沖擊聲檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種沖擊聲檢測(cè)方法，包括步驟：采集被測(cè)聲音，獲得被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)；基于所述被測(cè)聲音的聲壓信號(hào)，提取所述被測(cè)聲音的第一特征；將所述被測(cè)聲音的第一特征與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行第一次比較，以判斷所述被測(cè)聲音是否可能包含所述沖擊聲；以及如果判斷所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲，計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜，計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜與標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜的相關(guān)系數(shù)，以及將所述相關(guān)系數(shù)與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行第二次比較，判斷所述被測(cè)聲音是否包含所述沖擊聲。
【專(zhuān)利說(shuō)明】沖擊聲檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及聲音信號(hào)處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種沖擊聲檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上，當(dāng)相關(guān)零部件進(jìn)行組合時(shí)，比如將兩個(gè)卡扣進(jìn)行組合，在沒(méi)有差錯(cuò)的情況下，這兩個(gè)卡扣會(huì)按照設(shè)計(jì)要求相互鎖住，且不易被分開(kāi)。但是，也存在因?yàn)槟撤N誤差，而導(dǎo)致這兩個(gè)卡扣沒(méi)有按照設(shè)計(jì)要求鎖住，容易被分開(kāi)的情況。而通過(guò)人工手段對(duì)每對(duì)卡扣進(jìn)行檢查又費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率很低?？紤]到當(dāng)兩個(gè)卡扣按照設(shè)計(jì)要求相互鎖住時(shí)，會(huì)發(fā)出特定的沖擊聲，因此可以通過(guò)對(duì)該沖擊聲的檢測(cè)來(lái)判斷所述兩個(gè)卡扣是否按照設(shè)計(jì)要求相互鎖住。
[0003]然而，傳統(tǒng)的沖擊聲檢測(cè)方法有對(duì)被測(cè)聲音進(jìn)行頻譜分析，然而操作起來(lái)相對(duì)復(fù)雜，且由于沖擊聲通常持續(xù)時(shí)間較短，頻率分辨率不高，因此使用頻譜分析的方法對(duì)于沖擊聲的檢測(cè)有一定的局限性。因此，有必要提出一種無(wú)需對(duì)新增沖擊聲進(jìn)行詳細(xì)的頻譜分析，又可以很方便的在被測(cè)聲音中檢測(cè)是否存在沖擊聲，減少了新增沖擊聲的判定的難點(diǎn)，適合自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的沖擊聲檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種沖擊聲檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)?；谒龇椒ê拖到y(tǒng)，對(duì)被測(cè)聲音進(jìn)行兩次檢測(cè)，包括基于聲壓級(jí)的檢測(cè)，以及基于沖擊響應(yīng)譜的檢測(cè)，從而提高沖擊聲檢測(cè)準(zhǔn)確度。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種沖擊聲檢測(cè)方法，包括步驟:采集被測(cè)聲音，獲得被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)；基于所述被測(cè)聲音的聲壓信號(hào)，提取所述被測(cè)聲音的第一特征；將所述被測(cè)聲音的第一特征與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行第一次比較，以判斷所述被測(cè)聲音是否可能包含所述沖擊聲；以及如果判斷所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲，計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜，計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜與標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜的相關(guān)系數(shù)，以及將所述相關(guān)系數(shù)與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行第二次比較，判斷所述被測(cè)聲音是否包含所述沖擊聲。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種沖擊聲檢測(cè)系統(tǒng)，包括:一個(gè)處理器模塊，包括一個(gè)第一特征提取單兀，用于獲得被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)，提取被測(cè)聲音的第一特征(聲壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn))，一個(gè)第一比較單元，與所述第一特征提取單元相連接，用于將所述被測(cè)聲音的第一特征與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行第一次比較，以判斷所述被測(cè)聲音是否可能包含所述沖擊聲，以及一個(gè)第二比較單元，分別與所述第一特征提取單元和所述第一比較單元相連接，如果所述第一比較單元判斷所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲，所述第二比較單元計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜，計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜與標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜的相關(guān)系數(shù)，以及將所述相關(guān)系數(shù)與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行第二次比較，判斷所述被測(cè)聲音是否包含所述沖擊聲；以及一個(gè)與所述處理器模塊相連接的存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述第一閾值、所述第二閾值和/或所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜。
[0007]利用上述方法和系統(tǒng)，相對(duì)于傳統(tǒng)的頻譜分析，不同沖擊聲的沖擊響應(yīng)譜有很強(qiáng)區(qū)分性，而相同類(lèi)型的沖擊聲又有很強(qiáng)的相似性，顯著提高了檢測(cè)沖擊聲的準(zhǔn)確性。此外，將聲壓級(jí)、沖擊響應(yīng)譜和相關(guān)分析的方法結(jié)合后進(jìn)一步提高了檢測(cè)沖擊聲的準(zhǔn)確性。單獨(dú)使用聲壓級(jí)的判斷方法，遇到較大的噪聲時(shí)，不能有效地檢測(cè)沖擊聲。單獨(dú)使用沖擊響應(yīng)譜和相關(guān)分析的方法，如果信號(hào)中存在類(lèi)似的很小的不應(yīng)關(guān)注的沖擊聲時(shí)就會(huì)產(chǎn)生誤判。使用混合方法能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)一步提高準(zhǔn)確度。另外，通過(guò)添加新的標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本，可以很方便的在信號(hào)中檢測(cè)是否存在新增的沖擊聲，無(wú)需對(duì)新增沖擊聲進(jìn)行詳細(xì)的頻譜分析，減少了新增沖擊聲的判定的難點(diǎn)，很適合自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，將使本發(fā)明實(shí)施例的上述特征和優(yōu)點(diǎn)更加明顯，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的沖擊聲檢測(cè)方法的流程圖；
