CN114606657A - 一种缝纫机的降噪系统、方法以及缝纫机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种缝纫机的降噪系统，包括：采集装置，用于采集缝纫机所处环境中的噪声；ANC装置，用于根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声；所述反相噪声与所述噪声的幅值相等，相位相反；播放装置，用于播放所述反相噪声，以使所述噪声与所述反相噪声相互抵消。该降噪系统能够有效提高降噪效果，为操作者提供舒适的听觉环境，并且成本低，容易安装维护。本申请还公开了一种缝纫机的降噪方法以及缝纫机，均具有上述技术效果。

Description

一种缝纫机的降噪系统、方法以及缝纫机

技术领域

本申请涉及缝纫机技术领域，特别涉及一种缝纫机的降噪系统；还涉及一种缝纫机的降噪方法以及缝纫机。

背景技术

随着缝纫技术的不断发展，缝纫机已进入高转速数字控制时代，高转速下缝纫机的机械传动产生的噪声越日趋严重。噪声的来源主要包括：1、缝纫机的速度越高，机械振动越明显，产生的噪声越大。2、功能款缝纫机的电磁铁或电气阀工作时产生噪声。传统的降噪方法是采用物理降噪技术，例如隔音、吸声、减振隔离等。然而，物理降噪技术所使用的声学材料、弹性材料的成本较高、收效较低，并且所需设备较大，安装维护困难。

有鉴于此，提供一种降噪成本更低，降噪效果更高的缝纫机降噪方案已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种缝纫机的降噪系统，能够有效提高降噪效果，为操作者提供舒适的听觉环境，并且成本低，容易安装维护。本申请的另一个目的是提供一种缝纫机的降噪方法以及缝纫机，均具有上述技术效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种缝纫机的降噪系统，包括：

采集装置，用于采集缝纫机所处环境中的噪声；

ANC装置，用于根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声；所述反相噪声与所述噪声的幅值相等，相位相反；

播放装置，用于播放所述反相噪声，以使所述噪声与所述反相噪声相互抵消。

可选的，所述ANC装置包括DSP芯片与音频芯片。

可选的，还包括：

电机位置传感器，用于检测缝纫机电机的位置。

可选的，所述ANC装置还用于：

根据缝纫机电机的位置，判断所述缝纫机是否运行；

若所述缝纫机运行，则所述采集装置采集所述缝纫机所处环境中的噪声。

可选的，所述ANC装置还用于：

根据缝纫机电机的位置，得到缝纫机电机的转速，并根据缝纫机电机的转速预测所述噪声的幅值。

可选的，所述电机位置传感器为霍尔电机位置传感器或光电编码器。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种缝纫机，所述缝纫机包括如上任一项所述的缝纫机的降噪系统。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种缝纫机的降噪方法，包括：

采集缝纫机所处环境中的噪声；

根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声；所述反相噪声与所述噪声的幅值相等，相位相反；

播放所述反相噪声，以使所述噪声与所述反相噪声相互抵消。

可选的，所述采集缝纫机所处环境中的噪声之前还包括：

判断所述缝纫机是否运行；

若所述缝纫机运行，则采集所述缝纫机所处环境中的噪声。

可选的，所述根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声前还包括：

获取缝纫机电机的转速；

根据缝纫机电机的转速预测所述噪声的幅值。

本申请所提供的缝纫机的降噪系统，包括：采集装置，用于采集缝纫机所处环境中的噪声；ANC装置，用于根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声；所述反相噪声与所述噪声的幅值相等，相位相反；播放装置，用于播放所述反相噪声，以使所述噪声与所述反相噪声相互抵消。

可见，本申请所提供的缝纫机的降噪系统，采用噪声相消的方式，通过采集缝纫机所处环境中的噪声，生成并播放噪声的反相噪声，可以使噪声与反相噪声相互抵消，从而最大程度上的降低噪声，为操作者提供舒适的听觉环境。另外，相较于物理降噪的方式，本申请所提供的降噪方法成本更低且更便于安装、维护。

本申请所提供的缝纫机的降噪方法以及缝纫机均具有上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例所提供的一种缝纫机的降噪系统的示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种波形示意图；

