CN105979464A - 电声换能器不良诊断的预处理装置及方法 - Google Patents

电声换能器不良诊断的预处理装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种电声换能器不良诊断的预处理装置，包括：声电换能器，用于接收待检声波，并根据待检声波生成声音信号；待检声波为待检电声换能器根据源信号发出的声波；滤波设备，连接声电换能器，用于根据声音信号消除声音信号中的预设信号得到滤后信号；预设信号与源信号对应的正常信号具有不为空的交集；标准电声换能器，连接滤波设备，用于接收滤后信号，并根据接收到的滤后信号发出诊断声波。上述电声换能器不良诊断的预处理装置，由于滤后诊断信号滤除了预设信号，可以排除一些正常信号的干扰。因此，在进行不良诊断时，可以降低人耳听力损伤。本发明还提供一种可以降低人耳听力损伤的电声换能器不良诊断的预处理方法。

Description

电声换能器不良诊断的预处理装置及方法
技术领域
本发明涉及检测领域，尤其涉及一种电声换能器不良诊断的预处理装置及方法。
背景技术
随着信息技术迅速发展，电声换能器，如扬声器，成为人们生活中十分常见的设备，它是一套音响系统中不可或缺的重要器材。因此，对电声换能器的不良诊断具有十分的意义。
传统声电换能器的不良诊断方法是，通过人耳直接听电声换能器发出的声音来对电换能器进行不良诊断，即通过听音诊断不良的方式进行不良诊断。然而，听音诊断不良的方式会很容易造成人耳听力损伤。
发明内容
基于此，有必要提供一种降低人耳听力损伤的电声换能器不良诊断的预处理装置及方法。
一种电声换能器不良诊断的预处理装置，包括：
声电换能器，用于接收待检声波，并根据所述待检声波生成声音信号；所述待检声波为待检电声换能器根据源信号发出的声波；
滤波设备，连接所述声电换能器，用于根据所述声音信号消除所述声音信号中的预设信号得到滤后信号；所述预设信号与所述源信号对应的正常信号具有不为空的交集；
标准电声换能器，连接所述滤波设备，用于接收所述滤后信号，并根据接收到的所述滤后信号发出诊断声波。
上述电声换能器不良诊断的预处理装置，可以通过诊断声波对电声换能器进行不良诊断。由于滤后诊断信号滤除了预设信号，而所述预设信号与所述源信号对应的正常信号具有不为空的交集，可以排除一些正常信号的干扰，因此，在用于进行不良诊断的诊断声波中消除了部分或全部正常声波(基波)，可以降低人耳听力损伤。与此同时，由于排除了一些正常信号的干扰，可以提高诊断结果的准确度。
一种电声换能器不良诊断的预处理方法，其特征在于，包括步骤：
获取声音信号；所述声音信号为根据待检电声换能器输出的待检声波而生成的电信号；所述待检声波为待检电声换能器根据信号源设备输出的源信号发出的声波；
获取预设频率及所述源信号；所述预设频率与所述源信号对应的正常信号的频率具有不为空的交集；
根据预设频率、所述源信号及所述声音信号，对所述声音信号进行过滤及噪音消除确定诊断信号。
上述电声换能器不良诊断的预处理方法，由于诊断信号中消除了部分或全部正常信号及噪音的干扰，在用于进行不良诊断时，可以降低人耳听力损伤。
附图说明
图1为一种实施方式的电声换能器不良诊断的预处理装置的结构示意图；
图2为一种实施方式的电声换能器不良诊断的预处理装置的原理示意图；
图3为一种实施方式的电声换能器不良诊断的预处理方法的流程图；
图4为图3的一个步骤的子步骤流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1及图2所示，为一种电声换能器不良诊断的预处理装置的实施方式，包括：
