專利名稱：轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法及控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及主動(dòng)噪聲控制技術(shù)，尤其涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法及控制器。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)設(shè)備排放的噪聲提出了越來越高的要求，噪聲不但是產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入的指標(biāo)之一，而且已經(jīng)成為產(chǎn)品差異化的重要因素。由于產(chǎn)品性能提升以及小型化需求，傳統(tǒng)的被動(dòng)降噪技術(shù)在面對(duì)中、低頻噪聲控制要求時(shí)，其集成度、能效等方面面臨越來越大的挑戰(zhàn)。于是，出現(xiàn)了主動(dòng)噪聲控制技術(shù)。主動(dòng)噪聲控制是一種通過偵測(cè)-反饋機(jī)制，利用次級(jí)聲源產(chǎn)生相反相位的聲波與目標(biāo)噪聲的聲波相互抵消，達(dá)到降低噪聲強(qiáng)度目的的技術(shù)。在100Hz-2000Hz的頻段，主動(dòng)噪聲控制技術(shù)的降噪量可高達(dá)10dBA-20dBA，有效解決了被動(dòng)降噪技術(shù)在中、低頻噪聲控制時(shí)所面臨的大尺寸、低能效的問題。在所有的主動(dòng)噪聲控制技術(shù)中，一維管道主動(dòng)噪聲控制方法由于其截止頻率以下的低頻聲波以平面波形式傳播，具有聲場(chǎng)分析和控制相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，又由于一維管道的空間相對(duì)狹小，次級(jí)聲源的排布形式簡(jiǎn)單，通過單通道即可取得較好的降噪效果，因此，得到較多應(yīng)用。一維管道主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)包括控制器、次級(jí)聲源發(fā)聲裝置、參考傳感器和誤差傳感器。其工作原理為參考傳感器根據(jù)偵測(cè)命令偵測(cè)目標(biāo)噪聲，并將偵測(cè)到的目標(biāo)噪聲反饋給控制器，控制器對(duì)目標(biāo)噪聲進(jìn)行處理生成發(fā)聲命令，將發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置，次級(jí)聲源發(fā)聲裝置根據(jù)發(fā)聲命令發(fā)出次級(jí)聲波，以與目標(biāo)噪聲進(jìn)行抵消；誤差傳感器根據(jù)偵測(cè)命令偵測(cè)經(jīng)過抵消后的噪聲(稱之為抵消后噪聲)，并反饋給控制器?？刂破鞲鶕?jù)抵消后噪聲修正發(fā)聲命令，再將發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置，次級(jí)聲源發(fā)聲裝置根據(jù)修正后的發(fā)聲命令發(fā)出次級(jí)聲波，如此循環(huán)，以達(dá)到降低強(qiáng)度的目的。在實(shí)際使用過程中，由于聲反饋和背景噪聲的存在，參考傳感器偵測(cè)到的信號(hào)實(shí)際包括目標(biāo)噪聲、次級(jí)聲源發(fā)聲裝置發(fā)出的次級(jí)聲波和背景噪聲；誤差傳感器偵測(cè)到的信號(hào)包括抵消后噪聲和背景噪聲。當(dāng)次級(jí)聲波和背景噪聲的強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值，將導(dǎo)致控制器收到的信號(hào)誤差過大甚至失真，從而影響次級(jí)聲源發(fā)聲裝置發(fā)出的次級(jí)聲波與目標(biāo)噪聲匹配的準(zhǔn)確性，影響相互抵消的效果。基于此，采用了虛擬誤差傳感器技術(shù)和聲反饋消除濾波技術(shù)來克服背景噪聲和次級(jí)聲波的影響。該實(shí)現(xiàn)方式主要是預(yù)先獲取參考傳感器和虛擬誤差傳感器(即在獲取傳遞函數(shù)過程中存在，而在實(shí)際噪聲控制過程中不存在的誤差傳感器)之間的傳遞函數(shù)A、控制器和虛擬誤差傳感器之間的傳遞函數(shù)B、以及控制器和次級(jí)聲源發(fā)聲裝置之間的傳遞函數(shù)C，并存儲(chǔ)到控制器上；在實(shí)際噪聲控制過程中，假設(shè)存在一誤差傳感器(即虛擬誤差傳感器)，由控制器根據(jù)上述三個(gè)傳遞函數(shù)來消除背景噪聲和次級(jí)聲波的影響。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)噪聲變化不大時(shí)，傳遞函數(shù)A、B、C變化很小，通過預(yù)先獲取的傳遞函數(shù)A、B、C可
4以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出虛擬誤差傳感器位置處的目標(biāo)噪聲和次級(jí)聲波、以及參考傳感器位置處的次級(jí)聲波，使得控制器可以準(zhǔn)確發(fā)出發(fā)聲命令，從而使虛擬誤差傳感器位置處的聲波完全被抵消，達(dá)到消聲降噪的目的。但是，如果轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)噪聲變化過大，傳遞函數(shù)A、B、 C變化會(huì)很大，之前獲取的傳遞函數(shù)A、B、C將不適用，從而無法達(dá)到消聲降噪的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法及控制器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中因轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲變化較大時(shí)無法實(shí)現(xiàn)降噪的缺陷，實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的目標(biāo)噪聲的目的。