專利名稱:一種噪音處理方法、裝置及系統的制作方法
技術領域:
本發明屬于噪音處理技術領域,尤其涉及一種噪音處理方法、裝置及系統。
技術背景隨著環保技術的不斷發展,市場對環保產品功能的要求也越來越高。 目前世界上對治理噪音污染還沒有一個行之有效的辦法,多采用吸音、隔音、阻尼等被動降噪的防御方法,其結果都是操作復雜、投資大、效果差。在對噪音信號處理的過程中,大部分技術都是針對主流噪音信號進行處理, 很少有對主流之外的細小的噪音信號進行處理,導致噪音效果的處理并不是十 分的理想,與用戶的需求有一定的差距。發明內容本發明實施例的目的在于提供一種有效提高消除噪音信號的效果的噪音處 理方法。本發明實施例是這樣實現的, 一種噪音處理方法,所述方法包括以下步驟 獲取噪音信號;將獲取的噪音信號進行放大,對獲取的噪音信號進行尺度細化; 對放大后的噪音信號進行消噪處理。本發明實施例的另一目的在于提供一種噪音處理裝置,所述裝置包括 噪音信號獲取模塊,用于獲取噪音信號;噪音信號放大模塊,用于將獲取的噪音信號進行放大,對獲取的噪音信號 進行尺度細化;噪音信號處理才莫塊,用于對放大后的噪音信號進行消噪處理。 本發明實施例的還一 目的在于提供一種包括上述噪音處理裝置的噪音處理 系統。本發明實施例通過對獲取的噪音信號進行放大處理,噪音信號的細節也進 行了放大,根據放大后的噪音信號的各個細節,對該噪音信號進行處理,從而 更好的把握了噪音信號的全部特征,有效的對獲取的噪音信號進行主動的全頻 域消噪處理,效果理想,為環保產品的生產和環保產業的發展提供了有力的保障。
圖1是本發明實施例提供的噪音信號處理方法的流程圖; 圖2是本發明實施例提供的噪音信號處理裝置的結構圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實 施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅 僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。圖1示出了本發明實施例4是供的噪音處理方法的流程。在步驟S101中,獲取噪音信號。在步驟S102中,對信號進行尺度細化,將獲取的噪音信號進行放大。 在步驟S103中,對放大后的噪音信號進行分解,獲取主噪音信號及分噪音 信號。在對噪音信號進行放大的過程中,涉及到傅立葉變換,下面具體解釋一下 寸專立葉變才奐。在數學建模中, 一般都可以將周期函數展開成有簡單的周期函數,譬如三 角函數組成的級數,具體說,將周期為T= (2丌/w)的周期函數用一系列以T為周期的正弦函數即AnSin (nwt+ cj) n)組成的級數來表示,記為f (t) +Ao+ S AnSin (nwt+ (j) n)…… (1 )"=i其中Ao, An, cbn(n=l, 2, 3……)都是常數。將周期函數按上述方式展開的物理意義很明確,就是把一個比較復雜的周 期運動看成是許多不同頻率的簡諧振動的疊加。在電子學上,這種展開稱為諧 波分析。其中常數為Ao,稱為f (t)的直流分量;AlSin (wt+小l)稱為一次 諧波(又叫基波);而A2Sin (2wt+小2) , A3Sin (3wt+4>3)……依次稱為二 次諧波,三次諧波等等。為了敘述方便,可將正弦函數AnSin (nwt+cj)n)按三角方式變形而得 AnSin (nwt+4)n) = AnSin 4 ncosnwt+AnCos (J) nSinnwt;并且令ao/2:Ao, an=AnSincJ)n, bn=AnCos (J) n, w=tt/L (即T=2L ),則 (1 )式右端的級it就可以改寫為ooAo/2+ S ( anCos n丌t/L+bnSin n丌t/L)…… (2)w = 1形如(2)式的級數叫做三角級數,其中ao, an, bn (n+l, 2, 3……)都 是常數,令7Tt/L^,則(2)式成為ooao/2+ S ( anCosnx+bnSinnx); = i這就把以2L為周期的三角函數轉換成以2兀為周期的三角函數。 