声音采集系统（精选三篇）
声音采集系统（精选三篇）
声音采集系统 篇1
噪声是设备运行中的重要参数之一,其中包涵了有关运行状态的丰富信息。目前,对于设备运行状态特征的测量主要是采用加速度等接触式传感器,来面向相应的物理学参数进行测量,例如切削力大小,位移等。这些测量方法对于传感器的安装和实验设备要求具有一定的局限性。本文搭建的设备运行状态声音采集分析系统,采用无接触式传感器进行噪声测量,通过时、频域分析方法,可以精确获得设备的运行状态,用以保证设备的正常运行。
1 测试系统的硬件组成
系统的硬件组成由高灵敏度传声器、信号放大器、信号调理仪、A/D采集卡以及计算机组成,如图1所示。系统采用CHZ223型驻极体传声器,其理论灵敏度为-29.0d B re 1 V/Pa。前置放大器采用4m A恒流源供电,BNC接口输出,适合于远距离信号传送。信号调理仪采用5倍固定增益以调节电压信号。考虑到测试系统的灵活性,选取USB-2523型采集卡,最大采样频率可达1MHz,采样分辨率为16 bits,能够满足绝大多数的设备噪声采集要求。通过搭建声音采集分析系统的硬件平台,实现对设备运行状态的实时监测和高精度测量。
2 系统的软件开发
2.1 软件功能模块
声音采集分析系统的软件部分是基于声音对设备运行状态监测技术的核心。本文所介绍的采集分析系统支持多通道声音信号采集、不同型号传感器标定。系统包涵丰富的数字信号分析处理算法,如时域加窗、FFT算法、数字滤波函数等,以满足采用多种算法结合的分析方法的要求。通过系统软件模块对噪声信号进行分析处理,完成对设备运行时所产生噪声中的特征变量的辨识,达到对设备运行状态的监测。另外,系统软件应具有一定柔性,以满足不同的测试条件和设备要求。测试系统的软件功能模块框图如图2所示。
本文所介绍的系统是基于visual studio2008开发平台开发的。噪声采集界面如图3所示,分析界面如图4所示。
2.2 传声器的标定
传声器采集到信号是在声场中某一点距离声源的振动时域信号。图4中振动图(通道1)所示的是经A/D转换成电压值后的噪声振动信号。系统采集过程中,传感器的灵敏度起到了关键的作用,灵敏度的计算如式1所示。
式中:S—传声器的声压灵敏度,m V/Pa。
U—传声器输出端电压,V。
p’—校准器中的声压,Pa。
校准器的声音信号输出一般用声压级表示,利用公式2将声压级换算回声压:
式中:p 0——基准声压值,取20μPa。
Lp——校准器中的声压级,d B。
实际测试中,由于p的大小趋近与1 Pa,将电压信号转变为声压信号的方法一般是将电压有效值除以系统灵敏度,系统灵敏度包括了传声器的灵敏度、放大倍数、以及各种滤波衰减。不同实验条件下的系统灵敏度各自不同,实际测量中系统灵敏度可以通过校准器来校准。本文中采用的校准器发出的1000Hz,94db的标准正弦信号,通过测试系统采集校准器发出的信号,得到的电压有效值即为系统的灵敏度,单位为m V/Pa。通过测量计算得到本文所介绍的噪声测试的实际系统灵敏度为165.4m V/Pa。
转化为的声压信号为瞬时声压,瞬时声压由于变化太快,不方便使用,一般采用有效声压进行计算。在一定时间间隔内,瞬时声压对时间取均方根值则为有效声压,如式3所示:
式中:p——瞬时声压值,也就是振动幅值,Pa。
T——平均的时间间隔,可以是一个周期或者比周期大得多的时间间隔,s。
得到有效声压之后,计算出有效声压的声压级,如式4所示:
式中:Lp’为噪声信号的声压级
换算声压级后的信号图如图6所示。
3 测试实验
本文通过实验来验证测试系统采集分析模块的性能。测试实验基于HK5032型铣床,对简单的金属铣削过程进行噪声测试,实验现场运行图如图5所示。实验采用单通道信号采集,为了使测量数据最大程度的接近实际情况,将传声器架设在距离铣削加工面0.2m的位置,并对传感器系统进行调试和改善,以尽量减少背景噪音的干扰。
