CN216437460U - 一种用于马桶冲水的主动降噪电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于马桶冲水的主动降噪电路，包括噪音接收转换模块、信号选取模块、信号放大模块、反相处理模块、功放驱动模块、扬声器模块、控制模块、供电模块、第一开关模块以及第二开关模块；所述第一开关模块和第二开关模块的输入端以及控制模块均与所述供电模块电性连接，所述第一开关模块和第二开关模块的控制端分别与所述控制模块电性连接，所述第一开关模块的输出端与所述噪音接收转换模块、信号放大模块以及反相处理模块的电源端电性连接，所述第二开关模块的输出端与所述功放驱动模块的电源端电性连接。采用本实用新型，能够解决现有因智能马桶冲水产生噪音影响用户使用体验的问题。

Description

一种用于马桶冲水的主动降噪电路

技术领域

本实用新型涉及卫浴领域，尤其涉及一种用于马桶冲水的主动降噪电路。

背景技术

作为智能卫浴的重要一员，智能马桶已经逐渐走进了千家万户。智能马桶设有按摩、座圈恒温、自动冲洗等多种人性化的智能功能，深受用户的喜爱。

现在的智能马桶冲水压力强，冲水时容易和马桶内腔的空气混合发生共振，从而产生噪音，对用户产生不愉快的使用体验。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于马桶冲水的主动降噪电路，能够解决现有因智能马桶冲水产生噪音影响用户使用体验的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于马桶冲水的主动降噪电路，包括噪音接收转换模块、信号选取模块、信号放大模块、反相处理模块、功放驱动模块、扬声器模块、控制模块、供电模块、第一开关模块以及第二开关模块；所述第一开关模块和第二开关模块的输入端以及控制模块均与所述供电模块电性连接，所述第一开关模块和第二开关模块的控制端分别与所述控制模块电性连接，所述第一开关模块的输出端与所述噪音接收转换模块、信号放大模块以及反相处理模块的电源端电性连接，所述第二开关模块的输出端与所述功放驱动模块的电源端电性连接；所述噪音接收转换模块的输出端与所述信号选取模块的第一端电性连接，所述信号选取模块的第二端与所述信号放大模块的第一输入端电性连接，所述信号放大模块的输出端与所述反相处理模块的第二输入端电性连接，所述反相处理模块的输出端与所述功放驱动模块的输入端电性连接，所述功放驱动模块的输出端通过所述扬声器模块接地，所述信号选取模块的第三端、信号放大模块的第二输入端、反相处理模块的第一输入端以及噪音接收转换模块的接地端均接地。

优选地，所述信号选取模块包括第一电容、第二电容以及第一电阻；所述第一电容的一端为所述信号选取模块的第一端并与所述第二电容的一端电性连接，所述第一电容另一端为所述信号选取模块的第二端并与所述第一电阻的一端电性连接，所述第一电阻的另一端为所述信号选取模块的第三端并与所述第二电容的另一端电性连接。

优选地，所述信号放大模块包括第一运算放大器、第三电容、第二电阻、第三电阻、第四电容以及第五电容；所述第一运算放大器的正输入端、输出端以及电源端分别为为所述信号放大模块的第一输入端、输出端以及电源端，所述第一运算放大器的负输入端和输出端通过所述第三电阻电性连接，所述第四电容与所述第三电阻并联，所述第一运算放大器的电源端通过所述第五电容接地；所述第三电容的一端为所述信号放大模块的第二输入端，所述第三电容的另一端通过所述第二电阻与所述第一运算放大器的负输入端电性连接。

优选地，所述反相处理模块包括第二运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第六电容以及第七电容；所述第五电阻的一端为所述反相处理模块的第二输入端，所述第五电阻的另一端与所述第二运算放大器的负输入端电性连接并通过第六电容接地；所述第七电容的一端为所述反相处理模块的输出端，所述第七电容的另一端与所述第二运算放大器的输出端电性连接；所述第七电阻的一端为所述反相处理模块的第一输入端，所述第七电阻的另一端与所述第二运算放大器的正输入端电性连接；所述第二运算放大器的输出端通过所述第六电阻与所述第二运算放大器的负输入端电性连接；所述第二运算放大器的电源端为所述反相处理模块的电源端。

优选地，所述功放驱动模块包括功放芯片、第八电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第九电阻以及第十一电容；所述功放芯片的第一正输入端为所述功放驱动模块的输入端并通过所述第八电阻接地，所述功放芯片的第一负输入端通过所述第八电容接地；所述功放芯片的电源端为所述功放驱动模块的电源端并通过所述第九电容接地；所述第十电容的一端为所述功放驱动模块的输出端，所述第十电容的另一端与所述功放芯片的第一输出端电性连接并依次通过所述第九电阻以及第十一电容接地。