本發(fā)明實(shí)施例提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法，包括獲取參考傳感器反饋的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲的聲波信號(hào)；獲取所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息；根據(jù)所述轉(zhuǎn)速信息，查詢預(yù)先生成的函數(shù)映射表以獲取傳遞函數(shù)；根據(jù)所述傳遞函數(shù)和所述聲波信號(hào)，生成發(fā)聲命令；將所述發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置，以使所述次級(jí)聲源發(fā)聲裝置根據(jù)所述發(fā)聲命令發(fā)出次級(jí)聲波，所述次級(jí)聲波用以抑制所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲。本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制器，包括信號(hào)獲取模塊，用于獲取參考傳感器反饋的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲的聲波信號(hào)；轉(zhuǎn)速獲取模塊，用于獲取所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息；查詢模塊，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速信息，查詢預(yù)先生成的函數(shù)映射表以獲取傳遞函數(shù)；第一生成模塊，用于根據(jù)所述傳遞函數(shù)和所述聲波信號(hào)，生成發(fā)聲命令；發(fā)送模塊，用于將所述發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置，以使所述次級(jí)聲源發(fā)聲裝置發(fā)出次級(jí)聲波，所述次級(jí)聲波用以抑制所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲。本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法及控制器，預(yù)先生成函數(shù)映射表，在降噪過程中，獲取轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息，根據(jù)轉(zhuǎn)速信息查詢函數(shù)映射表，獲取與轉(zhuǎn)速信息相適應(yīng)的傳遞函數(shù)，進(jìn)而根據(jù)獲取的傳遞函數(shù)生成發(fā)聲命令，控制次級(jí)聲源發(fā)聲裝置發(fā)出次級(jí)聲波以與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的目標(biāo)噪聲相抵消，達(dá)到降噪的目的。本發(fā)明實(shí)施例通過根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息和函數(shù)映射表獲取與目標(biāo)噪聲相適應(yīng)的傳遞函數(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題， 不再受轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲大小的影響，真正實(shí)現(xiàn)了降噪目的。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明各實(shí)施例所基于的一維管道主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法的流程圖；圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法的流程圖；圖4A-圖4C為本發(fā)明一實(shí)施例中提供的獲取轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)的狀態(tài)示意圖；圖4D為本發(fā)明一實(shí)施例提供的步驟201的一種實(shí)施方式的流程圖；圖4E為本發(fā)明一實(shí)施例提供的步驟201的又一種實(shí)施方式的流程圖；圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提供的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明各實(shí)施例所基于的一維管道主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 1所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)包括控制器11、次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12、參考傳感器13和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置 14 ；控制器11分別與次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12和參考傳感器13連接。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14可以是任何以轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)方式工作的設(shè)備；其中，優(yōu)選以轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)流體進(jìn)行工作的設(shè)備，例如風(fēng)扇、水泵等。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14是噪聲源，其中，由轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲被稱之為目標(biāo)噪聲。