图3为本申请实施例所提供的另一种缝纫机的降噪系统的示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种缝纫机的降噪方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种缝纫机的降噪系统，能够有效提高降噪效果，为操作者提供舒适的听觉环境，并且成本低，容易安装维护。本申请的另一个核心是提供一种缝纫机的降噪方法以及缝纫机，均具有上述技术效果。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种缝纫机的降噪系统的示意图，结合图1所示，该降噪系统包括：

采集装置10，用于采集缝纫机所处环境中的噪声；

ANC装置20，用于根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声；所述反相噪声与所述噪声的幅值相等，相位相反；

播放装置30，用于播放所述反相噪声，以使所述噪声与所述反相噪声相互抵消。

本申请实施例旨在通过信号叠加相消的方式降噪。降噪系统主要设置有采集装置10、ANC(Active Noise Cancellation，主动降噪)装置以及播放装置30。噪声与反相噪声的相位相反是指噪声与反相噪声的相位相差180°。参考图2所示，如果波1与波2相位相同，那么二者合成的波的幅值会增大。如果波1与波2的幅值相等，相位相反，那么二者合成的波为零。因此可首先通过采集装置10采集缝纫机所处环境中的噪声，并进一步由ANC装置20根据采集的噪声生成与采集的噪声的幅值相等、相位相反的反相噪声，最后通过播放装置30播放反相噪声，使噪声与反向噪声互相抵消。

采集装置10可以为麦克风电路，即可以通过麦克风电路采集缝纫机所处环境中的噪声。其中，麦克风电路采集缝纫机所处环境中的噪声时，除采集到缝纫机所处环境中的噪声外，还可能采集到非噪声。在麦克风电路采集到缝纫机所述环境中的噪声与非噪声时，ANC装置20首先需对噪声与非噪声进行识别，然后再根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声。

其中，ANC装置20可以采用FXLMS算法即有源噪声控制基准算法对采集的噪声进行反相处理，生成反相噪声，以便有效补偿声道延迟。

另外，ANC装置20可以包括DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理)芯片与音频芯片。麦克风电路采集的噪声信号首先传送至音频芯片内部的DAC模块，然后再通过MC/BSP接口将噪声信号再送至DSP芯片，DSP芯片通过ANC算法计算出反向噪声的相位超前角和幅值，再通过指令控制音频芯片，通过功放喇叭电路播放出对应的反相噪声。

本实施例采用DSP芯片，相较于FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，DSP芯片的性价比更高。

在上述实施例的基础上，在一些实施例中，还包括：

电机位置传感器40，用于检测缝纫机电机的位置。

ANC装置20还用于：

根据缝纫机电机的位置，判断所述缝纫机是否运行；

若所述缝纫机运行，则所述采集装置10采集所述缝纫机所处环境中的噪声。

缝纫机所处环境中的噪声基本是在缝纫机运行时产生的，为此，本实施例以缝纫机运行作为启动降噪功能的条件。如果缝纫机运行，则启动降噪功能，执行采集缝纫机所处环境中的噪声，根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声，以及播放所述反相噪声的步骤。相反，如果缝纫机未运行，则不启动降噪功能，不执行采集缝纫机所处环境中的噪声，根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声，以及播放所述反相噪声的步骤。

为实现以缝纫机运行作为启动降噪功能的条件，参考图3所示，本实施例中降噪系统还设置有电机位置传感器40，通过电机位置传感器40检测缝纫机电机的位置。如果缝纫机电机的位置发生变化，即缝纫机电机转动，那么缝纫机运行。如果缝纫机电机不转动，那么缝纫机未运行。

其中，所述电机位置传感器40可以为霍尔电机位置传感器40或者光电编码器，也可以为磁编传感器。

在上述实施例的基础上，在一些实施例中，所述ANC装置20还用于：

根据缝纫机电机的位置，得到缝纫机电机的转速，并根据缝纫机电机的转速预测所述噪声的幅值。

本实施例在根据噪声生成相应的反相噪声前，会根据缝纫机电机的转速，预测噪声的幅值，进而在根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声的过程中，以此预测的幅值作为参考，可以进一步提高准确性。

本申请所提供的缝纫机的降噪系统，采用噪声相消的方式，通过采集缝纫机所处环境中的噪声，生成并播放噪声的反相噪声，可以使噪声与反相噪声相互抵消，从而最大程度上的降低噪声，为操作者提供舒适的听觉环境。另外，相较于物理降噪的方式，本申请所提供的降噪系统成本更低且更便于安装、维护。

