CN115355979A - 产品异响、异音智能检测方法和系统 - Google Patents

产品异响、异音智能检测方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及噪音检测领域，尤其涉及一种产品异响、异音智能检测方法及系统。该方法包括：将麦克风放置在产品周侧，启动所述产品，采集到第一噪音，其中，所述第一噪音中掺杂着产品本身产生的噪音和周围环境产生的噪音；所述麦克风基于所述第一噪音，输出信号进行音频分析处理，得到第一目标噪音波形图；停止所述产品，采集周围环境产生的第二噪音；所述麦克风基于所述第二噪音，输出信号进行音频分析处理，得到第二目标噪音波形图；基于所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图，得到检测结果。本申请能够排除环境中声音的干扰以及其他产品工作时的噪音，以提高噪音检测的科学性和准确性。

Description

产品异响、异音智能检测方法和系统
技术领域
本申请涉及噪音检测领域，尤其涉及一种产品异响、异音智能检测方法及系统
背景技术
随着技术的发展和人们生活水平的不断提高，电子设备应用的越来越多，在方便人们生活使用的同时，各种各样的噪音(异响、异音)也随之而来，当噪音的大小超出人所能承受的程度时，会给人们带来不适，影响人们的生活体验及身体健康。
目前，用于检测噪声的方法：第一种为人主观评价法，依靠有经验的人员对产品所产生的噪声进行检查，判断原因，这种方式主观性强(对同一产品所产生的噪音，不同的人有不同的判断结果)，工作效率低下，且人员长时间工作时易引起听觉疲劳从而导致错检、漏检等问题；第二种为使用噪音等级评测设备，对噪音进行采集，来判断出噪音等级，但是不能排除环境中声音的干扰以及其他产品工作时的噪音。
发明内容
为了排除环境中声音的干扰以及其他产品工作时的噪音，以提高噪音检测的科学性和准确性，本申请提供一种产品异响、异音智能检测方法和系统。
第一方面，本申请提供一种产品异响、异音智能检测方法，采用如下技术方案：一种产品异响、异音智能检测方法，包括：
将麦克风放置在产品周侧，启动所述产品，采集到第一噪音，其中，所述第一噪音中掺杂着产品本身产生的噪音和周围环境产生的噪音；
所述麦克风基于所述第一噪音，输出信号进行音频分析处理，得到第一目标噪音波形图；
停止所述产品，采集周围环境产生的第二噪音；
所述麦克风基于所述第二噪音，输出信号进行音频分析处理，得到第二目标噪音波形图；基于所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图，得到检测结果。
通过采用上述技术方案，通过将麦克风放置在产品的周侧，启动产品进行运行，可以检测到产品运行时的噪音也即异响、异音以及周围环境中的噪音，以作为第一噪音，通过对第一噪音进行音频处理，可以得到第一目标噪音波形图，通过停止产品，可以得到检测周围环境的第二噪音，通过对第二噪音进行音频处理，可以得到第二目标噪音波形图，最终通过第一目标噪音波形图和第二目标噪音波形图，可以得到排除环境中声音的干扰以及其他产品工作时的噪音的检测结果，以提高噪音检测的科学性和准确性。
可选的，所述基于所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图，得到检测结果，具体包括：
基于所述第一目标噪音波形图，得到第一噪音声压值；
基于所述第一噪音声压值计算出产品工作时产生的第一噪音值；
基于所述第二目标噪音波形图，得到第二噪音声压值；
基于所述第二噪音声压值计算出产品工作时产生的第二噪音值；
基于所述第一噪音声压值、所述第二噪音声压值和声压标准值，得到目标产品噪音值。
通过采用上述技术方案，通过第一目标噪音波形图，可以得到对应的第一噪音声压值，通过第一噪音声压值可以计算出产品工作时产生的第一噪音值；通过第二目标噪音波形图，可以得到对应的第二噪音声压值，通过第二噪音声压值可以计算出产品工作时产生的第二噪音值；最后通过第一噪音声压值、第二噪音声压值和声压标准值，可以得到准确性目标产品噪音值，其整个逻辑过程简单，易于人为操作及分析。
可选的，在所述基于所述第一噪音声压值、所述第二噪音声压值和声压标准值，得到目标产品噪音值之后，还包括：
所述目标产品噪音值基于预设噪音等级，得到噪音等级。
通过采用上述技术方案，通过设置预设噪音等级，可以方便人为直观的判断噪音对人的伤害。
可选的，在所述基于所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图，得到检测结果之前，还包括：
自动保存所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图。
