一种基于噪声的工业缝纫机降噪方法、装置及设备与流程

本发明涉及工业缝纫机技术领域，特别是涉及一种基于噪声的工业缝纫机降噪方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

工业缝纫机在工作时会产生很大的噪声，虽然缝纫机制造水平在不断提高，但噪声问题依然是限制其向智能化、集成化发展的主要因素。工业缝纫机运行时的噪声主要来自两个方面，一是由缝纫机主轴跳动、轴承磨损、轴承配合、抬牙机构、齿轮传动、装配误差等产生的机械噪音，二是电机噪音，包括电机运转时的电磁噪音、手轮高速旋转由于风道不规则产生的风流紊乱噪声。除了缝纫机运行噪音外，由于一般缝制工厂工人工作都比较集中，外部环境噪音也是缝制工作中的主要噪音来源之一。

现有技术中采用的工业缝纫机降噪措施是通过提高零部件的装配公差、使用质量更好的轴承、尽量消除机械零部件间的间隙、减小电机转动惯量、优化手轮风叶风道等措施对缝纫机进行降噪的被动式降噪方法，其工作时的噪音都不可能做到很低，用户体验差。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于噪声的工业缝纫机降噪方法，大大降低了工业缝纫机工作时产生的噪声和外部环境噪声，提升了用户体验；本发明的另一目的是提供一种基于噪声的工业缝纫机降噪装置、设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于噪声的工业缝纫机降噪方法，所述方法包括：

采集目标工业缝纫机的噪声；其中，所述噪声包括所述目标工业缝纫机的运行噪声和所述目标工业缝纫机所在的环境噪声；

预设条件对所述噪声进行频谱分析，得到所述噪声的频谱特性；

根据所述频谱特性，生成所述噪声的反噪声；其中，所述反噪声与所述噪声的幅度相同，相位相差180°；

利用所述反噪声对所述目标工业缝纫机进行降噪处理。

在本发明的一种具体实施方式中，在采集目标工业缝纫机的噪声之后，对所述噪声进行频谱分析之前，还包括：

从所述噪声中提取符合预设条件的目标噪声；

对所述噪声进行频谱分析，得到所述噪声的频谱特性，具体为：

对所述目标噪声进行频谱分析，得到所述目标噪声的频谱特性；

根据所述频谱特性，生成所述噪声的反噪声，具体为：

根据所述频谱特性，生成所述目标噪声的反噪声；其中，所述反噪声与所述目标噪声的幅度相同，相位相差180°。

在本发明的一种具体实施方式中，从所述噪声中提取符合预设条件的目标噪声，包括：

从所述噪声中提取高于预设频率的目标噪声。

在本发明的一种具体实施方式中，从所述噪声中提取符合预设条件的目标噪声，包括：

从所述噪声中提取高于预设振幅的目标噪声。

一种基于噪声的工业缝纫机降噪装置，所述装置包括：

噪声采集模块，用于采集目标工业缝纫机的噪声；其中，所述噪声包括所述目标工业缝纫机的运行噪声和所述目标工业缝纫机所在的环境噪声；

频谱分析模块，用于对所述噪声进行频谱分析，得到所述噪声的频谱特性；

反噪声生成模块，用于根据所述频谱特性，生成所述噪声的反噪声；其中，所述反噪声与所述噪声的幅度相同，相位相差180°；

降噪模块，用于利用所述反噪声对所述目标工业缝纫机进行降噪处理。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

噪声提取模块，用于在采集目标工业缝纫机的噪声之后，对所述噪声进行频谱分析之前，从所述噪声中提取符合预设条件的目标噪声；

所述频谱分析模块具体为对所述目标噪声进行频谱分析，得到所述目标噪声的频谱特性的模块；

所述反噪声生成模块具体为根据所述频谱特性，生成所述目标噪声的反噪声的模块；其中，所述反噪声与所述目标噪声的幅度相同，相位相差180°。

在本发明的一种具体实施方式中，所述噪声提取模块具体为从所述噪声中提取高于预设频率的目标噪声的模块。

在本发明的一种具体实施方式中，所述噪声提取模块具体为从所述噪声中提取高于预设振幅的目标噪声的模块。

一种基于噪声的工业缝纫机降噪设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前所述基于噪声的工业缝纫机降噪方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述基于噪声的工业缝纫机降噪方法的步骤。