优选地，所述第一开关模块包括第一PMOS管以及第十二电阻；所述第一 PMOS管的源极和漏极分别为所述第一开关模块的输入端和输出端，所述第十二电阻的一端为所述第一开关模块的控制端，所述第十二电阻的另一端与所述第一PMOS管的栅极电性连接。

优选地，所述第二开关模块包括第二PMOS管以及第十三电阻；所述第二 PMOS管的源极和漏极分别为所述第二开关模块的输入端和输出端，所述第十三电阻的一端为所述第二开关模块的控制端，所述第十三电阻的另一端与所述第二PMOS管的栅极电性连接。

优选地，所述供电模块包括电源单元、电压转换单元、充电转换单元、电压检测单元、开关单元、输入滤波单元以及输出滤波单元；所述第一开关模块和第二开关模块的输入端以及控制模块均与所述电压转换单元的输出端电性连接并通过所述输出滤波模块接地，所述电压转换单元的输入端以及电压检测单元均与所述电源单元电性连接并通过所述输入滤波单元接地，所述开关单元的控制端以及电压检测单元分别与所述控制模块电性连接，所述开关单元的输入端与所述充电转换单元电性连接，所述开关单元的输出端与所述电源单元的充电端电性连接。

优选地，所述开关单元包括第三PMOS管、第十四电阻以及第十五电阻；所述第三PMOS管的漏极为所述开关单元的输出端；所述十四电阻的一端为所述开关单元的控制端，所述十四电阻的另一端与所述第三PMOS管的栅极电性连接；所述十五电阻的一端为所述开关单元的输入端，所述十五电阻的另一端与所述第三PMOS管的源极电性连接。

优选地，所述用于马桶冲水的主动降噪电路还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制模块以及供电模块电性连接。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型，当用户如厕后离座时，通过所述控制模块控制所述第一开关模块以及第二开关模块导通，所述噪音接收转换模块上电后接收马桶冲水噪音并将马桶冲水噪音转换成电信号；再通过所述信号选取模块选取噪音频率，并通过所述信号放大模块进行信号放大，再通过所述反相处理模块进行反相处理；最后通过所述放驱动模块驱动所述扬声器模块与马桶冲水噪音同频反相的抑制噪音播出。

采用本实用新型，能够解决现有因智能马桶冲水产生噪音影响用户使用体验的问题；与传统智能马桶通过改变马桶本体结构来实现冲水静音效果，本实用新型提供的主动降噪电路通过检测冲水噪音频率再输出同频反相的抑制噪音进行降噪，针对性更强，响应更快，能解决某些无法通过改变马桶本体结构的噪音抑制问题，实用性更强。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于马桶冲水的主动降噪电路的原理框图；

图2是本实用新型提供的控制模块、第一开关模块以及第二开关模块的电路图；

图3是本实用新型提供的信号选取模块和信号放大模块的电路图；

图4是本实用新型提供的反相处理模块的电路图；

图5是本实用新型提供的功放驱动模块的电路图；

图6是本实用新型提供的供电模块的原理框图；

图7是本实用新型提供的开关单元的原理框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于马桶冲水的主动降噪电路，包括噪音接收转换模块1、信号选取模块2、信号放大模块3、反相处理模块4、功放驱动模块5、扬声器模块11、控制模块10、供电模块9、第一开关模块7以及第二开关模块8；所述第一开关模块7和第二开关模块8的输入端以及控制模块10均与所述供电模块9电性连接，所述第一开关模块7和第二开关模块8的控制端分别与所述控制模块10电性连接，所述第一开关模块7的输出端与所述噪音接收转换模块1、信号放大模块3以及反相处理模块4的电源端电性连接，所述第二开关模块8的输出端与所述功放驱动模块5的电源端电性连接；所述噪音接收转换模块1的输出端与所述信号选取模块2的第一端电性连接，所述信号选取模块2的第二端与所述信号放大模块3的第一输入端电性连接，所述信号放大模块3的输出端与所述反相处理模块4的第二输入端电性连接，所述反相处理模块4的输出端与所述功放驱动模块5的输入端电性连接，所述功放驱动模块5的输出端通过所述扬声器模块11接地，所述信号选取模块2的第三端、信号放大模块3的第二输入端、反相处理模块4的第一输入端以及噪音接收转换模块1的接地端均接地。

