具有降噪功能的呼吸机及其控制方法与流程

文档序号:12345068阅读:308来源:国知局
具有降噪功能的呼吸机及其控制方法与流程

本发明涉及生命健康技术领域,具体地说,本发明涉及具有降噪功能的呼吸机及其控制方法。



背景技术:

家用睡眠型呼吸机主要应用于个人家庭、睡眠中心以及小型诊所之中,主要针对具有呼吸暂停综合症的病人。然而呼吸机在通气过程中,往往产生较大的噪音,因此影响使用者和他的伴侣的正常睡眠,然而在现有的技术当中,由于技术方案和呼吸机的体积的限制,减少呼吸机在使用过程中产生的噪音却不理想。

基于此,我们有必要设计一种具有降噪功能的呼吸机及其控制方法,在使用者通气过程中,通过增加白噪声发生功能,使白噪声发生器产生能够与噪声相互补的频谱的声音,两个频谱的声音组合,从而减少对使用者的噪声干扰,提高了用户体验,改善了用户及其家人的睡眠质量。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种具有降噪功能的呼吸机及其控制方法,通过增加白噪声发生功能,使白噪声发生器产生能够与噪声相互补的频谱的声音,两个频谱的声音组合,旨在实现降低对使用者的噪声干扰,改善用户及其家人的睡眠质量。

为实现上述目的,本发明提供了一种具有降噪功能的呼吸机的控制方法,所述具有降噪功能的呼吸机的控制方法包括以下步骤:

S1、音频传感器采集呼吸机周围的第一噪声信号,所述第一噪声信号包括第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号,并将所述第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号分别转化成第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号后发送至控制器;

S2、所述控制器接收所述第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号,并获取在预设的时间阈值内第一噪声声音强度电信号的改变值以及在预设的时间阈值内第一噪声声音频谱电信号的改变值;

S31、当所述第一噪声声音强度电信号的改变值大小高于预设的第一噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一噪声声音频谱电信号的改变值大小高于预设的第一噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器控制白噪声发生器开启,产生第二噪声;

S32、当所述第一噪声声音强度电信号的改变值大小未高于预设的第一噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一噪声声音频谱电信号的改变值大小未高于预设的第一噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器停止控制白噪声发生器开启,停止产生第二噪声。

优选地,所述预设的时间阈值为0.1~60s。

优选地,所述音频传感器采集包括呼吸机出气口以及周围环境的第一噪声信号。

此外,本发明还公开了一种具有降噪功能的呼吸机,所述具有降噪功能的呼吸机包括测声单元、控制单元以及白噪声单元,所述的测声单元包括音频传感器,所述音频传感器用于采集呼吸机周围的第一噪声信号,所述第一噪声信号包括第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号,并将所述第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号分别转化成第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号后发送至控制器;

所述控制单元包括控制器,所述控制器接收所述第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号,并获取在预设的时间阈值内第一噪声声音强度电信号的改变值以及在预设的时间阈值内第一噪声声音频谱电信号的改变值;

所述白噪声单元包括白噪声发生器,白噪声发生器根据所述控制器的控制开启和/或关闭,产生和/或停止产生第二噪声。

优选地,所述预设的时间阈值为0.1~60s。

优选地,所述音频传感器采集包括呼吸机出气口以及周围环境的第一噪声信号。

本发明采用上述技术方案,带来的技术效果为:通过增加白噪声发生功能,使白噪声发生器产生能够与噪声相互补的频谱的声音,两个频谱的声音组合,降低了对使用者的噪声干扰,改善了用户及其家人的睡眠质量。

附图说明

图1为本发明具有降噪功能的呼吸机的控制方法的第一实施例的流程示意图;

图2为本发明具有降噪功能的呼吸机的较佳实施例的整体结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明的主要目的在于提供一种具有降噪功能的呼吸机的控制方法,为实现上述目的,本发明提供了一种具有降噪功能的呼吸机的控制方法。

参照图1,图1为本发明具有降噪功能的呼吸机的控制方法的第一实施例的流程示意图。

所述具有降噪功能的呼吸机的控制方法包括以下步骤:

S1、音频传感器采集呼吸机周围的第一噪声信号,所述第一噪声信号包括第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号,并将所述第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号分别转化成第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号后发送至控制器;

S2、所述控制器接收所述第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号,并获取在预设的时间阈值内第一噪声声音强度电信号的改变值以及在预设的时间阈值内第一噪声声音频谱电信号的改变值;

S31、当所述第一噪声声音强度电信号的改变值大小高于预设的第一噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一噪声声音频谱电信号的改变值大小高于预设的第一噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器控制白噪声发生器开启,产生第二噪声;

S32、当所述第一噪声声音强度电信号的改变值大小未高于预设的第一噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一噪声声音频谱电信号的改变值大小未高于预设的第一噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器停止控制白噪声发生器开启,停止产生第二噪声。

