阅读说明：本技术 洗衣机烘干风道的复合吸声装置、复合吸声方法及洗衣机 (Composite sound absorption device and method for drying air duct of washing machine and washing machine ) 是由 许�鹏 汪随 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种用于洗衣机烘干风道的复合吸声装置,包括：至少一组对应设置的主动吸声结构和被动吸声结构,所述被动吸声结构,用于被动吸收烘干风道中的噪音,包括在烘干风道侧壁上向外凸起形成的腔体和封盖在所述腔体的腔口处的微穿孔板；所述主动吸声结构用于对经被动吸声结构吸声后的噪音进行主动消音,包括控制器、扬声器、第一声音传感器和第二声音传感器,其中所述扬声器设置在所述腔体的腔顶,所述第一声音传感器设置在所述腔体之前,所述第二声音传感器设置在所述腔体的侧壁,所述控制器根据所述第一声音传感器测得的第一电信号和第二声音传感器测得的第二电信号,控制所述扬声器产生次级声场平衡经所述微穿孔板后噪音的声压。(The invention provides a composite sound absorption device for a drying air duct of a washing machine, which comprises: the passive sound absorption structure is used for passively absorbing noise in the drying air channel and comprises a cavity formed by outward bulges on the side wall of the drying air channel and a micro-perforated plate covering the opening of the cavity; the active sound absorption structure is used for actively silencing noise after sound absorption through the passive sound absorption structure, and comprises a controller, a loudspeaker, a first sound sensor and a second sound sensor, wherein the loudspeaker is arranged at the top of a cavity of the cavity, the first sound sensor is arranged before the cavity, the second sound sensor is arranged on the side wall of the cavity, the controller is used for controlling the loudspeaker to generate secondary sound field balance channel according to a first electric signal measured by the first sound sensor and a second electric signal measured by the second sound sensor.)

洗衣机烘干风道的复合吸声装置、复合吸声方法及洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机风道降噪技术，具体涉及一种洗衣机烘干风道的复合吸声装置、复合吸声方法及洗衣机。

背景技术

随着洗衣机技术的不断发展，目前洗衣机具有越来越多的功能。在为用户带来方便的同时，噪声、振动等问题也随之而来。例如，当洗衣机在完成脱水程序后进入烘干阶段后，滚筒处于低转速状态，烘干系统产生的噪音为整机的主要噪音源。

目前，降低风道噪声的最主要途径是采用阻抗复合式消声结构，它是由扩张室、共振腔等抗式结构与多孔吸声材料组合而成，能实现较宽频带内噪声控制。然而，由于被动控制技术固有的缺陷，其低频控制性能存在明显的局限性，主要表现在控制频带窄、控制频率不能调节、体积重量大等方面。

近些年来，学者对主动降噪技术的研究逐渐深入，现在已广泛应用于车辆、航空航天等通风管道之中，并能够较好地实现低频段的吸声。若将传统吸声结构与主动降噪技术结合起来，则能实现整个频率段的噪声控制，对于洗衣机烘干风道的降噪措施有着重大意义。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种洗衣机烘干风道的复合吸声装置、复合吸声方法及洗衣机，以解决上述问题，具体地：

本发明第一方面提供一种用于洗衣机烘干风道的复合吸声装置，该复合吸声装置包括：至少一组对应设置的主动吸声结构和被动吸声结构，

所述被动吸声结构，用于被动吸收烘干风道中的噪音，包括在烘干风道侧壁上向外凸起形成的腔体和封盖在所述腔体的腔口处的微穿孔板；

所述主动吸声结构用于对经被动吸声结构吸声后的噪音进行主动消音，包括控制器、扬声器、第一声音传感器和第二声音传感器，

其中所述扬声器设置在所述腔体的腔顶，所述第一声音传感器设置在所述腔体之前，所述第二声音传感器设置在所述腔体的侧壁，所述控制器根据所述第一声音传感器测得的第一电信号和第二声音传感器测得的第二电信号，控制所述扬声器产生次级声场平衡经所述微穿孔板后噪音的声压。