本申请还提供了一种缝纫机，该缝纫机设置有降噪系统，该降噪系统包括：

采集装置，用于采集缝纫机所处环境中的噪声；

ANC装置，用于根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声；所述反相噪声与所述噪声的幅值相等，相位相反；

播放装置，用于播放所述反相噪声，以使所述噪声与所述反相噪声相互抵消。

具体而言，本申请实施例旨在通过信号叠加相消的方式降噪。为此，降噪系统主要设置有采集装置、ANC装置以及播放装置。可首先通过采集装置采集缝纫机所处环境中的噪声，并进一步由ANC装置根据采集的噪声生成与采集的噪声的幅值相等、相位相反的反相噪声，最后通过播放装置播放反相噪声，使噪声与反向噪声互相抵消。

采集装置可以为麦克风电路，即可以通过麦克风电路采集缝纫机所处环境中的噪声。其中，麦克风电路采集缝纫机所处环境中的噪声时，除采集到缝纫机所处环境中的噪声外，还可能采集到非噪声。在麦克风电路采集到缝纫机所述环境中的噪声与非噪声时，ANC装置首先需对噪声与非噪声进行识别，然后再根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声。

ANC装置可以包括DSP芯片与音频芯片。麦克风电路采集的噪声信号首先传送至音频芯片内部的DAC模块，然后再通过MC/BSP接口将噪声信号再送至DSP芯片，DSP芯片通过ANC算法计算出反向噪声的相位超前角和幅值，再通过指令控制音频芯片，通过功放喇叭电路播放出对应的反相噪声。

本实施例采用DSP芯片，相较于FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，DSP芯片的性价比更高。

在上述实施例的基础上，在一些实施例中，还包括：

电机位置传感器，用于检测缝纫机电机的位置。

ANC装置还用于：

根据缝纫机电机的位置，判断所述缝纫机是否运行；

若所述缝纫机运行，则所述采集装置采集所述缝纫机所处环境中的噪声。

缝纫机所处环境中的噪声基本是在缝纫机运行时产生的，为此，本实施例以缝纫机运行作为启动降噪功能的条件。如果缝纫机运行，则启动降噪功能，执行采集缝纫机所处环境中的噪声，根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声，以及播放所述反相噪声的步骤。相反，如果缝纫机未运行，则不启动降噪功能，不执行采集缝纫机所处环境中的噪声，根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声，以及播放所述反相噪声的步骤。

为实现以缝纫机运行作为启动降噪功能的条件，降噪系统还设置有电机位置传感器，通过电机位置传感器检测缝纫机电机的位置。如果缝纫机电机的位置发生变化，即缝纫机电机转动，那么缝纫机运行。如果缝纫机电机不转动，那么缝纫机未运行。

其中，所述电机位置传感器可以为霍尔电机位置传感器或者光电编码器，也可以为磁编传感器。

在上述实施例的基础上，在一些实施例中，所述ANC装置还用于：

根据缝纫机电机的位置，得到缝纫机电机的转速，并根据缝纫机电机的转速预测所述噪声的幅值。

本实施例在根据噪声生成相应的反相噪声前，会根据缝纫机电机的转速，预测噪声的幅值，进而在根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声的过程中，以此预测的幅值作为参考，可以进一步提高准确性。

本申请所提供的缝纫机，采用噪声相消的方式，通过采集缝纫机所处环境中的噪声，生成并播放噪声的反相噪声，可以使噪声与反相噪声相互抵消，从而最大程度上的降低噪声，为操作者提供舒适的听觉环境。另外，相较于物理降噪的方式，本申请所提供的降噪缝纫机成本更低且更便于安装、维护。

本申请还提供了一种缝纫机的降噪方法，参考图4所示，图4为本申请实施例所提供的一种缝纫机的降噪方法的流程示意图，该降噪方法主要包括：

S101：采集缝纫机所处环境中的噪声；

S102：根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声；所述反相噪声与所述噪声的幅值相等，相位相反；

S103：播放所述反相噪声，以使所述噪声与所述反相噪声相互抵消。

本申请实施例旨在通过信号叠加相消的方式降噪。为此，首先采集缝纫机所处环境中的噪声，并进一步根据采集的噪声生成与采集的噪声的幅值相等、相位相反的反相噪声，最后播放反相噪声，使噪声与反向噪声互相抵消。

