适配于流体机械的主动降噪模组、布局方法及存储介质与流程

1.本技术涉及降噪技术领域，具体涉及一种适配于流体机械的主动降噪模组、主动降噪模组的布局方法、主动降噪系统的确定方法、装置及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.流体机械是指以流体为工作介质来进行能量转换的机械，其具有广泛的应用场景，大到燃气轮机、蒸汽轮机及涡轮压缩机，小到企业和现实生活中无处不在的各种类型的风扇。如需要通风、散热时，风扇就是非常实用便利的工具。与此同时，由于工作需要或其他原因，人们不得不在放置流体机械的同一空间或附近区域进行办公或活动。而流体机械工作时产生的噪声又给人们工作、生活带来诸多不便，甚至危害人们的健康。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，提出了本技术。本技术实施例提供了一种适配于流体机械的主动降噪模组、主动降噪模组的布局方法、主动降噪系统的确定方法、装置及计算机可读存储介质。
4.第一方面，本技术一实施例提供了一种适配于流体机械的主动降噪模组，包括麦克风模块，包括至少一个麦克风，被布置于主动降噪模组远离流体机械的一侧，用于获取降噪区域的噪声信号，并且还用于获取噪声信号对应的降噪信号，其中，噪声信号包括流体机械产生的噪声信号；主动降噪模块，包括至少一个主动降噪芯片，用于处理麦克风模块获取的信号后生成降噪信号；扬声器模块，包括至少一个扬声器，被布置于主动降噪模组靠近流体机械的一侧，用于传输降噪信号，以减少流体机械对降噪区域的噪声影响。
5.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，扬声器模块工作时形成的正、负声偶极与流体机械工作时形成的正、负声偶极组成四极子声源。
6.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，流体机械包括风扇，风扇用于加速待散热物体和/或待散热区域的散热。
7.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，主动降噪芯片包括：第一滤波器单元，第一滤波器单元的传递函数基于扬声器模块的扬声路径的传递函数配置，其中，扬声路径包括扬声器模块中的每一个扬声器分别与麦克风模块中的每一个麦克风之间的电声传递路径；第二滤波器单元，与第一滤波器单元的输入端连接，第二滤波器单元的传递函数基于第一滤波器单元的传递函数配置；加法器单元，用于将第一滤波器单元输出的信号与麦克风模块获取的信号传输给第二滤波器单元。
8.第二方面，本技术一实施例提供了一种主动降噪模组的布局方法，主动降噪模组包括麦克风模块、主动降噪模块和扬声器模块，麦克风模块，包括至少一个麦克风，用于获取降噪区域的噪声信号，并且还用于获取噪声信号对应的降噪信号，其中，噪声信号包括流体机械产生的噪声信号；主动降噪模块，包括至少一个主动降噪芯片，用于处理麦克风模块获取的信号后生成降噪信号；扬声器模块，包括至少一个扬声器，用于传输降噪信号，以减
少流体机械对降噪区域的噪声影响；该方法包括基于流体机械的位置，在主动降噪模组靠近流体机械的一侧布置扬声器模块；基于流体机械的位置和扬声器模块的位置，在主动降噪模组远离流体机械的一侧布置麦克风模块。
9.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，基于流体机械的位置，在主动降噪模组靠近流体机械的一侧布置扬声器模块，包括：基于流体机械工作时形成的正、负声偶极和预设四极子位置，布置扬声器模块，以使扬声器模块工作时形成的正、负声偶极与流体机械工作时形成的正、负声偶极组成四极子声源。
10.第三方面，本技术一实施例提供了一种主动降噪系统的确定方法，主动降噪系统包括第一方面所提及的主动降噪模组，方法包括：根据第二方面所提及的方法布置主动降噪模组；确定扬声路径的传递函数；基于扬声路径的传递函数，确定主动降噪模组的特征参数。
11.结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，基于扬声路径的传递函数，确定主动降噪模组的特征参数，包括：基于扬声路径的传递函数，确定第一滤波器单元的传递函数；基于第一滤波器单元的传递函数，确定第二滤波器单元的传递函数，其中，第一滤波器单元与第二滤波器单元组成的开环传递函数在任意频率下为恒值。
12.第四方面，本技术一实施例提供了一种主动降噪系统的确定装置，主动降噪系统包括第一方面所提及的主动降噪模组，装置包括：布置模块，用于根据第二方面所提及的方法布置主动降噪模组；第一确定模块，用于确定扬声路径的传递函数；第二确定模块，用于基于扬声路径的传递函数，确定主动降噪模组的特征参数。
13.第五方面，本技术一实施例提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，该计算机程序用于执行上述第二方面所提及的主动降噪模组的布局方法和/或第三方面所提及的主动降噪系统的确定方法。
14.本技术实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组，实现了不影响流体机械的正常应用的同时，最大限度地减少流体机械对同一空间或附近区域人们带来的噪声影响，给在此区域工作或生活的人们带来相对舒适的体验。该主动降噪模组应用在流体机械场景下，保障降噪效果的同时，技术方案易于实现，应用性强，可大批量投入到实践中使用。
附图说明
15.图1所示为本技术一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的结构示意图。