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜的流程圖；以及
[0011]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的沖擊聲檢測(cè)系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的說(shuō)明中，忽略了一些對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的方案不相關(guān)的細(xì)節(jié)，以防止對(duì)本發(fā)明的理解造成混淆。
[0013]為了清楚詳細(xì)的闡述本發(fā)明的實(shí)施步驟，下面給出了本發(fā)明的具體實(shí)施例，適用于沖擊聲檢測(cè)。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明不限于此應(yīng)用，而是可適用于其它相關(guān)聲音的檢測(cè)。
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的沖擊聲檢測(cè)方法的流程圖100。首先，在步驟102，采集被測(cè)聲音，獲得被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)。
[0015]在步驟104，基于所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)，提取所述被測(cè)聲音的第一特征。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，所述被測(cè)聲音的第一特征是所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的最大值。具體的，所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)在時(shí)域上表現(xiàn)為一定時(shí)域區(qū)間內(nèi)的一段波形，所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值得最大值即該一段波形在所述一定時(shí)域區(qū)間內(nèi)的幅值的絕對(duì)值的最大值。
[0017]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，所述被測(cè)聲音的第一特征是所述被測(cè)聲音信號(hào)在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)中的最大值。具體的，所述聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)是基于所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)計(jì)算獲得，具體的，是從時(shí)域的聲壓信號(hào)在一定時(shí)域區(qū)間內(nèi)積分，計(jì)算時(shí)域信號(hào)的均方根值(Root Mean Square, RMS)。
[0018]在步驟106，將所述被測(cè)聲音的第一特征與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行比較，以判斷所述被測(cè)聲音是否可能包含所述沖擊聲。具體的，當(dāng)所述被測(cè)聲音的第一特征是所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的最大值，則所述第一閾值是根據(jù)所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值進(jìn)行預(yù)先設(shè)定；當(dāng)所述被測(cè)聲音的第一特征是是所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)中的最大值，則所述第一閾值是根據(jù)被測(cè)聲音信號(hào)在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)進(jìn)行設(shè)定。
[0019]如果所述被測(cè)聲音的第一特征大于或等于所述第一閾值，則判斷所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲，對(duì)被測(cè)聲音進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)；如果被測(cè)聲音的第一特征小于所述第一閾值，則判斷所述被測(cè)聲音不包含所述沖擊聲，檢測(cè)結(jié)束。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，步驟104和步驟106還包括對(duì)所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的最大值和所述被測(cè)聲音的在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)中的最大值分別進(jìn)行提取，分別作為第一甲類(lèi)特征和第一乙類(lèi)特征；并預(yù)先設(shè)定相對(duì)于所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的第一甲類(lèi)閾值和相對(duì)于所述被測(cè)聲音的在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)的第一乙類(lèi)閾值；以及，將第一甲類(lèi)特征與第一甲類(lèi)閾值進(jìn)行第一組比較，將第一乙類(lèi)特征與第一乙類(lèi)閾值進(jìn)行第二組比較，如果第一組比較和第二組比較中至少有一組比較結(jié)果顯示所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲，則對(duì)被測(cè)聲音進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)。由于被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的變化能體現(xiàn)所述被測(cè)聲音在時(shí)域上的快變化的脈沖，而所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)能體現(xiàn)所述被測(cè)聲音在時(shí)域上的慢變化而整體聲壓級(jí)較高的情況，因此在第一次比較中，將所述第一組比較和所述第二組比較結(jié)果相結(jié)合進(jìn)行判斷，能夠避免漏檢所述沖擊聲的情況。
[0021]如果通過(guò)第一次比較判斷所述被測(cè)聲音中可能包含所述沖擊聲，則對(duì)所述被測(cè)聲音進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)，包括在步驟108，計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜。具體的，所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜的計(jì)算，包括步驟:
[0022]I)對(duì)被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)進(jìn)行歸一化處理,具體的,是對(duì)于所述被測(cè)聲音的在時(shí)域的聲壓信號(hào)取最大絕對(duì)幅度值，將聲壓信號(hào)除以該最大絕對(duì)幅度值，得到最大幅度值為I的聲壓波形信號(hào)，從而獲得被測(cè)聲音在時(shí)域的歸一化聲壓信號(hào)；以及
[0023]2)基于所述歸一化聲壓信號(hào)，以及預(yù)先設(shè)定的頻率范圍和阻尼因子，計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜。所述沖擊響應(yīng)譜的具體計(jì)算方法，可以采用遞歸濾波器算法等，屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的范疇，在此不再進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]在步驟110，計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜與標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜的相關(guān)系數(shù)，具體的，所述相關(guān)系數(shù)是皮爾森相關(guān)系數(shù)，屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的范疇，在此不再進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]在步驟112，將所述相關(guān)系數(shù)與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行第二次比較，判斷所述被測(cè)聲音是否包含所述沖擊聲。具體的，如果所述相關(guān)系數(shù)大于或等于所述第二閾值，則所述被測(cè)聲音中包含所述沖擊聲，如果所述相關(guān)系數(shù)小于所述第二閾值，則所述被測(cè)聲音中不包含所述沖擊聲。
[0026]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述沖擊聲檢測(cè)方法還包括計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜。圖2是計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜的流程圖200，包括步驟202，步驟204和步驟206。
[0027]首先，在步驟202，一次或多次采集標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲，獲得一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)。具體的，所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的采集環(huán)境是不含除所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲以外的其他明顯噪聲干擾源的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，例如，所述實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)，除被測(cè)聲音外，沒(méi)有其他明顯噪聲干擾源，如機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)、工人交談或走動(dòng)等。
[0028]其次，在步驟204，對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，獲得一個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本。具體的，是對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲在時(shí)域的的聲壓信號(hào)取最大絕對(duì)幅度值，將聲壓信號(hào)除以該最大絕對(duì)幅度值，得到最大幅度值為I的聲壓波形信號(hào)，從而獲得一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本。
[0029]最后，在步驟206，基于所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本，以及所述預(yù)先設(shè)定的頻率范圍和阻尼因子計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本的沖擊響應(yīng)譜。
[0030]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種沖擊聲檢測(cè)系統(tǒng)300的框圖。如圖3所示，所述沖擊聲檢測(cè)系統(tǒng)300包括一個(gè)處理器模塊302，所述處理器模塊302可以是中央處理器CPU，單片機(jī)，或者微處理器MCU等具備數(shù)據(jù)運(yùn)算功能的處理器。所述處理器模塊包括一個(gè)第一特征提取單元304，一個(gè)與所述第一特征提取單元304相連接的第一比較單元306，和一個(gè)分別與所述第一特征提取單元304和所述第一比較單元306相連接的第二比較單元308。所述第一特征提取單兀304基于被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào),提取被測(cè)聲音的第一特征。具體的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述被測(cè)聲音的第一特征是所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的最大值，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述被測(cè)聲音的第一特征是所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)中的最大值。所述第一比較單元306將所述被測(cè)聲音的第一特征與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行第一次比較，以判斷所述被測(cè)聲音是否可能包含所述沖擊聲。具體的，所述第一次比較包括:如果所述被測(cè)聲音的第一特征小于所述第一閾值，則認(rèn)為被測(cè)聲音中不包含所述沖擊聲，如果所述被測(cè)聲音的第一特征大于或等于所述第一閾值，則不能判斷所述被測(cè)聲音不包含所述沖擊聲。
[0031]如果所述第一比較單元306判斷所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲，所述第二比較單元308計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜，并計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜與標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜的相關(guān)系數(shù)，以及將所述相關(guān)系數(shù)與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行第二次比較，判斷所述被測(cè)聲音是否包含所述沖擊聲。具體地，所述第二比較單元308計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜的步驟包括:對(duì)被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，獲得被測(cè)聲音的歸一化聲壓信號(hào)，以及基于所述歸一化聲壓信號(hào)，以及預(yù)先設(shè)定的頻率范圍和阻尼因子，計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜。具體的，所述相關(guān)系數(shù)是皮爾森相關(guān)系數(shù)，所述沖擊響應(yīng)譜的具體計(jì)算方法包括遞歸濾波器算法等，皆屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的范疇，在此不再進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。所述第二次比較還包括:如果所述相關(guān)系數(shù)大于或等于所述第二閾值，則所述被測(cè)聲音中包含所述沖擊聲，如果所述相關(guān)系數(shù)小于所述第二閾值，則所述被測(cè)聲音中不包含所述沖擊聲。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述沖擊聲檢測(cè)系統(tǒng)300還包括一個(gè)與所述處理器模塊相連接的存儲(chǔ)模塊310，用于存儲(chǔ)所述第一閾值、所述第二閾值和/或所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜，以及一個(gè)與所述處理器模塊302相連接的采集模塊312，用于采集所述被測(cè)聲音，生成所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)。具體的，所述存儲(chǔ)模塊310可以是只讀內(nèi)存(Read-Only Memory, ROM),隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory, RAM),或者閃存(Flash Memory)等存儲(chǔ)介質(zhì)。所述采集模塊312包括常見(jiàn)的聲音采集裝置，如麥克風(fēng)，聲音信號(hào)傳感器等，以及常見(jiàn)的聲音的轉(zhuǎn)換裝置用于將采集到的聲音轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)形式以便進(jìn)行處理。[0033]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，所述第一特征提取單元304對(duì)所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的最大值和所述被測(cè)聲音的在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)中的最大值分別進(jìn)行提取，分別作為第一甲類(lèi)特征和第一乙類(lèi)特征。所述存儲(chǔ)模塊310存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的相對(duì)于所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的第一甲類(lèi)閾值和相對(duì)于所述被測(cè)聲音的在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)的第一乙類(lèi)閾值。所述第一比較單元306將第一甲類(lèi)特征與第一甲類(lèi)閾值進(jìn)行第一組比較，將第一乙類(lèi)特征與第一乙類(lèi)閾值進(jìn)行第二組比較，如果第一組比較和第二組比較中至少有一組比較結(jié)果顯示所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲，即第一甲類(lèi)特征大于或等于第一甲類(lèi)閾值，或/和第一乙類(lèi)特征大于或等于第一乙類(lèi)閾值，則對(duì)被測(cè)聲音進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)。由于被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的變化能體現(xiàn)所述被測(cè)聲音在時(shí)域上的快變化的脈沖，而所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)能體現(xiàn)所述被測(cè)聲音在時(shí)域上的慢變化而整體聲壓級(jí)較高的情況，因此在第一次比較中，將所述第一組比較和所述第二組比較結(jié)果相結(jié)合進(jìn)行判斷，能夠避免漏檢所述沖擊聲的情況。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述沖擊聲檢測(cè)系統(tǒng)300還用于計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜。所述采集模塊312 —次或多次采集標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲，獲得一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)，具體的，所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的采集環(huán)境是不含除所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲以外的其他明顯噪聲干擾源的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，例如，所述實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)，除被測(cè)聲音外，沒(méi)有其他明顯噪聲干擾源，如機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)、工人交談或走動(dòng)等。所述處理器模塊302的第二比較單元308對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，獲得一個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本，以及基于所述預(yù)先設(shè)定的頻率范圍和阻尼因子，計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本的沖擊響應(yīng)譜。所述沖擊響應(yīng)譜的具體計(jì)算方法，可以采用遞歸濾波器算法等，屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的范疇，在此不再進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
[0035]至此已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種其它的改變、替換和添加。因此，本發(fā)明的范圍不局限于上述特定實(shí)施例，而應(yīng)由所附權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種沖擊聲檢測(cè)方法，包括步驟: 采集被測(cè)聲音，獲得被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)； 基于所述被測(cè)聲音的聲壓信號(hào)，提取所述被測(cè)聲音的第一特征； 將所述被測(cè)聲音的第一特征與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行第一次比較，以判斷所述被測(cè)聲音是否可能包含所述沖擊聲；以及 如果判斷所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲，計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜，計(jì)算所述被測(cè)聲首的沖擊響應(yīng)譜與標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜的相關(guān)系數(shù)，以及將所述相關(guān)系數(shù)與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行第二次比較，判斷所述被測(cè)聲音是否包含所述沖擊聲。