优选地，所述第二声音传感器设置在腔体侧壁的中心处。

优选地，所述复合吸声装置包括依次连接的N组所述对应设置的主动吸声结构和被动吸声结构，

其中在N个主动吸声结构中，除在第一组的主动吸声结构中设有第一声音传感器和第二声音传感器外，其余各组中的主动吸声结构仅设有第二声音传感器，N为大于1的正整数。

优选地，N组对应设置的主动吸声结构和被动吸声结构沿风道走向布置。

优选地，所述控制器根据第n个主动吸声结构中的第二声音传感器对相应的扬声器进行修正，其中n∈N。

优选地，所述微穿孔板上设有多个通孔，其中微穿孔板板厚≤1mm，通孔孔径≤1mm，穿孔率为4％-6％。

优选地，所述腔体为设置在烘干风道上侧壁面的长方形凸起结构，其中所述长方形凸起结构的长边与所述送风风道的走向一致，凸起高度为3cm-4cm。

本发明第二方面提供了一种用于洗衣机烘干风道的复合吸声方法，所述方法使用上述任意一项所述的复合吸声装置进行消音。

优选地，

将复合吸声装置设置在风道侧壁上；

利用第一声音传感器检测风道上游的声音，并将其转化为第一电信号发送至控制器；

利用第二声音传感器检测经第一个被动吸声结构吸声后的声音，并将其转化为第二点信号发送至控制器；

控制器根据第一电信号控制主动吸声结构产生平衡噪声的次级声场以进行主动吸声，并根据第二电信号调整主动吸声结构。

本发明第三方面提供了一种洗衣机，所述洗衣机包括风机、烘干筒和烘干风道，其中通过烘干风道连接所述风机与烘干筒，所述烘干风道采用上述任意一项所述的复合吸声装置。

有益效果：本发明通过在风道中设置主被动复合吸声结构，能够同时实现低频段与中高频段的降噪，有效地改善管道中气流脉动噪声、电机噪声较大的问题。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的主被动复合吸声装置安装示意图；

图2是本发明一实施例的主被动复合吸声结构剖面示意图；

图3是本发明一实施例的主被动复合降噪原理图示意图。

图中：1-第一扬声器；2-第二扬声器；3-第一声音传感器；4-微穿孔板；5-第二声音传感器；6-第二声音传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

在洗衣机烘干过程中，风机电机自身的噪声与风道气流脉动噪声为整机主要的噪声源，本发明的技术方案着手烘干风道的结构优化，将传统吸声结构与主动降噪技术相结合并应用到风道降噪中，从传递路径上降低电机噪声与气流噪声，从而提高整机隔音降噪水平。

通过在风道出风口附近设计一种烘干风道主被动复合吸声装置，包括被动吸声结构与主动吸声系统组成。

被动吸声结构为腔体结构并搭配新型吸声材料-微穿孔板，其具有耐高温、耐高速气流冲击、环保的特性，并能够根据需要，通过改变微穿孔板的参数(孔径、板厚、穿孔率)来实现不同的共振频率，能适用于风道中高频段降噪，主要为高频。

复合吸声装置中的主动降噪，采用间接对噪声信号产生相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声。本方案中的主动吸声系统包括声音传感器(如麦克风传感器等)与扬声器组成，扬声器发出声波改变微穿孔板背后声压，麦克风用来检测声压是否为零，目的是为了改变流阻，消除微穿孔板后的噪音，提高了中低频吸声性能(主要为低频)，实现主被动复合吸声。本发明对风道结构改动较小，在实现降噪的同时，又对出风量、烘干效率等其他性能影响较小。

为进一步阐述本发明的技术方案，本发明提供了如下实施例。

实施例1

如图1-3所示，在本实施例中具体公开了一种用于洗衣机烘干风道的复合吸声装置，该复合吸声装置包括：至少一组对应设置的主动吸声结构和被动吸声结构。该被动吸声结构用于被动吸收烘干风道中的噪音，被动吸声结构包括在烘干风道侧壁上向外凸起形成的腔体和封盖在所述腔体的腔口处的微穿孔板。所述主动吸声结构用于对经被动吸声结构吸声后的噪音进行主动消音，包括控制器、扬声器、第一声音传感器和第二声音传感器。

在主动吸声结构中，扬声器设置在腔体的腔顶，第一声音传感器设置在腔体之前，第二声音传感器设置在腔体的侧壁。控制器根据第一声音传感器测得的第一电信号和第二声音传感器测得的第二电信号，控制扬声器产生次级声场平衡经所述微穿孔板后噪音的声压。其中第一电信号为参考信号，控制器根据参考信号产生控制扬声器产生相应的次级声场，初级平衡经微穿孔板吸音后的噪音声压，并根据第二电信号作为调节信号，实时检测微穿孔板背后的声压是否为0，当不为零时，控制器根据第二电信号调节扬声器产生的次级声场。

