CN112129402B - 一种异响源探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异响源探测装置，包括：探测探头、微处理器以及探头移动指示器；探测探头包括多个传声器和支架；探测探头用于通过多个传声器采集待测物体的第一检测位置产生的第一声压信号；微处理器用于根据第一声压信号的大小关系，确定待测物体的异响源与第一检测位置之间的第一相对位置关系，并根据第一相对位置关系产生第一移动信号或第一探测完成信号；第一移动信号用于确定探测探头的第一待移动方向，第一探测完成信号用于确定待测物体的异响源探测完成；探头移动指示器用于根据第一移动信号指示第一待移动方向，或者根据第一探测完成信号指示待测物体的异响源探测完成。本申请能够实现高效、快速找到异响源的目的。

Description

一种异响源探测装置

技术领域

本发明涉及机械检测技术领域，尤其涉及一种异响源探测装置。

背景技术

随着科技的不断进步，人们的生活越来越离不开各种高效的机械设备，包括工厂中的生产设备和汽车等。在机械设备刚刚投入使用的过程中，一般不会存在异常的声音；当机械设备运行一段时间后，或多或少会出现一些不正常的声音，虽然机械设备出现异响并不意味着机械设备无法正常运行，但是异响会影响环境，造成噪音污染，同时，也会增加人们心中的不安，容易干扰正常的工作和生活。

相关技术中提供的异响源探测装置复杂，本身带有很多传感器，导致硬件成本较高；配置的异响源探测算法复杂，导致配置的芯片要求较高，芯片成本也就较高；其配置的软件***操作复杂，操作人员需要具备一定程度的声学理论知识，一般人较难掌握。综上所述，相关技术中提供的异响源探测装置成本高、操作复杂，不适合一般技术人员使用。

发明内容

本申请实施例通过提供一种异响源探测装置，解决了现有技术中异响源探测成本高、操作复杂的技术问题，实现了高效、简单探测异响源的目的，同时降低了异响源探测的成本。

本申请提供了一种异响源探测装置，包括探测探头、微处理器以及探头移动指示器；

探测探头包括多个传声器和具有多根支架臂的支架；多根支架臂的A端共同连接，多根支架臂的B端各设置一个传声器；多个传声器处于同一平面上；

探头移动指示器、多个传声器分别与微处理器电连接；其中，

探测探头用于通过多个传声器采集待测物体的第一检测位置产生的第一声压信号；

微处理器用于接收第一声压信号，并根据第一声压信号的大小关系，确定待测物体的异响源与第一检测位置之间的第一相对位置关系，并根据第一相对位置关系产生第一移动信号或第一探测完成信号；其中，第一移动信号用于确定探测探头的第一待移动方向，第一探测完成信号用于确定待测物体的异响源探测完成；

探头移动指示器用于接收第一移动信号或第一探测完成信号，并根据第一移动信号指示第一待移动方向，或者根据第一探测完成信号指示待测物体的异响源探测完成。

进一步地，微处理器，具体用于：

根据第一相对位置关系，确定待测物体的异响源是否处于第一检测位置的预设半径内；当待测物体的异响源处于第一检测位置的预设半径内，产生第一探测完成信号。

进一步地，微处理器，具体用于：

根据第一相对位置关系，确定待测物体的异响源是否处于第一检测位置的预设半径内；当待测物体的异响源不处于第一检测位置的预设半径内，产生第一移动信号。

进一步地，探头移动指示器，还用于：在根据第一移动信号指示第一待移动方向之后，通过多个传声器采集第二检测位置产生的第二声压信号，第二检测位置与第一检测位置不同；

微处理器，还用于：接收第二声压信号，并根据第二声压信号的大小关系，确定待测物体的异响源与第二检测位置之间的第二相对位置关系，并根据第二相对位置关系产生第二移动信号或第二探测完成信号；其中，第二移动信号用于确定探测探头的第二待移动方向，第二探测完成信号用于确定待测物体的异响源探测完成；

探头移动指示器，还用于：接收第二移动信号或第二探测完成信号，并根据第二移动信号指示探测探头的第三待移动方向，或者根据第二探测完成信号指示待测物体的异响源探测完成。

