CN112051083A - 异音采集装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一异音采集装置及方法，装置包括：静音箱、静音单元，静音单元设置在静音箱内，静音单元设置有放置槽和采音结构，放置槽设置于静音单元的一端，采音结构设置在静音单元内与放置槽相对的一端，静音单元内设置有传感器；驱动机构，设置在静音箱内部并与静音单元的一侧壁固定连接，或者，驱动机构设置在静音箱外部并与静音箱的一侧壁固定连接；控制机构，设置在静音箱外部，并与静音单元和驱动机构连接，用于控制驱动机构旋转。方法包括：获取样本装置工作时发出的第一声音信号；旋转样本装置至不同角度，获取不同角度下样本装置发出的声音信号。整个过程自动进行，不仅采集效率高，而且采集结果具有较高的准确性。

Description

异音采集装置及方法

技术领域

本发明涉及设备检测技术领域，特别涉及一种异音采集装置及方法。

背景技术

在传统的设备制造领域，例如风扇或者电机的生产线上，对设备的异响检测采集基本上靠人为判断。但是这种方式有多种缺点：第一、容易受产线测试人员的测试方法和测试水平的的影响，导致对设备异响的检测没有统一的标准，流入市场的产品的质量参差不齐；第二、容易受测试人员主观因素的影响，大量重复、单调的听音劳动容易使人耳产生听觉疲劳，进而影响测试人员的主观判断，最终影响异音检测的准确性；第三、声音采集效率低。随着科技高速发展，市场上对各类产品的质量和数量的需求不断增加，应用上述异音采集及检测方式，已远远不能满足生产发展的需要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种异音采集装置及方法，不仅采集效率高，而且采集结果具有较高的准确性。

本发明的第一方面，提供了一种异音采集装置，包括：静音箱，用于隔绝外界杂音；静音单元，设置在静音箱内，静音单元设置有放置槽和采音结构，放置槽设置于静音单元的一端，用于放置待采音的样本装置，采音结构设置在静音单元内与放置槽相对的一端，静音单元内设置有传感器，传感器用于接收声音信号并将声音信号转换为电信号；驱动机构，设置在静音箱内部，并与静音单元的一侧壁固定连接，驱动机构用于带动静音单元旋转，或者，驱动机构设置在静音箱外部，并与静音箱的一侧壁固定连接，驱动机构用于带动静音箱旋转进而带动静音单元旋转；控制机构，设置在静音箱外部，并与静音单元和驱动机构连接，用于控制驱动机构旋转。

根据本发明第一方面实施例的异音采集装置，至少具有如下有益效果：将待采集的样本装置放置在静音单元的放置槽内，静音单元内设置的传感器负责采集工作状态的装置发出的声音信号，并将声音信号转换成电信号。而整个静音单元设置在静音箱内，能够隔绝外界杂音，使得采集结果更准确。控制机构控制驱动机构带动静音单元旋转，进而带动静音单元内放置的待采集装置旋转，控制机构接收并分析传感器传递的电信号，以分析出样本装置是否存在异常。工作状态中，旋转的样本装置更容易暴露问题，使得异音采集结果更准确。整个过程自动进行，不仅采集结果更准确，而且采集效率更高。

根据本发明的一些实施例，传感器包括振动传感器和声音传感器，振动传感器设置于放置槽上，振动传感器用于接收样本装置发出的第二声音信号，声音传感器设置于采音结构上，用于接收样本装置发出的第一声音信号。放置槽上固定设置有样本装置和振动传感器，在样本装置工作时，如果有异常振动，振动传感器接收到第二声音信号，将第二声音信号传递给控制机构，控制机构分析出第二声音信号异常，准确判断出样本装置的异常。在放置槽相对一端的采音结构上设置有声音传感器，用于采集样本装置在工作时发出的第一声音信号，声音传感器将采集的声音信号转换为电信号，再将电信号传递给控制机构，控制机构接收并分析声音传感器传递的电信号，准确判断样本装置的异常。

根据本发明的一些实施例，采音结构设置为锥斗状，采音结构的大端靠近放置槽，采音结构的小端固定在静音单元内。采音结构的大端靠近样本装置，能够收集更多的声音信号，小端固定设置于静音单元内，便于声音信号的收集汇聚。静音锥斗状的采音结构能够更好的采集相对一端样本装置发出的声音信号，使得样本装置声音采集的结果更准确。

