用于检测声源的声学故障的模块、系统和方法与流程

文档序号:13233549阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种用于评估声源的音质的模块,例如用于检测声源的声学故障的模块,该模块包括:波导,该波导包括具有第一端和第二端的管道,其中,声源支承件被设置在所述管道的所述第二端以用于在检测期间支承所述声源;至少三个扩音器,该至少三个扩音器被设置在沿所述波导的至少三个不同的纵向及角位置处,其中,所述扩音器被配置成测量所述管道中的声压,所述扩音器被配置成提供表示所测量的声压的各个扩音器信号;信号处理单元,该信号处理单元被配置成对所述扩音器信号进行处理以提供表示所述声源的音质的至少一个测量值。2.根据权利要求1所述的模块,其中,所述信号处理单元被配置成在所述测量值超过预定阈值时根据所述扩音器信号确定发生了声学故障。3.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述信号处理单元被配置成根据所述扩音器信号来确定表示正向传播的零阶波的第一波场分量和表示反向传播的零阶波的第二波场分量,并且其中,所述信号处理单元被配置成根据所述第一波场分量和所述第二波场分量来确定表示所述声源的声学故障的测量值。4.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述信号处理单元被配置成根据所述扩音器信号来确定表示正向传播的零阶波的第一波场分量、表示反向传播的零阶波的第二波场分量、表示正向传播的高阶波的第三波场分量以及表示反向传播的高阶波的第四波场分量,并且其中,所述信号处理单元被配置成根据所述第一波场分量、所述第二波场分量、所述第三波场分量和所述第四波场分量来确定表示所述声源的声学故障的测量值。5.根据前述权利要求中任一项所述的模块,所述声源被配置成以第一振动模式以及一种或多种第二振动模式振动以分别生成零阶声波和其他阶声波,其中,信号处理单元被配置成对至少一个扩音器信号进行处理以分别提供所述管道中零阶波和高阶波的测量值,并且在所述零阶波和/或所述高阶波的所述测量值超过一个或多个预定阈值时,确定发生了声学故障。6.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,在所述管道的所述第一端设置有吸收材料用以吸收入射声波。7.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述波导的壁包括被配置成容纳扩音器的多个开口,所述扩音器被配置成提供表示所测量的局部声压的各个扩音器信号。8.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述信号处理单元被配置成确定所述管道中的所述正向零阶波的测量值和/或所述反向零阶波的测量值,其中,对所述声学故障的确定是基于所述正向零阶波的测量值、基于所述反向零阶波的测量值、或者根据所述正向零阶波的测量值和所述反向零阶波的测量值来进行的,并且/或者其中,所述信号处理单元被配置成确定所述管道中的所述正向高阶波的测量值和/或所述反向高阶波的测量值,其中,对所述声学故障的确定是基于所述正向高阶波的测量值、基于所述反向高阶波的测量值、或者根据所述正向高阶波的测量值和所述反向高阶波的测量值来进行的。9.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述第一振动模式对应于活塞振动模式,在该活塞振动模式中,所述声源在所述波导的管道中生成基本地平面波,并且其中,所述声源的所述一种或多种第二振动模式对应于一种或多种摇摆模式,在该一种或多种摇摆模式中,所述声源在所述波导的管道中生成基本地高阶波。10.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述声源被配置成也以第三振动模式振动,该第三振动模式对应于所述声源的弯曲振动模式,并且其中,所述波导的管道的最大半径使得由所述声源的所述第三振动模式产生的波处于所关心的频率范围之外。11.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,扩音器的数量至少是七个,更优选地为至少十一个扩音器。12.根据权利要求11所述的模块,其中,所述扩音器仅被布置在远场位置。13.根据权利要求11所述的模块,其中,所述扩音器被布置在近场位置和远场位置。14.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述波导具有细长形状和/或所述波导的管道具有大体上矩形或圆形的横截面。15.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述扩音器信号表示局部声压,并且/或者其中,对所述扩音器信号的处理包括将一组扩音器所测量的波场分解成下述波场分量:正向传播的平面波;反向传播的平面波;正向传播的高阶波;反向传播的高阶波;其中,该分解优选地包括非线性优化,例如使用最小二乘优化准则。