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，所述被測(cè)聲音的第一特征是所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的最大值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，所述被測(cè)聲音的第一特征是所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)中的最大值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，所述計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜包括步驟: 對(duì)被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，獲得被測(cè)聲音在時(shí)域的歸一化聲壓信號(hào)，以及 基于所述歸一化聲壓信號(hào)，以及預(yù)先設(shè)定的頻率范圍和阻尼因子，計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,還包括計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜,包括步驟: 一次或多次采集標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲，獲得一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)； 對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，獲得一個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本；以及 基于所述預(yù)先設(shè)定的頻率范圍和阻尼因子，計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本的沖擊響應(yīng)譜。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的采集環(huán)境是不含除所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲以外的其他明顯噪聲干擾源的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，所述第一次比較包括: 如果所述被測(cè)聲音的第一特征小于所述第一閾值，則認(rèn)為被測(cè)聲音中不包含所述沖擊聲， 如果所述被測(cè)聲音的第一特征大于或等于所述第一閾值，則所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，所述第二次比較包括: 如果所述相關(guān)系數(shù)大于或等于所述第二閾值，則所述被測(cè)聲音中包含所述沖擊聲， 如果所述相關(guān)系數(shù)小于所述第二閾值，則所述被測(cè)聲音中不包含所述沖擊聲。
9.一種沖擊聲檢測(cè)系統(tǒng),包括: 一個(gè)處理器模塊，包括: 一個(gè)第一特征提取單兀，用于獲得被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)，提取被測(cè)聲音的第一特征， 一個(gè)第一比較單元，與所述第一特征提取單元相連接，用于將所述被測(cè)聲音的第一特征與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一閾值進(jìn)行第一次比較，以判斷所述被測(cè)聲音是否可能包含所述沖擊聲，以及 一個(gè)第二比較單元，分別與所述第一特征提取單元和所述第一比較單元相連接，如果所述第一比較單元判斷所述被測(cè)聲音可能包含所述沖擊聲，所述第二比較單元計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜，計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜與標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜的相關(guān)系數(shù)，以及將所述相關(guān)系數(shù)與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二閾值進(jìn)行第二次比較，判斷所述被測(cè)聲音是否包含所述沖擊聲；以及 一個(gè)與所述處理器模塊相連接的存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述第一閾值、所述第二閾值和/或所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng),所述被測(cè)聲音的第一特征是所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的絕對(duì)值的最大值。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng),所述被測(cè)聲音的第一特征是所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的聲壓級(jí)變化曲線(xiàn)中的最大值。
12.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括一個(gè)與所述處理器模塊相連接的采集模塊，用于米集所述被測(cè)聲音，生成所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)。
13.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，所述第二比較單元計(jì)算所述被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜包括步驟: 對(duì)被測(cè)聲音在時(shí)域的聲壓信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，獲得被測(cè)聲音的歸一化聲壓信號(hào)，以 及 基于所述歸一化聲壓信號(hào)，以及預(yù)先設(shè)定的頻率范圍和阻尼因子，計(jì)算所述被測(cè)聲音的沖擊響應(yīng)譜。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還用于計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲樣本的沖擊響應(yīng)譜，其中 所述采集模塊一次或多次采集標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲，獲得一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)， 所述處理器模塊的第二比較單元對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，獲得一個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本，以及基于所述預(yù)先設(shè)定的頻率范圍和阻尼因子，計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)沖擊聲的聲壓信號(hào)樣本的沖擊響應(yīng)譜。
15.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，所述第一次比較包括:如果所述被測(cè)聲音的第一特征小于所述第一閾值，則認(rèn)為被測(cè)聲音中不包含所述沖擊聲， 如果所述被測(cè)聲音的第一特征大于或等于所述第一閾值，則不能判斷所述被測(cè)聲音不包含所述沖擊聲。
16.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，所述第二次比較包括: 如果所述相關(guān)系數(shù)大于或等于所述第二閾值，則所述被測(cè)聲音中包含所述沖擊聲， 如果所述相關(guān)系數(shù)小于所述第二 閾值，則所述被測(cè)聲音中不包含所述沖擊聲。
【文檔編號(hào)】G10L25/51GK103886868SQ201410152597
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】張文彬, 魏敦楷 申請(qǐng)人:上海其高電子科技有限公司