參考傳感器13主要用于偵測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14產(chǎn)生的噪聲(即目標(biāo)噪聲)，但由于聲反射和背景噪聲的存在，參考傳感器13偵測(cè)到的是目標(biāo)噪聲、次級(jí)聲波以及背景噪聲等混合后的聲波信號(hào)。參考傳感器13還用于將偵測(cè)到的聲波信號(hào)反饋給控制器11?？刂破?1 用于對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行處理，生成發(fā)聲命令，并將發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12。次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12用于接收控制器11發(fā)送的發(fā)聲命令，并發(fā)出次級(jí)聲波，以與目標(biāo)噪聲相抵消。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法的流程圖。如圖2所示，本實(shí)施例的方法包括步驟200、獲取參考傳感器反饋的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲的聲波信號(hào)。具體的，參考傳感器13偵測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14產(chǎn)生的噪聲的聲波信號(hào)，并反饋給控制器 11。其中，聲波信號(hào)是轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14產(chǎn)生的噪聲(即目標(biāo)噪聲)、次級(jí)聲波以及背景噪聲等的混合信號(hào)。步驟201、獲取轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14的轉(zhuǎn)速信息主要是指與轉(zhuǎn)速相關(guān)的信息，例如單位時(shí)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，該轉(zhuǎn)速信息也可以可視轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14的不同而有所不同。例如如果轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14為風(fēng)扇，則轉(zhuǎn)速信息是指風(fēng)扇的電機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。又例如如果轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14是水泵，則轉(zhuǎn)速信息是指水泵的電機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。另外，每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通常會(huì)有不同的轉(zhuǎn)速，一種轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于一種轉(zhuǎn)速信息；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，將產(chǎn)生不同的目標(biāo)噪聲。例如一款風(fēng)扇在以每分鐘2000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速工作時(shí)，假設(shè)產(chǎn)生的目標(biāo)噪聲的聲壓級(jí)為30dBA ；那么該款風(fēng)扇在以每分鐘4000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速工作時(shí)，產(chǎn)生的目標(biāo)噪聲的聲壓級(jí)將為45dBA，也就是說風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速每提高一倍，對(duì)應(yīng)的聲能量大約提高31. 6倍。由此可見，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14產(chǎn)生的目標(biāo)噪聲的大小與其轉(zhuǎn)速信息相關(guān)。通常，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14的轉(zhuǎn)速越快，其所產(chǎn)生的目標(biāo)噪聲就越大。
為了提高對(duì)目標(biāo)噪聲的抵消效果，控制器11獲取轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息，以根據(jù)轉(zhuǎn)速信息生成發(fā)聲命令，以實(shí)現(xiàn)更好的抵消目標(biāo)噪聲。步驟202、根據(jù)轉(zhuǎn)速信息，查詢預(yù)先生成的函數(shù)映射表以獲取傳遞函數(shù)。對(duì)于圖1所示的一維管道主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)而言，本實(shí)施例所述的傳遞函數(shù)主要包括參考傳感器13和虛擬誤差傳感器之間的傳遞函數(shù)A、控制器11和虛擬誤差傳感器之間的傳遞函數(shù)B (傳遞函數(shù)B主要用以表示控制器11生成的發(fā)聲命令與虛擬誤差傳感器位置處的聲波信號(hào)之間的函數(shù)關(guān)系)、以及控制器11和參考傳感器13之間的傳遞函數(shù)C(傳遞函數(shù)C主要用以表示控制器11生成的發(fā)聲命令與參考傳感器13位置處的聲波信號(hào)之間的函數(shù)關(guān)系)。對(duì)于不同的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，傳遞函數(shù)可以不同。其中，函數(shù)映射表中存儲(chǔ)有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置常見的多種轉(zhuǎn)速信息以及每種轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)。如表1所示，該函數(shù)映射表中存儲(chǔ)有η種轉(zhuǎn)速信息，每種轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)于不同的傳遞函數(shù)Α、傳遞函數(shù)B和傳遞函數(shù)C。具體的，控制器11根據(jù)轉(zhuǎn)速信息查詢?cè)摵瘮?shù)映射表，獲取與該轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)。在本實(shí)施例中，該函數(shù)映射表是預(yù)先生成的。另外， 該函數(shù)映射表可以存儲(chǔ)在控制器11上，也可以存儲(chǔ)在其他服務(wù)器上并允許控制器11查詢。表 1