所謂三角函數表達式l, cosx, sinx, cos2x, sin2x…,cosnx, sinnx…才巴函數展開成傅立葉級數一一設f (x)是周期為2丌的周期函數,并能展開成三角函數oof ( x) =ao/2+ Z( akCoskx+bxSinkx)……(3 )w = i00經過計算得知所得的三角函數是ao/2+S( anCosnx+bnSinnx);W = 1這就是函數f ( X )的傅立葉級數。再經過計算,f (x)的傅立葉級數展開式為f( x )=4/丌[Sinx+l/3Sin3x+……+l/2k-l Sin( 2k-l )x+……]=4/丌S 1/2k-lSin (2k-l ) x (-w〈x〈+w;x^0,士丌,±2丌);上述展開式表明矩形波是由一 系列不同頻率的正弦波疊加而成,這些正弦 波的頻率依次為基波的奇倍數。 以上為傅立葉變換的原理。在具體的實施過程中,譬如研究某種波形、波動問題、熱傳導、擴散問題 等,往往還需要把定義在區間[O,兀]上的函數f (x)展開成正弦或余弦函數。 解決方法是設函數f (x)定義在區間[O,兀]上,且滿足收斂定理的條件,則在開區間[O, 7t]內補充函數f(X)的定義,得到定義在[-7t,丌]上的函數F(x), 使他在[-7t, 7t]上成為奇函數(或偶函數)。這種方式就是奇延拓和偶延拓,然后 將奇延拓(或偶延拓)后面的函數展開成傅立葉級數,這個級數又定為正弦級數 (或余弦函數)。在具體實施過程中,無i侖是何中波形(噪聲波形就有許多復雜波形)都可 以以其主頻率為基數進行計算,即,動態信號從時間域變換到頻率域都可以通過傅立葉(Fourier)變換來實現。但是,信號中的時域信號和頻率信號是相互影響的,信號分析中就面臨一 個矛盾。時域(即相位)和頻域(即頻率)的局部變化的矛盾,本發明實施例 通過對信號進行了尺度細化信號中,頻率高的部分,頻率就是有較大的變化 也不能明顯反映信號特點,而相位,時域的小變化,卻能明顯反映出信號的特 征,在低頻部分,頻率只要有較小的變化,就能反映出信號特征,本發明實施 例的平移伸縮運算,就是在信號的周期時間內(譬如-2tt—2丌之間),平移延 伸或縮短,(如-2tt、 -1.971-1.8丌......)周期,改變噪音信號的時域,進行連續計算,為此抓住高頻信號特征。同理,低頻段則對噪音信號頻率逐步減少和 遞增(平移)進行計算,為此抓住低頻信號特征。本發明實施例通過對噪音信號在高頻處以時間(相位)細分,低頻處以頻 率細分,完成了數學模型自動適應信號變化而進行自適應運算的要求,對信號 進行了尺度細化,從而聚焦到噪音信號的細節,從根本上解決了一般傅立葉變 換的瓶頸問題,即所謂"數學顯微鏡"。在步驟S104中,對放大后的噪音信號進行消噪處理。在具體實施過程中,將獲取的噪音樣品進行分析處理,獲取相波信號,根 據系統設置的規則計算出反相波信號,控制所述反相波信號抵消所述相波信號。本發明實施例利用傅立葉變換同時采取"小波變換"相結合,就形成了 "數 學模型"當中的"多通道自適應自動計算"模式和方法,解決了噪音信號波形 復雜、大小不一、隨時多變的應對問題,使噪音信號的任何細節都得到有效處 理。本發明實施例還提供一種噪音處理裝置,請參閱圖2。 其中,噪音信號獲取模塊21獲取噪音信號。噪音信號放大模塊22對噪音信號獲取模塊21獲取的噪音信號進行尺度細化,將獲取的噪音信號進行放大。優選的,所述噪音信號放大模塊22具體包括相位和頻率信息獲取模塊221 、相位細分才莫塊222以及頻率細分才莫塊223:相位和頻率信息獲取模塊221獲取噪音信號周期時間內的相位和頻率; 相位細分才莫塊222在高頻處以相位對噪音信號進行細分; 頻率細分模塊223在低頻處以頻率對噪音信號進行細分。 噪音信號分解模塊23對噪音信號進行分解,獲取主噪音信號及分噪音信噪音信號處理模塊24對放大后的噪音信號進行消噪處理。 