进一步地，当传声器的数量为4个，支架臂的数量为4根时，任意相邻的两根支架臂相互垂直；

探测探头，还用于：通过4个传声器采集第一检测位置产生的第一声压信号；

微处理器，还用于：对采集的4个第一声压信号按照由大到小的顺序排序，将排序后的4个第一声压信号分别记为V1、V2、V3以及V4；确定相邻两个第一声压信号之间的差值，将差值分别记为D1、D2以及D3；其中，D1＝V1-V2，D2＝V2-V3，D3＝V3-V4；将D1、D2以及D3分别与簇内差限值D0进行比较；当D1<D0，D2<D0，D3<D0时，确定待测物体的异响源处于第一检测位置的预设半径内，并产生第一探测完成信号；当D1<D0，D2>D0，D3<D0，或者D1>D0，D2<D0，D3>D0时，确定待测物体的异响源不处于第一检测位置的预设半径内，并产生第一移动信号。

进一步地，微处理器，还用于：

当D1<D0，D2>D0，D3<D0时，确定待测物体的异响源处于V1和V2所对应的两个传声器所处支架臂沿线的夹角之间；产生第一移动信号；第一移动信号用于确定探测探头的第一待移动方向，其中，第一待移动方向是指V1和V2所对应的两个传声器所处支架臂沿线的夹角之间的方向。

进一步地，微处理器，还用于：

当D1>D0，D2<D0，D3>D0时，确定待测物体的异响源处于V1所对应的传声器的所处支架臂的沿线上；产生第一移动信号；第一移动信号用于确定探测探头的第一待移动方向，其中，第一待移动方向是指V1所对应的传声器的所处支架臂的沿线方向。

进一步地，每根支架臂上设置有多个安装孔，安装孔用于安装传声器；

其中，安装传声器的安装孔与A端之间的距离是根据待测物体的异响源的异响频率确定的。

进一步地，装置，还包括：

带通***滤波器组、频率计权网络以及数据采集器，多个传声器与带通***滤波器组电连接；带通***滤波器组、频率计权网络、数据采集器、微处理器以及探头移动指示器依次电连接；

其中，带通***滤波器组用于对传声器采集的第一声压信号进行滤波；频率计权网络用于对滤波后的第一声压信号进行计权计算；数据采集器用于接收传声器与A端之间的距离；

微处理器，还用于：根据传声器与A端之间的距离和计权后的第一声压信号，确定待测物体的异响源与第一检测位置之间的第一相对位置关系。

进一步地，探头移动指示器，包括：

左方指示器、左前方指示器、前方指示器、右前方指示器、右方指示器、右后方指示器、后方指示器、左后方指示器以及探测完成指示器。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请通过多个传声器对待测物体进行探测获得声压信号，微处理器对传声器的声压信号进行判断，以确定异响源相对于当前探测位置的相对位置关系，再通过探头移动指示器指示异响源相对于当前探测位置的相对位置，快速找到异响源，进而实现高效、快速找到异响源的目的。

2、本申请中所使用的传感器只有传声器，本申请相对于相关技术而言，大大降低了硬件成本；使用本申请不需要具备相关的专业知识，只需要能够看懂探头移动指示器的指示，便能实现对异响源的探测，操作简单；本申请避免了相关技术中只能通过使用复杂的检测仪器，对待测物体的表面逐点进行检测的技术方案，本申请只需要对待测物体的部分点位进行检测，便能确定异响源的所在位置，节省了异响源检测时间，提高了异响源的检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的一种异响源探测装置的结构示意图；

图2是本申请提供的一种支架结构示意图；

图3是本申请提供的一种探测探头的结构示意图；

图4是本申请提供的一种异响源与传声器的分布示意图；

图5是本申请提供的一种探头移动指示器的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种异响源探测方法，解决了现有技术中异响源探测成本高、操作复杂的技术问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种异响源探测装置，探测装置包括探测探头、微处理器以及探头移动指示器；探测探头包括多个传声器和具有多根支架臂的支架；多根支架臂的A端共同连接，多根支架臂的B端各设置一个传声器；多个传声器处于同一平面上；探头移动指示器、多个传声器分别与微处理器电连接；其中，探测探头用于通过多个传声器采集待测物体的第一检测位置产生的第一声压信号；微处理器用于接收第一声压信号，并根据第一声压信号的大小关系，确定待测物体的异响源与第一检测位置之间的第一相对位置关系，并根据第一相对位置关系产生第一移动信号或第一探测完成信号；其中，第一移动信号用于确定探测探头的第一待移动方向，第一探测完成信号用于确定待测物体的异响源探测完成；探头移动指示器用于接收第一移动信号或第一探测完成信号，并根据第一移动信号指示第一待移动方向，或者根据第一探测完成信号指示待测物体的异响源探测完成。