需要说明的是，如图2所示，所述控制模块10为单片机U1，单片机集成了运算器、控制器、存储器及输入输出器等诸多部件，实现对信号的处理、数据存储等诸多功能。比如运算器中就包含了大量比较电路，可以对接收的信号指令进行逻辑运算处理。在用户没有如厕时，U1的Sens引脚为低电平、SP引脚和MK引脚为高电平；当用户如厕后离座时，U1的Sens引脚由低电平转为高电平，当检测到Sens引脚电平被拉低，SP引脚和MK引脚从高电平转为低电平。

本实用新型，当用户如厕后离座时，通过所述控制模块10控制所述第一开关模块7以及第二开关模块8导通，所述噪音接收转换模块1上电后接收马桶冲水噪音并将马桶冲水噪音转换成电信号；再通过所述信号选取模块2选取噪音频率，并通过所述信号放大模块3进行信号放大，再通过所述反相处理模块4 进行反相处理；最后通过所述放驱动模块5驱动所述扬声器模块11与马桶冲水噪音同频反相的抑制噪音播出。采用本实用新型，能够解决现有因智能马桶冲水产生噪音影响用户使用体验的问题；与传统智能马桶通过改变马桶本体结构来实现冲水静音效果，本实用新型提供的主动降噪电路通过检测冲水噪音频率再输出同频反相的抑制噪音进行降噪，针对性更强，响应更快，能解决某些无法通过改变马桶本体结构的噪音抑制问题，实用性更强。

如图3所示，所述信号选取模块2包括第一电容C3、第二电容C6以及第一电阻R6；所述第一电容C3的一端为所述信号选取模块2的第一端并与所述第二电容C6的一端电性连接，所述第一电容C3另一端为所述信号选取模块2 的第二端并与所述第一电阻R6的一端电性连接，所述第一电阻R6的另一端为所述信号选取模块2的第三端并与所述第二电容C6的另一端电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过由所述第一电容C3、第二电容C6以及第一电阻R6构成的信号选取模块2选取噪音频率，具有结构简单以及安装方便的优点。

优选地，所述信号放大模块3包括第一运算放大器U3A、第三电容C10、第二电阻R10、第三电阻R11、第四电容C12以及第五电容C7；所述第一运算放大器U3A的正输入端、输出端以及电源端分别为为所述信号放大模块3的第一输入端、输出端以及电源端，所述第一运算放大器U3A的负输入端和输出端通过所述第三电阻R11电性连接，所述第四电容C12与所述第三电阻R11并联，所述第一运算放大器U3A的电源端通过所述第五电容C7接地；所述第三电容 C10的一端为所述信号放大模块3的第二输入端，所述第三电容C10的另一端通过所述第二电阻R10与所述第一运算放大器U3A的负输入端电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过由第一运算放大器U3A、第三电容C10、第二电阻R10、第三电阻R11、第四电容C12以及第五电容C7组成的信号放大模块对所述信号选取模块所选取的噪音信号进行放大处理。

如图4所示，所述反相处理模块4包括第二运算放大器U3B、第五电阻R5、第六电阻R4、第七电阻R8、第六电容C9以及第七电容C4；所述第五电阻R5 的一端为所述反相处理模块4的第二输入端，所述第五电阻R5的另一端与所述第二运算放大器U3B的负输入端电性连接并通过第六电容C9接地；所述第七电容C4的一端为所述反相处理模块4的输出端，所述第七电容C4的另一端与所述第二运算放大器U3B的输出端电性连接；所述第七电阻R8的一端为所述反相处理模块4的第一输入端，所述第七电阻R8的另一端与所述第二运算放大器U3B的正输入端电性连接；所述第二运算放大器U3B的输出端通过所述第六电阻R4与所述第二运算放大器U3B的负输入端电性连接；所述第二运算放大器U3B的电源端为所述反相处理模块4的电源端。

需要说明的是，本实施例中，通过由第二运算放大器U3B、第五电阻R5、第六电阻R4、第七电阻R8、第六电容C9以及第七电容C4组成的反相处理模块4对放大后的噪音信号进行反相处理，从而获得一个与马桶冲水噪音同频反相的抑制噪音。

如图5所示，所述功放驱动模块5包括功放芯片U2、第八电阻R9、第八电容C11、第九电容C2、第十电容C5、第九电阻R7以及第十一电容C8；所述功放芯片U2的第一正输入端为所述功放驱动模块5的输入端并通过所述第八电阻 R9接地，所述功放芯片U2的第一负输入端通过所述第八电容C11接地；所述功放芯片U2的电源端为所述功放驱动模块5的电源端并通过所述第九电容C2 接地；所述第十电容C5的一端为所述功放驱动模块5的输出端，所述第十电容 C5的另一端与所述功放芯片U2的第一输出端电性连接并依次通过所述第九电阻R7以及第十一电容C8接地。