優選的,所述噪音信號處理模塊24具體包括相波信號獲取模塊241 、反相 波信號計算模塊242以及相波信號抵消模塊243:相波信號獲取模塊241將噪音信號分解模塊23獲取的主噪音信號及分噪音信號進行分析處理,獲取相應的相波信號;反相波信號計算模塊242根據系統設置的規則計算出反相波信號;相波信號抵消模塊243控制所述反相波信號計算模塊242計算出的反相波 信號抵消所述相波信號。本發明實施例還提供一種噪音處理系統,所述系統包括本發明實施例提供 的噪音處理裝置,鑒于該噪音處理裝置在上文已有詳細的描述,此處不再贅述。本發明實施例通過對獲取的噪音信號進行放大處理,噪音信號的細節也進 行了放大,根據放大后的噪音信號的各個細節,對該噪音信號進行處理,從而 更好的把握了噪音信號的全部特征,有效的對獲取的噪音信號進行主動的全頻 域消噪處理,效果理想,為環保產品的生產和環保產業的發展提供了有力的保 障。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發 明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明 的保護范圍之內。
權利要求
1、一種噪音處理方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟獲取噪音信號;將獲取的噪音信號進行放大,對獲取的噪音信號進行尺度細化;對放大后的噪音信號進行消噪處理。
2、 如權利要求1所述的噪音處理方法,其特征在于,所述將獲取的噪音信 號進行;改大的步驟之后,所述方法還包括對噪音信號進行分解,獲取主噪音信號及分噪音信號。
3、 如權利要求1所述的噪音處理方法,其特征在于,所述對獲取的噪音信號進行尺度細化的步驟具體包括獲取噪音信號周期時間內的相位和頻率;在高頻處以相位對噪音信號進行細分; 在低頻處以頻率對噪音信號進行細分。
4、 如權利要求1所述的噪音處理方法,其特征在于,所述對放大后的噪音 信號進行消噪處理的步驟具體包括將放大后的噪音信號進行分析處理,獲取相波信號; 根據系統設置的規則計算出反相波信號; 控制所述反相波信號4氐消所述相波信號。
5、 一種噪音處理裝置,其特征在于,所述裝置包括 噪音信號獲取模塊,用于獲取噪音信號;噪音信號放大模塊,用于將獲取的噪音信號進行放大,對獲取的噪音信號 進行尺度細化;噪音信號處理模塊,用于對放大后的噪音信號進行消噪處理。
6、 如權利要求5所述的噪音處理裝置,其特征在于,所述裝置還包括 噪音信號分解模塊,用于對噪音信號進行分解,獲取主噪音信號及分噪音信號。
7、 如權利要求5所述的噪音處理裝置,其特征在于,所述噪音信號放大模 塊具體包括相位和頻率信息獲取模塊,用于獲取噪音信號周期時間內的相位和頻率; 相位細分模塊,用于在高頻處以相位對噪音信號進行細分; 頻率細分模塊,用于在低頻處以頻率對噪音信號進行細分。
8、 如權利要求5所述的噪音處理裝置,其特征在于,所述噪音信號處理模 塊具體包括相波信號獲取模塊,用于將放大后的噪音信號進行分析處理,獲取相波信號;反相波信號計算模塊,用于根據系統設置的規則計算出反相波信號; 相波信號抵消模塊,用于控制所述反相波信號抵消所述相波信號。
9、 一種噪音處理系統,其特征在于,所述系統包括權利要求5至8任一項 所述的噪音處理裝置。
全文摘要
本發明適用于噪音處理技術領域,提供了一種噪音處理方法、裝置以及系統,所述方法包括以下步驟獲取噪音信號;將獲取的噪音信號進行放大,對獲取的噪音信號進行尺度細化;對放大后的噪音信號進行消噪處理。本發明實施例通過對獲取的噪音信號進行放大處理,噪音信號的細節也進行了放大,根據放大后的噪音信號的各個細節,對該噪音信號進行處理,從而更好的把握了噪音信號的全部特征,有效的對獲取的噪音信號進行主動的全頻域消噪處理,效果理想,為環保產品的生產和環保產業的發展提供了有力的保障。
文檔編號G10L21/02GK101656078SQ200910189759
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月26日 優先權日2009年8月26日
發明者揚 劉, 訓 吳, 吳海全, 封舉斌, 師瑞文, 彭久高, 曾榮源, 董家富, 鄭文龍 申請人:深圳市冠旭電子有限公司