通过采用上述技术方案，通过设置将第一目标噪音波形图和第二目标噪音波形图进行自动保存，可便于后续进行数据追溯，避免数据丢失。
可选的，所述输出信号进行音频分析处理，包括：
将所述输出信号输入至音频放大电路进行放大。
通过采用上述技术方案，通过对输出信号进行放大，可便于对音频进行分析处理，例如对杂波进行过滤。
可选的，在所述将所述输出信号输入至音频放大电路进行放大之后，还包括：将放大后的输出信号进行数模转换。
通过采用上述技术方案，通过对输出信号进行数字信号和模拟信号的相互转换，可便于后续使用示波器进行观察和分析。
可选的，所述将麦克风放置在运行中的产品周侧，包括：将所述麦克风放置在距离运行中的产品的10mm周侧。
通过采用上述技术方案，通过将麦克风放置在产品的10mm周侧，可以更佳精准的采集产品的所产生的噪音。
第二方面，本申请提供一种产品异响、异音智能检测系统，采用如下技术方案：
一种产品异响、异音智能检测系统，应用于上述任一项所述的方法，包括：麦克风；声卡采集器，连接所述麦克风；音频功率放大器，连接所述声卡采集器；音频分析处理器，连接所述音频功率放大器；示波器，连接所述音频分析处理器；电脑，连接所述示波器。
通过采用上述技术方案，通过设置麦克风可以实时采集噪音；通过设置声卡采集器可以对麦克风采集的音频信号进行收集；通过设置音频功率放大器可以对声卡采集器采集的音频进行放大；通过设置音频处理器，可以实现对音频放大器输出的音频进行杂波过滤处理，过滤掉异常音频；通过设置示波器，可以便于测试人员观察噪音的音频波形图，分析噪音的振幅，频率等参数；通过设置电脑，可以对检测的数据进行存储，以便于后续进行数据追溯。
可选的，产品异响、异音智能系统，还包括：数模转换器，所述数模转换器连接在所述音频分析处理器和所述示波器之间。
通过采用上述技术方案，通过设置数模转换器可以对音频处理器过滤后的音频进行数字信号和模拟信号的相互转换，可方便测试人员使用示波器进行观察和分析。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过将麦克风放置在产品的周侧，启动产品进行运行，可以检测到产品运行时的噪音也即异响、异音以及周围环境中的噪音，以作为第一噪音，通过对第一噪音进行音频处理，可以得到第一目标噪音波形图，通过停止产品，可以得到检测周围环境的第二噪音，通过对第二噪音进行音频处理，可以得到第二目标噪音波形图，最终通过第一目标噪音波形图和第二目标噪音波形图，可以得到排除环境中声音的干扰以及其他产品工作时的噪音的检测结果，以提高噪音检测的科学性和准确性。
2.通过第一目标噪音波形图，可以得到对应的第一噪音声压值，通过第一噪音声压值可以计算出产品工作时产生的第一噪音值；通过第二目标噪音波形图，可以得到对应的第二噪音声压值，通过第二噪音声压值可以计算出产品工作时产生的第二噪音值；最后通过第一噪音声压值、第二噪音声压值和声压标准值，可以得到准确性目标产品噪音值，其整个逻辑过程简单，易于人为操作及分析。
3.通过设置将第一目标噪音波形图和第二目标噪音波形图进行自动保存，可便于后续进行数据追溯，避免数据丢失。
附图说明
图1是本申请实施例中公开的产品异响、异音智能检测方法的流程示意图；
图2是本申请实施例中公开的产品异响、异音智能系统中示波器所显示的检测产品在运行过程中周边环境的噪音波形；
图3是本申请实施例中公开的产品异响、异音智能系统中示波器所显示的检测产品在停止运行后的周边环境的噪音波形；
图4是本申请实施例中公开的产品异响、异音智能系统中各器件电路连接示意图。
附图标记说明：
10、麦克风；20、声卡采集器；30、音频功率放大器；40、音频分析处理器；50、示波器；60、电脑；70、数模转换器；A、测试产品。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作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。
参见图1，本发明一实施例公开了一种产品异响、异音智能检测方法，包括如下步骤：S10、将麦克风放置在产品周侧，启动所述产品，采集到第一噪音；
其中，将麦克风放置在产品周侧，例如产品的上下左右前后任一侧或多侧，例如放置距离为10mm，以更佳精准的采集产品所产生的噪音；第一噪音中掺杂着产品本身在运行过程中所产生的噪音和周围环境产生的噪音，周围环境产生的噪音(异音、异响)可以为人声、建筑噪音、汽车行驶噪音以及其他产品运行的声音等，后续统称为背景噪音。
S20、所述麦克风基于所述第一噪音，输出信号进行音频分析处理，得到第一目标噪音波形图；
其中，音频分析处理可以为对输入信号也即音频信号进行放大、过滤杂音等处理，其放大是将音频信号输入发大电路中进行放大，以便于对音频进行分析处理，例如方便在音频处理器中对杂波进行过滤；得到的第一目标噪音波形图可理解为通过示波器将处理后的音频信号进行显示的波形图，可参见图2。