在本实施例中,本发明中的具有降噪功能的呼吸机的控制方法,具体为,首先在步骤S1中,音频传感器包括采集呼吸机出气口以及周围环境的第一噪声信号,音频传感器常常应用于环境噪音研究;声音强度比较;室内声学研究;声音隔离建模;声音传播建模等领域。在本实施例中,音频传感器的测试范围可以设置成从低35分贝到90分贝的区间,也可以设置在高75分贝到130分贝的区间,因此,音频传感器所能够采集到的声音的频率范围可以设置在31.5赫兹到8000赫兹区间。此外,本实施例中,音频传感器分辨率可以设置成0.1分贝,精确度设置在1.5分贝至2分贝之间。音频传感器又称预极化的电容麦克风,该电容麦克风通过一系列的过滤、放大、整合电路后产生一个声音压力强度信号。音频传感器使用的是有方向感的麦克风,所以它要求正对着声源进行测试,因此在实施例中,音频传感器可以设置在呼吸机本体的出气口的位置处,也可以设置在呼吸机本体的其他位置处。第一噪声信号包括第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号,并将所述第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号分别转化成第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号后发送至控制器;在步骤S2中,控制器与所述音频传感器电连接,因此,控制器接收音频传感器发送的电信号,该电信号包括第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号,并获取在预设的时间阈值内第一噪声声音强度电信号的改变值以及在预设的时间阈值内第一噪声声音频谱电信号的改变值;预设的时间阈值为0.1~60s,在本实施例中,预设的时间阈值优选为0.1s。即控制器获得在0.1s内第一噪声声音强度电信号的改变值以及第一噪声声音频谱电信号的改变值,控制器进一步进行判断,在步骤S31中,当第一噪声声音强度电信号的改变值大小高于预设的第一噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一噪声声音频谱电信号的改变值大小高于预设的第一噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器控制白噪声发生器开启,产生第二噪声,第二噪声也可称为白噪声,该第二噪声为功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声,音频传感器同样也可以采集包括第二噪声声音强度电信号以及第二噪声声音频谱电信号的第二噪声信号,将所述第二噪声声音强度电信号以及第二噪声声音频谱电信号的第二噪声信号分别转化成相对应的电信号分别发送至控制器,此时,控制器不仅接收第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号的第二噪声信号,还可以接收第二噪声声音强度电信号以及第二噪声声音频谱电信号的第二噪声信号,因此,控制器获得在预设的时间阈值内第一和第二混合的噪声声音强度电信号的改变值以及在预设的时间阈值内第一和第二混合的噪声声音频谱电信号的改变值。当所述第一和第二混合的噪声声音强度电信号的改变值大小高于预设的第一和第二混合的噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一和第二混合的噪声声音频谱电信号的改变值大小高于预设的第一和第二混合的噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器控制白噪声发生器开启,产生第二噪声;当所述第一和第二混合噪声声音强度电信号的改变值大小未高于预设的第一和第二混合噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一和第二混合噪声声音频谱电信号的改变值大小未高于预设的第一和第二混合噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器停止控制白噪声发生器开启,停止产生第二噪声。在本实施例中白噪声发生器产生的第二噪声可以设置成若干个强度梯度,具体的,第二噪声的梯度选择与匹配第一噪声声音强度电信号的改变值以及第一噪声声音频谱电信号的改变值为宜。第二噪声作为背景噪声,能够产生与第一噪声相互补的频谱的声音,两个频谱的声音组合,从而减少对使用者的噪声干扰,提高了用户体验,改善了用户及其家人的睡眠质量。

在步骤S32中,当所述第一噪声声音强度电信号的改变值大小未高于预设的第一噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一噪声声音频谱电信号的改变值大小未高于预设的第一噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器停止控制白噪声发生器开启,停止产生第二噪声。具体的如下:由于用户在休息的过程中,对声音的突然改变较为敏感,单位时间内声音的强度和频谱的改变值越大,带给用户的不舒适感越强烈;当单位时间内声音的强度和频谱的改变值越小,且未高于预设的改变值时,带给用户的不舒适感越微弱,此时,控制器控制白噪声发生器停止产生第二噪声,以免造成电能的浪费。

此外,本发明还提供一种利用上述具有降噪功能的呼吸机的控制方法的呼吸机,其整体结构示意图如图2所示,包括测声单元10、控制单元20以及白噪声单元30,其特征在于,所述的测声单元10包括音频传感器101,所述音频传感器101用于采集呼吸机周围的第一噪声信号,所述第一噪声信号包括第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号,并将所述第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号分别转化成第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号后发送所述控制单元20;

所述控制单元20包括控制器201,所述控制器201接收所述第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号,并获取在预设的时间阈值内第一噪声声音强度电信号的改变值以及在预设的时间阈值内第一噪声声音频谱电信号的改变值;

