一种机电设备减震除噪装置的制作方法

本发明属于机电辅助设备技术领域，尤其涉及一种机电设备减震除噪装置。

背景技术：

目前，随着智能化技术的不断发展，机电设备的应用也越来越广泛，对于机电设备来说，尤其是对于一些机电加工设备，在运行时，往往容易出现振动、噪音等不良影响，而这些振动、噪音不仅影响人们的工作、生活环境，而且，对于机电设备本身的性质以及寿命也产生重大不良影响，甚至对于一些机电设备的加工精度也产生不良影响。因此，需要一种机电设备减震除噪装置来解决以上问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的机电加工设备在运行过程中，易出现振动、噪音等不良影响，这些振动、噪音不仅影响人们的工作、生活环境；而且对于机电设备本身的性质以及寿命也会产生重大不良影响。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种机电设备减震除噪装置。

本发明是这样实现的，一种机电设备减震除噪装置，所述机电设备减震除噪装置设置有底座；底座的顶部通过螺栓固定安装有底部敞口设置的箱体，箱体内壁上设有隔音板；

底座的底部设有两个水平设置的防滑底板，防滑底板的顶部的两侧均焊接有竖直设置的立柱，立柱的上方设有固定板，固定板的顶端与底座固定连接；

固定板的底端开设有竖直设置的安装槽，立柱滑动安装于安装槽内，安装槽内顶壁安装有竖直设置的弹簧柱，弹簧柱的底端与立柱固定连接，两个立柱之间滑动安装有水平设置的滑板；

隔音板内部设置有噪声采集模块和噪声放大模块，噪声放大模块与箱体外部控制台连接；

控制台内部设置有控制模块、噪声预处理模块、噪声特征提取模块、噪声判断模块、降噪模块、储存模块和无线通信模块；

其中，噪声特征提取模块对噪声的参数进行提取过程为：

根据人类的听觉特征，求出对应的mel倒谱系数；

1)快速傅里叶变换为：

x[n](n＝0，1，2，...，n-1为经过采样得到一帧离散噪声序列，n，为帧长，x[k]为n点的复数系列，再对x[k]取模得到信号幅度谱|x[k]|；

2)将实际频率尺度转换为mel频率尺度：

其中，mel(f)为mel频率；f为实际频率，单位为hz；

3)配置三角形滤波器组并计算每一个三角形滤波器对信号幅度谱滤波后的输出：

其中，

其中，wl(k)为对应滤波器的滤波系数，o(l)、c(l)、h(l)为实际频率坐标轴上对应滤波器的的下限频率、中心频率和上限频率，fs为采样率，l为滤波器个数，f(l)为滤波输出；

4)对所有滤波器输出作对数运算，再进一步做离散余弦变换，即可得到mfcc；

q为mfcc参数的阶数，取13，m(i)为所得mfcc参数。

进一步，所述滑板上滑动套设有两个滑块，滑块上铰接有第一连杆，两个第一连杆呈八字形分布；两个第一连杆的一端铰接有固定块，固定块与底座固定连接。

进一步，所述滑板上滑动套设有水平设置的第一弹簧，第一弹簧的两端分别于两个滑块固定连接。

进一步，所述立柱上滑动套设有竖直设置的第二弹簧，第二弹簧的底端与防滑底板固定连接；第二弹簧的顶端与滑板固定连接，滑板的两端均铰接有第二连杆。

进一步，所述防滑底板顶部的两侧均开设有水平设置的滑槽，滑槽内的一侧固定连接有水平设置的第三弹簧，滑槽内滑动安装有移动块，第三弹簧的一端与移动块固定连接。

进一步，所述滑槽内安装有水平设置的导向杆，第三弹簧和移动块均滑动套设于导向杆上，第三弹簧和移动块进行导向。

进一步，所述箱体侧壁的底部焊接有固定板，固定板和底座上均开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺栓。

