專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種消除抽油煙機(jī)噪音的裝置，特別涉及一種具有消除噪聲和多媒體音頻播放功能的多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置，屬于廚房用具技術(shù)領(lǐng)域
背景技術(shù)：
人們?cè)谑褂贸橛蜔煓C(jī)時(shí)，由于電機(jī)振動(dòng)、氣體在煙道與機(jī)殼中流動(dòng)等原因，抽油煙機(jī)會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，抽油煙機(jī)工作時(shí)的噪音使廚房的工作環(huán)境舒適度降低，甚至?xí)绊懭藗兊男那楹蜕眢w健康?，F(xiàn)有的抽油煙機(jī)噪音消聲技術(shù)包括吸聲處理、隔聲處理等，吸聲處理包括使用吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)來(lái)吸收聲能，從而降低噪聲強(qiáng)度；隔聲處理是利用材料的剛性特征，使聲波在隔聲構(gòu)件上產(chǎn)生反射，達(dá)到阻隔聲波能量傳播的目的。吸聲處理或隔聲處理都是通過(guò)對(duì)抽油煙機(jī)的機(jī)體或煙道結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，以吸收或阻隔噪音的部分能量達(dá)到降噪目的，屬于被動(dòng)式消聲技術(shù)，被動(dòng)式消聲技術(shù)對(duì)控制中高頻噪聲較為有效，而對(duì)低頻噪聲的控制效果不大?，F(xiàn)有技術(shù)的缺陷是由于不同用戶(hù)的煙道結(jié)構(gòu)存在差異，每種型號(hào)抽油煙機(jī)其固定的被動(dòng)式消聲技術(shù)無(wú)法很好適應(yīng)不同的煙道結(jié)構(gòu)；抽油煙機(jī)的工作狀態(tài)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)會(huì)發(fā)生改變，其在不斷使用過(guò)程中噪音會(huì)逐漸增大，被動(dòng)式消聲技術(shù)無(wú)法隨使用條件的變化進(jìn)行自我調(diào)整；被動(dòng)式消聲技術(shù)對(duì)于以低頻噪聲為主的抽油煙機(jī)噪聲消除效果不好。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用主動(dòng)噪聲控制方法，能夠隨使用條件變化而進(jìn)行自我調(diào)整，同時(shí)具有FM廣播、MP3音頻播放等功能的多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置。該裝置采用主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)與多媒體音頻播放設(shè)備相結(jié)合，使噪音抵消信號(hào)與多媒體音頻信號(hào)疊加，最后由揚(yáng)聲器8輸出。本實(shí)用新型的工作原理是抽油煙機(jī)噪聲主要由1000Hz以下的低頻噪聲組成，高頻噪聲所占比例較低。針對(duì)抽油煙機(jī)噪聲的頻率特點(diǎn)，該裝置采用主動(dòng)噪聲控制技術(shù)，根據(jù)楊氏聲波干涉原理，誤差信號(hào)傳聲器9采集的揚(yáng)聲器8的聲波信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)反饋給主動(dòng)噪聲控制器11，參考信號(hào)傳聲器1采集的抽油煙機(jī)噪聲聲波作為參考信號(hào)輸入給主動(dòng)噪聲控制器11，DSP處理器15根據(jù)檢測(cè)信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的期望信號(hào)之間的誤差值來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)濾波器的權(quán)系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)噪聲控制器11的自適應(yīng)反饋控制，主動(dòng)噪聲控制器11產(chǎn)生與抽油煙機(jī)噪聲聲波振幅相同、頻率相同、相位相反的抵消聲波，噪聲聲波與抵消聲波相互抵消，形成消聲“靜區(qū)”，達(dá)到消除噪聲的目的。在消除噪聲的同時(shí)，可以播放FM廣播、MP3 音樂(lè)等來(lái)調(diào)節(jié)廚房工作的氛圍，增加烹飪時(shí)的樂(lè)趣。