为了保证采集信号的高保真性,采用44100Hz的采样频率对典型工况进行信号采集。实验选取从主轴静止时刻为零点,到加工结束停止为终点,对噪声信号进行时、频域上的初步地分析。实验产生的噪声信号的振动、声压级、和频谱图分别如图6、图7、图8所示。
设备运行过程中产生的噪声声压级的变化与振动信号的幅值和频率有关。瞬时声压越大,有效声压级越大;频率越高,有效声压级也越大。频域上主要能量集中在3800Hz左右。本测试系统通过铣削噪声测试实验,很好地完成了铣削噪声的数据采集,在线监测和时频分析。在满足现场测试需求的条件下,能够精确地测量到铣削过程中噪声信号的时频域上的特征。系统运行稳定,测试效率理想。
4 结论
通过搭建噪声测试系统,能够对设备运行状态进行实时监测。实现了对设备噪声在时、频域上的基本分析功能,具有可观的扩展功能以及柔性。经分析得到噪声信号的不同特征,可用以对不同工况的识别和监测。通过实验验证,基于噪声信号对设备运行状态进行监测是一项可行的方法,该方法可替代人耳对设备加工状态听测的传统方法。
参考文献
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[4]薛宝.C#2008编程参考手册[M].清华大学出版社,2009.
温度采集系统课程设计 篇2
1.1 单片机概述
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。它又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。1.2 温度采集设计背景
随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技构中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域己经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段: ①传统的分立式温度传感器
②模拟集成温度传感器
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图（9）系统流程图 软件程序设计
PORTA EQU 020H
；定义端口地址 PORTB EQU 021H PORTC EQU 022H
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PORTD EQU 023H DATA SEGMENT
TABLE DB 40H
DB 4FH
DB 24H
DB 30H
DB 19H
DB 12H
DB 02H
DB 78H
DB 00H
DB 10H
BUFDA1 DB ?
BUFDA2 DB ?
BUFDA3 DB ? DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA
MOV DS,AX
MOV AL,98H
OUT PORTD,AL
；8255的初始化
;*****************************
MOV AL,01
OUT PORTC,AL
MOV AL,00
OUT PORTC,AL
；PC0 为0，启动A/D转换 FIND: IN AL,PORTC
TEST AL,010H
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JNZ FIND
；读PC4的值，如为1则继续查询
MOV AL,01
OUT PORTC,AL
；使PC0为1，撤消启动信号
IN AL,PORTA
；读取转换数据
;******************************
MOV CL,100
；计算百位，十位，个位
DIV CL
MOV BUFDA1,AL
XOR AL,AL
MOV CL,10
MOV BL,AH
MOV AL,BL
MOV AH,0
DIV CL
MOV BUFDA2,AL
MOV BUFDA3,AH