16.图2所示为本技术一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法的流程示意图。
17.图3所示为本技术一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组布局后的示意图。
18.图4所示为本技术另一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法的流程示意图。
19.图5所示为本技术一实施例提供的预设四极子位置。
20.图6所示为本技术另一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组布局后的示意图。
21.图7所示为本技术一实施例提供的主动降噪系统的确定方法的流程示意图。
22.图8所示为本技术一实施例提供的基于扬声路径的传递函数，确定主动降噪模组的特征参数的流程示意图。
23.图9所示为本技术一实施例提供的主动降噪芯片的结构示意图。
24.图10所示为本技术一实施例提供的主动降噪系统的确定装置的结构示意图。
25.图11所示为本技术一实施例提供的第二确定模块的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
27.流体机械是指以流体为工作介质来进行能量转换的机械，其具有广泛的应用场景，大到燃气轮机、蒸汽轮机及涡轮压缩机，小到企业和现实生活中无处不在的各种类型的风扇。如需要通风、散热时，风扇就是非常实用便利的工具。与此同时，由于工作需要或其他原因，人们不得不在放置流体机械的同一空间或附近区域进行办公或生活。而流体机械工作时产生的噪声又给人们工作、生活带来诸多不便，甚至危害人们的健康。
28.在不影响流体机械的正常应用(即不撤掉噪声源，如继续使用风扇加速待散热物体或区域的散热)前提下，最大限度地减少流体机械对同一空间或附近区域人们带来的噪声影响是有实际意义的。
29.诸如以上的流体机械其本质是旋转结构，都具有类似的噪声特征，针对该类噪声，本技术实施例提供一种适配于流体机械的主动降噪模组、主动降噪模组的布局方法、主动降噪系统的确定方法、装置及计算机可读存储介质，以实现不影响流体机械的正常应用的同时，最大限度地减少流体机械对同一空间或附近区域人们带来的噪声影响，给在此区域工作或生活的人们带来相对舒适的体验。
30.图1所示为本技术一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的结构示意图。如图1所示，本技术实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组包括麦克风模块1、主动降噪模块2和扬声器模块3。其中，麦克风模块1，包括至少一个麦克风，被布置于主动降噪模组远离流体机械的一侧，用于获取降噪区域的噪声信号，并且还用于获取噪声信号对应的降噪信号，其中，噪声信号包括流体机械产生的噪声信号；主动降噪模块2，包括至少一个主动降噪芯片，用于处理麦克风模块获取的信号后生成降噪信号；扬声器模块3，包括至少一个扬声器，被布置于主动降噪模组靠近流体机械的一侧，用于传输降噪信号，以减少流体机械对降噪区域的噪声影响。
31.下面结合图2至图6详细介绍本技术实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法。图2所示为本技术一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法的流程示意图。如图2所示，本技术实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法，包括如下步骤。
32.步骤s100，基于流体机械的位置，在主动降噪模组靠近流体机械的一侧布置扬声器模块。
33.示例性地，获取流体机械的位置，基于获取到的流体机械的位置，将扬声器模块布置在主动降噪模组靠近流体机械的一侧。可以理解，基于流体机械的位置，布置扬声器模块，进而也就确定了主动降噪模组的位置。
34.示例性地，主动降噪模组若已经布置好扬声器模块的位置，则基于流体机械的位置，按扬声器模块到流体机械位置最近的原则放置该主动降噪模组。
35.步骤s200，基于流体机械的位置和扬声器模块的位置，在主动降噪模组远离流体机械的一侧布置麦克风模块。
36.示例性地，主动降噪模组远离流体机械的一侧可以是主动降噪模组靠近降噪区域的一侧，可以理解为主动降噪模组靠近人们工作或活动的区域的一侧。
37.按步骤s100和s200布置完成后的模组如图3所示。图3所示为本技术一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组布局后的示意图。其中，1代表麦克风模块、2代表主动降噪模块、3代表扬声器模块、7代表流体机械和8代表主动降噪模组。
38.本技术实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法，基于流体机械的位置布置主动降噪模组，进一步也就是布置主动降噪模组中的扬声器模块和麦克风模块，最大限度地减少流体机械对同一空间或附近区域人们带来的噪声影响，流程简单，实用性、可操作性强。
39.图4所示为本技术另一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法的流程示意图。在图2所示实施例基础上延伸出图4所示实施例，下面着重叙述图4所示实施例与图2所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