进一步，所述噪声预处理模块进行预处理具体过程为：

采集相应的噪声信号，通过利用数字滤波器对噪声进行预加重；

预加重处理完成后，将噪声信号进行分段，对特征参数进行分析；

对噪声波形进行加窗处理，对相应的噪声波形加以强调，对其余的波形进行削弱；

利用端点检测，检测出噪声波形的起始点及结束点。

进一步，所述预加重网路与噪声信号之间的关系为：

其中，s(n)为噪声信号，a为预加重系数；

加窗处理过程中，利用的窗函数为：

进一步，所述无线通信模块中集成的无线通信方式如下：局域网通信、串口通信、无线局域网通信；

局域网通信采用以太网，串口通信采用串行通信接口，串行通信接口为rs-232和工业电脑应用的半双工rs-485与全双工rs-422。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过箱体内的隔音板可以将设备产生的噪音进行吸收，避免噪音影响人们的工作、生活环境。通过弹簧柱、第一弹簧、第三弹簧、第二弹簧等结构的配合，可以对设备运行时产生的振动进行消除，保障了设备的稳定性，同时保障了设备的正常使用寿命；通过滑槽内的导向杆可以对第三弹簧和移动块起到导向作用。本发明在对语音信号进行分析和处理之前，必须对其进行预加重、分帧、加窗等预处理操作，消除因为人类发声器官本身和由于采集语音信号的设备所带来的混叠、高次谐波失真、高频等等因素，对语音信号质量的影响。尽可能保证后续语音处理得到的信号更均匀、平滑，为信号参数提取提供优质的参数，提高语音处理质量。同时本发明具有局域网通信、串口通信和无线局域网通信，保证整体设备通信顺畅，避免影响整体设备的减震降噪处理。本发明通过在隔音板内部设置有噪声采集模块和噪声放大模块，噪声放大模块与箱体外部控制台连接；控制台内部设置有控制模块、噪声预处理模块、噪声特征提取模块、噪声判断模块、降噪模块、储存模块和无线通信模块，可以根据噪声的特征，对机电设备的运行状态进行控制，有效提高降噪的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的机电设备减震除噪装置结构示意图。

图2是本发明实施例提供的底座结构示意图。

图3是本发明实施例提供的噪声预处理模块预处理方法流程图。

图4是本发明实施例提供的机电设备除噪方法流程图。

图5是本发明实施例提供的机电设备减震方法流程图。

图中：1、底座；2、箱体；3、隔音板；4、防滑底板；5、立柱；6、固定板；7、安装槽；8、弹簧柱；9、滑板；10、滑块；11、第一连杆；12、固定块；13、第一弹簧；14、第二弹簧；15、第二连杆；16、滑槽；17、移动块；18、第三弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种机电设备减震除噪装置，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1-图2所示，本发明实施例提供的机电设备减震除噪装置中的底座1的顶部通过螺栓固定安装有底部敞口设置的箱体2，底座1的底部设有两个水平设置的防滑底板4，防滑底板4的顶部的两侧均焊接有竖直设置的立柱5，立柱5的上方设有固定板6，固定板6的顶端与底座1固定连接；固定板6的底端开设有竖直设置的安装槽7，立柱5滑动安装于安装槽7内，安装槽7内顶壁安装有竖直设置的弹簧柱8，弹簧柱8的底端与立柱5固定连接，两个立柱5之间滑动安装有水平设置的滑板9；滑板9上滑动套设有两个滑块10，滑块10上铰接有第一连杆11，两个第一连杆11的一端铰接有固定块12，固定块12与底座1固定连接；滑板9上滑动套设有水平设置的第一弹簧13，第一弹簧13的两端分别于两个滑块10固定连接；立柱5上滑动套设有竖直设置的第二弹簧14，第二弹簧14的底端与防滑底板4固定连接，第二弹簧14的顶端与滑板9固定连接，滑板9的两端均铰接有第二连杆15；防滑底板4顶部的两侧均开设有水平设置的滑槽16，滑槽16内的一侧固定连接有水平设置的第三弹簧18，滑槽16内滑动安装有移动块17，第三弹簧18的一端与移动块17固定连接。

其中，滑槽16内安装有水平设置的导向杆，第三弹簧18和移动块17均滑动套设于导向杆上，对第三弹簧18和移动块17起到导向作用。箱体2内壁上设有隔音板3，隔音板3为吸音棉材料制成，可以对设备产生的噪音进行吸收。箱体2侧壁的底部焊接有固定板，固定板和底座1上均开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺栓，可以方便安装箱体2。两个第一连杆11呈八字形分布，方便传递振动产生的力。