;****************************** DISPLAY:MOV BX,OFFSET TABLE
MOV AL,[DI+0]
XLAT
；换码
MOV DX,PORTB
OUT DX,AL
MOV CX,30H
；延迟程序 DELAY: LOOP DELAY
RET
;**********************************
MOV CX,30H DISPLAY1:MOV AL,06H
OUT PORTD,AL
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MOV AL,05H
OUT PORTD,AL
MOV AL,03H
OUT PORTD,AL
MOV DI,OFFSET BUFDA1
CALL DISPLAY ；使LED0工作
MOV AL,07H
OUT PORTD,AL
MOV AL,04H
OUT PORTD,AL
MOV AL,03H
OUT PORTD,AL
MOV DI,OFFSET BUFDA2
CALL DISPLAY ；使LED1工作
MOV AL,07H
OUT PORTD,AL
MOV AL,05H
OUT PORTD,AL
MOV AL,02H
OUT PORTD,AL
MOV DI,OFFSET BUFDA3
CALL DISPLAY ；使LED2工作
LOOP DISPLAY1；延迟
;***********************************
MOV AH,4CH
INT 21H CODE ENDS
END START
中北大学计算机控制课程设计说明书 总结心得
本课程设计是基于AT89C51单片机的温室检测系统。该课程是以单片机8051为核心，以热敏电阻为测温元件对温度进行有效的测量,通过ADC0809芯片将电压信号转化为数字信号，经过单片机处理后通过8255芯片扩展的I/O以动态方式显示，再加上相应的时钟电路、复位电路、分频电路，最后编写程序，温度采集系统的设计就完成了。
在做课程设计的过程中，除了了解相关设计的硬件原理电路图外，还要了解具体的型号，熟悉相关软件的使用，如AutoCAD、Protel、Word等，虽然在实际操作过程中遇到了很多困难，但经过不懈努力还是完成了本课程的设计。
在这一周的设计中，不仅使我增长了很多课堂上所学不到的知识，而且还让我对A/D转换和扩展I/O有了更深入的了解。对一些单片机原理及应用有了更加深刻的认识。
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附图 电路接线仿真图
256912151619Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7U374LS373OELE3478***C11nFD0D1D2D3D4D5D6D7U2VREF(-)VREF(+)***21282726U1X1CRYSTAL19XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD*********617C21nF18XTAL2RST1nF293031PSENALEEA22232425ALEADD CADD BADD AADC0809R1100k12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51U5NORU4NOR第 14 页
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27.0C39***192021GND2-8LSB2-72-62-52-42-32-22-1MSBVCCCLOCKOUTPUT ENABLEEOCSTARTIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN03U6VOUTLM351中北大学计算机控制课程设计说明书