本申请采用探测探头对待测物体的声压信号进行采集，再通过微处理器对声压信号的大小进行判断，进而确定异响源与A端的相对位置关系，再通过探测移动指示器指示异响源与A端的相对位置关系，高效、快速、低成本地实现了对异响源的探测。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本申请提供了如图1所示的一种异响源探测装置，具体如下：

一种异响源探测装置，探测装置包括探测探头、微处理器以及探头移动指示器；

探测探头包括多个传声器和具有多根支架臂的支架；多根支架臂的A端共同连接，多根支架臂的B端各设置一个传声器；多个传声器处于同一平面上；

探头移动指示器、多个传声器分别与微处理器电连接；其中，

探测探头用于通过多个传声器采集待测物体的第一检测位置产生的第一声压信号；

微处理器用于接收第一声压信号，并根据第一声压信号的大小关系，确定待测物体的异响源与第一检测位置之间的第一相对位置关系，并根据第一相对位置关系产生第一移动信号或第一探测完成信号；其中，第一移动信号用于确定探测探头的第一待移动方向，第一探测完成信号用于确定待测物体的异响源探测完成；

探头移动指示器用于接收第一移动信号或第一探测完成信号，并根据第一移动信号指示第一待移动方向，或者根据第一探测完成信号指示待测物体的异响源探测完成。

其中，产生第一探测完成信号的过程如下：

微处理器根据第一相对位置关系，确定待测物体的异响源是否处于第一检测位置的预设半径内；当待测物体的异响源处于第一检测位置的预设半径内，产生第一探测完成信号。第一检测位置的预设半径内是指以第一检测位置为圆心向周围辐射的一定距离范围内的圆形区域。

产生第一移动信号的过程如下：

微处理器根据第一相对位置关系，确定待测物体的异响源是否处于第一检测位置的预设半径内；当待测物体的异响源不处于第一检测位置的预设半径内，产生第一移动信号。

在产生第一移动信号之后，执行以下操作：

探头移动指示器，还用于：在根据第一移动信号指示第一待移动方向之后，通过多个传声器采集第二检测位置产生的第二声压信号，第二检测位置与第一检测位置不同；

微处理器，还用于：接收第二声压信号，并根据第二声压信号的大小关系，确定待测物体的异响源与第二检测位置之间的第二相对位置关系，并根据第二相对位置关系产生第二移动信号或第二探测完成信号；其中，第二移动信号用于确定探测探头的第二待移动方向，第二探测完成信号用于确定待测物体的异响源探测完成；

探头移动指示器，还用于：接收第二移动信号或第二探测完成信号，并根据第二移动信号指示探测探头的第三待移动方向，或者根据第二探测完成信号指示待测物体的异响源探测完成。

如图2所示，本申请提供的支架可以是由多根支架臂的A端连接、B端悬空形成的支架，支架以连接的A端为中心、以多根支架臂向外辐射形成，多个支架臂处于同一平面上，相邻两根支架臂的B端之间的距离相等。在每根支架臂的B端设置一个传声器，多个传声器也处于同一平面上，相邻两根支架臂上的传声器之间的距离相等。在支架上可以设置一个手柄，便于手持以移动探测探头。

当使用探测探头在待测物体表面进行检测时，可以通过人工判断异响源最可能存在的位置，将异响源最可能存在的位置作为第一检测位置，这样在一定程度上能够减少探测次数，进一步提高异响源的探测效率；也可以任意确定一个探测位置，将其作为第一检测位置；还可以根据探头移动指示器，将其指示的移动方位上的某个位置作为第一检测位置。第一检测位置的确定方式可以根据具体的检测效率的要求确定。

将探测探头的A端置于第一检测位置的表面或上方，通过传声器对第一检测位置附近的第一声压信号进行采集。采集的第一声压信号传输至微处理器，微处理器根据采集的多个第一声压信号之间的大小关系，确定异响源与第一检测位置(第一检测位置即A端当前所处位置与待测物体对应的位置)的第一相对位置关系，当异响源处于第一检测位置的预设半径内，意味着异响源已找到；当异响源处于第一检测位置的预设半径之外时，意味着异响源与第一检测位置之间有一定距离。