需要说明的是，本实施例中，通过所述第八电阻R9和第九电阻R7进行限流，避免烧坏电子元器件；并通过所述第八电容C11、第九电容C2、第十电容 C5以及第十一电容C8滤除电路中的杂波，以提高电路的稳定性。

如图2所示，所述第一开关模块7包括第一PMOS管Q1以及第十二电阻 R1；所述第一PMOS管Q1的源极和漏极分别为所述第一开关模块7的输入端和输出端，所述第十二电阻R1的一端为所述第一开关模块7的控制端，所述第十二电阻R1的另一端与所述第一PMOS管Q1的栅极电性连接。

优选地，所述第二开关模块8包括第二PMOS管Q1以及第十三电阻R2；所述第二PMOS管Q1的源极和漏极分别为所述第二开关模块8的输入端和输出端，所述第十三电阻R2的一端为所述第二开关模块8的控制端，所述第十三电阻R2的另一端与所述第二PMOS管Q1的栅极电性连接。

需要说明的是，本实施例中，在用户没有如厕时，U1的Sens引脚为低电平、 SP引脚和MK引脚为高电平，第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2均截止；当用户如厕后离座时，U1的Sens引脚由低电平转为高电平，当检测到Sens引脚电平被拉低，SP引脚和MK引脚从高电平转为低电平，第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2均导通；并通过所述第十二电阻R1以及第十三电阻R2进行限流，避免烧坏电子元器件。

如图6所示，所述供电模块9包括电源单元91、电压转换单元92、充电转换单元93、电压检测单元94、开关单元95、输入滤波单元96以及输出滤波单元97；所述第一开关模块7和第二开关模块8的输入端以及控制模块10均与所述电压转换单元92的输出端电性连接并通过所述输出滤波模块97接地，所述电压转换单元92的输入端以及电压检测单元94均与所述电源单元91电性连接并通过所述输入滤波单元96接地，所述开关单元95的控制端以及电压检测单元94分别与所述控制模块10电性连接，所述开关单元95的输入端与所述充电转换单元93电性连接，所述开关单元95的输出端与所述电源单元91的充电端电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过所述电压转换单元92转换获得适合各个电子元器件的工作电压，并通过所述输入滤波单元96以及输出滤波单元97滤除电路中的杂波，以提高供电的稳定性；通过所述电压检测单元94检测所述电源单元的电压信号并获得其剩余电量，当所述剩余电量小于预设电量时，则所述开关单元打开，市电通过所述充电转换单元给所述电源单元充电，直至充满为止。

如图7所示，所述开关单元95包括第三PMOS管951、第十四电阻952以及第十五电阻953；所述第三PMOS管951的漏极为所述开关单元95的输出端；所述十四电阻952的一端为所述开关单元95的控制端，所述十四电阻952的另一端与所述第三PMOS管951的栅极电性连接；所述十五电阻953的一端为所述开关单元95的输入端，所述十五电阻953的另一端与所述第三PMOS管951 的源极电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过控制所述第三PMOS管951的导通状态来来控制所述开关单元的开关状态，并通过所述第十四电阻952以及第十五电阻953进行限流，避免烧坏电子元器件。

进一步地，所述用于马桶冲水的主动降噪电路还包括着座感应模块，所述着座感应模块与所述控制模块以及供电模块电性连接，所述着座感应模块用于感应落座或离座信号。

需要说明的是，本实施例中，通过所述着座感应模块感应落座或离座信号，进而，所述控制模块根据所述落座或离座信号改变Sens引脚电平。

进一步地，所述用于马桶冲水的主动降噪电路还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制模块以及供电模块电性连接。

需要说明的是，本实施例中，用户还可以通过所述无线通信模块与控制模块建立无线通信连接，从而实现对本实用新型的远程监控，从而能够进行及时的维修养护，提高便利性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，包括噪音接收转换模块、信号选取模块、信号放大模块、反相处理模块、功放驱动模块、扬声器模块、控制模块、供电模块、第一开关模块以及第二开关模块；

所述第一开关模块和第二开关模块的输入端以及控制模块均与所述供电模块电性连接，所述第一开关模块和第二开关模块的控制端分别与所述控制模块电性连接，所述第一开关模块的输出端与所述噪音接收转换模块、信号放大模块以及反相处理模块的电源端电性连接，所述第二开关模块的输出端与所述功放驱动模块的电源端电性连接；