40.如图4所示，本技术实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法，包括如下步骤。
41.步骤s110，基于流体机械工作时形成的正、负声偶极和预设四极子位置，布置扬声器模块，以使扬声器模块工作时形成的正、负声偶极与流体机械工作时形成的正、负声偶极组成四极子声源。
42.示例性地，用于加速待散热物体和/或待散热区域的散热的风扇，作为流体机械的一种，在其工作时，空气从入口进，经过它的叶轮从出口流出。在声学上可以将其工作时看成一个偶极子，也就是一对极子，即正、负声偶极(子)，流体机械工作时形成的正、负声偶极不断交替变换。
43.图5所示为本技术一实施例提供的预设四极子位置。
44.示例性地，当预设四极子位置采用2
×
2交叉式，即如图6所示来布置扬声器模块时，扬声器模块工作时形成的正、负声偶极与流体机械工作时形成的正、负声偶极组成四极子声源。图6所示为本技术另一实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组布局后的示意图。其中，1代表麦克风模块、2代表主动降噪模块、3代表扬声器模块和7代表流体机械。
45.本技术实施例提供的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法，通过布置扬声器模块与流体机械在工作时分别形成的正、负声偶极组成四极子声源，在流体机械该种声偶式噪声源的源端产生相应的反相声波进行干涉来达到对其下游辐射噪声声场全局的干涉效果最强，显著强于如图3所示的扬声器模块与流体机械形成的正、负声偶极沿线性排布时的干涉效果。
46.在本技术实施例中，将抗噪声源扬声器与噪声源流体机械组合配置为四极子声
源，可以使得主动降噪模组在硬件层面作出其最佳的降噪贡献。
47.图7所示为本技术一实施例提供的主动降噪系统的确定方法的流程示意图。主动降噪系统包括上文提及的本技术的各个实施例的适配于流体机械的主动降噪模组。如图7所示，本技术实施例提供的主动降噪系统的确定方法，包括如下步骤。
48.步骤s10，根据上文提及的本技术的各个实施例的适配于流体机械的主动降噪模组的布局方法，布置主动降噪模组。
49.示例性地，在流体机械工作场景中，如在用于加速待散热物体和/或待散热区域的散热的风扇附近，布置主动降噪模组，即确定模组中的扬声器模块与麦克风模块的放置位置。如将主动降噪模组安置在风扇的出风口处。
50.步骤s20，确定扬声路径的传递函数。
51.示例性地，扬声器模块的扬声路径包括扬声器模块中的每一个扬声器分别与麦克风模块中的每一个麦克风之间的电声传递路径。举例，若扬声器模块中有a个扬声器，麦克风模块中有b个麦克风，则扬声路径为a*b个。在主动降噪模组即模组中的扬声器模块与麦克风模块在流体机械工作场景中布置完成(确定了模组中的扬声器模块与麦克风模块的放置位置)后，扬声路径的传递函数即可通过测量获得。
52.步骤s30，基于扬声路径的传递函数，确定主动降噪模组的特征参数。
53.示例性地，主动降噪模组包括主动降噪模块，其存在对应的特征参数，如降噪参数。
54.本技术实施例提供的主动降噪系统的确定方法的步骤，在流体机械工作场景中布置主动降噪模组之后，确定扬声路径的传递函数，以最终确定主动降噪模组的特征参数，贴合实际需求，可高效地开展实践应用。
55.图8所示为本技术一实施例提供的基于扬声路径的传递函数，确定主动降噪模组的特征参数的流程示意图。在图7所示实施例基础上延伸出图8所示实施例，下面着重叙述图8所示实施例与图7所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
56.如图8所示，在本技术实施例提供的主动降噪系统的确定方法中，基于扬声路径的传递函数，确定主动降噪模组的特征参数，包括如下步骤。
57.步骤s31，基于扬声路径的传递函数，确定第一滤波器单元的传递函数。
58.示例性地，主动降噪模组包括主动降噪模块，包括至少一个主动降噪芯片，如图9所示，主动降噪芯片包括第一滤波器单元4，第二滤波器单元5和加法器单元6(图9所示为本技术一实施例提供的主动降噪芯片的结构示意图)。其中，第二滤波器单元与第一滤波器单元的输入端连接，加法器单元用于将第一滤波器单元输出的信号与麦克风模块获取的信号传输给第二滤波器单元。
59.示例性地，基于步骤s20确定的扬声路径的传递函数配置第一滤波器单元的传递函数。
60.步骤s32，基于第一滤波器单元的传递函数，确定第二滤波器单元的传递函数，其中，第一滤波器单元与第二滤波器单元组成的开环传递函数在任意频率下为恒值。
61.示例性地，基于步骤s31确定的第一滤波器单元的传递函数配置第二滤波器单元的传递函数。在本技术实施例中，将第一滤波器单元的传递函数与第二滤波器单元的传递函数(对应于特征参数)确定的开环传递函数保持为一特征恒值，可以使得主动降噪模组在
memory，cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
70.以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
71.本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
72.还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
73.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
74.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。