(n)+y(n)*hs(n);
其中,e(n)为误差传声器500获取的误差信号,d(n)为压缩机300原始噪声信号,y(n)为次级信号,经过自适应控制器650滤波后的反相噪声信号,该信号传递给次级扬声器400,由次级扬声器400播放。
符号*为卷积计算,hs(n)为Hs(z)的脉冲响应,Hs(z)为次级通路610传递函数。
脉冲响应可使用经典的FxLMS算法计算。
y(n)*hs(n)为次级通路610传递函数Hs(z)对y(n)进行了信号处理后得到的信号,次级通路610可以理解为次级扬声器400的次级信号通过空气介质传递到误差传声器500处的传输路径,次级扬声器400过次级通道到达误差传声器500时,次级通路610传递函数对次级信号的影响可以抽象为次级通路610传递函数Hs(z)。
压缩机300发出的压缩机300原始噪音信号d(n)与次级扬声器400发出的次级信号在空气中叠加,且次级扬声器400发出的次级信号为和压缩机300的原始噪音信号幅值相同相位相反,误差传声器500可以采集到叠加后的误差信号。
如果压缩机300的原始噪音信号和次级扬声器400发出的次级信号叠加后的误差信号值即e(n)值信号趋近于0,可以认为达到了较好的降噪效果。
次级通路610传递函数Hs(z)可以通过采用现有技术中已有的系统辨识手段直接获取得到,在此不做赘述。
在本申请的一些实施例中,所述自适应控制器650还配置为:
其内部内置有内部次级通道620,在所述内部次级通道620上设置有内部次级通道620传递函数,所述自适应控制器650将经过内部次级通道620传递函数变化的次级信号与误差信号叠加形成压缩机300等同噪音信号,压缩机300等同噪音信号由以下公式计算获得:
e0(n)=e(n)-y(n)*hh(n);
e0(n)为压缩机300等同噪音信号,hh(n)为Hh(z)的脉冲响应,Hh(z)为内部次级通道620传递函数。
e(n)为误差传声器500获取的误差信号。
y(n)*hh(n)为内部次级通道620传递函数Hh(z)对y(n)进行了信号处理后得到的信号,内部次级通道620可以理解为次级扬声器400的次级信号通过空气介质传递的传输路径。
e0(n)是误差信号e(n)减去次级信号y(n)与内部次级通道620脉冲响应的卷积获得的。
在本申请的一些实施例中,内部次级通道620传递函数对次级信号影响和所述次级通道传递函数对次级信号影响相近。
在本申请的一些实施例中,内部通路传递函数是一个空间传递函数,是指扬声器发出噪声传递到误差传声器500这一过程声波发生的变化。
内部次级通道620传递函数是在控制器内部人为设置的一个传递函数,在设置时,以次级通路610传递函数和内部次级通道620传递函数对扬声器发出的次级信号影响变化相近为目标。这样,可使得误差信号e0(n)尽可能的和d(n)相等,然后作为参考信号输出。
在本申请的一些实施例中,根据次级扬声器400到误差传声器500的次级通路610对应的输入输出,然后通过系统辨识方法计算获取次级通路610理论传递函数,将计算到的次级通路610理论传递函数写入控制器内部,即为内部次级通道620传递函数,使其为内部次级通道620传递函数。
而次级通路610传递函数为实际存在次级扬声器400和误差传声器500之间的物理上的传递函数,其与经过系统辨识方法计算获取的次级通路610理论传递函数与实际空间存在的传动函数存在有误差,即内部次级通道620传递函数和次级通路610传递函数不可能完全相等,只能达到相近。
两者相等为最优结果,若内部次级通道620传递函数和次级通路610传递函数相等,则可使得输出的压缩机300等同噪音信号和压缩机300初始噪音信号完全相同。
在本申请的一些实施例中,所述自适应控制器650包括有:
线谱滤波器630,所述线谱滤波器630用于接收压缩机300等同噪音信号的输入值,并根据压缩机300等同噪音信号输入值获取到压缩机300等同噪音信号中的线谱信号的幅值和相位;
降噪算法控制器640,用以接收线谱滤波器630输出的线谱信号的幅值和相位,并根据内置在降噪算法控制器640内的降噪算法计算出需要输出的次级信号的幅值和相位。