应用本发明实施例所提供的方法，采集目标工业缝纫机的噪声；其中，噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声；对噪声进行频谱分析，得到噪声的频谱特性；根据频谱特性，生成噪声的反噪声；利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。通过采集目标工业缝纫机的噪声，预设条件对噪声进行频谱分析，生成与噪声幅度相同，相位相差180°的反噪声，利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理，较大地降低了工业缝纫机工作时的运行噪声和所在的环境噪声，提升了用户体验。

相应的，本发明实施例还提供了与上述基于噪声的工业缝纫机降噪方法相对应的基于噪声的工业缝纫机降噪装置、设备和计算机可读存储介质，具有上述技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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为本发明实施例中基于噪声的工业缝纫机降噪方法的一种实施流程图；

图2为本发明实施例中工业缝纫机的一种侧视图；

图3为本发明实施例中工业缝纫机的另一种侧视图；

图4为本发明实施例中基于噪声的工业缝纫机降噪方法的另一种实施流程图；

图5为本发明实施例中基于噪声的工业缝纫机降噪方法的另一种实施流程图；

图6为本发明实施例中基于噪声的工业缝纫机降噪方法的另一种实施流程图；

图7为本发明实施例中一种基于噪声的工业缝纫机降噪装置的结构框图；

图8为本发明实施例中一种基于噪声的工业缝纫机降噪设备的结构框图。

附图中标记如下：

1-麦克风、2-扬声器、3-控制器罩壳、4-操作面板、5-主动降噪pcb板、6-缝台、7-接线盒。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参见图1，为本发明实施例中基于噪声的工业缝纫机降噪方法的一种实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

s101：采集目标工业缝纫机的噪声。

其中，噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声。

如图2和图3所示，在工业缝纫机工作的过程中，可以通过噪声采集装置采集目标工业缝纫机的噪声，噪声采集装置可以包括一个或多个麦克风1。为便于噪声采集，噪声采集装置中的麦克风1可以设置在工业缝纫机的缝台6、机壳或电机上方，对于直驱一体式工业缝纫机，采样麦克风1可以集成在压脚安全开关、操作面板4、转接盒、缝台传感器或电控罩壳等控制器零部件上。具体的可以设置有3个用于采集噪声的麦克风1，分别安装在工业缝纫机缝台6上方、控制器罩壳3侧面及接线盒7的上面。

噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声。

目标工业缝纫机可以是任意一个或多个正在工作的工业缝纫机。

s102：对噪声进行频谱分析，得到噪声的频谱特性。

频谱分析的过程可以包括通过模数转换adc电路将采集到的声音模拟信号转换成数字信号，获得噪声对应的数字噪声信号，数字噪声信号中可能存在高频干扰，高频干扰会在采样中混叠到有用频带，带来频谱分析的误差，因此可以利用滤波电路对该数字噪声信号进行滤波处理，从而滤除掉高频信号。数字通信中，要将模拟信号采样后进行传输，这样在时域看，即使采样周期再密集也无法唯一的还原出原始信号，也就是时域上信号的信息量有损失，然而在频域上看，经过采样的信号为原始信号在频域上的搬移及累加，若采样方式满足抽样定理，就可以通过低通滤波器获得原始信号的基带频域响应，因此可以通过声音信号处理芯片将滤波后的数字噪声信号从时域转换到频域，获得频域数字噪声信号后，可以对频域数字噪声信号进行频谱分析，得到噪声的频谱特性。

s103：根据频谱特性，生成噪声的反噪声。

其中，反噪声与噪声的幅度相同，相位相差180°。

通过分析噪声的频谱特性，可以获得噪声的幅度值和相位值，进而可以通过声音信号处理芯片产生一个噪声波与噪声幅度相等且相位相差180度的噪声，可以利用模数转换dac电路对抵消数字噪声信号进行数模转换，获得噪声的反噪声。

s104：利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。

获取到噪声的反噪声后，可以利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。利用幅度与噪声完全相同，相位刚好相反的反噪声对噪声进行中和，可以较大幅度地降低工业缝纫机的噪声，降低噪声污染，给工作人员提供一个比较安静的工作环境。

