基于聲音信號的監(jiān)測系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著科技的不斷發(fā)展，聲音信號處理越來越廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事等領域。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以根據(jù)機械設備運行時發(fā)出的聲音，判斷出其運行狀態(tài)、機械內剩余原料量，實現(xiàn)對其運行狀態(tài)及剩余原料量的監(jiān)測，并提醒工作人員進行相關的操作，進而起到對機械維護的作用。在水泥回轉窯的工業(yè)現(xiàn)場，由于用到的大型攪拌機的運行時間比較長，而且發(fā)出的噪音比較大，使得人工實現(xiàn)攪拌機內剩余原料量的監(jiān)測顯得較為困難，而攪拌機在運行過程中發(fā)出的噪音主要是由攪拌機與拌

2、料之間的摩擦產(chǎn)生的，攪拌機內拌料剩余量不同，攪拌機運行時會發(fā)出不同的聲音信號。針對這種情況，本文設計了一種基于聲音信號的監(jiān)測系統(tǒng)的可行性方案。
　　本系統(tǒng)主要包括:聲音預處理部分、AD轉換芯片、單片機芯片以及顯示和按鍵部分。其工作過程是系統(tǒng)先采集幾組機器運行時發(fā)出的聲音并得到特征參數(shù)，同時通過按鍵分別輸入每組聲音對應的原料剩余量，進行訓練并完成建模，然后使用麥克風采集機器發(fā)出的聲音，將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)放大、濾波后，送至AD轉換芯片進

3、行模數(shù)轉換，此時完成預處理。然后將預處理后的聲音數(shù)據(jù)存儲到單片機中，單片機接收到AD芯片中的數(shù)據(jù)后，通過子程序提取聲音信號的特征參數(shù)，與之前建立的模板進行匹配并完成識別，最后將識別結果的數(shù)據(jù)傳輸給顯示模塊進行結果顯示。
　　文章首先介紹了聲音信號處理的發(fā)展情況和基本理論，然后詳細的介紹了系統(tǒng)的硬件電路設計和軟件設計過程。再用MATLAB對聲音信號進行了時域、頻域分析，得出聲音信號在頻率點為200時的幅度值最能體現(xiàn)聲音信號的特征，所