[發(fā)明專利]一種基于FPGA的噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證聲源信號(hào)發(fā)生器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710479750.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN107168179A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫超;肖競(jìng);郭明超;李棟;張旺凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢電器科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11357
• 代理人: 劉洪勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聲源信號(hào)發(fā)生器領(lǐng)域，具體涉及一種基于FPGA的噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證聲源信號(hào)發(fā)生器。

背景技術(shù)

由于噪聲試驗(yàn)主要是測(cè)量空氣聲，因此，試驗(yàn)過程需要避免環(huán)境中的聲污染傳播，目前的噪聲聲源發(fā)生器主要包括聲音芯片、音量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、開關(guān)和喇叭，所有的部件都安裝在一個(gè)箱體內(nèi)，在使用時(shí)較便于攜帶，且同一批樣品的頻率響應(yīng)曲線一致，能夠滿足能力試驗(yàn)對(duì)聲功率一致性的要求，成本較低。

但是，該產(chǎn)品在使用時(shí)，只能輸出頻率在125～8kHZ的粉紅噪聲，功能比較單一。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于FPGA的噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證聲源信號(hào)發(fā)生器，能夠輸出的噪聲頻率較寬。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種基于FPGA的噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證聲源信號(hào)發(fā)生器，包括電源管理模塊、聲源發(fā)生模塊、信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊，所述電源管理模塊用于為聲源發(fā)生模塊、信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊提供電能；

所述信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊用于實(shí)施寫入并存儲(chǔ)待發(fā)生信號(hào)的頻率并發(fā)送至聲源發(fā)生模塊；

所述聲源發(fā)生模塊包括實(shí)時(shí)聲源發(fā)生單元和若干固定聲源單元，所述實(shí)時(shí)聲源發(fā)生單元用于根據(jù)信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊發(fā)送的待發(fā)生信號(hào)的頻率產(chǎn)生相應(yīng)的噪聲信號(hào)并發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊；所述固定聲源單元用于存儲(chǔ)常用噪聲信號(hào)；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊用于將所述聲源發(fā)生模塊發(fā)送的噪聲信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化并輸出至外部。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電源管理模塊與外部電源連接，并用于將外部電源轉(zhuǎn)換為適用于聲源發(fā)生模塊、信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊的電源。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述外部電源包括變壓器和/或后備電池。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述固定聲源單元中的常用噪聲信號(hào)包括褐色噪聲信號(hào)、粉紅噪聲信號(hào)、白噪聲、脈沖信號(hào)和純音信號(hào)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述聲源發(fā)生模塊包括濾波器，所述濾波器用于去除噪聲信號(hào)中不需要的頻率。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述信號(hào)發(fā)生器還包括后級(jí)功率放大器、選擇觸發(fā)開關(guān)和喇叭，所述后級(jí)功率放大器與所述數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊相連接，用于將相應(yīng)的噪聲信號(hào)進(jìn)行輸出和放大；選擇觸發(fā)開關(guān)與聲源發(fā)生模塊相連接，用于選擇相對(duì)應(yīng)的聲源發(fā)生單元和或固定聲源單元，所述喇叭用于播放經(jīng)過后級(jí)功率放大器的噪聲信號(hào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明基于FPGA的噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證聲源信號(hào)發(fā)生器，包括聲源發(fā)生模塊和信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊，聲源發(fā)生模塊中存儲(chǔ)有若干固定聲源單元，固定聲源單元中存儲(chǔ)有常用噪聲信號(hào)：褐色噪聲信號(hào)、粉紅噪聲信號(hào)、白噪聲、脈沖信號(hào)和純音信號(hào)，且本發(fā)明能夠根據(jù)實(shí)際需要，信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊實(shí)時(shí)寫入并存儲(chǔ)待發(fā)生信號(hào)的頻率并發(fā)送至聲源發(fā)生模塊，由聲源發(fā)生模塊生成相應(yīng)的噪聲，實(shí)用性較強(qiáng)，且能夠輸出的噪聲頻率較寬。

(2)本發(fā)明基于FPGA的噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證聲源信號(hào)發(fā)生器，包括濾波器，其用于去除噪聲信號(hào)中不需要的頻率，如：當(dāng)需要純音信號(hào)和帶有噪聲的純音信號(hào)進(jìn)行比對(duì)時(shí)，可以通過濾波器23將帶有噪聲的純音信號(hào)中的噪聲去除，以得到純音信號(hào)，避免再次進(jìn)行寫入和輸出，能夠提高效率和實(shí)用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中基于FPGA的噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證聲源信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-電源管理模塊，2-聲源發(fā)生模塊，21-實(shí)時(shí)聲源發(fā)生單元，22-固定聲源單元，23-濾波器，3-信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊，4-數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于FPGA的噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證聲源信號(hào)發(fā)生器，包括電源管理模塊1、聲源發(fā)生模塊2、信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊3和數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊4。

電源管理模塊1與外部電源連接，外部電源包括變壓器和/或后備電池，并用于將外部電源轉(zhuǎn)換為適用于聲源發(fā)生模塊2、信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊3和數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊4的電源，為聲源發(fā)生模塊2、信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊3和數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊4提供電能。

信號(hào)寫入存儲(chǔ)模塊3用于實(shí)時(shí)寫入并存儲(chǔ)待發(fā)生信號(hào)的頻率并發(fā)送至聲源發(fā)生模塊2。