轉(zhuǎn)速信息種類傳遞函數(shù)A傳遞函數(shù)B傳遞函數(shù)C第1種AlBlCl第2種Α2Β2C2第3種A3Β3C3第4種Α4Β4C4第η種AnBnCn步驟203、根據(jù)查詢函數(shù)映射表獲取的傳遞函數(shù)和參考傳感器反饋的聲波信號(hào)，生成發(fā)聲命令。具體的，控制器11查詢函數(shù)映射表獲取到與轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)Α、傳遞函數(shù)B和傳遞函數(shù)C之后，根據(jù)獲取的傳遞函數(shù)Α、傳遞函數(shù)B、傳遞函數(shù)C對(duì)參考傳感器13 反饋的聲波信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果生成發(fā)聲命令。步驟204、將發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置，以使次級(jí)聲源發(fā)聲裝置發(fā)出次級(jí)聲波，次級(jí)聲波用以抑制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲。具體的，控制器11生成發(fā)聲命令之后，將生成的發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12 ；次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12根據(jù)發(fā)聲命令發(fā)出次級(jí)聲波。次級(jí)聲波向參考傳感器13的方向傳播，與目標(biāo)噪聲相抵消，達(dá)到抑制目標(biāo)噪聲的目的。本實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法，控制器通過獲取轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息，根據(jù)轉(zhuǎn)速信息確定與該轉(zhuǎn)速信息下的目標(biāo)噪聲相適應(yīng)的傳遞函數(shù)，然后根據(jù)獲取的傳遞函數(shù)對(duì)參考傳感器反饋的聲波信號(hào)進(jìn)行處理，生成發(fā)聲命令，以使次級(jí)聲源發(fā)聲裝置發(fā)出與目標(biāo)噪聲相位相反、強(qiáng)度相當(dāng)?shù)拇渭?jí)聲波，以抵消目標(biāo)噪聲，實(shí)現(xiàn)降噪目的。本實(shí)施例提供函數(shù)映射表預(yù)先存儲(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置多種轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)，在噪聲控制過程中，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的實(shí)際轉(zhuǎn)速獲取相應(yīng)的傳遞函數(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)采用相同傳遞函數(shù)無法對(duì)與獲取傳遞函數(shù)時(shí)所用目標(biāo)噪聲相差較大的目標(biāo)噪聲進(jìn)行噪聲抵消，無法實(shí)現(xiàn)降噪目的的問題，使降噪處理不再受目標(biāo)噪聲大小的限制，從真正意義上實(shí)現(xiàn)了降噪。進(jìn)一步，如圖3所示，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法在步驟202之前還包括生成函數(shù)映射表的步驟，其中生成函數(shù)映射表的步驟具體包括步驟20a、通過轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置可以作為轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14的功能部件設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)裝置 14內(nèi)，也可以作為獨(dú)立于轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14，但與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14連接。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置用于向轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置發(fā)送轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速信息的目的。步驟20b、獲取每種轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)，以生成函數(shù)映射表。以圖1所示的系統(tǒng)為例，本實(shí)施例所生成的傳遞函數(shù)包括傳遞函數(shù)A、傳遞函數(shù) B和傳遞函數(shù)C。假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置有η種轉(zhuǎn)速信息，則生成的函數(shù)映射表將如表1所示。