16.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述处理单元被配置成基于所述零阶波的测量值,优选地基于所述正向零阶波的测量值,来确定所述声源的声学性能。17.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其中,所述声源是微型扬声器,例如具有2cm或更小直径的微型扬声器。18.一种评估声源音质的方法,例如检测声源的声学故障的方法,该方法包括:使所述声源在波导中生成零阶声波和其他阶声波;在沿所述波导的至少三个不同的纵向及角位置处测量声压,至少三个扩音器提供表示所测量的局部声压的各个扩音器信号;对所述扩音器信号进行处理以生成表示所述声源的音质的至少一个测量值。19.根据权利要求18所述的方法,该方法包括:当所述测量值超过预定阈值时,确定发生了声学故障。20.根据权利要求18或19所述的方法,该方法包括:根据所述扩音器信号,确定表示正向传播的零阶波的第一波场分量和表示反向传播的零阶波的第二波场分量。基于所述第一波场分量和所述第二波场分量,确定表示所述声源的声学故障的测量值。21.根据权利要求18-20中任一项所述的方法,该方法包括:根据所述扩音器信号,确定表示正向传播的零阶波的第一波场分量、表示反向传播的零阶波的第二波场分量、表示正向传播的高阶波的第三波场分量以及表示反向传播的高阶波的第四波场分量;基于所述第一波场分量、所述第二波场分量、所述第三波场分量和所述第四波场分量,确定表示所述声源的声学故障的测量值。22.根据权利要求18-21中任一项所述的方法,该方法包括:对至少一个扩音器信号进行处理以提供所述管道中的零阶波和/或高阶波的测量值;以及当所述零阶波和/或所述高阶波的测量值超过一个或多个预定阈值时,确定发生了声学故障。23.根据权利要求18-22中任一项所述的方法,该方法包括:使用多个扩音器在所述波导中多个位置处测量声压,所述扩音器提供表示局部声压的各个扩音器信号。对来自于所述多个扩音器的所述扩音器信号进行处理,以生成所述波导中的所述零阶波和/或高阶波的一个或多个测量值。将所述一个或多个测量值与相应阈值进行比较;基于所述测量值中的至少一个,来确定发生了声学故障。24.根据权利要求18-23中任一项所述的方法,该方法进一步包括:确定从所述声源传入所述波导中的正向零阶波的测量值和/或传向所述声源的反向零阶波的测量值,其中,对所述声学故障的确定是基于所述正向零阶波的测量值和/或所述反向零阶波的测量值来进行的。25.根据权利要求18-24中任一项所述的方法,该方法进一步包括:确定从所述声源传入所述波导中的正向高阶波的测量值和/或传向所述声源的反向高阶波的测量值,其中,对所述声学故障的确定是基于所述正向高阶波的测量值和/或所述反向高阶波的测量值来进行的。26.根据权利要求18-25中任一项所述的方法,该方法包括在至少七个或至少十一个不同的位置处测量所述声压。27.根据权利要求18-26中任一项所述的方法,该方法包括仅在远场位置测量声压、仅在近场位置测量声压、或在远场位置和近场位置测量声压。28.根据权利要求18-27中任一项所述的方法,该方法包括:由所述扩音器测量所述波导中的波场;将所述波场分解成至少下述波场分量:正向传播的平面波;反向传播的平面波;正向传播的高阶波;反向传播的高阶波;29.根据权利要求28所述的方法,该方法包括:确定分解的波场分量中每一个的测量值,优选地确定与所述波场分量中每一个相关联的压力幅值。30.根据权利要求28或29所述的方法,其中,基于所述扩音器信号来分解所述波场信号包括通过非线性优化过程来求解波动方程,例如通过最小二乘优化准则。31.一种用于评估声源音质的系统,例如用于检测声源的声学故障的系统,该系统包括:根据权利要求1-17中任一项所述的模块:用于装配电子设备的装配线,其中,电子设备包括声源,所述装配线包括:传送机,该传送机用于沿着一个或多个装配站以及沿着所述模块来运输所述电子设备;取放单元,该取放单元用于拾取沿所述模块运输的声源,并且将所拾取的声源放入所述模块的所述声源支承件中;其中,所述模块被设置成提供表示被放入所述声源支承件中的所述声源的音质的至少一个测量值。32.根据权利要求31所述的系统,其中,所述取放单元被配置成将所述声源放回至所述传送机上,以允许进一步运输。33.根据权利要求32或33所述的系统,该系统包括移除单元,该移除单元用于在故障被检测到时从所述装配线中移除至少所述声源。34.根据权利要求31-33中任一项所述的系统,该系统包括:分类器单元,该分类器单元根据所确定的音质,将所述声源分成不同的品质种类和/或故障模式;和/或包装单元,该包装单元用于包装到包装材料中。
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