[發明專利]一種用于堅果分級的聲紋信號采集裝置

在審

• 申請號: 202011160255.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112222003A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 馬飛;韓青莉;郜娜;凌訓延;白玉榮;鄭磊;陳從貴
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B07C5/02
• 分類號: B07C5/02;B07C5/34;B07C5/36
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 代群群

本發明屬于農產品機械技術領域，具體地，涉及一種用于堅果分級的聲紋信號采集裝置。所述裝置包括聲紋采集設備和箱體，所述聲紋采集設備設置在箱體內部，箱體頂面敞口；敞口一側設有第一轉軸；所述第一轉軸上設置至少一塊與頂面敞口的形狀和尺寸匹配的撞擊板，所述撞擊板在第一轉軸的驅動下轉動，使所述箱體呈封閉或敞口狀態；箱體遠離第一轉軸的外壁上設有撞擊板定位機構，用于卡在撞擊板上，實現對撞擊板的定位夾持。本方案可以根據堅果品種和品級的差異實現發聲裝置參數的自動調節，使堅果內部的聲紋信號特征充分顯現，最終達到高效、高精度檢測的目的。

技術領域

本發明屬于農產品機械技術領域，具體地，涉及一種用于堅果分級的聲紋信號采集裝置。

背景技術

堅果富含人體生長發育和維持健康所必需的蛋白質、油脂、礦物質、維生素等營養素，不但具有較高的營養和藥用價值，而且口感風味極佳，深受消費者喜愛，是人們日常生活中的一種常見零食。隨著堅果產業的發展和脫殼等進一步加工的需要，對其進行分選分級成為堅果加工中的重要環節，它是確保產品品質和品級的重要工藝；同時也是一件繁瑣的工藝，目前堅果分級主要采用人工挑選、機械振動和聲紋信號檢測等方法。由于聲紋信號檢測技術具有普適性強、靈敏度高、成本低廉、易實現智能化等優點，被廣泛應用于堅果類產品的無損檢測。

如鐘晨玉，多因素對開心果碰撞聲特征的影響[J]，食品與機械，Jul.2016，Vol.32，No.7:32-35，公開了一種開心果碰撞聲分揀試驗設計，以開閉口果碰撞聲的綜合對數衰減率之差為判斷依據，分析對比了傳聲器位置、開心果下落高度及碰撞塊傾斜角度對碰撞聲特征的影響。研究結果表明，在兩種條件下，傳聲器與碰撞面成45°，距離碰撞點10cm左右時；保持傳聲器在上述條件下的位置不變，開心果下落高度為70～100cm、碰撞塊傾斜角度為30°時，所采集到的聲信號特征具有更好的分揀可靠性，使得開心果分揀設備的分揀準確率從70％提高至100％。

國內外眾多學者對不同堅果或同一堅果不同時期的狀態的聲紋信號信息做了大量的理論研究，為堅果的分級提供了夯實的理論基礎。但目前沒有一個統一的方法讓不同的堅果在同一個設備上實現聲紋信號采集，也沒有一個通用的設備讓某種堅果的不同狀態(如開心果的閉口、開口和半開口)的聲紋信號信息可以在同一個設備上實現無差別采集。現有技術中有不少針對水果的聲紋信號采集裝置，如中國實用新型授權公告號為CN207636544U，申請日為2017年12月22日，名稱為：一種快速無損采集水果質地信息的裝置；公開的裝置包括兩塊具有高度差的支撐板和、傾斜碰撞板、固定臺面和傳感器。該方案通過采用水果自由跌落撞擊傾斜碰撞板的方式獲取水果的振動信息從而采集水果質地信息，不破壞被測樣本，檢測效率高。

由上可知，傳統的發聲裝置都是針對單一堅果品種，其參數不可調節，且檢測結果易受到外界噪音干擾，對差異較小的樣品不能準確區分，檢測效率低，靈敏度和準確度不高，易呈現假陽性。如何讓堅果主動發聲，使其內部特征充分通過聲紋信號特性顯現一直是行業內研究的熱點和痛點。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

針對現有技術中的發聲裝置都是針對單一堅果品種，參數不可調節，檢測結果易受到外界噪音干擾，對差異較小的樣品不能準確區分，檢測效率低，靈敏度和準確度不高，易呈現假陽性的技術問題。本方案提供了一種用于堅果分級的聲紋信號采集裝置，可以根據堅果品種和品級的差異實現發聲裝置參數的自動調節，使堅果內部的聲紋信號特征充分顯現，最終達到高效、高精度檢測的目的。

2.技術方案

為達到上述目的，提供的技術方案為：