根据本发明的一些具体实施例，声音传感器设置于采音结构小端的底部中间位置。将声音传感器设置于采音结构小端的底部中间的位置，便于声音信号经过锥斗的一系列反射累计，采集更多的声音信号，使声音采集信号的结果更准确。

根据本发明的一些实施例，静音单元与驱动机构连接的侧壁或静音箱与驱动机构连接的侧壁所在的面均垂直于放置槽所在一端的面。在样本装置工作时，驱动机构可以给样本装置一个垂直方向的角加速度，使得样本装置更易暴露出潜在的问题。使得检测结果更准确。

根据本发明的一些实施例，静音单元还设置有箱盖和连接管，箱盖与静音单元的一侧壁外部通过连接管连接，箱盖和连接管用于静音单元的空气回流。设置有连接管，连接静音单元侧壁和箱盖，便于样本装置的出风口的气流沿着连接管回到样本装置的入风口，避免气流声的产生，使得对样本装置的采音结果更准确。

根据本发明的一些实施例，静音单元设置有四个，四个静音单元之间两两固定连接，静音单元与连接管连接的一侧，设置于与其他静音单元连接面的相对侧，驱动机构用于带动四个静音单元旋转。

本发明的第二方面，提供了一种异音采集方法，包括：获取样本装置工作时发出的第一声音信号；旋转样本装置至不同角度，获取不同角度下样本装置发出的声音信号。

根据本发明第二方面实施例的异音采集方法，至少具有如下有益效果：样本装置在不同姿态工作时，可以暴露不同部位的问题，通过对工作状态的正常姿态下的样本装置的声音的采集，以及样本装置旋转到不同角度，对不同的姿态下的样本装置的声音的采集，可以采集不同姿态下的样本装置的声音信号，进而更全面的采集样本装置的声音信号，使得对样本装置的声音信号采集更全面、准确。

根据本发明的一些实施例，旋转样本装置至不同角度，获取不同角度下样本装置发出的声音信号包括：旋转样本装置至第一角度，获取样本装置停止旋转时发出的第二声音信号；旋转样本装置至第二角度，获取样本装置停止旋转时发出的第三声音信号；旋转样本装置至第三角度，获取样本装置停止旋转时发出的第四声音信号。样本装置在不同的姿态下工作时，可以暴露不同部位的问题。通过对第一角度、第二角度以及第三角度下样本装置声音信号的采集，可以对样本装置的声音信号采集更准确、全面。

根据本发明的一些实施例，旋转样本装置至不同角度，获取不同角度下样本装置发出的声音信号，包括：在垂直于样本装置的方向，对样本装置施加一个角加速度；获取旋转过程中样本装置发出的第五声音信号。在受到垂直方向的角加速度的驱动下，样本装置更易暴露潜在问题，对样本装置异音的采集及检测结果更准确。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的异音采集装置的各模块连接示意图；

图2为本发明另一实施例的异音采集装置的各模块连接示意图；

图3为本发明实施例的异音采集装置的局部静音单元与驱动机构连接结构示意图；

图4为本发明实施例的异音采集装置的整体静音单元与驱动机构连接结构示意图；

图5为本发明实施例的异音采集装置的多个静音单元与驱动机构连接结构示意图；

图6为本发明实施例的异音采集方法的流程图。

附图标记：

静音箱100、静音单元200、放置槽210、采音结构220、声音传感器230、振动传感器240、连接管250、箱盖260、驱动机构300、控制机构400、显示机构500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

参照图1、图2和图3，本发明实施例的第一方面，提出了一种异音采集装置，包括：静音箱100，用于隔绝外界杂音；静音单元200，设置在静音箱100内，静音单元200设置有放置槽210和采音结构220，放置槽210设置于静音单元200的一端，用于放置待采音的样本装置，采音结构220设置在静音单元200内与放置槽210相对的一端，静音单元200内设置有传感器，传感器用于接收声音信号并将声音信号转换为电信号；驱动机构300，设置在静音箱100内部，并与静音单元200的一侧壁固定连接，驱动机构300用于带动静音单元200旋转，或者，驱动机构300设置在静音箱100外部，并与静音箱100的一侧壁固定连接，驱动机构300用于带动静音箱100旋转进而带动静音单元200旋转；控制机构400，设置在静音箱100外部，并与静音单元200和驱动机构300连接，用于控制驱动机构300旋转。