降噪算法可直接采用现有技术中已有降噪算法即可,在此不做赘述。
由于反馈系统中,e0(n)的估计精度对系统的稳定性有重要影响,一般在处理宽带噪声信号时容易出现系统发散从而导致控制失效的问题,为改善该问题点,本提案在e0(n)后设置一线谱滤波器630对线谱信号进行获取,以此来实现通过提取的线谱信号来控制输出反相的线谱信号进行降噪处理,实现了对窄带多线谱的信号的识别和控制,只针对低频段的线谱噪声进行控制,从而提高了系统的稳定性。
在本申请的一些实施例中,所述主动降噪系统还包括有:隔音部件700,其布置在压缩机仓200内,并罩扣在所述压缩机300上,用以对压缩机300的高频以及宽频噪音进行隔音降噪。
在本申请的一些实施例中,所述隔音部件700为隔音罩,在其内部形成有封闭的隔音空间,在所述隔音部件700和所述压缩机仓200之间形成封闭的噪音容纳空间,在其内侧壁上贴合设置有隔音消音材料。
通过隔音罩可对压缩机300的高频噪音进行有效的隔离降噪。
并且通过设置在隔音罩内侧壁上的隔音消音材料可进一步的对压缩机300产生的噪音进行降噪。
隔音消音材料在一些实施例中,包括有隔音泡棉和消音棉,来实现吸音降噪效果。
在另一些实施例中,隔音消音材料包括有:隔音泡棉和微孔消音板配合结构,以实现对压缩机300噪音起到较好的隔音降噪效果。
在本申请的一些实施例中,所述误差传声器500设置有多个,均匀布置在所述压缩机仓200的内侧壁上,所述次级扬声器400设置有多个,其振膜朝向隔音罩,布置在所述压缩机仓200的内侧壁上,多个所述次级扬声器400和多个所述误差传声器500沿压塑机仓内侧壁依次交替布置,且相邻的次级扬声器400和误差传声器500之间的间距大于等于50mm。
主动降噪的效果由噪声源的特征、电声器件的布置和特性、算法的性能决定,本提案中,压缩机300声源特征已经定型,无法进行变更,只能对电声器件布置和算法进行设计。
首先要确定的是电声器件的设置区域,压缩机300舱属于封闭空间,其内部辐射噪声的根源在于舱内原始噪声激励的钣金振动,因此,降低舱内的总体声能量、减弱其激发的钣金壁振动,可以实现总体的噪声抑制。因此,本实施例在设置时,将次级传声器布置在压缩机仓200的内侧壁上。
对于具体的设置位置,根据试验测试结果,次级源与噪声源距离越近,噪声控制效果越好。
本实施例在设置时将次级扬声器400设置在隔声罩的外侧,沿着压缩机300的隔声罩周向布置N个扬声器作为次级发声源,扬声器振膜朝外,这样与压缩机300的噪声源距离为最近,可以获得最佳的噪声控制效果。
次级扬声器400可以为4个、6个或者8个等多个均可,在此不做具体数量限制。
由于压缩机300舱可看作一个混响空间,所以将误差传声器500设置在钣金内壁上,沿四周布置n个误差传声器500,从而该系统会以布置点处的能量最小为目标进行噪声控制,最终实现压缩机300舱室的总声能量最小化。
本实施例中将次级扬声器400设置在隔声罩外侧,压缩机仓200内侧的另外一个优点是,隔声罩内部都具有吸音消音材料,该材料一般为纤维毡或者发泡材料,其可以有效降低压缩机300传递到隔声罩外侧结构上的振动,从而提高整个系统的稳定性,同时,压缩机300热量被隔声罩有效的进行隔绝。
在本申请的一些实施例中,所述误差传声器500设置有多个,均匀布置在所述压缩机仓200的内侧壁上,所述次级扬声器400设置有多个,布置在所述隔音罩的外侧壁上,其振膜朝向远离隔音罩的一侧,所述次级扬声器400和误差传声器500之间的间距大于等于50mm。
考虑的压缩机300周围空间的限制,在一些实施例中,将次级扬声器400设置在钣金内壁上,次级扬声器400的振膜朝向压缩机300的隔音罩,沿钣金周向布置。由于压缩机仓200的钣金本身振动幅值较小,该布置方式同样降低了振动对系统的影响。通过利用多个次级扬声器400对低频噪声形成声短路、吸收声源产生的体积速度,从而降低传递至钣金内壁的声压。