当异响源处于第一检测位置的预设半径之外时，微处理器可以根据多个第一声压信号之间的大小关系，确定异响源相对于第一检测位置的所在方位(即第一待移动方向)，进而微处理器根据第一待移动方向，控制探头移动指示器对第一待移动方向进行指示，人工根据探头移动指示器的指示，将探测探头在第一待移动方向上移动，移动距离可根据实际情况确定。

当人工将探测探头沿着第一待移动方向移动一定距离到达第二检测位置时，通过传声器对第二检测位置进行探测，获得第二声压信号，采集的第二声压信号传输至微处理器，微处理器根据采集的多个第二声压信号之间的大小关系，确定异响源与第二检测位置(第二检测位置即A端当前所处位置，并且第二检测位置与第一检测位置不相同，第二检测位置处于在第一检测位置确定的第一待移动方向上)的第二相对位置关系，当异响源处于第二检测位置的预设半径内，意味着异响源已找到；当异响源处于第二检测位置的预设半径之外时，意味着异响源与第二检测位置之间有一定距离。

当异响源与第二检测位置之间有一定距离时，确定第三待移动方向，并将探测探头移动至第三检测位置，重复上述过程，直至找到异响源。

以实际操作来说明，即操作人员手持探测装置，将探测探头放置在第一检测位置上进行检测，确定第一检测位置是否是异响源的所在位置；当结果是肯定时，则完成了异响源的探测工作；当结果是否定时，探头移动指示器会指示操作人员下一步应该将探测探头往哪个方向上移动，进而确定下个检测位置(即第二检测位置)是否是异响源的所在位置。重复执行该过程，就可以快速找到异响源。

现以一个实例对上述技术方案进行说明，如图3所示，传声器的数量为4个，支架臂的数量为4根，任意相邻的两根支架臂相互垂直；4个传声器与4根支架臂一一对应，每一根支架臂的B端设置一个传声器，每一根支架臂的A端连接在一起。由于4根支架臂是均匀分布的，所以4根支架臂构成一个十字架。

为了方便后续描述，如图3和图4所示，将4个传声器分别记为M1、M2、M3以及M4，将4根支架臂分为两组，每组由两根相对的支架臂构成，两组相对的支架臂所处的直线分别记为L1、L2，以及L1和L2之间的角平分线记为L3和L4。每个传声器与A端之间的距离d相等，该距离d的计算公式是d＝D/2，其中，D＝340/f，其中340为空气中的声速(340m/s)，f为待测物体的异响源的频率范围的下限频率。例如，当f为2000Hz，则D＝0.17m。

4根支架臂处于同一平面上，且相邻两根支架臂的B端之间的距离相等；4个传声器处于同一平面上，且相邻两个传声器之间的距离相等，可以尽量保证4个传声器在对A端附近的声压进行检测的条件一致性。

在探测探头通过4个传声器采集第一检测位置产生的第一声压信号之后，微处理器执行以下操作：

步骤1，对采集的4个第一声压信号按照由大到小的顺序排序，将排序后的4个第一声压信号分别记为V1、V2、V3以及V4；

步骤2，确定相邻两个第一声压信号之间的差值，将差值分别记为D1、D2以及D3；其中，D1＝V1-V2，D2＝V2-V3，D3＝V3-V4；

步骤3，将D1、D2以及D3分别与簇内差限值D0进行比较，比较结果包括以下两方面：

第一方面：当D1<D0，D2<D0，D3<D0，确定待测物体的异响源处于第一检测位置的预设半径内，并产生第一探测完成信号；

第二方面：当D1<D0，D2>D0，D3<D0，或者D1>D0，D2<D0，D3>D0，确定待测物体的异响源不处于第一检测位置的预设半径内，并产生第一移动信号。

4个传声器M1、M2、M3以及M4检测的第一声压信号可以依次记为SPL1、SPL2、SPL3以及SPL4，由于异响源与4个传声器之间的位置差异，距离异响源越近的传声器，其第一声压信号越大，距离异响源越远的传声器，其第一声压信号越小。因此，SPL1、SPL2、SPL3以及SPL4的大小关系，可以初步确定异响源与哪一个传声器的距离最近。在初步确定了声压信号之间的大小关系之后，可以不用进行其他计算，也可以大概判断异响源所处的大概方向。但是，该方式的检测效率不够高，因此，需要对声压信号进行进一步处理和比较。本申请设置一个簇内差限值D0，通过D0确定SPL1、SPL2、SPL3以及SPL4之间的大小关系。簇内差限值的公式为D0＝δ*D，其中，δ为一常数，依靠具体的探测探头的实验数据进行调整和设定；D为传声器与A端之间的距离d的两倍，即图3和图4中M1与M3之间的距离。