另外，为了便于后续测试人员使用示波器进行观察和分析，还可以增加数模转换器，对输出信号进行数字信号和模拟信号的相互转换。
S30、停止所述产品，采集周围环境产生的第二噪音；
其中，第二噪音也即背景噪音，排除测试产品运行发出的声音。
S40、所述麦克风基于所述第二噪音，输出信号进行音频分析处理，得到第二目标噪音波形图；
其中，第二目标噪音波形图同样可理解为通过示波器将音频处理后的音频信号进行显示的波形图，可参见图3，由图3中波的峰值可知，所测环境存在一定的背景噪音。
S50、基于所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图，得到检测结果。
其中，检测结果可理解为得到的具体分贝值，以及分贝等级，由测试人员进行判断该产品在运行时，是否符合噪音标准。
在此，可理解由电子设备端进行智能计算，得出检测结果，该电子设备可以为具有数据处理能力的电脑，由电脑基于波形图进行抓取数据基于预设公式进行计算所得，具体公式请参见下述。
在另一实施例中，步骤S50，具体包括：
S51、基于所述第一目标噪音波形图，得到第一噪音声压值；
其中，关于噪音声压值，可以由示波器外接的麦克风中的声音传感器基于声音的震动产生电流信号，电流信号由示波器通过功率放大器转换成电压信号，再通过示波器进行显示，如图2所示，关于电压在一段时间的峰值，可由电脑端进行获取或直接由测试人员进行读取，图中X轴表示测试时间，Y轴表示电压值，在图2左下角显示的Vp+(145.02mv)、VP-(-218.26mv)两者即是一段时间内的上下峰值，选取两者中绝对值最大的值也即218.26mv作为第一噪音声压值的转换值，进而得到第一噪音声压值。
在此说明，由于噪音声压值的单位为Pa，需要将电压值218.26mv进行Pa单位的转换，在转换的过程中需要涉及麦克风也即话筒的灵敏度，灵敏度是话筒在单位声压激励下输出电压与输入声压的比值，其单位是mV/Pa，也即通过输出电压与灵敏度的比值可得到声压，举例而言，当灵敏度为1mV/Pa，得到的输出电压为218.26mv时，声压等于218.26Pa。其中，由于麦克风种类众多，其灵敏度也不相同，在本实施例中并不限定。
S52、基于所述第一噪音声压值计算出产品工作时产生的第一噪音值；
其中，基于第一噪音声压值计算出产品工作时产生的第一噪音值，可基于公式：
Figure BDA0003806402710000051
Figure BDA0003806402710000052
GdB1表示产品在检测环境中工作产生的噪音也即异响、异音，单位为db，v1表示第一噪音声压值，v0表示声压标准值＝2*10-5Pa。
S53、基于所述第二目标噪音波形图，得到第二噪音声压值；
其中，关于噪音声压值可以由第二目标噪音波形图的直接得到，参见图3左下角显示的Vp+(35.645mv)、VP-(-48.34mv)，选取两者中绝对值最大的值48.34mv作为第二噪音声压值的转换值，进而由转换得到第二噪音声压值，具体转换可参见上述，在此不再赘述。
S54、基于所述第二噪音声压值计算出产品工作时产生的第二噪音值；
其中，基于第二噪音声压值计算出产品工作时产生的第二噪音值，可基于公式：
Figure BDA0003806402710000061
Figure BDA0003806402710000062
Figure BDA0003806402710000063
表示检测环境产生的背景噪音，单位为db，v2表示第二噪音声压值，v0表示声压标准值＝2*10-5Pa。
S55、基于所述第一噪音声压值、所述第二噪音声压值和声压标准值，得到目标产品噪音值；
其中，得到目标产品噪音值，可以参见公式：GdB＝GdB1-GdB2，GdB表示产品本身在运行过程中所产生的噪音也即目标产品噪音值。
在另一实施例中，在步骤S50后，还包括：所述目标产品噪音值基于预设噪音等级，得到噪音等级。
其中，等级例如分为三个危害等级SH1、SH2和SH3，可使得测试人员基于等级进行判断噪音的程度，基于正常人的听力范围，可对级SH1、SH2和SH3进行分贝范围的设置，例如SH1表示Gdb≤20db；SH2表示20db＜Gdb≤50db；SH3表示Gdb>50db，当然在此，并不限定，可由专业测试人员在电脑端进行设定，在得到产品本身在运行时所产生的噪音分贝后，自行判断出所属等级，以增加准确性；当然，这可由测试人员进行自行判断。
在另一实施例中，为了便于测试人员对测试的数据进行追溯，在步骤S50之前，可在示波器上连接电子设备例如电脑，在电脑上设置自动保存第一目标噪音波形图和第二目标噪音波形图的功能。
参见图4，为了更清楚的解释一种产品异响、异音智能检测方法所应用的系统，本发明另一实施例公开了一种产品异响、异音智能检测系统，包括：麦克风10、声卡采集器20、音频功率放大器30、音频分析处理器40、示波器50、电脑60和数模转换器70。