参考文献
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陈绮贞 采集声音，采掘自己 篇3
当人们翻开书，试图从陈绮贞的描述中想象那潮湿的雨季，封闭国度里迷茫的眼睛时，她却早已背上行囊，和她的文字、她的音乐，以及美丽的故事，去到更远的地方，感悟生命新的洗礼。
不要旅行，要壮游
与其说陈绮贞喜欢外出旅行，倒不如说她更热爱去远方探险。在她的旅行手册中，“壮游”和“探险”流淌的激情，远远要灿烂过“旅行”的文艺清新。
2011年夏，陈绮贞第一次来到哈瓦那。与想象中充斥着酒精和雪茄，被诗歌和桑巴环绕的国度不同，那时的古巴还处于封闭阶段。街上没有任何人使用手机，手机搜不到上网信号，而出行前在台湾查到的哈瓦那地图，有一半的指向都是错的—语言不太通，也没法上网，手边的地图又没有派上什么用场，这一切的挫折没有让她消沉难过，反倒让她兴奋起来，尽情享受这一次探险的刺激和新鲜。“当你离开自己熟悉的生活习惯，有目的地去到一个新的地方，就像是一场探险，对我来说更像是一次壮游。”在这样一个小小的城市里，陈绮贞捕捉到了地图之外、网络之外的不一样的风景。
在哈瓦那度过的第一个清晨，天还没亮透，陈绮贞漫步到海边，那一条海堤大道是所有哈瓦那人的生活重心。夜里睡不着的人们，没有卫星电视可以看，都坐在海堤上看海。独自看海的人，有老人，有年轻人，也有小男孩。他们没有说话，只是肩膀放松安静地坐着，像是静止的照片。其实除了从海面上缓缓升起的太阳，不断闪动的小波浪和一点点云外，他们面前并没有什么风景。但一辈子生活在古巴，从没离开过这个简单快乐的国度的人们，就这样安静地陪伴着这片海，这片土地。
哈瓦那人总是大方地展示他们认为自己最美的样子，陈绮贞也乐意拍下他们自信的模样：双手涂着廉价指甲油，戴着塑胶饰品，咬着雪茄的女巫师;坐在废墟上，热切地亲吻戒指的老太太;站在涂着彩绘的门上张望的老男人……
回到台湾，陈绮贞想从那些无声的照片中挖到它们想要表达出来的，任其从笔尖流露，更细腻地记录下这一场心灵的旅行。当写作的旅程启航，这位平时习惯于在车上十分钟、睡前十分钟或者是飞机上插空创作的歌手，开始将零碎拼凑的时间拼成一张完整的航海图。
她在台北租了房子，规定自己每天腾出固定的写作时间。时间到了她就打开电脑，关掉手机，也不上网，写到规定的时间，即使还想写也会停下，到第二天再继续。这样大概过了一个多月，陈绮贞完成了新书中最主要的几个篇章。
声音采集计划
新书面世后，优美的文字，细腻的情感，让大众对这位音乐界的“仙女”有了全新的认识，也多了一份期待。常常有人会问陈绮贞，是否会继续写作，成为专职作家。也有人拿她的音乐创作和写作比较。陈绮贞的答案非常坚定：“我最爱的还是音乐，创作歌手的本能让我注意到，文字组合起来也会产生律动，文字本身就像是一个个音符，说话就像另一种方式的歌唱。”
陈绮贞曾经在demo 中录入一些音乐独白，把文字附着在音符上，或是在单念字的状态下搭配音乐，这些字就变成一种独特的节奏乐器，伴随着旋律，缓缓道出生命中细微的美好独爱旋律是陈绮贞的职业习惯，她开始在生活中寻找被遗忘的声音。扛着硕大的电影录音麦克风，戴上耳机，斜挎背包，陈绮贞开始了为期半年之久的声音采集计划。在半夜的大海边，在清晨的台北街头，在空旷的飞机场，在土耳其的市集，日出前的九份，外籍渔民吆喝的小巷……她走过了城市的每个角落，不急不缓，倾听沿途的声音。
当奇妙的声波通过巨大的麦克风传进纤细的耳麦，潮湿的海浪声，或是滴答滴答的水龙头漏水声，木质拖鞋吧嗒吧嗒走过渔港码头的声音，都被无限地放大，直达心底，与心脏一起跳动，奏出美妙的音乐。谈及拧不紧的水龙头的滴水声，陈绮贞笑着说：“这样的声音会产生很大的幻觉，好像你可以在里面放一些电子音乐，或是为这个声音填写神秘美妙的歌词。”
声音采集计划带着陈绮贞去到更远的远方，采集更多只属于当地风情的声音。在驱车穿越斯威士兰时，那波澜壮阔的非洲草原美景演绎着大相径庭的反差之美：有些树没有一片绿叶，却开着鲜艳无比的红花。陈绮贞被这震撼人心的美所征服。