下面圖4Α-圖4C將以獲取一種轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)為例，詳細(xì)說明獲取傳遞函數(shù)的過程。在本實(shí)施例中采用虛擬誤差傳感器工作原理，即在該獲取過程中，設(shè)置一誤差傳感器15，該誤差傳感器15暫時(shí)放置于一個(gè)遠(yuǎn)離參考傳感器13的位置如圖4Α所示。在背景噪聲較低的環(huán)境下(要確保背景噪聲可被忽略)進(jìn)行測(cè)試，將次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12關(guān)閉 (在圖4Α中未示出)，此時(shí)，將僅存在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14在轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置設(shè)定的某一轉(zhuǎn)速信息下產(chǎn)生的目標(biāo)噪聲，該目標(biāo)噪聲向誤差傳感器15進(jìn)行傳播，此時(shí)，參考傳感器13和誤差傳感器15都會(huì)偵測(cè)到聲波信號(hào)，并分別反饋給控制器11 ；由控制器11根據(jù)參考傳感器13和誤差傳感器15反饋回來的聲波信號(hào)計(jì)算出在該轉(zhuǎn)速信息下的目標(biāo)噪聲對(duì)應(yīng)的參考傳感器11 和誤差傳感器15之間的傳遞函數(shù)Α。接著如圖4Β所示，改變測(cè)試環(huán)境，在關(guān)閉轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14 (在圖4Β中未示出轉(zhuǎn)動(dòng)裝置 14和參考傳感器13)，低背景噪聲(確保背景噪聲可被忽略)的環(huán)境下，控制器11給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12發(fā)出發(fā)聲命令，此時(shí)次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12會(huì)根據(jù)發(fā)聲命令發(fā)出次級(jí)聲波； 次級(jí)聲波將會(huì)向誤差傳感器15的方向傳播，誤差傳感器15將會(huì)偵測(cè)到聲波信號(hào)(主要是次級(jí)聲波)，并反饋給控制器11 ；控制器11根據(jù)發(fā)送的發(fā)聲命令和誤差傳感器15反饋的聲波信號(hào)計(jì)算出控制器U與誤差傳感器15之間的傳遞函數(shù)B。再接著如圖4C所示，在關(guān)閉轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14 (在圖4C中未示出，同時(shí)未示出誤差傳感器15)，低背景噪聲(確保背景噪聲可被忽略)的環(huán)境下，繼續(xù)測(cè)試。此時(shí)，控制器11向次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12發(fā)出發(fā)聲命令，此時(shí)次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12會(huì)根據(jù)發(fā)聲命令發(fā)出次級(jí)聲波；次級(jí)聲波將會(huì)向參考傳感器13的方向傳播，參考傳感器13將會(huì)偵測(cè)到聲波信號(hào)(主要是次級(jí)聲波)，并反饋給控制器11 ；控制器11根據(jù)發(fā)送的發(fā)聲命令和參考傳感器13反饋的聲波信號(hào)計(jì)算出控制器11與參考傳感器13之間的傳遞函數(shù)C。在此說明，獲取傳遞函數(shù)B和獲取傳遞函數(shù)C也可以采用同一個(gè)測(cè)試過程來實(shí)現(xiàn)。另外，上述獲取各個(gè)傳遞函數(shù)的先后順序并不限于上述順序，可以是任意一種獲取順序。其中，每當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置通過發(fā)送轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)給控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14完成一次轉(zhuǎn)速信息調(diào)節(jié)時(shí)，針對(duì)該轉(zhuǎn)速信息下的目標(biāo)噪聲進(jìn)行一次測(cè)試，從而獲取該轉(zhuǎn)速信息下的目標(biāo)噪聲對(duì)應(yīng)的參考傳感器11和誤差傳感器15之間的傳遞函數(shù)A。而對(duì)于傳遞函數(shù)B和傳遞函數(shù)C，由于其獲取過程與目標(biāo)噪聲沒有關(guān)系，因此，可以選擇重新獲取，也可以不再重新獲取(即僅獲取一次)。當(dāng)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14的所有常用轉(zhuǎn)速信息下的目標(biāo)噪聲都進(jìn)行測(cè)試后，即可根據(jù)測(cè)試結(jié)果生成如表1所示的函數(shù)映射表。基于上述，本實(shí)施例提供一種步驟203的