所述白噪声单元30包括白噪声发生器301,所述白噪声发生器301根据所述控制器201的控制开启和/或关闭,产生和/或停止产生第二噪声。

本发明中的呼吸机产生的声音均有测声单元10采集,而测声单元10与控制单元20通过电连接的形式进行连接;白噪声单元30也同样与控制单元20通过电连接的形式进行连接。在本实施例中,测声单元10包括音频传感器101,控制单元20包括控制器201。白噪声单元30包括白噪声发生器301。音频传感器101采集包括呼吸机出气口以及周围环境的第一噪声信号,音频传感器101常常应用于环境噪音研究;声音强度比较;室内声学研究;声音隔离建模;声音传播建模等领域。在本实施例中,音频传感器101的测试范围可以设置成从低35分贝到90分贝的区间,也可以设置在高75分贝到130分贝的区间,因此,音频传感器101所能够采集到的声音的频率范围可以设置在31.5赫兹到8000赫兹区间。此外,本实施例中,音频传感器101分辨率可以设置成0.1分贝,精确度设置在1.5分贝至2分贝之间。音频传感器101又称预极化的电容麦克风,该电容麦克风通过一系列的过滤、放大、整合电路后产生一个声音压力强度信号。音频传感器101使用的是有方向感的麦克风,所以它要求正对着声源进行测试,因此在实施例中,音频传感器101可以设置在呼吸机本体的出气口的位置处,也可以设置在呼吸机本体的其他位置处,音频传感器101采集呼吸机周围的第一噪声信号,所述第一噪声信号包括第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号,并将所述第一噪声声音强度信号和第一噪声声音频谱信号分别转化成第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号后发送至控制器201。控制器201与所述音频传感器101电连接,因此,控制器201接收音频传感器101发送的电信号,该电信号包括第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号,并获取在预设的时间阈值内第一噪声声音强度电信号的改变值以及在预设的时间阈值内第一噪声声音频谱电信号的改变值;预设的时间阈值为0.1~60s,预设的时间阈值优选为0.1s。即控制器201获得在0.1s内第一噪声声音强度电信号的改变值以及第一噪声声音频谱电信号的改变值,当第一噪声声音强度电信号的改变值大小高于预设的第一噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一噪声声音频谱电信号的改变值大小高于预设的第一噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器201控制白噪声发生器301开启,产生第二噪声,该第二噪声为功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声,音频传感器101同样也可以采集包括第二噪声声音强度电信号以及第二噪声声音频谱电信号的第二噪声信号,音频传感器101将所述第二噪声声音强度电信号以及第二噪声声音频谱电信号的第二噪声信号分别转化成相对应的电信号分别发送至控制器201,此时,控制器201不仅接收第一噪声声音强度电信号以及第一噪声声音频谱电信号的第二噪声信号,还可以接收第二噪声声音强度电信号以及第二噪声声音频谱电信号的第二噪声信号,因此,控制器201获得在预设的时间阈值内第一和第二混合的噪声声音强度电信号的改变值以及在预设的时间阈值内第一和第二混合的噪声声音频谱电信号的改变值。当所述第一和第二混合的噪声声音强度电信号的改变值大小高于预设的第一和第二混合的噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一和第二混合的噪声声音频谱电信号的改变值大小高于预设的第一和第二混合的噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器201控制白噪声发生器301开启,产生第二噪声;当所述第一和第二混合噪声声音强度电信号的改变值大小未高于预设的第一和第二混合噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一和第二混合噪声声音频谱电信号的改变值大小未高于预设的第一和第二混合噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器201停止控制白噪声发生器301开启,停止产生第二噪声。在本实施例中白噪声发生器301产生的第二噪声可以设置成若干个梯度,具体的,第二噪声的梯度选择与匹配第一噪声声音强度电信号的改变值以及第一噪声声音频谱电信号的改变值为宜。第二噪声作为背景噪声,能够产生与第一噪声相互补的频谱的声音,两个频谱的声音组合,从而减少对使用者的噪声干扰,提高了用户体验,改善了用户及其家人的睡眠质量。当所述第一噪声声音强度电信号的改变值大小未高于预设的第一噪声声音强度电信号的音强改变阈值时,以及当所述第一噪声声音频谱电信号的改变值大小未高于预设的第一噪声声音频谱电信号的频谱改变阈值时,控制器201停止控制白噪声发生器301开启,停止产生第二噪声。具体的如下:由于用户在休息的过程中,对声音的突然改变较为敏感,单位时间内声音的强度和频谱的改变值越大,带给用户的不舒适感越强烈;当单位时间内声音的强度和频谱的改变值越小,且未高于预设的改变值时,带给用户的不舒适感越微弱,此时,控制器201控制白噪声发生器301停止产生第二噪声,以免造成电能的浪费以及对用户正常休息的干扰。

本发明中的白噪声发生器301可以设置在呼吸机本体的内部,实现与呼吸机一体化设计;也可以设置在呼吸机本体的外表面;也可以单独设置成一个装置或者设备,与呼吸机本体之间通过导线连接。

本发明采用上述技术方案,带来的技术效果为:通过增加白噪声发生功能,使白噪声发生器产生能够与噪声相互补的频谱的声音,两个频谱的声音组合,降低了对使用者的噪声干扰,改善了用户及其家人的睡眠质量。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1