其中，麦克风10放置在测试产品A的周侧10mm处的位置，其周侧可以是上下左右前后中任一侧或多侧，用于实时采集噪音；声卡采集器20连接麦克风10，用于对麦克风10采集的音频信号进行收集；音频功率放大器30，连接所述声卡采集器20，用于对声卡采集器20采集的音频进行放大；音频分析处理器40，连接所述音频功率放大器30，用于对音频功率放大器30输出的音频进行杂波过滤处理，过滤掉异常音频；示波器50，连接所述音频分析处理器40，用于便于测试人员观察噪音的音频波形图，分析噪音的振幅，频率等参数；电脑60，连接所述示波器50，用于对检测的数据进行存储，以便于后续进行数据追溯。
另外，为了方便测试人员使用示波器进行观察和分析，将数模转换器70设置在音频分析处理器40和示波器50之间。
综上，本申请公开的一种产品异响、异音智能检测方法和系统，通过将麦克风10放置在测试产品A的周侧，启动产品进行运行，可以检测到产品运行时的噪音也即异响、异音以及周围环境中的噪音，以作为第一噪音，通过对第一噪音进行音频处理，可以得到第一目标噪音波形图，通过停止产品运行，可以得到检测周围环境的第二噪音，通过对第二噪音进行音频处理，可以得到第二目标噪音波形图，最终通过第一目标噪音波形图和第二目标噪音波形图，可以得到排除环境中声音的干扰以及其他产品工作时的噪音的检测结果，以提高噪音检测的科学性和准确性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (9)

1.一种产品异响、异音智能检测方法，其特征在于，包括：
将麦克风放置在产品周侧，启动所述产品，采集到第一噪音，其中，所述第一噪音中掺杂着产品本身产生的噪音和周围环境产生的噪音；
所述麦克风基于所述第一噪音，输出信号进行音频分析处理，得到第一目标噪音波形图；
停止所述产品，采集周围环境产生的第二噪音；
所述麦克风基于所述第二噪音，输出信号进行音频分析处理，得到第二目标噪音波形图；
基于所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图，得到检测结果。
2.根据权利要求1所述的产品异响、异音智能检测方法，其特征在于，所述基于所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图，得到检测结果，具体包括：
基于所述第一目标噪音波形图，得到第一噪音声压值；
基于所述第一噪音声压值计算出产品工作时产生的第一噪音值；
基于所述第二目标噪音波形图，得到第二噪音声压值；
基于所述第二噪音声压值计算出产品工作时产生的第二噪音值；
基于所述第一噪音声压值、所述第二噪音声压值和声压标准值，得到目标产品噪音值。
3.根据权利要求2所述的产品异响、异音智能检测方法，其特征在于，在所述基于所述第一噪音声压值、所述第二噪音声压值和声压标准值，得到目标产品噪音值之后，还包括：
所述目标产品噪音值基于预设噪音等级，得到噪音等级。
4.根据权利要求1所述的产品异响、异音智能检测方法，其特征在于，在所述基于所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图，得到检测结果之前，还包括：
自动保存所述第一目标噪音波形图和所述第二目标噪音波形图。
5.根据权利要求1所述的产品异响、异音智能检测方法，其特征在于，所述输出信号进行音频分析处理，包括：
将所述输出信号输入至音频放大电路进行放大。
6.根据权利要求1所述的产品异响、异音智能检测方法，其特征在于，在所述将所述输出信号输入至音频放大电路进行放大之后，还包括：
将放大后的输出信号进行数模转换。
7.根据权利要求1所述的产品异响、异音智能检测方法，其特征在于，所述将麦克风放置在产品周侧，包括：
将所述麦克风放置在距离所述产品10mm的周侧。
8.一种产品异响、异音智能系统，应用于如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，包括：
麦克风；
声卡采集器，连接所述麦克风；
音频功率放大器，连接所述声卡采集器；
音频分析处理器，连接所述音频功率放大器；
示波器，连接所述音频分析处理器；
电脑，连接所述示波器。
9.根据权利要求8所述的产品异响、异音智能系统，其特征在于，还包括：数模转换器，所述数模转换器连接在所述音频分析处理器和所述示波器之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115662460A (zh) * 2022-12-29 2023-01-31 杭州兆华电子股份有限公司 一种工业设备的异常音提取方法

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