声电换能器130，用于接收待检声波，并根据所述待检声波生成声音信号；所述待检声波为待检电声换能器200根据源信号发出的声波。
待检电声换能器200，将电信号即源信号转换成机械振动，然后由机械振动产生声波。具体地，源信号为正弦信号，待检电声换能器200根据正弦信号发出待检声波。待检电声换能器200根据正弦信号，将正弦信号转换成机械振动从而发出待检声波。
声电换能器130接收待检电声换能器200根据源信号发出的待检声波，并根据所述待检声波生成声音信号。
滤波设备150，连接所述声电换能器130，用于根据所述声音信号消除所述声音信号中的预设信号得到滤后信号。所述预设信号与所述源信号对应的正常信号具有不为空的交集。
滤波设备150根据声音信号消除所述声音信号中的预设信号得到滤后信号。预设信号与源信号对应的正常信号具有交集。该交集不为空。正常信号为当采用标准的电声换能器替换待检电声换能器200，发出待检声波时，声电换能器130生成的声音信号。优选地，该交集为正常信号，即预设信号包括正常信号。
正常信号的频率与源信号的频率相关。在其中一具体实施例中，预设信号为在源信号的频率的预设频率范围内的声音信号。具体地，预设频率范围为以源信号的频率为基础，相对源信号的频率在预设范围内的频率。如，预设频率范围可以为小于源信号的最大频率的频率，或小于源信号的平均频率1.1倍的频率。
标准电声换能器170，连接所述滤波设备150，用于接收所述滤后信号，并根据接收到的所述滤后信号发出诊断声波。
标准电声换能器170接收所述滤后信号，并根据接收到的所述滤后信号，将所述滤后信号转换成机械振动，从而发出诊断声波。
最后，通过诊断声波对待检电声换能器200进行不良诊断。
上述电声换能器不良诊断的预处理装置，声电换能器130接收待检声波，并根据所述待检声波生成声音信号；滤波设备150，连接所述声电换能器130，根据所述声音信号消除所述声音信号中的预设信号得到滤后信号；标准电声换能器170，连接所述滤波设备150，接收所述滤后信号，并根据接收到的所述滤后信号发出诊断声波；如此，可以通过诊断声波对电声换能器进行不良诊断。由于滤后诊断信号滤除了预设信号，而所述预设信号与所述源信号对应的正常信号具有不为空的交集，可以排除一些正常信号的干扰，因此，在用于进行不良诊断的诊断声波中消除了部分或全部正常声波(基波)，可以降低人耳听力损伤。与此同时，由于排除了一些正常信号的干扰，可以提高诊断结果的准确度。
在其中一个实施例中，所述滤波设备150为高通滤波器；所述预设信号为低于预设频率的声音信号。
预设频率可以为正常信号的频率、平均频率、最大频率等。由于正常信号的频率与源信号的频率相关，因此，预设频率与源信号的频率相关。
在其中一个实施例中，所述标准电声换能器170为降噪耳机。降噪耳机具体为主动降噪耳机或被动降噪耳机。其中，被动降噪耳机通过隔绝外界噪音的方式消除外界噪音干扰。主动降噪耳机通过增加与噪音相反的反向信号来抵消噪音的干扰。通过降噪耳机与消除外界噪音的干扰，从而降低诊断过程中对人耳听力的损伤，同时，可以提高诊断结果的准确度。
进一步地，所述降噪耳机为主动降噪耳机；所述主动降噪耳机连接所述滤波设备150及信号源设备110；其中，所述信号源设备110输出源信号至所述待检电声换能器200，以使所述待检电声换能器200发出声波。如此，主动降噪耳机可以获取信号源设备110输出的源信号及滤波设备150输出的滤后信号，且可根据源信号对滤后信号进行主动降噪。