其中，驱动机构300与静音箱100连接控制静音箱100旋转，可以更好的屏蔽驱动机构300制造的噪音；驱动机构300设置在静音箱100内部，并与静音单元200连接，比较容易实现，但是容易制造噪音，对样本装置声音信号的采集具有一定的干扰作用，但是通过控制机构400对声音信息的中噪音信号的处理，也可以得到相对较为准确的声音信息。

具体的，一方面，控制机构400控制驱动机构300的旋转，进而控制样本装置的姿态。不同姿态的样本装置发出的声音信号不同，使得采集的样本装置的声音信号更全面准确。另一方面，控制机构400控制驱动机构300的旋转速度，在样本装置收到一个垂直方向的角加速度时，更容易暴露潜在的问题。控制机构400还可以接收并分析传感器传递的声音信号，最终检测样本装置是否存在异音而判断样本装置是否存在不良，对样本装置的声音信号的采集更准确、全面，使得异音检测结果更可靠。

进一步的，放置槽210设置为限位结构，用于放置并固定样本装置。

将样本装置放置在静音单元200的放置槽210内，采音结构220上设置的传感器负责采集工作状态的装置发出的声音信号并转换成电信号。而整个静音单元200设置在静音箱100内，能够隔绝外界杂音，使得采集结果更准确。控制机构400控制驱动机构300带动静音单元200旋转，进而带动静音单元200内放置的样本装置旋转，控制机构400接收并分析传感器传递的电信号，以分析出样本装置是否存在异常。工作状态中，旋转的样本装置更容易暴露问题，使得异音采集结果更准确。整个过程自动进行，不仅采集结果更准确，而且采集效率更高。

在本发明的一些实施例中，传感器包括振动传感器240和声音传感器230，振动传感器240设置于放置槽210上，振动传感器240用于接收样本装置发出的第二声音信号，声音传感器230设置于采音结构220上，用于接收样本装置发出的声音信号。放置槽210上固定设置有样本装置和振动传感器240，在样本装置工作时，如果有异常振动，振动传感器240接收到第二声音信号，将第二声音信号传递给控制机构400，控制机构400分析出第二声音信号异常，准确判断出样本装置的异常。在放置槽210相对一端的采音结构220上设置有声音传感器230，用于采集样本装置在工作时发出的第一声音信号，声音传感器230将采集的第一声音信号转换为电信号，再将电信号传递给控制机构400，控制机构400接收并分析声音传感器230传递的电信号，准确判断样本装置的异常。具体的，第二声音信号为振动音信号。

进一步的，异音采集装置还包括电流电压测量单元，当电流电压出现异常时，证明装置内部电路出现短路、断开或者其他问题，可以提前检测样本装置潜在的问题，避免不良品流入市场，给品牌或者公司带来经济或者名誉损失。

在本发明的一些实施例中，采音结构220设置为锥斗状，采音结构220的大端靠近放置槽210，采音结构220的小端固定在静音单元200内。采音结构220的大端靠近样本装置，能够收集更多的声音信号，小端固定设置于静音单元200内与放置槽210相对的一端，便于声音信号的收集汇聚。静音锥斗状的采音结构220能够更好的采集相对一端样本装置发出的声音信号，使得样本装置声音采集的结果更准确。

在本发明的一些实施例中，声音传感器230设置于采音结构220小端的底部中间位置。将声音传感器230设置于采音结构220小端的底部中间的位置，便于声音信号经过锥斗的一系列反射累计，采集更多的声音信号，使声音采集信号的结果更准确。

在本发明的一些实施例中，静音单元200与驱动机构300连接的侧壁或静音箱100与驱动机构300连接的侧壁所在的面均垂直于放置槽210所在一端的面。在样本装置工作时，驱动机构300可以给样本装置一个垂直方向的角加速度，使得样本装置更易暴露出潜在的问题。使得检测结果更准确。

参照图4，在本发明的一些实施例中，静音单元200还设置有箱盖260和连接管250，箱盖260与静音单元200的一侧壁外部通过连接管250连接，箱盖260和连接管250用于静音单元200的空气回流。设置有连接管250，连接静音单元200侧壁和箱盖260，便于样本装置的出风口的气流沿着连接管250回到样本装置的入风口，避免气流声的产生，使得对样本装置的采音结果更准确。