如图2和图3所示，具体的，可以设置对反噪声进行放大处理的放大器，经过放大器放大后，将反噪声输出到扬声器2播放，从而消除或较大地降低目标工业缝纫机的噪声。输出反噪声的反噪声扬声器2可以集成在具有语音功能的缝纫机操作面板4上，也可以在缝纫机机壳或台板上设置单独的反噪声扬声器2，本发明实施例对此不做限定。实现上述主动降噪功能的噪声处理电路(包括声音信号处理芯片、反噪声处理电路等)可以设计单独的pcb板安装在目标工业缝纫机控制器内部或集成在目标工业缝纫机的主控pcb板上。

采样麦克风1将采集到的缝纫机运行噪声和周围环境噪声信号传输到主动降噪pcb板5上的噪声处理单元或芯片中，噪声处理单元或芯片将噪音信号经过计算和处理得到与外界噪声信号幅值相同但相位相反的反噪声频谱，反噪声频谱通过集成在操作面板4上的反噪声扬声器2播放，从而消除或降低工业缝纫机运行及外部环境的噪音。

应用本发明实施例所提供的方法，采集目标工业缝纫机的噪声；其中，噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声；对噪声进行频谱分析，得到噪声的频谱特性；根据频谱特性，生成噪声的反噪声；利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。通过采集目标工业缝纫机的噪声，对噪声进行频谱分析，生成与噪声幅度相同，相位相差180°的反噪声，利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理，较大地降低了工业缝纫机工作时的运行噪声和所在的环境噪声，提升了用户体验。

需要说明的是，基于上述实施例一，本发明实施例还提供了相应的改进方案。在后续实施例中涉及与上述实施例一中相同步骤或相应步骤之间可相互参考，相应的有益效果也可相互参照，在下文的改进实施例中不再一一赘述。

实施例二：

参见图4，为本发明实施例中基于噪声的工业缝纫机降噪方法的另一种实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

s401：采集目标工业缝纫机的噪声。

s402：从噪声中提取符合预设条件的目标噪声。

采集到目标工业缝纫机的噪声后，由于噪声采集装置一般不能区分工作人员的对话声和干扰噪声，因此采集到的噪声可能存在现场工作人员正常对话的声音，如果将采集到的噪声全部进行抵消，就会影响现场工作人员的正常交流，因此可以预先设定相应的规则，如可以预先设定噪声的频率、幅度等，从噪声中提取符合预设条件的噪声作为目标噪声，从而将工作人员正常对话的声音保留下来，避免对工作人员正常交流的影响。

s403：对目标噪声进行频谱分析，得到目标噪声的频谱特性。

当按照预设条件从采集到的噪声中提取出目标噪声后，可以对目标噪声进行频谱分析，得到目标噪声的频谱特性。对目标噪声的频谱分析过程可以参照实施例一中的频谱分析过程，在此不做赘述。

s404：根据频谱特性，生成目标噪声的反噪声。

s405：利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。

实施例三：

参见图5，为本发明实施例中基于噪声的工业缝纫机降噪方法的另一种实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

s501：采集目标工业缝纫机的噪声。

其中，噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声。

s502：从噪声中提取高于预设频率的目标噪声。

采集到由目标工业缝纫机的运行噪声和目标缝纫机所在的环境噪声构成的噪声后，噪声信号反映到波形上为其周期很小，比较杂乱，而人正常说话的声音信号可以形成有序的波形，即噪声信号的频率比较高，而人正常说话的声音信号的频率比较低，因此可以预先设定一个合适的频率值，从噪声采集装置采集到的噪声中提取高于预设频率的噪声，作为需要抵消的目标噪声，进而抵消比较刺耳的目标噪声。从而可以从噪声采集装置中分离出工作人员正常对话的声音，保证工作人员的正常对话交流。

s503：对目标噪声进行频谱分析，得到目标噪声的频谱特性。

s504：根据频谱特性，生成目标噪声的反噪声。

其中，反噪声与目标噪声的幅度相同，相位相差180°。

s505：利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。

实施例四：

参见图6，为本发明实施例中基于噪声的工业缝纫机降噪方法的另一种实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

