可快速拆装的自定义传声器阵列支架及噪声源识别方法

摘要

可快速拆装的自定义传声器阵列支架及噪声源识别方法，支架包括：底座、支撑固定模块、矩阵板和固定板，支撑固定模块分别与矩阵板和底座相连接，矩阵板通过支撑固定模块设置在底座上方；所述矩阵板上设置有多个等距的传声器安装孔，用于供传声器插接安装；所述矩阵板中心处设置有安装口，用于安装数据采集装置及摄像头；固定板自安装口垂直于矩阵板向第二面外侧延伸设置。与现有技术相比，在使用时可以根据实际需要调节对应传声器的安装位置，无需根据不同的检测要求定制对应的固定式阵列装置，在不同的检测要求下，通过插接的方式调节传声器的位置，以便于适用不同的检测要求，降低了传声器阵列装置的使用局限性，方便移动，具有一定的便携性。

说明书

技术领域

本发明属于噪声采集技术领域，更具体地，涉及一种可快速拆装的自定义传声器阵列支架及噪声源识别方法。

背景技术

基于传声器阵列的噪声源识别方法采用传声器阵列测量噪声信号，也就是对声信号进行空间采样，采样信号经数字化之后储存在计算机中，影响其传声器阵列识别性能的关键是传声器阵列的拓扑结构和后处理定位算法。传声器阵列是由多个声传感器单元按照一定规律排列组成，阵列的拓扑结构会影响到声源识别的空间分辨率及声源识别的频率范围，不同后处理定位算法对于阵列拓扑结构的要求也有所差异。

现有技术中，已有的阵列多为传声器点数、位置坐标已定的固定式阵列装置，该类阵列装置通常只支持一种或者两种定位算法，并且由于阵列形式固定，可识别的频率范围也有限。固定式的标准阵列对于有复杂算法应用及研究要求的科研及生产单位而言，具有很大局限性，此时，可自定义阵列拓扑结构的传声器阵列就有着巨大的优势。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种可快速拆装的自定义传声器阵列支架，在不同的检测要求下，通过插接的方式调节传声器的位置，以便于适用不同的检测要求，降低了传声器阵列装置的使用局限性。

本发明采用如下的技术方案。一种可快速拆装的自定义传声器阵列支架，包括：底座、支撑固定模块、矩阵板和固定板，支撑固定模块分别与矩阵板和底座相连接，矩阵板通过支撑固定模块设置在底座上方，包括第一面和第二面，第一面为面向被测噪声面，第二面为背向被测噪声面；所述矩阵板上设置有多个等距的传声器安装孔，用于供传声器插接安装；所述矩阵板中心处设置有安装口，用于安装数据采集装置及摄像头；

固定板自安装口垂直于矩阵板向第二面外侧延伸设置。

优选地，所述支撑固定模块包括：支撑柱和固定杆；支撑柱与底座垂直设置，支撑柱的一端与底座的顶面相连接；固定杆的一端与矩阵板的第二面相连接，另一端与支撑柱相连接。

优选地，所述支撑固定模块还包括：连接杆；在任意两根支撑柱之间设置连接，连接杆的两端分别与不同的支撑柱相连接。

优选地，所述支撑固定模块还包括：斜杆；斜杆的一端与支撑柱相连接，另一端与底座的顶面相连接。

优选地，所述自定义传声器阵列支架还包括：两个挡板；挡板与矩阵板和固定板分别垂直地相连接，在固定板顶面一侧自安装口在固定板两侧垂直于矩阵板向第二面外侧延伸设置。

优选地，所述自定义传声器阵列支架还包括：三角形的支撑板；支撑板与矩阵板和固定板分别垂直地相连接，在固定板底面一侧自矩阵板第二面垂直于矩阵板向第二面外侧延伸设置。

优选地，所述自定义传声器阵列支架还包括：设置在底座底面的多个滚轮；两个位于一侧的所述滚轮为万向轮，滚轮自带自锁功能。

本发明还提供了自定义传声器阵列支架的噪声源识别方法，包括以下步骤：

步骤1，依照噪声采集需要的传声器阵列的拓扑结构在传声器安装孔中插接传声器；

步骤2，将数据采集装置及摄像头安装在安装口固定板上；

步骤3，现场的噪声进行采集，传声器安装孔中的传声器采集噪声，数据采集装置及摄像头用于阵列传声器数据的采集及预处理；

步骤4，使用上位机进行声源定位计算。

优选地，步骤1还包括：对不同的现场噪声采集检测时，要更换传声器安装的位置，变换传声器插接在不同的传声器安装孔中。

优选地，步骤3还包括：摄像头用于光学图像的采集；

步骤4还包括：光学图像与声源定位结果进行几何匹配，在上位机上显示出声源位置。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，该可快速拆装的自定义传声器阵列支架的矩阵板上设置有多个等距设置的传声器安装口，在使用时可以根据实际需要调节对应传声器的安装位置，无需根据不同的检测要求定制对应的固定式阵列装置，在不同的检测要求下，通过插接的方式调节传声器的位置，以便于适用不同的检测要求，降低了传声器阵列装置的使用局限性，此外，本发明中提出的可快速拆装的自定义传声器阵列支架方便移动，具有一定的便携性，因此，具有很好的市场前景。