具體實(shí)施例方式當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14產(chǎn)生目標(biāo)噪聲，而控制器11發(fā)送發(fā)聲命令給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12，次級(jí)聲源發(fā)生裝置12發(fā)出次級(jí)聲波的環(huán)境下，參考傳感器13偵測(cè)的聲波信號(hào)(包括目標(biāo)噪聲、次級(jí)聲波和背景噪聲)；控制器11首先根據(jù)傳遞函數(shù)C與上一次的發(fā)聲命令，計(jì)算出參考傳感器13所在位置處的次級(jí)聲波，然后將參考傳感器13反饋的聲波信號(hào)與計(jì)算出的次級(jí)聲波相減得出目標(biāo)噪聲；接著通過應(yīng)用傳遞函數(shù)A和得出的目標(biāo)噪聲，計(jì)算該目標(biāo)噪聲傳播至假設(shè)存在的誤差傳感器位置(即虛擬誤差傳感器)處的目標(biāo)聲波信號(hào)；然后，應(yīng)用傳遞函數(shù)B和計(jì)算出的目標(biāo)聲波信號(hào)，計(jì)算出需要次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12發(fā)出的次級(jí)聲波，并生成與該次級(jí)聲波對(duì)應(yīng)的發(fā)聲命令，將發(fā)聲命令提供給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12，次級(jí)聲源發(fā)聲裝置12依據(jù)發(fā)聲命令發(fā)出次級(jí)聲波，傳播至假設(shè)存在的誤差傳感器位置，與該位置的目標(biāo)聲波信號(hào)相互抵消，實(shí)現(xiàn)降噪目的。更進(jìn)一步，如圖4D所示，本實(shí)施例提供一種步驟201的具體實(shí)施方式
，包括以下步驟步驟201a、接收轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置發(fā)送的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)。具體的，轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置發(fā)送轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)；轉(zhuǎn)動(dòng)裝置根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，例如一款風(fēng)扇根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置發(fā)送的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)由1檔位調(diào)節(jié)到2 檔位。之后，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置向轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置返回調(diào)節(jié)成功信息；轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置在接收到調(diào)節(jié)成功信息之后，向控制器發(fā)送轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)，以告知控制器轉(zhuǎn)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速信息。另外，轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置也可以在向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置發(fā)送轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)后，直接向控制器發(fā)送轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置可以既獨(dú)立于轉(zhuǎn)動(dòng)裝置又獨(dú)立于控制器設(shè)置，但同時(shí)與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和控制器連接。另外，轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置還可以與控制器一體設(shè)置，并與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和控制器連接。步驟20lb、根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)，獲取轉(zhuǎn)速信息。具體的，控制器對(duì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行解析，從中獲取轉(zhuǎn)速信息。之后，控制器繼續(xù)執(zhí)行根據(jù)獲取的轉(zhuǎn)速信息，獲取傳遞函數(shù)以及后續(xù)操作。該實(shí)施方式只需將轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置和控制器連接，并使轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置向控制器發(fā)送一個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)即可，其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改動(dòng)較小，實(shí)現(xiàn)成本較低。更進(jìn)一步，如圖4E所示，本實(shí)施例另提供一種步驟201的具體實(shí)施方式
，包括步驟201c、根據(jù)參考傳感器反饋的聲波信號(hào)，獲取目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征；具體的，控制器11通過對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行處理，獲取目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征。目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征可以是指目標(biāo)噪聲的信號(hào)強(qiáng)度，例如聲強(qiáng)級(jí)或聲壓級(jí)；還可以是指目標(biāo)噪聲的頻譜特性，例如目標(biāo)噪聲的峰值(即業(yè)界所說的旋轉(zhuǎn)噪聲的峰值)等。