“但在这片美丽的土地上，贫瘠无法被忽视。”陈绮贞倾听独自抚养十一个孙子的约瑟芬娜亲口向大家叙述自己的困境，听她悲伤的哭泣，然后悄悄记录下来。这位妇人传达的声音，不仅仅是关于儿女、死亡、干旱和饥饿，还是一种绝望和坚强抵抗，听天由命又有所企盼的心灵独白，是在地球的另一边，在另一个古老文明的国度，传达的关于生命与生活这个大命题的声音。
收到随行人员送出的T 恤和少许食物后，约瑟芬娜的一大家人围在一起跳舞。这样一首赞美食物和衣服，赞美远方人们的爱的歌舞，也诉说着他们灵魂的悲苦。陈绮贞在玉米田边静静地听着，“全无招架之力”。
回程时夜已深，飞机上寂静无声，陈绮贞独自看着窗外触手可及的星空。那一刻，她突然意识到，这个世界所有的幸运与不幸，就像是万花筒里的星星，命运之神运转双手，有些星星就陨落，有些星星则永远孤垂在宇宙最遥远的角落。也是在这一刻，陈绮贞第一次离星星如此近，第一次觉得自己有能力，伸手安抚那几乎快要熄灭的、连名字都还来不及记住的光芒。
远行，家的回归
在法国巴黎旅行期间，陈绮贞遇到多年不见的老友—长住法国的小庄。在异国重逢，陈绮贞反复地问着老友：“你会回台湾吗？”
是对朋友的追问，也是对自己的追问。远行在异国他乡，家乡的一切美好都被无限放大。在法国的街头，陈绮贞思念台北的中山北路，宁夏夜市，北投市场红茶，淡水排骨饭，早餐店……兴许是因为在巴黎患上重感冒的缘故，她在巴黎飞往柏林的飞机上辗转难眠，反省自己冲动的来去，思索究竟什么才是旅行的意义。身体的极度不适，加深了她对家的疯狂想念“，唯一清楚的是，那一刻只要能回家就好了。”
nlc202309030405
家人始终是陈绮贞人生每一次旅行中最饱满沉甸的牵挂。她将《不在他方》这本书献给了自己的外婆。陈绮贞的第一次出国，就是外婆带她出国的。到拉斯维加斯之后，外婆把尚且年幼的她丢在酒店房间，自己却在赌场里两天两夜没有出来过。外婆作风洋派，思想开明，平日里甚至常常比她还要晚回家—陈绮贞读国中的时候，常常在晚上准备入睡的时候接到外婆的电话，要求她帮忙买宵夜回来。
于是，半夜十一点，十五岁的少女跑到空旷无人的街上去买给外婆吃的宵夜。许多年后，这个画面成为了陈绮贞最深刻的记忆。她很享受午夜在再也熟悉不过的街道上感受陌生的自由，在空无一人的路上享受自己忽快忽慢的步伐，仿佛这是她人生中第一次独自一人的旅行。
旅途中，陈绮贞常收到母亲发来的素描习作。一点美术基础都没有的母亲，在日暮的年纪，开始了全新的学习之旅。陈绮贞很喜欢母亲的画，“每一张都有母亲忘却过往对自己的局限，摆脱视力的限制，想让生活更精彩的意图”。
三代人骨子里流淌着的渴望远行的血，驱使着陈绮贞勇敢地背上行囊，一次次到达更远的远方。
Un Momento
Un Momento——陈绮贞在古巴旅行时最常说的一句话。在去古巴的前一两个月，她开始学习西班牙文。为了能够在与当地人交流时更好地表达自己的意思，或是争取以画代话的时间，她学了一句非常实用的话：UnMomento—— “等一下”。
在古巴，陈绮贞用拍立得相机为当地人拍照。当地居民从未见过这个东西，照片刚出来时黑乎乎一片，尚未显影，他们便着急起来。陈绮贞安抚他们：“Un Momento”。果然过了一会儿，底片上就显现清晰的人影，留下拍照瞬间的美好。
简单的一句Un Momento，给陈绮贞很深的感触。拍立得照片刚出来时，只是一团黑乎乎的画面，但只要耐心地稍等片刻，所有图像就会慢慢显明。旅行也是如此—旅行中的收获，随着时间的发酵变得更加清晰，更加饱满。就像影像在照片里显影，需要时间来慢慢浮现。
在去欧洲的长途旅行中，她慢慢发现思乡的情绪在发酵;在与家人的相处中，她又发现内心不安分的因子在发酵，渴望着去探险，去挖掘新的自己。每一次的旅行中，她的感触也随着时间的沉淀而更加深厚，把这些旅行的记忆转变成文字，对陈绮贞而言，亦是对价值沉淀的一种希冀。
每一段旅途都有结束的时候。所幸的是，旅行的一切见闻，一切心情，都能在时间的发酵中日弥醇厚，垒堆成旅行真正的意义：不在他方。