所述噪音接收转换模块的输出端与所述信号选取模块的第一端电性连接，所述信号选取模块的第二端与所述信号放大模块的第一输入端电性连接，所述信号放大模块的输出端与所述反相处理模块的第二输入端电性连接，所述反相处理模块的输出端与所述功放驱动模块的输入端电性连接，所述功放驱动模块的输出端通过所述扬声器模块接地，所述信号选取模块的第三端、信号放大模块的第二输入端、反相处理模块的第一输入端以及噪音接收转换模块的接地端均接地。

2.如权利要求1所述的用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，所述信号选取模块包括第一电容、第二电容以及第一电阻；

所述第一电容的一端为所述信号选取模块的第一端并与所述第二电容的一端电性连接，所述第一电容另一端为所述信号选取模块的第二端并与所述第一电阻的一端电性连接，所述第一电阻的另一端为所述信号选取模块的第三端并与所述第二电容的另一端电性连接。

3.如权利要求2所述的用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，所述信号放大模块包括第一运算放大器、第三电容、第二电阻、第三电阻、第四电容以及第五电容；

所述第一运算放大器的正输入端、输出端以及电源端分别为为所述信号放大模块的第一输入端、输出端以及电源端，所述第一运算放大器的负输入端和输出端通过所述第三电阻电性连接，所述第四电容与所述第三电阻并联，所述第一运算放大器的电源端通过所述第五电容接地；

所述第三电容的一端为所述信号放大模块的第二输入端，所述第三电容的另一端通过所述第二电阻与所述第一运算放大器的负输入端电性连接。

4.如权利要求1所述的用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，所述反相处理模块包括第二运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第六电容以及第七电容；

所述第五电阻的一端为所述反相处理模块的第二输入端，所述第五电阻的另一端与所述第二运算放大器的负输入端电性连接并通过第六电容接地；

所述第七电容的一端为所述反相处理模块的输出端，所述第七电容的另一端与所述第二运算放大器的输出端电性连接；

所述第七电阻的一端为所述反相处理模块的第一输入端，所述第七电阻的另一端与所述第二运算放大器的正输入端电性连接；

所述第二运算放大器的输出端通过所述第六电阻与所述第二运算放大器的负输入端电性连接；

所述第二运算放大器的电源端为所述反相处理模块的电源端。

5.如权利要求1所述的用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，所述功放驱动模块包括功放芯片、第八电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第九电阻以及第十一电容；

所述功放芯片的第一正输入端为所述功放驱动模块的输入端并通过所述第八电阻接地，所述功放芯片的第一负输入端通过所述第八电容接地，所述功放芯片的电源端为所述功放驱动模块的电源端并通过所述第九电容接地；

所述第十电容的一端为所述功放驱动模块的输出端，所述第十电容的另一端与所述功放芯片的第一输出端电性连接并依次通过所述第九电阻以及第十一电容接地。

6.如权利要求1所述的用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，所述第一开关模块包括第一PMOS管以及第十二电阻；

所述第一PMOS管的源极和漏极分别为所述第一开关模块的输入端和输出端，所述第十二电阻的一端为所述第一开关模块的控制端，所述第十二电阻的另一端与所述第一PMOS管的栅极电性连接。

7.如权利要求1所述的用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，所述第二开关模块包括第二PMOS管以及第十三电阻；

所述第二PMOS管的源极和漏极分别为所述第二开关模块的输入端和输出端，所述第十三电阻的一端为所述第二开关模块的控制端，所述第十三电阻的另一端与所述第二PMOS管的栅极电性连接。

8.如权利要求1所述的用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，所述供电模块包括电源单元、电压转换单元、充电转换单元、电压检测单元、开关单元、输入滤波单元以及输出滤波单元；

所述第一开关模块和第二开关模块的输入端以及控制模块均与所述电压转换单元的输出端电性连接并通过所述输出滤波模块接地，所述电压转换单元的输入端以及电压检测单元均与所述电源单元电性连接并通过所述输入滤波单元接地，所述开关单元的控制端以及电压检测单元分别与所述控制模块电性连接，所述开关单元的输入端与所述充电转换单元电性连接，所述开关单元的输出端与所述电源单元的充电端电性连接。

9.如权利要求8所述的用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，所述开关单元包括第三PMOS管、第十四电阻以及第十五电阻；

所述第三PMOS管的漏极为所述开关单元的输出端；

所述十四电阻的一端为所述开关单元的控制端，所述十四电阻的另一端与所述第三PMOS管的栅极电性连接；

所述十五电阻的一端为所述开关单元的输入端，所述十五电阻的另一端与所述第三PMOS管的源极电性连接。

10.如权利要求1～9任一所述的用于马桶冲水的主动降噪电路，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制模块以及供电模块电性连接。

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