CN207751640U - 一种具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块，包括触发感知单元、声音信号采集单元、主处理单元、结果指示单元、处理完成提示单元、存储单元、通信单元和复位单元；本实用新型通过触发感知单元和主处理单元检测到触发信号后，启动声音信号采集，计算声音信号的频谱，结合可设的声音处理参数和声音检测参数对频谱进行特征提取和分析，输出频谱分析结果，方便集成至基于声发射技术的金属容器质量检测设备，能用于金属容器的真空度检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及基于声频分析的产品质量检测领域，尤其涉及基于声发射技术的金属容器质量检测。
背景技术
随着对产品质量的要求越来越严格，密封产品的真空度检测显得尤为重要。在基于声频分析的产品密封性检测领域，一般是通过计算产品的真空度来判断产品的密封性，目前主要有人工打检法和在线自动打检法。人工打检法是一种人工方法，检测者手持工具敲打产品的某个部位，根据声音判断产品的真空度是否合格，该方法依赖于检测者的经验，不仅效率低而且可靠性极差。在线自动打检法，可适用于自动化生产线，利用机械力或电磁力使产品某个部位振动发出声音，再由检测装置对声音进行采集和分析，获得检测结果，现有方法或存在检测装置的声音采集分析功能分散导致难于集成至整机检测设备、或存在检测速度慢、或存在检测准确度低、或存在对噪声敏感等问题，使实际应用受到限制。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块，本实用新型将采集触发命令识别、声音采集、声音处理及结果保存、声音参数设置与查询、通信、声音处理结果输出等功能集成于一个模块，该模块易于集成至基于声发射技术的金属容器质量检测设备，具有检测速度快、检测准确度高等效果，而且可以保存产品检测结果，便于质量监控与管理。
本实用新型的目的通过以下的技术方案来实现：
一种具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块，包括：触发感知单元、声音信号采集单元、主处理单元、结果指示单元、处理完成提示单元、存储单元、通信单元和复位单元；
所述触发感知单元连接主处理单元，用于感知声音采集触发信号；
所述声音信号采集单元与主处理单元连接，对声音信号采集和预处理；
所述主处理单元包括声音频谱分析单元，并分别与所述触发感知单元、声音信号采集单元、结果指示单元、处理完成提示单元连接，用于接收声音信号并对频谱进行计算和分析，获得频谱分析结果；
所述结果指示单元与主处理单元连接，并接受主处理单元发送的声音结果，以指示声音信号的频谱分析结果；
处理完成提示单元与主处理单元连接，用于提示已完成一次新的声音信号采集处理过程；
所述存储单元和通信单元分别与主处理单元互连，用于保存设置的声音处理参数和声音检测参数以及对声音处理参数、声音检测参数的设置和查询；
所述复位单元与所述主处理单元连接，用于对主处理单元进行复位重启。
与现有技术相比，本实用新型的一个或多个实施例可以具有如下优点：
①即能根据可设的声音处理参数计算一段声音信号的频谱特征数据，也能按照可设的声音检测参数对频谱特征数据进行分析，便于基于声频分析的实际应用；②在一个模块上集成了采集触发命令识别、声音采集、声音处理及结果保存、声音参数设置与查询、通信、声音处理结果输出等功能，体积小且功能齐全，易于集成至基于声发射技术的金属容器质量检测设备。
附图说明
图1是具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块结构示意图；
图2是具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块工作流程示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本实用新型实施方式作进一步详细的描述。
如图1所示，为具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块结构，包括触发感知单元1、声音信号采集单元2、主处理单元3、结果指示单元5、处理完成提示单元6、存储单元7、通信单元8和复位单元9；
所述触发感知单元连接主处理单元，用于感知声音采集触发信号；
所述声音信号采集单元与主处理单元连接，对声音信号采集和预处理；
所述主处理单元包括声音频谱分析单元4，并分别与所述触发感知单元、声音信号采集单元、结果指示单元、处理完成提示单元连接，用于接收声音信号并对频谱进行计算和分析，获得频谱分析结果；
所述结果指示单元与主处理单元连接，并接受主处理单元发送的声音结果，以指示声音信号的频谱分析结果；
处理完成提示单元与主处理单元连接，用于提示已完成一次新的声音信号采集处理过程；
所述存储单元和通信单元分别与主处理单元互连，用于保存设置的声音处理参数和声音检测参数以及对声音处理参数、声音检测参数的设置和查询；
所述复位单元与所述主处理单元连接，用于对主处理单元进行复位重启。
上述声音频谱分析单元包括计算声音信号的频谱器，该频谱器按照所述声音处理参数计算频谱特征数据，并结合声音检测参数对频谱特征参数数据进行分析，给出频谱分析结果。
上述声音处理参数包括：频谱峰值应寻找的个数、寻找频谱峰值的频率范围及频谱峰值点的最小频率间隔值；
上述声音检测参数包括：正常频谱峰值对应的频率范围及正常频谱峰值的强度范围。
上述主处理单元基于DSP或FPGA处理器实现。
上述结果指示单元采用高电平信号或低电平信号进行结果指示，其指示的频谱分析结果表示：声音信号的频谱分析结果满足或不满足声音检测参数。