在其中一个实施例中，所述标准电声换能器170为主动降噪耳机，所述主动降噪耳机包括依次连接的主动降噪芯片171、声音混合器173及电声换能芯片(图未示)。所述主动降噪芯片171接收所述源信号，具体地，主动降噪芯片171连接所述信号源设备110。主动降噪芯片171用于产生与所述源信号中的噪音信号相反的反向信号。所述声音混合器173还连接所述滤波设备150，用于接收所述滤后信号及所述反向信号，并混合所述反向信号及所述滤后信号得到诊断信号。所述电声换能芯片，用于接收所述诊断信号，并根据接收到的所述诊断信号发出诊断声波。在另一个实施例中，主动降噪耳机的功能，可以通过计算机软件程序实现。
再进一步地，所述主动降噪耳机还包括高通滤波电路(图未示)，所述高通滤波电路连接所述声音混合器173及所述电声换能芯片，用于接收所述诊断信号，并对所述诊断信号进行再过滤得到再过滤信号；所述电声换能芯片，用于接收所述再过滤信号，并根据接收到的所述再过滤信号发出诊断声波。
具体地，高通滤波电路，用于根据所述诊断信号消除所述声音信号中的预设信号得到再过滤信号；所述预设信号与所述源信号对应的正常信号具有不为空的交集。如此，通过高通滤波电路对诊断信号进行再过滤得到再过滤信号，进一步滤除再过滤信号中的正常信号。
在其中一个实施例中，所述主动降噪耳机还可以包括隔音部177，容纳所述声电换能芯片，用于隔离外部杂音干扰。隔音部177可以为耳罩、耳套、耳塞等隔离部件中的任意一种。
在其中一个实施例中，所述声电换能器130为麦克风；所述待检电声换能器200为扬声器。
在其中一个实施例中，还包括：
信号源设备110，连接所述待检电声换能器200，用于输出源信号至所述待检电声换能器200，以使所述待检电声换能器200根据所述源信号发出待检声波。
如图3所示，一种实施方式的电声换能器不良诊断的预处理方法，该方法为一软件程序的方法过程；包括步骤：
S110：获取声音信号。所述声音信号为根据待检电声换能器输出的待检声波而生成的电信号；所述待检声波为待检电声换能器根据信号源设备输出的源信号发出的声波。
获取根据待检电声换能器输出的待检声波而生成的声音信号。具体地，通过接收待检声波，并根据所述待检声波生成声音信号的方式获取声音信号。
待检电声换能器将电信号即源信号转换成机械振动，然后由机械振动产生待检声波。具体地，源信号为正弦信号，待检电声换能器根据正弦信号发出待检声波。待检电声换能器根据正弦信号，将正弦信号转换成机械振动从而发出待检声波。
S130：获取预设频率及所述源信号；所述预设频率与所述源信号对应的正常信号的频率具有不为空的交集。
S150：根据预设频率、所述源信号及所述声音信号，对所述声音信号进行过滤及噪音消除确定诊断信号。
如此，根据预设频率及声音信号即可对声音信号进行过滤，并可根据源信号对声音信号进行噪音的消除，最终确定诊断信号。
上述电声换能器不良诊断的预处理方法，采集声音信号；所述声音信号为根据待检电声换能器输出的待检声波而生成的电信号；所述待检声波为待检电声换能器根据信号源设备输出的源信号发出的声波；获取预设频率及所述源信号；所述预设频率与所述源信号对应的正常信号的频率具有不为空的交集；根据预设频率、所述源信号及所述声音信号，对所述声音信号进行过滤及噪音消除确定诊断信号。因此，诊断信号中消除了部分或全部正常信号及噪音的干扰，在用于进行不良诊断时，可以降低人耳听力损伤。
请参阅图4，在其中一个实施例中，所述根据预设频率、所述源信号及所述声音信号确定诊断信号的步骤，即S150，包括：
S151：根据所述预设频率过滤所述声音信号得到滤后信号。
由于预设频率与源信号对应的正常信号的频率具有不为空的交集，滤后信号内消除了声音信号中的部分或全部正常信号。
S153：根据所述源信号获取所述源信号中的噪音信号，并根据所述噪音信号生成与所述噪音信号相反的反向信号。
由于滤后信号是由源信号经过处理得到的，可源信号中的噪音信号与滤后信号中的噪音信号基本相同。
S155：根据所述滤后信号及所述反向信号确定诊断信号。