本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置，它包括位于抽油煙機(jī)的電機(jī)附近的用于采集抽油煙機(jī)噪聲聲波的參考信號(hào)傳聲器1，參考信號(hào)傳聲器1與主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端B連接；位于揚(yáng)聲器8的中心線上且在揚(yáng)聲器8的正前方IOcm至40cm處的用于采集揚(yáng)聲器8聲波的誤差信號(hào)傳聲器9，誤差信號(hào)傳聲器9與主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端C連接； 用于外部存儲(chǔ)介質(zhì)插入的存儲(chǔ)卡/USB接口 2，用于指令控制的指令按鍵面板12，存儲(chǔ)卡/ USB接口 2的輸出端、指令按鍵面板12的輸出端分別與主控制器3的兩個(gè)輸入端連接；用于指令顯示的液晶面板4，用于MP3音頻播放的MP3播放器5，用于廣播頻率調(diào)諧的FM廣播調(diào)諧器10，液晶面板4的輸入端、MP3播放器5的輸入端、FM廣播調(diào)諧器10的輸入端、主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端A分別與主控制器3的四個(gè)輸出端連接；MP3播放器5的輸出端、 FM廣播調(diào)諧器10的輸出端、主動(dòng)噪聲控制器11的輸出端分別與加法器6的三個(gè)輸入端連接，加法器6的輸出端連接放大器7的輸入端，放大器7的輸出端連接揚(yáng)聲器8。所述的主動(dòng)噪聲控制器11包括與A/D轉(zhuǎn)換器14的兩個(gè)輸入端分別連接的低通濾波器13和低通濾波器18，A/D轉(zhuǎn)換器14的輸出端與DSP處理器15的輸入端連接，DSP處理器15的輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器16的輸入端，D/A轉(zhuǎn)換器16的輸出端連接低通濾波器17 的輸入端，低通濾波器17的輸出端即為主動(dòng)噪聲控制器11的輸出端。所述的低通濾波器 13的輸入端即為主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端B，低通濾波器18的輸入端即為主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端C，DSP處理器15用來(lái)接收來(lái)自主控制器3發(fā)出的通/斷控制信號(hào)的輸入端口即為主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端A。所述的指令按鍵面板12包括電源按鈕19、消聲按鈕20、FM廣播按鈕21、MP3按鈕22、音量增大鍵23、音量減小鍵24、FM廣播頻率增大鍵
25、FM廣播頻率減小鍵26。本實(shí)用新型的有益效果是(1)采用主動(dòng)消聲控制方法，可以根據(jù)使用條件變化及實(shí)際噪聲的大小、頻率特點(diǎn)進(jìn)行主動(dòng)消聲，實(shí)現(xiàn)了消聲控制的自我調(diào)整，更有效的降低噪聲；(2)增加了多媒體播放功能，為廚房的環(huán)境提供音樂(lè)或廣播，有益于廚房工作者的身心健康；(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。

圖1是多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是主動(dòng)噪聲控制器的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是指令按鍵面板結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.參考信號(hào)傳聲器 2.存儲(chǔ)卡/USB接口 3.主控制器 4.液晶面板 5.MP3播放器6.加法器7.放大器8.揚(yáng)聲器9.誤差信號(hào)傳聲器10. FM廣播調(diào)諧器11.主動(dòng)噪聲控制器12.指令按鍵面板13.低通濾波器14.A/D轉(zhuǎn)換器15. DSP 處理器16.D/A轉(zhuǎn)換器17.低通濾波器18.低通濾波器19.電源按鈕20.消聲按鈕 21. FM廣播按鈕22.MP3按鈕23.音量增大鍵24.音量減小鍵25. FM廣播頻率增大鍵
26.FM廣播頻率減小鍵A、B、C.主動(dòng)噪聲控制器輸入端
具體實(shí)施方式
下面參照附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及其具體實(shí)施方式
。圖1是多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置的結(jié)構(gòu)框圖，參考信號(hào)傳聲器1位于抽油煙機(jī)的電機(jī)附近，其與主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端B連接，用于采集抽油煙機(jī)的噪聲聲波， 采集到的噪聲聲波作為參考信號(hào)輸入給主動(dòng)噪聲控制器11 ；誤差信號(hào)傳聲器9位于揚(yáng)聲器8的中心線上且在揚(yáng)聲器8的正前方IOcm至40cm處，其與主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端C 連接，用于采集揚(yáng)聲器8聲波，采集到的揚(yáng)聲器8聲波作為檢測(cè)信號(hào)反饋給主動(dòng)噪聲控制器 