参照图5，在本发明的一些实施例中，静音单元200设置有四个，四个静音单元200之间两两固定连接，静音单元200与连接管250连接的一侧，设置于与其他静音单元200连接面的相对侧，驱动机构300用于带动四个静音单元200旋转。

进一步的，放置槽210设置为两层，两层之间设置有阻尼材料。阻尼材料具有将固体机械振动能转变为热量而耗散的材料，能够减弱振动和噪声，阻尼材料的设置可以有效减少振动声的干扰，对样本装置的声音信号的采集更准确。

具体的，为了减弱样本装置振动对声音信号的采集造成干扰，放置槽210与样本装置接触的位置可以设置为软体结构。放置槽210外壁设置有吸音材料。

具体的，声音传感器230设置为定向采音传感器，定向采音传感器包括PU传感器和硅麦传感器中的一种或两种的组合。

进一步的，异音采集装置还包括显示机构500，显示机构500设置在静音箱100外部，显示机构500与控制机构400连接，用于显示控制机构400对样本装置采音的分析结果。

参照图6，本发明实施例的第二方面，提供了一种异音采集方法，包括：

S100、获取样本装置工作时发出的第一声音信号；

S400、旋转样本装置至不同角度，获取不同角度下样本装置发出的声音信号。

样本装置在不同姿态工作时，可以暴露不同部位的问题，通过对工作状态的正常姿态下的样本装置的声音的采集，以及样本装置旋转到不同角度，对不同的姿态下的样本装置的声音的采集，可以采集不同姿态下的样本装置的声音信号，进而更全面的采集样本装置的声音信号，使得对样本装置的声音信号采集更全面、准确。

在本发明的一些实施例中，旋转样本装置至不同角度，获取不同角度下样本装置发出的声音信号包括：

S410、旋转样本装置至第一角度，获取样本装置停止旋转时发出的第二声音信号；

S420、旋转样本装置至第二角度，获取样本装置停止旋转时发出的第三声音信号；

S430、旋转样本装置至第三角度，获取样本装置停止旋转时发出的第四声音信号。

样本装置在不同的姿态下工作时，可以暴露不同部位的问题。通过对第一角度、第二角度以及第三角度下样本装置声音信号的采集，可以对样本装置的声音信号采集更准确、全面。具体的，第一角度为90度，第二角度为180度，第三角度为270度。

在本发明的一些实施例中，旋转样本装置至不同角度，获取不同角度下样本装置发出的声音信号，包括：

S200、在垂直于样本装置的方向，对样本装置施加一个角加速度；

S300、获取旋转过程中样本装置发出的第五声音信号。

在受到垂直方向的角加速度的驱动下，样本装置更易暴露潜在问题，对样本装置异音的采集及检测结果更准确。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

下面参考图1至图6，以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的异音采集装置。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

参照图1至图6，本发明的实施例提供了一种异音采集装置，包括：静音箱100，用于隔绝外界杂音；静音单元200，设置在静音箱100内，静音单元200设置为箱体，静音单元200设置有放置槽210、采音结构220、箱盖260和连接管250，箱盖260与静音单元200的一侧壁外部通过连接管250连接，箱盖260和连接管250用于静音单元200的空气回流，放置槽210设置于静音单元200的一端，用于放置待采音的样本装置，采音结构220设置在静音单元200内与放置槽210相对的一端，静音单元200内设置有传感器，传感器包括振动传感器240和声音传感器230，振动传感器240设置于放置槽210上，振动传感器240用于接收样本装置发出的第二声音信号，声音传感器230设置于采音结构220上，放置槽210设置为两层，两层之间设置有阻尼材料，放置槽210外壁设置有吸音材料，声音传感器230用于接收样本装置发出的声音信号，其中，采音结构220设置为锥斗状，采音结构220的大端靠近放置槽210，采音结构220的小端固定在静音单元200内与放置槽210相对的一端,声音传感器230设置于采音结构220小端的底部中间位置；驱动机构300，设置在静音箱100内部，并与静音单元200的一侧壁固定连接，驱动机构300用于带动静音单元200旋转，或者，驱动机构300设置在静音箱100外部，并与静音箱100的一侧壁固定连接，驱动机构300用于带动静音箱100旋转进而带动静音单元200旋转；控制机构400，设置在静音箱100外部，并与静音单元200和驱动机构300连接，用于控制驱动机构300旋转。其中，驱动机构300与静音箱100连接控制静音箱100旋转，可以更好的屏蔽驱动机构300制造的噪音；驱动机构300设置在静音箱100内部，并与静音单元200连接，比较容易实现，但是容易制造噪音，对样本装置声音信号的采集具有一定的干扰作用，但是通过控制机构400对声音信息的中噪音信号的处理，也可以得到相对较为准确的声音信息。进一步的，静音单元200与驱动机构300连接的侧壁或静音箱100与驱动机构300连接的侧壁所在的面均垂直于放置槽210所在一端的面。异音采集装置还包括电流电压测量单元，检测电流电压出现异常时，进而检测出装置内部电路是否出现短路、断开或者其他问题。异音采集装置还包括显示机构500，显示机构500设置在静音箱100外部，显示机构500与控制机构400连接，用于显示控制机构400对样本装置采音的分析结果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种异音采集装置，其特征在于，包括：