在本实施例中，当复合吸声装置采用多组对应设置的主动吸声结构和被动吸声结构时，多组对应设置的主动吸声结构和被动吸声结构沿风道走向依次布置。其中在N个主动吸声结构中，除在第一组的主动吸声结构中设有第一声音传感器和第二声音传感器外，其余各组中的主动吸声结构仅设有第二声音传感器，N为大于1的正整数。该第一组为沿风道走向设置的第一组，即仅针需通过一个设置在风道最上游(第一组的腔体之前)的第一声音传感器测量参考信号，后续根据多个第二声音传感器，逐级修正调整每个主动吸声结构在相应的腔体内产生声场。该主动吸声结构主要适用于消除中低频段的噪音，即频率在100-2000Hz的噪声。通过多组主动吸声结构和被动吸声结构进行消音，提高整体的消音效率。

为能够精确测量每个腔体内的声压是否为0，针对上述第二声音传感器的安装位置，可选的，第二声音传感器设置在腔体侧壁的中心处。

在本实施例中，通过微穿孔板能够消除高频段的噪音，主要是频率在2000-7000Hz的噪声。优选的，微穿孔板上设有多个通孔，其中微穿孔板板厚≤1mm，通孔孔径≤1mm，穿孔率为4％-6％。

在本实施例中，腔体为设置在烘干风道上侧壁面的长方形凸起结构，其中长方形凸起结构的长边与所述送风风道的走向一致，优选的，凸起高度为3cm-4cm。

实施例2

如图1-3所示，在本实施例中公开了一种用于洗衣机烘干风道的复合吸声方法，该方法可以使用实施例1中所述的复合吸声装置进行消音。首先将复合吸声装置设置在风道侧壁上；然后利用第一声音传感器检测风道上游的声音，并将其转化为第一电信号发送至控制器；并利用第二声音传感器检测经第一个被动吸声结构吸声后的声音，并将其转化为第二点信号发送至控制器；控制器根据第一电信号控制主动吸声结构产生平衡噪声的次级声场以进行主动吸声，并根据第二电信号进行反馈调整主动吸声结构产生的次级声场。

在本实施例中复合吸声方法采用的复合吸声装置为实施例1中的一种，包括两组对应设置的主动吸声结构和被动吸声结构，适用于洗衣机烘干风道，通过主被动吸声，能够提高消音的效率。

具体的，该复合吸声装置主要由第一扬声器1、第二扬声器2，第一声音传感器3、第二声音传感器5、第二声音传感器6，微穿孔板4组成。当采用腔体与烘干风道一体化设置时，在烘干风道上且靠近风机出风口的位置形成两个规则的高度约为3-4cm的长方形腔体，腔***于风道的上侧壁。或将腔体设置为一个大腔体，在中间设有隔板，将墙体分为两部分，即形成两个独立的小腔体。

在腔体的正上部铺设两个扬声器用于主动发声，在腔体内部正下方水平铺设微穿孔板4，腔体的中间设有隔板，将腔体划分为两个相同的吸声单元，在腔体的两侧布置有误差传感器(即两个第二声音传感器)，两个声音传感器采集微穿孔板背后的噪声，通过控制器判断其声压是否为零。在风道的前段，靠近风机处布置有第一声音传感器3，用于采集风道初始的噪声信号。

初级传感器(即第一声音传感器)将采集的初级噪声的声源信号转换为第一电信号作为参考信号，经过自适应控制器后产生的控制信号通过放大器放大后，驱动扬声器产生次级声场，使微穿孔板背后的声压为零，当误差传感器(第二声音传感器)检测到第二电信号不为0时，反馈至控制器，控制器实时修正调整，驱动扬声器发声，直到声压信号趋近于0。达到主动降噪的目的。

综上所述：利用传统吸声结构、新型吸声材料以及主动降噪技术，促成了本发明滚洗衣机烘干风道主被动复合吸声装置，在对出风量、烘干效率等其他性能影响较小的情况下可以有效地解决目前低频噪声难以控制的问题，实现了烘干系统在宽频带内的降噪。

此外，本发明还公开了一种洗衣机，洗衣机包括风机、烘干筒和烘干风道，其中通过烘干风道连接所述风机与烘干筒，并在烘干风道设置有上述实施例中的任意一种复合吸声装置。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。