11 ；用于外部存儲(chǔ)介質(zhì)插入的存儲(chǔ)卡/USB接口 2、用于按鍵選擇的按鍵面板12分別與主控制器3的兩個(gè)輸入端連接；主控制器3的四個(gè)輸出端分別連接用于指令顯示的液晶面板4 的輸入端、用于MP3音頻播放的MP3播放器5的輸入端、用于廣播頻率調(diào)諧的FM廣播調(diào)諧器10的輸入端、主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端A，主控制器3根據(jù)指令按鍵面板12的按鍵選擇來(lái)控制液晶面板4的屏幕顯示內(nèi)容、MP3播放器5的MP3音頻播放、FM廣播調(diào)諧器10 的頻道選擇、主動(dòng)噪聲控制器11的通/斷、揚(yáng)聲器8的音量大小調(diào)節(jié)；MP3播放器5的輸出端、FM廣播調(diào)諧器10的輸出端、主動(dòng)噪聲控制器11的輸出端分別與加法器6的三個(gè)輸入端連接，通過(guò)加法器6實(shí)現(xiàn)主動(dòng)噪聲控制器11輸出的消聲信號(hào)與MP3音頻信號(hào)、FM廣播信號(hào)的疊加；加法器6的輸出端連接放大器7的輸入端，放大器7實(shí)現(xiàn)疊加音頻信號(hào)的放大； 放大后的音頻信號(hào)通過(guò)與放大器7的輸出端連接的揚(yáng)聲器8輸出。圖2是主動(dòng)噪聲控制器的結(jié)構(gòu)框圖，低通濾波器13的輸入端即為主動(dòng)噪聲控制器 11的輸入端B，低通濾波器18的輸入端即為主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端C，DSP處理器15 接收來(lái)自主控制器3發(fā)出的通/斷控制信號(hào)的端口即為主動(dòng)噪聲控制器11的輸入端A ；低通濾波器13的輸入端連接參考信號(hào)傳聲器1，低通濾波器18的輸入端連接誤差信號(hào)傳聲器9，低通濾波器13的輸出端和低通濾波器18的輸出端分別與A/D轉(zhuǎn)換器14的兩個(gè)輸入端連接；參考信號(hào)傳聲器1采集噪聲聲波作為參考信號(hào)，通過(guò)低通濾波器13濾掉高頻聲波后傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器14，濾波后的參考信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器14進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，以數(shù)字量形式傳遞給DSP處理器15，DSP處理器15采用基于線性自適應(yīng)濾波理論的自適應(yīng)控制LMS算法對(duì)濾波后的參考信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅、倒相處理，產(chǎn)生與抽油煙機(jī)噪聲振幅相同、相位相反的消聲信號(hào)，消聲信號(hào)輸出至與DSP處理器15輸出端連接的D/A轉(zhuǎn)換器16進(jìn)行數(shù)字 /模擬轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的模擬量消聲信號(hào)通過(guò)低通濾波器17平滑濾波后輸出給加法器6;誤差信號(hào)傳聲器9采集揚(yáng)聲器8的聲波作為檢測(cè)信號(hào)，反饋給低通濾波器18濾掉高頻聲波后傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器14進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，以數(shù)字量形式傳遞給DSP處理器15。圖3是指令按鍵面板結(jié)構(gòu)示意圖，指令按鍵面板12包括電源按鈕19、消聲按鈕 20、FM廣播按鈕21、MP3按鈕22、音量增大鍵23、音量減小鍵24、FM廣播頻率增大鍵25、FM 廣播頻率減小鍵26。按下電源按鈕19使抽油煙機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)；按下消聲按鈕20使主動(dòng)噪聲控制器11通電工作；按下FM廣播按鈕21使FM廣播設(shè)備通電工作；按下MP3按鈕22可以使MP3播放器5通過(guò)主控制器3讀取插入存儲(chǔ)卡/USB接口 2的外部存儲(chǔ)介質(zhì)儲(chǔ)存的MP3 音頻文件并播放音樂(lè)；音量增大鍵23和音量減小鍵M用來(lái)調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器8的輸出音量大?。?FM廣播頻率增大鍵25和FM廣播頻率減小鍵沈用來(lái)調(diào)諧FM廣播的頻率波段。