隔音板3内部设置有噪声采集模块和噪声放大模块，噪声放大模块与箱体外部控制台连接。

控制台内部设置有控制模块、噪声预处理模块、噪声特征提取模块、噪声判断模块、降噪模块、储存模块和无线通信模块；

如图3所示，本发明实施例提供的噪声预处理模块进行预处理具体过程为：

s101：采集相应的噪声信号，通过利用数字滤波器对噪声进行预加重。

s102：预加重处理完成后，将噪声信号进行分段，对特征参数进行分析。

s103：对噪声波形进行加窗处理，对相应的噪声波形加以强调，对其余的波形进行削弱。

s104：利用端点检测，检测出噪声波形的起始点及结束点。

其中，在s101中，预加重网路与噪声信号之间的关系为：

其中，s(n)为噪声信号，a为预加重系数。

在s103中，加窗处理过程中，利用的窗函数为：

本发明实施例提供的噪声特征提取模块对噪声的参数进行提取过程为：

根据人类的听觉特征，求出对应的mel倒谱系数；

1)快速傅里叶变换为：

x[n](n＝0，1，2，...，n-1)为经过采样得到一帧离散噪声序列，n为帧长，x[k]为n点的复数系列，再对x[k]取模得到信号幅度谱|x[k]|；

2)将实际频率尺度转换为mel频率尺度：

其中，mel(f)为mel频率；f为实际频率，单位为hz；

3)配置三角形滤波器组并计算每一个三角形滤波器对信号幅度谱滤波后的输出：

其中，

其中，wl(k)为对应滤波器的滤波系数，o(l)、c(l)、h(l)为实际频率坐标轴上对应滤波器的的下限频率、中心频率和上限频率，fs为采样率，l为滤波器个数，f(l)为滤波输出；

4)对所有滤波器输出作对数运算，再进一步做离散余弦变换，即可得到mfcc；

q为mfcc参数的阶数，取13，m(i)为所得mfcc参数。

本发明实施例提供的无线通信模块中集成的无线通信方式如下：局域网通信、串口通信、无线局域网通信；

局域网通信采用以太网，串口通信采用串行通信接口，串行通信接口为rs-232和工业电脑应用的半双工rs-485与全双工rs-422。

如图4所示，本发明实施例提供的机电设备除噪过程为：

s201：隔音板内的噪声采集模块对噪声进行采集，并对采集的噪声进行放大。

s202：噪声放大后，噪声放大模块与箱体外部控制台连接，将处理完成的噪声传递到控制台上。

s203：控制台内部的噪声预处理模块对放大的噪声进行预处理，并进行噪声特征提取。

s204：根据提取的噪声特征，控制模块对噪声进行分析判断；根据判断的结果，控制模块控制机电设备的运行状态；同时通过储存模块对相应的数据进行储存，并通过无线通信模块进行无线通信。

如图5所示，本发明实施例提供的机电设备减震过程为：

s301：将设备固定在底座上，将箱体盖在设备上，并通过螺栓将箱体固定在底座上，同时设备运行产生的振动力直接通过弹簧柱进行初次缓冲，再通过固定块将力传递给第一连杆。

s302：第一连杆传递给滑块，两个滑块开始移动，对第一弹簧进行拉伸，同时向下的力通过滑块也会传递到滑板上，再通过第二弹簧对其进行消除，第二弹簧向下运动时会将力传递到第二连杆上，第二连杆传递给移动块，使其滑动。

s303：移动块就会对第三弹簧进行压缩，通过上述配合对设备运行时产生的振动力进行有效的消除，从而实现对设备的减震效果。

本发明的工作原理为：首先将设备固定在底座1上，然后将箱体2盖在设备上，并通过螺栓将箱体2固定在底座1上，通过隔音板3即可对设备产生的噪音进行消除，同时设备运行产生的振动力直接通过弹簧柱8进行初次缓冲，再通过固定块12将力传递给第一连杆11,第一连杆11传递给滑块10，两个滑块10开始移动，对第一弹簧13进行拉伸，同时向下的力通过滑块10也会传递到滑板9上，再通过第二弹簧14对其进行消除，第二弹簧9向下运动时会将力传递到第二连杆15上，第二连杆15传递给移动块17，使其滑动，移动块17就会对第三弹簧18进行压缩，通过上述配合可以对设备运行时产生的振动力进行有效的消除，从而实现对设备的减震效果，综上所述，该装置结构紧凑，且减震效果极佳，值得推广。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。