其中，控制器11 對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行處理的過程包括以下幾種情況第一種情況如果控制器11前后兩次接收到的聲波信號(hào)差距很大，則可以確定背景噪聲和次級(jí)聲波的影響較小，因此，控制器11可以直接將接收到的聲波信號(hào)作為目標(biāo)噪聲。例如控制器11可以通過比較前后兩次聲波信號(hào)的噪聲聲壓級(jí)別或者聲波信號(hào)的峰值等，來識(shí)別前后兩次聲波信號(hào)的差距。第二種情況如果控制器11前后兩次接收到的聲波信號(hào)差距沒有大到可以將背景噪聲和次級(jí)聲波忽略掉的程度，則控制器11首先根據(jù)當(dāng)前發(fā)聲命令和與之對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)C，計(jì)算出次級(jí)聲波傳輸?shù)絽⒖紓鞲衅?3所在位置處的次級(jí)聲波，然后將參考傳感器 13反饋的聲波信號(hào)與計(jì)算出的次級(jí)聲波相減得出目標(biāo)噪聲。步驟201d、根據(jù)目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征，查詢預(yù)先生成的轉(zhuǎn)速映射表，以獲取轉(zhuǎn)速信肩、ο其中，轉(zhuǎn)速映射表中存儲(chǔ)有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14常用的多種轉(zhuǎn)速信息和每種轉(zhuǎn)速信息下目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征。該轉(zhuǎn)速映射表是預(yù)先生成并存儲(chǔ)好的，其可以直接存儲(chǔ)在控制器11 上，也可以存儲(chǔ)在其他服務(wù)器上并允許控制器11查詢。具體的，控制器11在獲取目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征后，查詢轉(zhuǎn)速映射表就可以獲取相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信息。之后，控制器11繼續(xù)執(zhí)行根據(jù)轉(zhuǎn)速信息，獲取傳遞函數(shù)以及后續(xù)操作。在該實(shí)施方式實(shí)施之前還包括生成轉(zhuǎn)速映射表的操作。具體的，可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置14的轉(zhuǎn)速信息，然后由參考傳感器13偵測(cè)以獲取每種轉(zhuǎn)速信息下的目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征，從而生成轉(zhuǎn)速映射表。例如表2示出轉(zhuǎn)動(dòng)裝置有η種轉(zhuǎn)速信息時(shí)， 每種轉(zhuǎn)速信息與目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系。表權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法，其特征在于，包括 獲取參考傳感器反饋的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲的聲波信號(hào)； 獲取所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息；根據(jù)所述轉(zhuǎn)速信息，查詢預(yù)先生成的函數(shù)映射表以獲取傳遞函數(shù)； 根據(jù)所述傳遞函數(shù)和所述聲波信號(hào)，生成發(fā)聲命令；將所述發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置，以使所述次級(jí)聲源發(fā)聲裝置根據(jù)所述發(fā)聲命令發(fā)出次級(jí)聲波，所述次級(jí)聲波用以抑制所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法，其特征在于，所述獲取所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息包括接收轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置發(fā)送的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)，所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)用以調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)，獲取所述轉(zhuǎn)速信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法，其特征在于，所述獲取所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息包括根據(jù)所述參考傳感器反饋的聲波信號(hào)，獲取所述噪聲的信號(hào)特征； 根據(jù)所述噪聲的信號(hào)特征，查詢預(yù)先生成的轉(zhuǎn)速映射表，以獲取所述轉(zhuǎn)速信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述轉(zhuǎn)速信息，查詢預(yù)先生成的函數(shù)映射表以獲取傳遞函數(shù)之前包括通過轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息； 獲取每種轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)，以生成所述函數(shù)映射表。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述噪聲的信號(hào)特征，查詢預(yù)先生成的轉(zhuǎn)速映射表，以獲取所述轉(zhuǎn)速信息之前包括通過轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息；通過所述參考傳感器獲取每種轉(zhuǎn)速信息下的噪聲的信號(hào)特征，以生成所述轉(zhuǎn)速映射表。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法，其特征在于，所述信號(hào)特征為信號(hào)強(qiáng)度或頻譜特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為風(fēng)扇，所述轉(zhuǎn)速信息為單位時(shí)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)；或者所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為水泵，所述轉(zhuǎn)速信息為單位時(shí)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。