實(shí)施例1 單獨(dú)噪聲消除工作，按下電源按鈕19使抽油煙機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)按下消聲按鈕 20，主控制器3接到按鍵指令后，使主動(dòng)噪聲控制器11通電工作，此時(shí)，MP3播放器和FM廣播設(shè)備均為關(guān)閉狀態(tài)，液晶面板4的屏幕顯示“噪聲消除”文字；參考信號(hào)傳聲器1采集噪聲聲波作為參考信號(hào)，參考信號(hào)傳遞給低通濾波器13進(jìn)行濾波，濾掉高頻聲波后傳遞給A/ D轉(zhuǎn)換器14進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的濾波參考信號(hào)傳遞給DSP處理器15，DSP處理器 15采用LMS算法對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅、倒相處理，產(chǎn)生與抽油煙機(jī)噪聲振幅相同、相位相反的消聲信號(hào)，消聲信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器16進(jìn)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換成模擬量，隨后經(jīng)低通濾波器 17平滑濾波后輸出給加法器6，消聲信號(hào)由加法器6傳遞給放大器7進(jìn)行信號(hào)放大，最后由揚(yáng)聲器8播放出用于抵消噪聲的聲波，使噪聲得到抵消，實(shí)現(xiàn)噪聲消除功能；誤差信號(hào)傳聲器9采集揚(yáng)聲器8的聲波作為檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)信號(hào)反饋給低通濾波器18進(jìn)行濾波，濾掉高頻聲波后傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器14進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，以數(shù)字量形式傳遞給DSP處理器15 ； DSP處理器15根據(jù)檢測(cè)信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的期望信號(hào)進(jìn)行比較，得到兩者的誤差值，DSP根據(jù)該誤差值來(lái)修改濾波器權(quán)系數(shù)，并自適應(yīng)迭代下一時(shí)刻的權(quán)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)消聲信號(hào)的實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)。實(shí)施例2 噪聲消除與多媒體播放同時(shí)工作，按下電源按鈕19的同時(shí)按下消聲按鈕20和MP3 按鈕22 (或FM廣播按鈕21)，主控制器3接到按鍵指令后，使主動(dòng)噪聲控制器11和MP3 播放器5(或FM廣播調(diào)諧器10)均為工作狀態(tài)，液晶面板4的屏幕同時(shí)顯示“噪聲消除”、 “MP3” (或“FM廣播”)等文字；參考信號(hào)傳聲器1采集噪聲聲波作為參考信號(hào)，通過(guò)低通濾波器13的濾掉高頻聲波，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器14進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的濾波參考信號(hào)傳遞給DSP處理器15，DSP處理器15采用LMS算法對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅、倒相處理，產(chǎn)生與抽油煙機(jī)噪聲振幅相同、相位相反的消聲信號(hào)，消聲信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器16進(jìn)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換成模擬量，隨后經(jīng)低通濾波器17平滑濾波后輸出給加法器6 ；MP3播放器5的MP3音頻信號(hào)(或FM廣播調(diào)諧器10的廣播音頻信號(hào))也輸入加法器6，消聲信號(hào)與多媒體音頻信號(hào)疊加后經(jīng)放大器7放大，最后由揚(yáng)聲器8播放；誤差信號(hào)傳聲器9采集揚(yáng)聲器8的聲波作為檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)信號(hào)反饋給低通濾波器18進(jìn)行濾波，濾掉高頻聲波后傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器14進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，以數(shù)字量形式傳遞給DSP處理器15 ；DSP處理器15根據(jù)檢測(cè)信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的期望信號(hào)進(jìn)行比較，得到兩者的誤差值，DSP根據(jù)該誤差值來(lái)修改濾波器權(quán)系數(shù)， 并自適應(yīng)迭代下一時(shí)刻的權(quán)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)消聲信號(hào)的實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)。揚(yáng)聲器8播放的聲音一部分與抽油煙機(jī)噪聲相互抵消，另一部分為MP3音樂(lè)(或FM廣播)，實(shí)現(xiàn)噪聲消除的同時(shí)進(jìn)行多媒體播放的功能。
