[发明专利]一种用于厨房家电的主动降噪系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用于厨房家电的主动降噪系统及其控制方法，包括风机转速传感器、前馈麦克风、反馈麦克风、扬声器和主动降噪控制器；所述主动降噪控制器包括微计算单元、主动降噪处理芯片、模数转换模块、数模转换模块和功率放大器；所述前馈麦克风和所述反馈麦克风均通过模数转换模块将其采集的信号转换为数字信号并输入到所述主动降噪处理芯片，所述风机转速传感器通过所述微计算单元将其采集的信号处理后输入到所述主动降噪处理芯片，所述主动降噪处理芯片用于根据输入的信号输出抵消噪音的数字信号。本发明提供的主动降噪系统及其控制方法利用外置扬声器阵列，采用近场主动降噪控制手段，对油烟机前方区域实现快速综合降噪。

技术领域

本发明涉及主动噪声控制领域，特别涉及一种用于厨房家电的主动降噪系统及其控制方法。

背景技术

家用电器与人们每天生活息息相关，家用电器噪声一直困扰着消费者的日常使用。油烟机噪声是受到抱怨最多的家电之一。油烟机开启状态，噪声会影响到在周边的人的身体和心理健康，所以国家颁布了家用油烟机噪声限值标准。GB19606-004家用和类似用途电器噪声限值。油烟机的噪声源主要分为风机运行本身产生的机械噪声，以及叶片切割空气从而引起的气动噪声。近年来，随着主动降噪技术的成熟和成本的降低，已在耳机、汽车等多个领域成功应用。家电主动降噪也随之兴起。目前，国内有一些用于油烟机的主动降噪技术研究和专利。比如：CN107702171A、CN107702171A、CN108916948A。

现有技术中，主动降噪主要控制手段是在油烟机风管道内部进行控制。这样的方法有效控制管道内部噪声，但无法控制油烟机外壳体对外的辐射噪声。油烟机内部环境恶略，温度较高、油烟污渍大。一定使用时间下，主动降噪系统中麦克风、扬声器表面会老化、沉积杂物。验证影响到主动降噪效果。对系统的可靠性提出了很高的要求。采用防腐涂层材料会大大增加成本。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于厨房家电的主动降噪系统及其控制方法，所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种用于厨房家电的主动降噪系统，包括风机转速传感器、前馈麦克风、反馈麦克风、扬声器和主动降噪控制器；所述风机转速传感器用于采集油烟机风机的窄频带噪声信号，所述前馈麦克风用于采集油烟机进风口处的宽频带气动噪声信号，所述反馈麦克风用于采集目标噪声控制区域的初级噪音信号；所述主动降噪控制器包括微计算单元、主动降噪处理芯片、模数转换模块、数模转换模块和功率放大器；所述前馈麦克风和所述反馈麦克风均通过模数转换模块将其采集的信号转换为数字信号并将转换后的数字信号输入到所述主动降噪处理芯片，所述风机转速传感器通过所述微计算单元将其采集的信号计算处理后输入到所述主动降噪处理芯片，所述主动降噪处理芯片用于根据输入的信号输出抵消噪音的数字信号，所述数模转换模块用于将所述抵消噪音的数字信号转换为模拟信号并输出至所述功率放大器进行放大，所述功率放大器的输出端与所述扬声器的输入端连接。

进一步地，所述扬声器的数量至少两个，至少一个扬声器外设在油烟机下机体的正面，至少一个扬声器外设在油烟机下机体的顶面。

进一步地，所述前馈麦克风设置在油烟机下机体的底面，所述反馈麦克风设置在油烟机下机体的正面。

进一步地，所述前馈麦克风和所述反馈麦克风均为双麦克风。

进一步地，所述目标噪声控制区域为油烟机正面的前方2m范围内。

另一方面，本发明提供了一种用于厨房家电的主动降噪系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、利用风机转速传感器和前馈麦克风采集噪音信号，并将采集到的信号作为前馈信号；

S2、利用预先标定的次级通道传递函数的估计模型对所述前馈信号进行处理，得到所述前馈信号的估计值；

S3、利用FxLMS算法模块对S2中输出的所述前馈信号的估计值进行处理，得到滤波器系数并输出至自适应滤波器；