噪声数据分析方法、装置、系统及存储介质与流程

本发明涉及噪声分析，具体而言，涉及一种噪声数据分析方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

1、在噪声分析与抑制技术领域中，噪声的采集通常依赖于手持式或固定式采集与监测设备，此类设备通常能提供静态的噪声数据，但无法对实时采集的噪声数据进行实时传输、分析和显示。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种噪声数据分析方法、装置、系统及存储介质，能够改善现有噪声数据分析方式无法对实时采集的噪声数据进行实时传输、分析和显示的问题。

2、为实现上述技术目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种噪声数据分析方法，所述方法包括：

4、接收来自所述数据中转设备的所述噪声音频信号，所述噪声音频信号包括多个表征噪声大小的数字信号和每个所述数字信号对应的采样时间；

5、根据所述数字信号和所述采样时间，将所述噪声音频信号映射至预设二维坐标系中，得到表征所述噪声音频信号随时间变化情况的多个第一坐标；

6、根据所述噪声音频信号，通过预设傅里叶转换策略，确定所述噪声音频信号对应的幅度；

7、根据所述噪声音频信号，通过预设计权分析策略，确定所述噪声音频信号对应的计权声压级；

8、根据所述第一坐标，生成所述噪声音频信号对应的时序图，以及，根据所述幅度，生成所述噪声音频信号对应的频谱图，以及，根据所述计权声压级，生成所述噪声音频信号对应的声压图。

9、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，根据所述数字信号和所述采样时间，将所述噪声音频信号映射至预设二维坐标系中，得到表征所述噪声音频信号随时间变化情况的多个第一坐标，包括：

10、将所述数字信号作为所述噪声音频信号在所述预设二维坐标系上的纵轴坐标，所述采样时间作为所述噪声音频信号在所述预设二维坐标系上的横轴坐标，将所述噪声音频信号中的每个所述数字信号映射至所述预设二维坐标系中，得到所述第一坐标。

11、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，根据所述噪声音频信号，通过预设傅里叶转换策略，确定所述噪声音频信号对应的幅度，包括：

12、对所述噪声音频信号中的所述数字信号以第一预设周期进行傅里叶变换，确定所述噪声音频信号对应的幅度：

13、

14、式中，x[k]表示第k个频率分量的幅度，k表示频率索引，n1表示每个第一预设周期内的数字信号的总数，x[n]表示第n个数字信号，n表示样本索引，j表示满足(j2＝-1)的虚数单位。

15、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，根据所述噪声音频信号，通过预设计权分析策略，确定所述噪声音频信号对应的计权声压级，包括：

16、将所述噪声音频信号中的所述数字信号以第二预设周期进行声压信号转换：

17、

18、式中，p表示声压信号，n2表示每个第二预设周期内的数字信号的总数，x(n)表示第n个数字信号；

19、根据所述声压信号，确定所述声压信号对应的声压级：

20、

21、式中，spl表示声压级，p0表示参考声压；

22、通过预设a计权滤波公式，确定每个所述频率分量对应的a计权修正值：

23、

24、式中，a(fi)表示频率分量fi处的a计权修正值，a1000为以分贝表示的归一化常数，a1000＝-2.000db，f1＝20.60hz、f2＝107.7hz、f3＝737.9hz、f4＝12194hz；

25、根据所述a计权修正值，对所述数字信号以所述第二预设周期进行a计权修正，得到所述声压级对应的所述计权声压级：

26、

27、式中，spla表示计权声压级，fft(xi)表示数字信号在频率分量fi处经过傅里叶变换后得到的结果，l表示第二预设周期内的数字信号的总数。

28、第二方面，本申请实施例还提供一种噪声数据分析装置，所述装置包括：

29、接收单元，用于接收来自所述数据中转设备的所述噪声音频信号，所述噪声音频信号包括多个表征噪声大小的数字信号和每个所述数字信号对应的采样时间；

30、坐标映射单元，用于根据所述数字信号和所述采样时间，将所述噪声音频信号映射至预设二维坐标系中，得到表征所述噪声音频信号随时间变化情况的多个第一坐标；

31、第一确定单元，用于根据所述噪声音频信号，通过预设傅里叶转换策略，确定所述噪声音频信号对应的幅度；

32、第二确定单元，用于根据所述噪声音频信号，通过预设计权分析策略，确定所述噪声音频信号对应的计权声压级；

33、生成单元，用于根据所述第一坐标，生成所述噪声音频信号对应的时序图，以及，根据所述幅度，生成所述噪声音频信号对应的频谱图，以及，根据所述计权声压级，生成所述噪声音频信号对应的声压图。