将D1、D2以及D3分别与簇内差限值D0进行比较，会出现以下三种情况(除了以下3种情况以外，其他结果只能在理论上存在，在实际物理操作中是不会出现的)，包括情况1、情况2以及情况3，具体如下：

情况1：当D1<D0，D2<D0，D3<D0，确定待测物体的异响源处于第一检测位置的预设半径内，并产生第一探测完成信号。

V1、V2、V3以及V4是按照由大到小的顺序排序，因此，可以得出，异响源与V1对应的传声器之间的距离最小。

差值D1、D2、D3均小于D0，意味着，V1、V2、V3以及V4之间的差异性较小，因此，异响源处于第一检测位置的预设半径内，也即处于A端当前所在位置的附近。

其中，当V1、V2、V3以及V4都相等时，意味着异响源处于第一检测位置。如图4所示，图4中的菱形为异响源的标识。情况1中所指的异响源处于图4中L1与L2的交叉点处。

情况2：当D1<D0，D2>D0，D3<D0时，微处理器，确定待测物体的异响源处于V1和V2所对应的两个传声器所处支架臂沿线的夹角之间；产生第一移动信号；第一移动信号用于确定探测探头的第一待移动方向，其中，第一待移动方向是指V1和V2所对应的两个传声器所处支架臂沿线的夹角之间的方向。

D1<D0，意味着V1与V2之间相差不大，即异响源与V1和V2对应的传声器之间的距离相差不大，其中，异响源更靠近V1对应的传声器。

D2>D0，意味着V2与V3之间相差较大，即异响源与V2和V3对应的传声器之间的距离相差较大，其中，异响源更靠近V2对应的传声器，相对于V2对应的传声器而言，异响源与V3对应的传声器距离较远。

D3<D0，意味着V3与V4之间相差不大；意味着V3与V4之间相差不大，即异响源与V3和V4对应的传声器之间的距离相差不大。

综上，由于D2>D0，因此，异响源相对于V2对应的传声器而言，异响源距离V3和V4对应的传声器都较远，异响源更靠近V1和V2对应的传声器。并且异响源与V1和V2对应的传声器的距离相近，异响源与V3和V4对应的传声器的距离也相近，因此，可以将声压信号分为两簇，包括“V1和V2”，以及“V3和V4”。进而可以认为异响源处于V1和V2对应的传声器所处直线的夹角的平分线附近，更具体地，异响源处于该平分线与V1对应的传声器之间的区域。

结合图4可知，情况2可涵盖异响源处于L3和L4附近的所有情况。

更具体地，当V1＝V2>V3＝V4时，意味着异响源在V1和V2对应的传声器所在直线的角平分线上，即异响源处于A端的左前、左后、右前或右后的某个方向上。例如图4中所示的P3和P4表示的异响源。

情况3：当D1>D0，D2<D0，D3>D0时，微处理器确定待测物体的异响源处于V1所对应的传声器的所处支架臂的沿线上；产生第一移动信号；第一移动信号用于确定探测探头的第一待移动方向，其中，第一待移动方向是指V1所对应的传声器的所处支架臂的沿线方向。

D1>D0，意味着V1与V2之间相差较大，即异响源与V1和V2对应的传声器之间的距离相差较大，其中，异响源更靠近V1对应的传声器，相对于V1对应的传声器而言，异响源与V2对应的传声器较远。

D2<D0，意味着V2与V3之间相差不大，即异响源与V2和V3对应的传声器之间的距离相差不大，其中，异响源更靠近V2对应的传声器。由于D1>D0，因此，异响源与V1对应的传感器之间的距离，大大远于异响源与V2和V3对应的传感器之间的距离。

D3>D0，意味着V3与V4之间相差较大，即异响源与V3和V4对应的传声器之间的距离相差较大，其中，异响源更靠近V3对应的传声器，相对于V3对应的传声器而言，异响源与V4对应的传声器较远。由于D1>D0以及D3>D0，异响源与V1对应的传感器之间的距离，大大远于异响源与V2和V3对应的传感器之间的距离；并且，异响源与V2或V3对应的传感器之间的距离，大大远于异响源与V3和V4对应的传感器之间的距离。