将滤后信号与反向信号叠加混合，即可确定诊断信号。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出多个变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电声换能器不良诊断的预处理装置，其特征在于，包括：
声电换能器，用于接收待检声波，并根据所述待检声波生成声音信号；所述待检声波为待检电声换能器根据源信号发出的声波；
滤波设备，连接所述声电换能器，用于根据所述声音信号消除所述声音信号中的预设信号得到滤后信号；所述预设信号与所述源信号对应的正常信号具有不为空的交集；
标准电声换能器，连接所述滤波设备，用于接收所述滤后信号，并根据接收到的所述滤后信号发出诊断声波。
2.根据权利要求1所述的电声换能器不良诊断的预处理装置，其特征在于，所述滤波设备为高通滤波器；所述预设信号为低于预设频率的声音信号。
3.根据权利要求1所述的电声换能器不良诊断的预处理装置，其特征在于，所述标准电声换能器为降噪耳机。
4.根据权利要求3所述的电声换能器不良诊断的预处理装置，其特征在于，所述降噪耳机为主动降噪耳机；所述主动降噪耳机连接所述滤波设备及信号源设备；其中，所述信号源设备输出所述源信号至所述待检电声换能器，以使所述待检电声换能器发出声波。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的电声换能器不良诊断的预处理装置，其特征在于，所述标准电声换能器为主动降噪耳机，所述主动降噪耳机包括依次连接的主动降噪芯片、声音混合器及电声换能芯片；所述主动降噪芯片接收所述源信号，用于产生与所述源信号中的噪音信号相反的反向信号；所述声音混合器还连接所述滤波设备，用于接收所述滤后信号及所述反向信号，并混合所述反向信号及所述滤后信号得到诊断信号；所述电声换能芯片，用于接收所述诊断信号，并根据接收到的所述诊断信号发出诊断声波。
6.根据权利要求5所述的电声换能器不良诊断的预处理装置，其特征在于，所述主动降噪耳机还包括高通滤波电路，所述高通滤波电路连接所述声音混合器及所述电声换能芯片，用于接收所述诊断信号，并对所述诊断信号进行再过滤得到再过滤信号；所述电声换能芯片，用于接收所述再过滤信号，并根据接收到的所述再过滤信号发出诊断声波。
7.根据权利要求1所述的电声换能器不良诊断的预处理装置，其特征在于，所述声电换能器为麦克风；所述待检电声换能器为扬声器。
8.根据权利要求1所述的电声换能器不良诊断的预处理装置，其特征在于，还包括：
信号源设备，连接所述待检电声换能器，用于输出源信号至所述待检电声换能器，以使所述待检电声换能器根据所述源信号发出待检声波。
9.一种电声换能器不良诊断的预处理方法，其特征在于，包括步骤：
获取声音信号；所述声音信号为根据待检电声换能器输出的待检声波而生成的电信号；所述待检声波为待检电声换能器根据信号源设备输出的源信号发出的声波；
获取预设频率及所述源信号；所述预设频率与所述源信号对应的正常信号的频率具有不为空的交集；
根据预设频率、所述源信号及所述声音信号，对所述声音信号进行过滤及噪音消除确定诊断信号。
10.根据权利要求9所述的电声换能器不良诊断的预处理方法，其特征在于，所述根据预设频率、所述源信号及所述声音信号确定诊断信号的步骤，包括：
根据所述预设频率过滤所述声音信号得到滤后信号；
根据所述源信号获取所述源信号中的噪音信号，并根据所述噪音信号生成与所述噪音信号相反的反向信号；
根据所述滤后信号及所述反向信号确定诊断信号。
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