8.—種控制器，其特征在于，包括信號(hào)獲取模塊，用于獲取參考傳感器反饋的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲的聲波信號(hào)； 轉(zhuǎn)速獲取模塊，用于獲取所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息；查詢模塊，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)速信息，查詢預(yù)先生成的函數(shù)映射表以獲取傳遞函數(shù)； 第一生成模塊，用于根據(jù)所述傳遞函數(shù)和所述聲波信號(hào)，生成發(fā)聲命令； 發(fā)送模塊，用于將所述發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置，以使所述次級(jí)聲源發(fā)聲裝置發(fā)出次級(jí)聲波，所述次級(jí)聲波用以抑制所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速獲取模塊包括接收單元，用于接收轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置發(fā)送的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)控制所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速信息；第一獲取單元，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)，獲取所述轉(zhuǎn)速信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速獲取模塊包括第二獲取單元，用于根據(jù)所述參考傳感器反饋的聲波信號(hào)，獲取所述目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征；第三獲取單元，用于根據(jù)所述目標(biāo)噪聲的信號(hào)特征，查詢預(yù)先生成的轉(zhuǎn)速映射表，以獲取所述轉(zhuǎn)速信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9或10所述的控制器，其特征在于，還包括第二生成模塊，用于獲取所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的每種轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)，生成包括所述轉(zhuǎn)速信息和所述轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)的所述函數(shù)映射表。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制器，其特征在于，還包括第三生成模塊，用于根據(jù)所述參考傳感器獲取的所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的每種轉(zhuǎn)速信息下的噪聲的信號(hào)特征，生成包括轉(zhuǎn)速信息和與所述轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征的所述轉(zhuǎn)速映射表。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置與所述控制器一體設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)裝置噪聲控制方法及控制器。其中方法包括獲取參考傳感器反饋的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲的聲波信號(hào)；獲取轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速信息；根據(jù)所述轉(zhuǎn)速信息，查詢預(yù)先生成的函數(shù)映射表以獲取傳遞函數(shù)；根據(jù)傳遞函數(shù)和聲波信號(hào)，生成發(fā)聲命令；將發(fā)聲命令發(fā)送給次級(jí)聲源發(fā)聲裝置，以使次級(jí)聲源發(fā)聲裝置發(fā)出次級(jí)聲波，該次級(jí)聲波用以抑制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的噪聲。控制器包括信號(hào)獲取模塊、轉(zhuǎn)速獲取模塊、查詢模塊、第一生成模塊和發(fā)送模塊。采用本發(fā)明技術(shù)方案可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，不再受轉(zhuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的目標(biāo)噪聲大小的影響，真正實(shí)現(xiàn)降噪目的。
文檔編號(hào)G10K11/16GK102216980SQ201180000571
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者楊成鵬, 黎寶生 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司