如图2所示，具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块原理如下：⑴模块初始化配置：①通过通信单元8将声音处理参数设置为最佳或从存储单元7中读取已设置的最佳声音处理参数；②通过通信单元8将声音检测参数设置为最佳或从存储单元7中读取已设置的最佳声音检测参数；③如果进行了新的参数设置，将新设置的声音处理参数或声音检测参数保存至存储单元7。⑵模块对声音信号进行在线采集和处理：①触发感知单元1将采集触发信号传递给主处理单元3；②主处理单元3控制声音信号采集单元2采集一段声音；③声音频谱分析单元4计算该声音信号的频谱，按照声音处理参数提取频谱特征数据，结合声音检测参数对频谱特征数据进行分析，获得频谱分析结果；④将频谱特征数据和频谱分析结果保存至存储单元7；⑤结果指示单元5输出一个信号用于指示频谱分析结果；⑥处理完成提示单元6提示已完成一次声音信号采集和处理。⑶主处理单元3复位控制：当复位单元9检测到主处理单元3运行异常时，其对主处理单元3进行复位重启。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (5)
1.一种具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块，其特征在于，所述模块包括触发感知单元、声音信号采集单元、主处理单元、结果指示单元、处理完成提示单元、存储单元、通信单元和复位单元；
所述触发感知单元连接主处理单元，用于感知声音采集触发信号；
所述声音信号采集单元与主处理单元连接，对声音信号采集和预处理；
所述主处理单元包括声音频谱分析单元，并分别与所述触发感知单元、声音信号采集单元、结果指示单元、处理完成提示单元连接，用于接收声音信号并对频谱进行计算和分析，获得频谱分析结果；
所述结果指示单元与主处理单元连接，并接受主处理单元发送的声音结果，以指示声音信号的频谱分析结果；
处理完成提示单元与主处理单元连接，用于提示已完成一次新的声音信号采集处理过程；
所述存储单元和通信单元分别与主处理单元互连，用于保存设置的声音处理参数和声音检测参数以及对声音处理参数、声音检测参数的设置和查询；
所述复位单元与所述主处理单元连接，用于对主处理单元进行复位重启。
2.如权利要求1所述的具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块，其特征在于，所述声音频谱分析单元包括计算声音信号的频谱器，该频谱器按照所述声音处理参数计算频谱特征数据，并结合声音检测参数对频谱特征参数数据进行分析，给出频谱分析结果。
3.如权利要求1所述的具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块，其特征在于，
所述声音处理参数包括：频谱峰值应寻找的个数、寻找频谱峰值的频率范围及频谱峰值点的最小频率间隔值；
所述声音检测参数包括：正常频谱峰值对应的频率范围及正常频谱峰值的强度范围。
4.如权利要求1所述的具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块，其特征在于，所述主处理单元基于DSP或FPGA处理器实现。
5.如权利要求1所述的具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块，其特征在于，所述结果指示单元采用高电平信号或低电平信号进行结果指示。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201820151200.0U CN207751640U (zh) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | 一种具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块 |
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| CN201820151200.0U CN207751640U (zh) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | 一种具有频谱分析功能的声音信号采集处理模块 |
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| CN207751640U true CN207751640U (zh) | 2018-08-21 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109443525A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-08 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种设备异响检测系统及检测方法 |
| CN112397090A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-23 | 电子科技大学 | 一种基于fpga的实时声音分类方法及系统 |
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2018
- 2018-01-30 CN CN201820151200.0U patent/CN207751640U/zh active Active
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