34、结合第二方面，在一些可选的实施方式中，所述坐标映射单元还用于：

35、将所述数字信号作为所述噪声音频信号在所述预设二维坐标系上的纵轴坐标，所述采样时间作为所述噪声音频信号在所述预设二维坐标系上的横轴坐标，将所述噪声音频信号中的每个所述数字信号映射至所述预设二维坐标系中，得到所述第一坐标。

36、第三方面，本申请实施例还提供一种噪声数据分析系统，所述噪声数据分析系统包括处理器和数据中转设备，所述处理器与所述数据中转设备通信连接，以通过所述处理器基于websocket协议接收来自所述数据中转设备中的基于时间序列的噪声音频信号。

37、结合第三方面，在一些可选的实施方式中，所述噪声数据分析系统还包括前端传感器和数据采集设备，所述前端传感器与所述数据采集设备连接，所述数据采集设备与所述数据中转设备连接。

38、结合第三方面，在一些可选的实施方式中，所述数据采集设备为mcc172采集板，所述数据中转设备为rpi嵌入式板卡。

39、第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述的方法。

40、采用上述技术方案的发明，具有如下优点：

41、在本申请提供的技术方案中，首先接收包括数字信号和采样时间的噪声音频信号，然后根据数字信号和采样时间，将噪声音频信号映射至预设二维坐标系中，得到表征噪声音频信号随时间变化情况的多个第一坐标，以及根据噪声音频信号，通过预设傅里叶转换策略，确定噪声音频信号对应的幅度，以及根据噪声音频信号，通过预设计权分析策略，确定噪声音频信号对应的计权声压级，最后根据第一坐标、幅度和计权声压级，生成噪声音频信号对应的时序图、频谱图和声压图。如此，可以改善现有噪声数据分析方式无法对实时采集的噪声数据进行实时传输、分析和显示的问题。

技术特征：

1.一种噪声数据分析方法，其特征在于，应用于噪声数据分析系统中的处理器，所述噪声数据分析系统还包括数据中转设备，所述处理器与所述数据中转设备通信连接，以通过所述处理器基于websocket协议接收来自所述数据中转设备中的基于时间序列的噪声音频信号，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述数字信号和所述采样时间，将所述噪声音频信号映射至预设二维坐标系中，得到表征所述噪声音频信号随时间变化情况的多个第一坐标，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述噪声音频信号，通过预设傅里叶转换策略，确定所述噪声音频信号对应的幅度，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述噪声音频信号，通过预设计权分析策略，确定所述噪声音频信号对应的计权声压级，包括：

5.一种噪声数据分析装置，其特征在于，所述装置包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述坐标映射单元还用于：

7.一种噪声数据分析系统，其特征在于，所述噪声数据分析系统包括处理器和数据中转设备，所述处理器与所述数据中转设备通信连接，以通过所述处理器基于websocket协议接收来自所述数据中转设备中的基于时间序列的噪声音频信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述噪声数据分析系统还包括前端传感器和数据采集设备，所述前端传感器与所述数据采集设备连接，所述数据采集设备与所述数据中转设备连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据采集设备为mcc172采集板，所述数据中转设备为rpi嵌入式板卡。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-4中任一项所述的方法。

技术总结本申请提供一种噪声数据分析方法、装置、系统及存储介质，涉及噪声分析技术领域。方法包括：接收来自数据中转设备的噪声音频信号，噪声音频信号包括多个表征噪声大小的数字信号和每个数字信号对应的采样时间；根据数字信号和采样时间，将噪声音频信号映射至预设二维坐标系中，得到表征噪声音频信号随时间变化情况的多个第一坐标；根据噪声音频信号，确定噪声音频信号对应的幅度；根据噪声音频信号，确定噪声音频信号对应的计权声压级；根据第一坐标、幅度和计权声压级，生成噪声音频信号对应的时序图、频谱图和声压图。如此，可以改善现有噪声数据分析方式无法对实时采集的噪声数据进行实时传输、分析和显示的问题。技术研发人员：李林峰,汪杨刚,周浩受保护的技术使用者：武汉海微科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5