综上，可将声压信号分为3簇，具体为“V1”、“V2和V3”以及“V4”，因此，可以判断异响源处于V1所对应的传声器所在的直线附近。

结合图4可知，情况3可涵盖异响源在L1和L2附近的所有情况，即针对A端而言，异响源处于A端的前、后、左、右的某个方向。

更具体地，当V1>V2＝V3>V4时，意味着异响源在V1对应的传声器所处的直线上。例如图4所示的P1和P2所表示的异响源。

在实际操作过程中，遇到上述情况2或情况3，需要根据异响源相当于第一检测位置的第一相对位置关系，对探测探头进行移动，当探测探头移动至第二检测位置时，重新采集第二检测位置的电压信号，并进一步地确定异响源与第二检测位置的第二相对位置关系，当异响源处于第二检测位置的预设半径内，意味着异响源已找到；当异响源处于第二检测位置的预设半径之外时，意味着异响源与第二检测位置之间有一定距离。当异响源与第二检测位置之间有一定距离时，确定第三待移动方向，并将探测探头移动至第三检测位置，并重复上述过程，直至找到异响源。

此外，V1-V4与M1-M4的对应关系在理论上(数学上)有很多种，但某些对应关系在实际物理情况下是不会出现的，比如，本申请不能将V1假设为SPL1、V2假设为SPL2、V3假设为SPL3、V4假设为SPL4，此种假设在实际物理过程中是不存在的。

本申请对采集的声压信号的大小进行判断，进而确定异响源与A端之间的相对位置关系，根据相对位置关系移动探测探头，在不需要对待测物体逐点检测的情况下，便可以快速实现异响源的探测，提高了探测效率，降低了探测成本，避免了操作人员对于专业知识的高要求，降低了员工成本。

基于上述技术方案，本申请中提供的每根支架臂上设置有多个安装孔，如图3所示，在A端与B端之间出现的无阴影部分的圆圈为安装孔的结构示意图。安装孔用于安装传声器；同一根支架臂上的多个安装孔与A端之间的距离不相同，可以根据异响源的具体需要，更换传感器在支架臂上的位置。例如，通过确定待测物体的异响源的异响频率范围，确定各个传声器与A端的距离，并将各个传声器安装在对应距离的安装孔中。

具体地，安装孔的选定是根据公式D＝2*d＝340/f确定的，d是安装传声器的安装孔与A端之间的距离，340为空气中的声速(340m/s)，f为待测物体的异响源的频率范围的下限频率。当异响源(其频率为一个范围)的下限频率较低时，其波长较长，考虑到波长较长的声波容易发生衍射，须采用传声器与A端距离较远的方式检测；当异响源的下限频率较高时，其波长较短，可以采用传声器与A端距离较近的方式检测。

进一步地，本申请提供的探头移动指示器如图5所示，从图5中最左边的指示器开始，以顺时针顺序依次包括左方指示器、左前方指示器、前方指示器、右前方指示器、右方指示器、右后方指示器、后方指示器以及左后方指示器，中部的圆形结构标识探测完成指示器。当确定异响源与A端所处位置之间的相对位置关系时，可以通过点亮相应的指示器，进而指示探测探头应该移动的方位。探测移动指示器上的指示器的数量或者方向可以根据实际探测的精确程度进行调节，当探测的精确度要求较高时，可以设置更多的指示器，得到一个更明确的方位结果。当探测的精确度要求不高时，可以设置较少的指示器，只指出一个大概的方位即可。

本申请通过多个传声器对待测物体的探测，微处理器对传声器的声压信号进行判断，以确定异响源相对于当前探测位置的相对位置关系，再通过探头移动指示器指示异响源相对于当前探测位置的相对位置，进而实现高效、快速找到异响源的目的；本申请中所使用的传感器只有传声器，本申请相对于相关技术而言，大大降低了硬件成本；使用本申请不需要具备相关的专业知识，只需要能够看懂探头移动指示器的指示，便能实现对异响源的探测，操作简单；本申请避免了相关技术中只能通过使用复杂的检测仪器，对待测物体的表面逐点进行检测的技术方案，本申请只需要对待测物体的部分点位进行检测，便能确定异响源的所在位置，节省了异响源检测时间，提高了异响源的检测效率。