可以通过麦克风电路采集缝纫机所处环境中的噪声。其中，麦克风电路采集缝纫机所处环境中的噪声时，除采集到缝纫机所处环境中的噪声外，还可能采集到非噪声。在采集到缝纫机所述环境中的噪声与非噪声时，首先需对噪声与非噪声进行识别，然后再根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声。

可以采用FXLMS算法即有源噪声控制基准算法对采集的噪声进行反相处理，生成反相噪声，以便有效补偿声道延迟。另外，可以通过功放喇叭电路播放反相噪声，实现降噪。

在上述实施例的基础上，在一些实施例中，所述采集缝纫机所处环境中的噪声之前还包括：

判断所述缝纫机是否运行；

若所述缝纫机运行，则采集所述缝纫机所处环境中的噪声。

缝纫机所处环境中的噪声基本是在缝纫机运行时产生的，为此，本实施例以缝纫机运行作为启动降噪功能的条件。如果缝纫机运行，则启动降噪功能，执行采集缝纫机所处环境中的噪声，根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声，以及播放所述反相噪声的步骤。相反，如果缝纫机未运行，则不启动降噪功能，不执行采集缝纫机所处环境中的噪声，根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声，以及播放所述反相噪声的步骤。

其中，判断缝纫机是否运行的方式可以为检测缝纫机电机的位置，如果缝纫机电机的位置发生变化，即缝纫机电机转动，那么缝纫机运行。如果缝纫机电机不转动，那么缝纫机未运行。

在上述实施例的基础上，在一些实施例中，所述根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声前还包括：

获取缝纫机电机的转速；

根据缝纫机电机的转速预测所述噪声的幅值。

本实施例在根据噪声生成相应的反相噪声前，会根据缝纫机电机的转速，预测噪声的幅值，进而在根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声的过程中，以此预测的幅值作为参考，可以进一步提高准确性。

综上所述，本申请所提供的缝纫机的降噪方法，采用噪声相消的方式，通过采集缝纫机所处环境中的噪声，生成并播放噪声的反相噪声，可以使噪声与反相噪声相互抵消，从而最大程度上的降低噪声，为操作者提供舒适的听觉环境。另外，相较于物理降噪的方式，本申请所提供的降噪方法成本更低且更便于安装、维护。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备以及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的缝纫机的降噪系统、方法以及缝纫机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种缝纫机的降噪系统，其特征在于，包括：

采集装置，用于采集缝纫机所处环境中的噪声；

ANC装置，用于根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声；所述反相噪声与所述噪声的幅值相等，相位相反；

播放装置，用于播放所述反相噪声，以使所述噪声与所述反相噪声相互抵消。

2.根据权利要求1所述的降噪系统，其特征在于，所述ANC装置包括DSP芯片与音频芯片。

3.根据权利要求1所述的降噪系统，其特征在于，还包括：

电机位置传感器，用于检测缝纫机电机的位置。

4.根据权利要求3所述的降噪系统，其特征在于，所述ANC装置还用于：

根据缝纫机电机的位置，判断所述缝纫机是否运行；

若所述缝纫机运行，则所述采集装置采集所述缝纫机所处环境中的噪声。

5.根据权利要求3所述的降噪系统，其特征在于，所述ANC装置还用于：

根据缝纫机电机的位置，得到缝纫机电机的转速，并根据缝纫机电机的转速预测所述噪声的幅值。

6.根据权利要求3所述的缝纫机的降噪系统，其特征在于，所述电机位置传感器为霍尔电机位置传感器或光电编码器。

7.一种缝纫机，其特征在于，所述缝纫机包括如权利要求1至6任一项所述的缝纫机的降噪系统。

8.一种缝纫机的降噪方法，其特征在于，包括：

采集缝纫机所处环境中的噪声；

根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声；所述反相噪声与所述噪声的幅值相等，相位相反；

播放所述反相噪声，以使所述噪声与所述反相噪声相互抵消。

9.根据权利要求8所述的降噪方法，其特征在于，所述采集缝纫机所处环境中的噪声之前还包括：

判断所述缝纫机是否运行；

若所述缝纫机运行，则采集所述缝纫机所处环境中的噪声。

10.根据权利要求8所述的降噪方法，其特征在于，所述根据所述噪声生成所述噪声的反相噪声前还包括：

获取缝纫机电机的转速；

根据缝纫机电机的转速预测所述噪声的幅值。

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