[發明專利]音頻分析儀器自動化計量檢定系統及識別算法

在審

• 申請號: 201910198525.3
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109935239A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 金暉;何潔
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: G10L25/03
• 分類號: G10L25/03;G10L25/27
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及音頻分析儀器自動化計量檢定系統，包括標準聲源發生系統、測量結果識別系統、計算機程控系統；標準聲源發生系統包括ZigBee收發單元、ARM系統、程控信號源、功放電路、發聲器件和檢測電路；測量結果識別系統包括被測儀器顯示屏、攝像頭、圖像電信號接口單元、ARM系統、檢測電路、AC接口、DC接口和ZigBee收發單元；計算機程控系統包括ZigBee收發單元、ARM系統和計算機上位機。本發明的有益效果是：結合標準聲源發生系統、測量結果識別系統、計算機程控系統形成的音頻分析儀器自動化計量檢定系統，實現了音頻分析儀器檢定的自動化，大大節省了檢定過程的人力輸出和時間成本。

技術領域

本發明涉及自動化計量檢定系統，尤其涉及音頻分析儀器自動化計量檢定系統。

背景技術

音頻分析儀器包括音頻分析以及音量大小測量儀器，這些儀器很多是用于環境保護等領 域，屬于國家計量檢定設備，根據國家檢定標準，針對音頻分析，諸如聲級的1/3oct分析， 國標規定需要對分析儀器的多點中心頻率進行帶寬性能的測試，需要人工不斷設置測量信號 的幅度與頻率，同時將測試后的指標進行人工對比，其工作量非常大。針對音量大小的分析 檢定，需要測試多種聲音頻率計權和時間計權的線性度和分貝大小值進行人工檢定和指標對 比，其工作量也是非常大的。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種音頻分析儀器自動化計量檢定系統及識別算 法。

音頻分析儀器自動化計量檢定系統，包括標準聲源發生系統、測量結果識別系統、計算 機程控系統；

標準聲源發生系統包括：程控信號源通過ARM系統控制AD9850通過直接數字頻率合成技 術輸出相應的信號波形、幅度和頻率，該信號一路輸出給標準電信號接口，一路送到功放電 路，通過功率放大送給發聲器件，采用標準傳聲器進行接收，通過檢測電路實現聲信號幅度 檢測，如果達不到要求，通過程控信號源進行調節，最終達到標準的聲信號，當達到輸出標 準的聲信號時，通過ZigBee收發單元發送信號準備就緒命令給測量結果識別系統；

測量結果識別系統包括:ARM系統通過ZigBee收發單元接收到標準聲源發生系統發來的 準備就緒的命令，ARM系統通過圖像電信接口單元實現攝像頭對被測儀器顯示屏的測量結果 進行圖像識別，通過檢測電路對被測儀器的AC接口、DC接口進行測量；ARM系統獲取到測量 結果后通過ZigBee收發單元將測量結果發送到計算機程控系統；

計算機程控系統包括：ARM系統通過ZigBee收發單元獲取測量結果識別系統的測量結果， 通過USB接口或RJ45接口將數據送到程控計算機的上位機程序，上位機程序將測量結果送到 預置的檢定報告的輸出條目中，通過USB接口或RJ45接口發送下一條檢定規程中要求的輸出 信號源要求的波形、幅度和頻率到測量結果識別系統，測量結果識別系統再通過ZigBee收發 單元將輸出信號源要求發送到標準聲源發生系統。

音頻分析儀器自動化計量檢定系統的測量結果識別系統的識別算法，包括以下步驟：

S1.首先通過AC接口進行音頻信號頻率計權以及時間計權數字化分析，具體如下：

頻率計權的數字化實現過程如下：

對于頻率計權如C計權，國際標準都有相應的傳遞函數，根據傳遞函數可以將其數字化， 然后通過軟件實現；如：C計權的傳遞函數如下：

將Ω＝2πf帶入上式得：

從上式可以得到：