本申请基于上述技术方案，如图1所示，带通***滤波器组、频率计权网络以及数据采集器，多个传声器与带通***滤波器组电连接；带通***滤波器组、频率计权网络、数据采集器、微处理器以及探头移动指示器依次电连接；

其中，带通***滤波器组用于对传声器采集的声压信号(声压信号包括第一声压信号、第二声压信号等传声器采集的声压信号)进行滤波；频率计权网络用于对滤波后的声压信号(声压信号包括第一声压信号、第二声压信号等传声器采集的声压信号)进行计权计算；数据采集器用于接收传声器与A端之间的距离；

微处理器，还用于：根据传声器与A端之间的距离和计权后的声压信号(声压信号包括第一声压信号、第二声压信号等传声器采集的声压信号)，确定待测物体的异响源与第一检测位置之间的相对位置关系(相对位置关系包括第一相对位置关系、第二相对位置关系等异响源与当前检测位置的相对位置关系)。

本申请提供的带通***滤波器组包括多种带通滤波器，带通滤波器的种类可根据实际情况进行配置，例如倍频程***带通滤波器、1/3倍频程***带通滤波器等。带通滤波器的选择可根据异响源的频率进行选择。

频率计权网络包括多个频率的计权网络，例如线性计权、A计权、B计权、C计权等。频率计权网络的选择可以根据人耳对异响源的敏感程度确定。例如，A计权声级是模拟人耳对40方纯音的响度，当信号通过时，其低频、中段频(1000Hz以下)有较大的衰减；B计权声级是模拟人耳对70方纯音的响度，它对信号的低频段有一定衰减；C计权声级是模拟人耳对100方纯音的响度，在整个频率范围内有近乎平直的响应。

数据采集器内含电源模块，可以为探测探头、带通***滤波器组、频率计权网络、微处理器以及探头移动指示器供电。同时，数据采集器上设置有传声器与A端之间的距离数据的旋钮，可以根据传声器与A端之间的实际距离进行设置。确定传声器与A端的距离，可以确定传声器与相对于该传声器的最远传声器之间的距离，进而判断多个传声器之间采集的声压数据之间的关系，进而快速确定异响源的所处方位。

传声器检测的声压信号可以通过传声器自带的放大器进行放大；放大后的声压信号通过带通***滤波器组中的一个或多个滤波器进行滤波；如果选择所有带通滤波器，则相当于不对信号进行滤波，若一个带通滤波器都不选择，则没有信号通过；滤波后的声压信号经过频率计权网络进行计权(频率计权网络是单选项，一次计权只能选择一个频率计权网络)，并发送至数据采集器；数据采集器将计权后的声压信号以及传声器与A端之间的距离发送至微处理器进行处理，确定异响源与A端当前位置之间的相对位置关系，进而控制探头移动指示器对相对位置关系进行指示，移动探测探头，进而实现快速确定异响源的目的。

本申请通过带通***滤波器组、频率计权网络以及数据采集器对采集的声压信号进行相应的处理，可以提高探测探头探测异响源的精确度，进一步提高异响源的探测效率。

由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，故而基于本申请实施例中所介绍的信息处理的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，都属于本申请所欲保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种异响源探测装置，其特征在于，所述装置包括探测探头、微处理器以及探头移动指示器；

所述探测探头包括多个传声器和具有多根支架臂的支架；多根所述支架臂的A端共同连接，多根所述支架臂的B端各设置一个所述传声器；多个所述传声器处于同一平面上；

所述探头移动指示器、多个所述传声器分别与所述微处理器电连接；其中，

所述探测探头用于通过多个所述传声器采集待测物体的第一检测位置产生的第一声压信号；

所述微处理器用于接收所述第一声压信号，并根据所述第一声压信号的大小关系，确定所述待测物体的异响源与所述第一检测位置之间的第一相对位置关系，并根据所述第一相对位置关系产生第一移动信号或第一探测完成信号；其中，所述第一移动信号用于确定所述探测探头的第一待移动方向，所述第一探测完成信号用于确定所述待测物体的异响源探测完成；

所述探头移动指示器用于接收所述第一移动信号或所述第一探测完成信号，并根据所述第一移动信号指示所述第一待移动方向，或者根据所述第一探测完成信号指示所述待测物体的异响源探测完成；