s601：采集目标工业缝纫机的噪声。

其中，噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声。

s602：从噪声中提取高于预设振幅的目标噪声。

在工业缝纫机工作过程中，一般需要抵消的目标噪声的分贝比较高，振幅较高，而工作人员正常交流的对话声分贝比较低，振幅较低，因此可以预先设定一个合适的振幅，从噪声中提取高于预设振幅的噪声，作为需要抵消的目标噪声。从而可以从噪声采集装置中分离出工作人员正常对话的声音，保证工作人员的正常对话交流。

s603：对目标噪声进行频谱分析，得到目标噪声的频谱特性。

s604：根据频谱特性，生成目标噪声的反噪声。

其中，反噪声与目标噪声的幅度相同，相位相差180°。

s605：利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。

在具体实施中，可以设定目标缝纫机处于各种不同的运转工况下进行工作，如不同的转速、功率、效率等，采集不同运转工况下目标工业缝纫机产生的各噪声，并对各噪声进行频谱分析，获得各噪声对应的反噪声，建立存储有运转工况参数与反噪声一一对应关系的反噪声库。当目标工业缝纫机工作时，可以通过读取当前设定的运转工况参数，从反噪声库中调取对用的反噪声，利用反噪声抵消目标工业缝纫机当前工作产生的噪声。对于目标工业缝纫机所处环境的噪声可以通过噪声采集装置采集环境噪声，对环境噪声进行频谱分析，获得环境噪声的频谱特性，根据环境噪声的频谱特性，生成用于抵消环境噪声的反噪声，进一步降低目标工业缝纫机工作时现场工作人员听到的噪声。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种基于噪声的工业缝纫机降噪装置，下文描述的基于噪声的工业缝纫机降噪装置与上文描述的基于噪声的工业缝纫机降噪方法可相互对应参照。

参见图7所示，为本发明实施例中一种基于噪声的工业缝纫机降噪装置的结构示意图，该装置可以包括以下模块：

噪声采集模块71，用于采集目标工业缝纫机的噪声；其中，噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声；

预设条件频谱分析模块72，用于对噪声进行频谱分析，得到噪声的频谱特性；

反噪声生成模块73，用于根据频谱特性，生成噪声的反噪声；

降噪模块74，用于利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。

应用本发明实施例所提供的装置，采集目标工业缝纫机的噪声；其中，噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声；对噪声进行频谱分析，得到噪声的频谱特性；根据频谱特性，生成噪声的反噪声；利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。通过采集目标工业缝纫机的噪声，对噪声进行频谱分析，生成与噪声幅度相同，相位相差180°的反噪声，利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理，较大地降低了工业缝纫机工作时的运行噪声和所在的环境噪声，提升了用户体验。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

噪声提取模块，用于在采集目标工业缝纫机的噪声之后，对噪声进行频谱分析之前，从噪声中提取符合预设条件的目标噪声；

频谱分析模块具体为对目标噪声进行频谱分析，得到目标噪声的频谱特性的模块；

反噪声生成模块具体为根据频谱特性，生成目标噪声的反噪声的模块；其中，反噪声与目标噪声的幅度相同，相位相差180°。

在本发明的一种具体实施方式中，所述噪声提取模块具体为从所述噪声中提取高于预设频率的目标噪声的模块。

在本发明的一种具体实施方式中，所述噪声提取模块具体为从所述噪声中提取高于预设振幅的目标噪声的模块。

相应于上面的方法实施例，请参考图8，图8为本发明所提供的基于噪声的工业缝纫机降噪设备的示意图，该设备可以包括：

存储器81，用于存储计算机程序；

处理器82，用于执行上述存储器81存储的计算机程序时可实现如下步骤：

采集目标工业缝纫机的噪声；其中，噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声；预设条件对噪声进行频谱分析，得到噪声的频谱特性；根据频谱特性，生成噪声的反噪声；利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。

对于本发明提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

相应于上面的方法实施例，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤：

采集目标工业缝纫机的噪声；其中，噪声包括目标工业缝纫机的运行噪声和目标工业缝纫机所在的环境噪声；预设条件对噪声进行频谱分析，得到噪声的频谱特性；根据频谱特性，生成噪声的反噪声；利用反噪声对目标工业缝纫机进行降噪处理。

该计算机可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对于本发明提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。