附图说明

图1为本发明提出的一种可快速拆装的自定义传声器阵列支架的结构示意图；

图2为本发明提出的一种可快速拆装的自定义传声器阵列支架的右视结构示意图。

图中：

1-底座；

2-支撑柱；

3-连接杆；

4-滚轮；

5-矩阵板；

6-传声器安装孔；

7-安装口；

8-连接板；

9-支撑板；

10-斜杆；

11-固定杆；

12-固定板。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

如图1和图2所示，本发明提供了一种可快速拆装的自定义传声器阵列支架，包括：底座1，支撑固定模块，支撑固定模块分别与矩阵板5和底座1相连接，矩阵板5通过支撑固定模块设置在底座1上方，矩阵板5上设置有多个等距设置的传声器安装孔6，矩阵板5的中心处设置有安装口7，矩阵板5包括第一面和第二面，第一面为面向被测噪声面，第二面为背向被测噪声面，固定板12自安装口7垂直于矩阵板5向第二面外侧延伸设置。

更具体地，安装口7用于安装数据采集装置及摄像头。其中，传声器采用插接的方式安装在传声器安装孔6内，从而实现固定在矩阵板5上，采用这种可快速拆装的方式更改传声器的位置，可以提高该自定义传声器阵列支架在使用时的适用性，改变了传统固定式阵列装置的局限性。可以理解的是，所属领域的技术人员可以根据测量需求任意设置传声器安装孔6的间距。

更具体地，所述支撑固定模块包括：支撑柱2和固定杆11；支撑柱2与底座1垂直设置，支撑柱2的一端与底座1的顶面相连接；固定杆11的一端与矩阵板5的第二面相连接，另一端与支撑柱2相连接。可以理解的是，所述领域技术人员可以根据尺寸、强度等需求任意设置支撑柱2和固定杆11的数量以及连接方式，例如但不限于，使用两根支撑柱2，每根支撑柱2通过两根固定杆11支撑矩阵板5。

更具体地，所述支撑固定模块还包括：连接杆3，即在使用多根支撑柱2的情况下，在任意两根支撑柱2之间设置连接3，连接杆3的两端分别与不同的支撑柱2相连接，用于加强固定支撑框架的强度。

更具体地，所述支撑固定模块还包括：斜杆10；斜杆10的一端与支撑柱2相连接，另一端与底座1的顶面相连接，用于加强固定支撑框架的强度。

更具体地，安装口7安装的数据采集装置及摄像头用于阵列传声器数据的采集及预处理，并将结过传输给电脑等上位机进行声源定位计算。摄像头用于光学图像的采集，最终与声源定位结果进行几何匹配，在上位机上直观显示出声源位置。

更具体地，所述自定义传声器阵列支架还包括：两个挡板8；挡板8与矩阵板5和固定板12分别垂直地相连接，在固定板12顶面一侧自安装口7在固定板12两侧垂直于矩阵板5向第二面外侧延伸设置。挡板8的作用是数据采集装置及摄像头的辅助定位。

更具体地，所述自定义传声器阵列支架还包括：三角形的支撑板9；支撑板9与矩阵板5和固定板12分别垂直地相连接，在固定板12底面一侧自矩阵板5第二面垂直于矩阵板5向第二面外侧延伸设置。支撑板9的作用是提高固定板12固定在矩阵板5上的稳定性。可以理解的是，所述领域技术人员可以任意设置支撑板9的数量，例如但不限于，在固定板12的下方设置两块支撑板9。

更具体地，所述自定义传声器阵列支架还包括：设置在底座底面的多个滚轮4；两个位于一侧的所述滚轮4为万向轮，滚轮4自带自锁功能。滚轮4的作用是方便移动，自带自锁功能是便于对底座1的位置进行固定。可以理解的是，所述领域技术人员可以任意设置滚轮4的数量以及安装位置，例如但不限于，使用四个滚轮4，分别安装在底座1底面的四角附近。

本发明中，当需要对现场的噪声进行采集时，根据现场的噪声采集需要将传声器插接到不同的传声器安装孔6，将数据采集装置及摄像头放置到固定板12上，对现场的噪声进行采集，当对不同的现场噪声采集检测时，只需要更换传声器安装的位置即可，降低了传声器阵列装置的使用局限性，此外，本发明中提出的可快速拆装的自定义传声器阵列支架方便移动，具有一定的便携性，因此，具有很好的市场前景。

本发明还提供了一种使用所述自定义传声器阵列支架的噪声源识别方法，包括以下步骤：

步骤1，依照噪声采集需要的传声器阵列的拓扑结构在传声器安装孔6中插接传声器；步骤1还包括：对不同的现场噪声采集检测时，要更换传声器安装的位置，变换传声器插接在不同的传声器安装孔6中。

步骤2，将数据采集装置及摄像头安装在安装口7固定板12上。

步骤3，现场的噪声进行采集，传声器安装孔6中的传声器采集噪声，数据采集装置及摄像头用于阵列传声器数据的采集及预处理；更具体地，摄像头用于光学图像的采集。

步骤4，使用上位机进行声源定位计算。更具体地，光学图像与声源定位结果进行几何匹配，在上位机上显示出声源位置。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，该可快速拆装的自定义传声器阵列支架的矩阵板上设置有多个等距设置的传声器安装口，在使用时可以根据实际需要调节对应传声器的安装位置，无需根据不同的检测要求定制对应的固定式阵列装置，在不同的检测要求下，通过插接的方式调节传声器的位置，以便于适用不同的检测要求，降低了传声器阵列装置的使用局限性，此外，本发明中提出的可快速拆装的自定义传声器阵列支架方便移动，具有一定的便携性，因此，具有很好的市场前景。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。