權(quán)利要求1.一種多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置，其特征是，它包括位于抽油煙機(jī)的電機(jī)附近的用于采集抽油煙機(jī)噪聲聲波的參考信號(hào)傳聲器(1)，參考信號(hào)傳聲器(1)與主動(dòng)噪聲控制器(11)的輸入端(B)連接；位于揚(yáng)聲器(8)的中心線上且在揚(yáng)聲器(8)的正前方IOcm至 40cm處的用于采集揚(yáng)聲器(8)聲波的誤差信號(hào)傳聲器(9)，誤差信號(hào)傳聲器(9)與主動(dòng)噪聲控制器(11)的輸入端(C)連接；用于外部存儲(chǔ)介質(zhì)插入的存儲(chǔ)卡/USB接口 0)，用于指令控制的指令按鍵面板(12)，存儲(chǔ)卡/USB接口⑵的輸出端、指令按鍵面板(12)的輸出端分別與主控制器(3)的兩個(gè)輸入端連接；用于指令顯示的液晶面板G)，用于MP3音頻播放的MP3播放器(5)，用于廣播頻率調(diào)諧的FM廣播調(diào)諧器(10)，液晶面板(4)的輸入端、MP3 播放器(5)的輸入端、FM廣播調(diào)諧器(10)的輸入端、主動(dòng)噪聲控制器(11)的輸入端(A)分別與主控制器⑶的四個(gè)輸出端連接；MP3播放器(5)的輸出端、FM廣播調(diào)諧器(10)的輸出端、主動(dòng)噪聲控制器(11)的輸出端分別與加法器(6)的三個(gè)輸入端連接，加法器(6)的輸出端連接放大器⑵的輸入端，放大器(7)的輸出端連接揚(yáng)聲器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置，其特征是，所述的主動(dòng)噪聲控制器(11)包括與A/D轉(zhuǎn)換器(14)的兩個(gè)輸入端分別連接的參考信號(hào)低通濾波器 (13)和檢測(cè)信號(hào)低通濾波器(18) ；A/D轉(zhuǎn)換器(14)的輸出端與DSP處理器(1 的輸入端連接，DSP處理器(1 的輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器(16)的輸入端，D/A轉(zhuǎn)換器(16)的輸出端連接消聲信號(hào)低通濾波器(17)的輸入端，消聲信號(hào)低通濾波器(17)的輸出端即為主動(dòng)噪聲控制器(11)的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置，其特征是，所述的參考信號(hào)低通濾波器(1 的輸入端即為主動(dòng)噪聲控制器(11)的輸入端(B)，檢測(cè)信號(hào)低通濾波器(18)的輸入端即為主動(dòng)噪聲控制器(11)的輸入端(C)，DSP處理器(1 用來(lái)接收來(lái)自主控制器C3)發(fā)出的通/斷控制信號(hào)的輸入端口即為主動(dòng)噪聲控制器(11)的輸入端 ㈧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置，其特征是，所述的指令按鍵面板(12)包括電源按鈕(19)、消聲按鈕(20)、FM廣播按鈕(21)、MP3按鈕(22)、音量增大鍵(23)、音量減小鍵(M)、FM廣播頻率增大鍵(25)、FM廣播頻率減小鍵06)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多媒體式抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置，旨在提供一種可以隨使用條件實(shí)時(shí)自我調(diào)節(jié)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、消聲效果好的具有消除噪聲和多媒體音頻播放功能的抽油煙機(jī)主動(dòng)消聲裝置。該裝置包括主動(dòng)噪聲控制器，與主動(dòng)噪聲控制器的輸入端分別連接的參考信號(hào)傳聲器、誤差信號(hào)傳聲器、主控制器，與主控制器的輸入端分別連接的存儲(chǔ)卡/USB接口、指令按鍵面板，與主控制器的輸出端分別連接的液晶面板、MP3播放器、FM廣播調(diào)諧器，MP3播放器的輸出端、FM廣播調(diào)諧器的輸出端、主動(dòng)噪聲控制器的輸出端分別與加法器的輸入端連接，加法器的輸出端連接放大器的輸入端，放大器的輸出端連接揚(yáng)聲器。
文檔編號(hào)G10K11/175GK202150255SQ20112023655
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者李小平, 洪偉, 蘇巖, 黃為鈞 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)