当所述传声器的数量为4个，所述支架臂的数量为4根时，任意相邻的两根所述支架臂相互垂直；

所述探测探头，还用于：通过4个所述传声器采集所述第一检测位置产生的所述第一声压信号；

所述微处理器，还用于：对采集的4个所述第一声压信号按照由大到小的顺序排序，将排序后的4个所述第一声压信号分别记为V1、V2、V3以及V4；确定相邻两个所述第一声压信号之间的差值，将差值分别记为D1、D2以及D3；其中，D1＝V1-V2，D2＝V2-V3，D3＝V3-V4；将D1、D2以及D3分别与簇内差限值D0进行比较；当D1<D0，D2<D0，D3<D0时，确定所述待测物体的异响源处于所述第一检测位置的预设半径内，并产生所述第一探测完成信号；当D1<D0，D2>D0，D3<D0，或者D1>D0，D2<D0，D3>D0时，确定所述待测物体的异响源不处于所述第一检测位置的预设半径内，并产生所述第一移动信号；

所述第一移动信号用于确定所述探测探头的所述第一待移动方向，其中，当D1<D0，D2>D0，D3<D0时，所述第一待移动方向是指V1和V2所对应的两个所述传声器所处支架臂沿线的夹角之间的方向；当D1>D0，D2<D0，D3>D0时，所述第一待移动方向是指V1所对应的所述传声器的所处支架臂的沿线方向。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微处理器，具体用于：

根据所述第一相对位置关系，确定所述待测物体的异响源是否处于所述第一检测位置的预设半径内；当所述待测物体的异响源处于所述第一检测位置的预设半径内，产生所述第一探测完成信号。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微处理器，具体用于：

根据所述第一相对位置关系，确定所述待测物体的异响源是否处于所述第一检测位置的预设半径内；当所述待测物体的异响源不处于所述第一检测位置的预设半径内，产生所述第一移动信号。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述探头移动指示器，还用于：在根据所述第一移动信号指示所述第一待移动方向之后，通过多个所述传声器采集第二检测位置产生的第二声压信号，所述第二检测位置与所述第一检测位置不同；

所述微处理器，还用于：接收所述第二声压信号，并根据所述第二声压信号的大小关系，确定所述待测物体的异响源与所述第二检测位置之间的第二相对位置关系，并根据所述第二相对位置关系产生第二移动信号或第二探测完成信号；其中，所述第二移动信号用于确定所述探测探头的第二待移动方向，所述第二探测完成信号用于确定所述待测物体的异响源探测完成；

所述探头移动指示器，还用于：接收所述第二移动信号或所述第二探测完成信号，并根据所述第二移动信号指示所述探测探头的第三待移动方向，或者根据所述第二探测完成信号指示所述待测物体的异响源探测完成。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微处理器，还用于：

当D1<D0，D2>D0，D3<D0时，确定所述待测物体的异响源处于V1和V2所对应的两个所述传声器所处支架臂沿线的夹角之间；产生所述第一移动信号。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微处理器，还用于：

当D1>D0，D2<D0，D3>D0时，确定所述待测物体的异响源处于V1所对应的所述传声器的所处支架臂的沿线上；产生所述第一移动信号；所述第一移动信号用于确定所述探测探头的所述第一待移动方向。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，每根所述支架臂上设置有多个安装孔，所述安装孔用于安装所述传声器；

其中，安装所述传声器的安装孔与所述A端之间的距离是根据所述待测物体的异响源的异响频率确定的。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置，还包括：

带通***滤波器组、频率计权网络以及数据采集器，多个所述传声器与所述带通***滤波器组电连接；所述带通***滤波器组、所述频率计权网络、所述数据采集器、所述微处理器以及所述探头移动指示器依次电连接；

其中，所述带通***滤波器组用于对所述传声器采集的所述第一声压信号进行滤波；所述频率计权网络用于对滤波后的所述第一声压信号进行计权计算；所述数据采集器用于接收所述传声器与所述A端之间的距离；

所述微处理器，还用于：根据所述传声器与所述A端之间的距离和计权后的所述第一声压信号，确定所述待测物体的异响源与所述第一检测位置之间的所述第一相对位置关系。

9.如权利要求1-8任一所述的装置，其特征在于，所述探头移动指示器，包括：

左方指示器、左前方指示器、前方指示器、右前方指示器、右方指示器、右后方指示器、后方指示器、左后方指示器以及探测完成指示器。

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