误差传声器500与次级扬声器400之间的距离需要保证50mm及以上,主要用以预留自适应控制器650对应的系统处理的时间。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种空调室外机,其用于连接空调器的室内机,包括:
外壳;
压缩机仓,布置在所述外壳内,其内部形成用以容纳压缩机的容纳空间;
压缩机,布置在所述压缩机仓内,其特征在于,还包括有:
主动降噪系统,包括有:
线谱噪音降噪装置,包括有:
次级扬声器,布置在压缩机仓内;
误差传声器,布置在所述压缩机仓内,用以采集压缩机噪音信号和次级扬声器发出的次级信号,并根据采集到的压缩机噪音信号和次级信号获取到误差信号;
自适应控制器,配置为:接收误差传声器输出的误差信号,通过误差信号和滤波后的次级信号叠加,输出压缩机等同噪音信号;
对压缩机等同噪音信号滤波,获取到此噪音信号中的线谱噪音信号的幅值和相位,生成参考信号;
根据参考信号以及内置的主动降噪算法获得与压缩机线谱噪声幅值相等相位相反的次级信号,驱动所述次级扬声器发出该次级声波。
2.根据权利要求1所述的空调室外机,其特征在于,所述次级扬声器和所述误差传声器之间形成有次级通路,在所述次级通路上设置有次级通路传递函数,所述误差信号为压缩机噪音信号与次级信号和次级通路传递函数的脉冲响应相应的卷积计算的叠加,按照公式如下计算获得:
e(n)=d(n)+y(n)*hs(n);
其中,e(n)为误差传声器获取的误差信号,d(n)为压缩机原始噪声信号,y(n)为次级信号,符号*为卷积计算,Hs(z)为次级通路传递函数,hs(n)为Hs(z)的脉冲响应。
3.根据权利要求1所述的空调室外机,其特征在于,
所述自适应控制器还配置为:
其内部内置有内部次级通道,在所述内部次级通道上设置有内部次级通道传递函数,所述自适应控制器将经过内部次级通道传递函数变化的次级信号与误差信号叠加形成所述压缩机等同噪音信号,所述压缩机等同噪音信号由以下公式计算获得:
e0(n)=e(n)-y(n)*hh(n);
其中,e0(n)为压缩机等同噪音信号,Hh(z)内部次级通道传递函数,hh(n)为Hh(z)的脉冲响应,e(n)为误差传声器获取的误差信号。
4.根据权利要求3所述的空调室外机,其特征在于,所述自适应控制器包括有:
线谱滤波器,所述线谱滤波器用于接收压缩机等同噪音信号的输入值,并根据压缩机等同噪音信号输入值获取到压缩机等同噪音信号中的线谱信号的幅值和相位;
降噪算法控制器,用以接收线谱滤波器输出的线谱信号的幅值和相位,并根据内置在降噪算法控制器内的降噪算法计算出需要输出的次级信号的幅值和相位。
5.根据权利要求3所述的空调室外机,其特征在于,所述内部次级通道传递函数对次级信号影响和所述次级通道传递函数对次级信号影响相近。
6.根据权利要求1所述的空调室外机,其特征在于,所述主动降噪系统还包括有:隔音部件,其布置在压缩机仓内,并罩扣在所述压缩机上,用以对压缩机的高频以及宽频噪音进行隔音降噪。
7.根据权利要求6所述的空调室外机,其特征在于,所述隔音部件为隔音罩,在其内部形成有封闭的隔音空间,在所述隔音部件和所述压缩机仓之间形成封闭的噪音容纳空间,在其内侧壁上贴合设置有隔音消音材料。
8.根据权利要求7所述的空调室外机,其特征在于,所述误差传声器设置有多个,均匀布置在所述压缩机仓的内侧壁上,所述次级扬声器设置有多个,其振膜朝向隔音罩,布置在所述压缩机仓的内侧壁上,多个所述次级扬声器和多个所述误差传声器沿压塑机仓内侧壁依次交替布置,且相邻的次级扬声器和误差传声器之间的间距大于等于50mm。
9.根据权利要求7所述的空调室外机,其特征在于,所述误差传声器设置有多个,均匀布置在所述压缩机仓的内侧壁上,所述次级扬声器设置有多个,均匀的布置在所述隔音罩的外侧壁上,其振膜朝向远离隔音罩的一侧,所述次级扬声器和误差传声器之间的间距大于等于50mm。
10.根据权利要求7所述的空调室外机,其特征在于,误差传声器数量大于等于次级扬声器数量。
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