静音箱，用于隔绝外界杂音；

静音单元，设置在所述静音箱内，所述静音单元设置有放置槽和采音结构，所述放置槽设置于所述静音单元的一端，用于放置待采音的样本装置，所述采音结构设置在所述静音单元内与所述放置槽相对的一端，所述静音单元内设置有传感器，所述传感器用于接收声音信号并将所述声音信号转换为电信号；

驱动机构，设置在所述静音箱内部，并与所述静音单元的一侧壁固定连接，所述驱动机构用于带动所述静音单元旋转，

或者，

所述驱动机构设置在所述静音箱外部，并与所述静音箱的一侧壁固定连接，所述驱动机构用于带动所述静音箱旋转进而带动所述静音单元旋转；

控制机构，设置在所述静音箱外部，与所述驱动机构连接，用于控制所述驱动机构旋转。

2.根据权利要求1所述的异音采集装置，其特征在于，所述传感器包括振动传感器和声音传感器，所述振动传感器设置于所述放置槽上，所述振动传感器用于接收所述样本装置发出的第二声音信号，所述声音传感器设置于所述采音结构上，用于接收所述样本装置发出的第一声音信号。

3.根据权利要求1所述的异音采集装置，其特征在于，所述采音结构设置为锥斗状，所述采音结构的大端靠近所述放置槽，所述采音结构的小端固定在所述静音单元内。

4.根据权利要求3所述的异音采集装置，其特征在于，所述声音传感器设置于所述采音结构小端的底部中间位置。

5.根据权利要求1所述的异音采集装置，其特征在于，所述静音单元与所述驱动机构连接的侧壁或所述静音箱与所述驱动机构连接的侧壁所在的面均垂直于所述放置槽所在一端的面。

6.根据权利要求1所述的异音采集装置，其特征在于，所述静音单元还设置有箱盖和连接管，所述箱盖与静音单元的一侧壁外部通过所述连接管连接，所述箱盖和所述连接管用于所述静音单元的空气回流。

7.根据权利要求6所述的异音采集装置，其特征在于，所述静音单元设置有四个，四个所述静音单元之间两两固定连接，所述静音单元与所述连接管连接的一侧，设置于与其他所述静音单元连接面的相对侧，所述驱动机构用于带动四个所述静音单元旋转。

8.一种异音采集方法，其特征在于，包括：

获取样本装置工作时发出的第一声音信号；

旋转所述样本装置至不同角度，获取不同角度下所述样本装置发出的声音信号。

9.根据权利要求8所述的异音采集方法，其特征在于，所述旋转样本装置至不同角度，获取不同角度下样本装置发出的声音信号包括：

旋转所述样本装置至第一角度，获取所述样本装置停止旋转时发出的第二声音信号；

旋转所述样本装置至第二角度，获取所述样本装置停止旋转时发出的第三声音信号；

旋转所述样本装置至第三角度，获取所述样本装置停止旋转时发出的第四声音信号。

10.根据权利要求9所述的异音采集方法，其特征在于，所述旋转所述样本装置至不同角度，获取不同角度下所述样本装置发出的声音信号，包括：

在垂直于所述样本装置的方向，对所述样本装置施加一个角加速度；

获取旋转过程中所述样本装置发出的第五声音信号。

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