电机信号处理方法、装置、设备及介质与流程

本申请涉及信号处理，尤其涉及一种电机信号处理方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、电机噪声信号检测对于确保电机运行的可靠性、安全性和高效性至关重要。它可以帮助预防故障、提高设备的可用性和寿命，并优化能源利用和产品质量。相关技术中，通常是利用声学仪器对电机噪声信号进行检测，进而再根据检测结果进行具体分析。

2、但由于人耳对声音的感知不同于声学仪器直接测量的结果，因此，难以根据基于声学仪器获得的检测结果分析电机噪声对人耳带来的实际影响，进而难以提升电机质量。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种电机信号处理方法、装置、设备及介质，旨在解决根据声学仪器获得的电机噪声检测结果，难以分析电机噪声对人耳带来的实际影响的问题。

2、为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

3、第一方面，本申请提供了一种电机信号处理方法，所述方法包括：

4、获取电机的原始数字信号；

5、将所述原始数字信号转换至巴克域，获得多个临界频带信号；

6、确定各所述临界频带信号对应的窗函数；

7、基于所述窗函数，对各所述临界频带信号进行短时傅里叶变换，得到各所述临界频带信号对应的目标频域信号。

8、在本申请可能的一实施例中，在所述将所述原始数字信号转换至巴克域，获得多个临界频带信号的步骤之前，所述方法还包括：

9、根据人耳的听觉频率范围，确定所述巴克域的上限值和下限值；

10、根据所述上限值和所述下限值，确定出多个临界点；

11、根据各所述临界点，将所述巴克域划分为多个频带区间；

12、将各所述频带区间的上界值和下界值转换至频域中，获得各所述临界频带信号的预设频率上限值和预设频率下限值。

13、在本申请可能的一实施例中，所述根据人耳的听觉频率范围，确定所述巴克域的上限值和下限值的步骤包括：

14、根据第一公式，计算所述上限值；

15、根据第二公式，计算所述下限值；

16、其中，所述第一公式为：

17、

18、其中，ubark表示所述上限值，uhz表示所述听觉频率范围的最大值；

19、所述第二公式为：

20、

21、其中，lbark表示所述下限值，lhz表示所述听觉频率范围的最小值。

22、在本申请可能的一实施例中，所述将各所述频带区间的上界值和下界值转换至频域中，获得各所述临界频带信号的预设频率上限值和预设频率下限值的步骤，包括：

23、针对每一所述频带区间的上界值，通过第三公式，计算所述临界频带信号的预设频率上限值；

24、针对每一所述频带区间的下界值，通过第四公式，计算所述临界频带信号的预设频率下限值；

25、其中，所述第三公式为：

26、

27、其中，fu表示所述预设频率上限值，ubark表示所述上界值；

28、所述第四公式为：

29、

30、其中，fl表示所述预设频率下限值，lbark表示所述下界值。

31、在本申请可能的一实施例中，所述将所述原始数字信号转换至巴克域，获得多个临界频带信号的步骤，包括：

32、根据人耳的听觉频率范围，对所述原始数字信号进行带通滤波处理，得到第一滤波信号；

33、根据预设频率间隔，对所述第一滤波信号进行a计权滤波处理，得到第二滤波信号；

34、根据各所述临界频带信号的预设频率上限值和预设频率下限值，对所述第二滤波信号进行分段滤波，得到多个所述临界频带信号。

35、在本申请可能的一实施例中，所述基于所述窗函数，对各所述临界频带信号进行短时傅里叶变换，得到各所述临界频带信号对应的目标频域信号的步骤，包括：

36、针对每一所述临界频带信号，根据所述临界频带信号对应的窗函数，对所述临界频带信号进行加窗处理，得到加窗信号，对所述加窗信号进行快速傅里叶变换，得到所述临界频带信号对应的目标频域信号。

37、在本申请可能的一实施例中，所述方法还包括：

38、针对每一所述临界频带信号，根据所述临界频带信号对应的目标频域信号和预设标准频域信号进行分析，获得所述临界频带信号的分析结果。

39、第二方面，本申请还提供了一种电机信号处理装置，所述装置包括：

40、信号获取模块，用于获取电机的原始数字信号；

41、第一信号处理模块，用于将所述原始数字信号转换至巴克域，获得多个临界频带信号；

42、窗函数确定模块，用于确定各所述临界频带信号对应的窗函数；

43、第二信号处理模块，用于基于所述窗函数，对各所述临界频带信号进行短时傅里叶变换，得到各所述临界频带信号对应的目标频域信号。

44、第三方面，本申请还提供了一种电机信号处理设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有电机信号处理程序，所述电机信号处理程序被所述处理器执行时，实现如第一方面的电机信号处理方法的步骤。

45、第四方面，本申请还提供了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电机信号处理程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如第一方面的电机信号处理方法的步骤。

46、本申请提出的电机信号处理方法，通过先采集电机产生的原始数字信号，然后基于心理声学对该信号进行处理，得到多个临界频带信号，再基于窗函数，对各临界频带信号进行短时傅里叶变换，使得不同频带的电机噪声信号对应的目标频域信号有着贴近于人耳感受的分辨率，以便于分析不同频带的电机噪声信号对人耳产生的实际影响，从而便于进行声学设计和优化，以降低电机噪声对人体的负面影响，提高电机的声音品质。

技术特征：

1.一种电机信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的电机信号处理方法，其特征在于，在所述将所述原始数字信号转换至巴克域，获得多个临界频带信号的步骤之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的电机信号处理方法，其特征在于，所述根据人耳的听觉频率范围，确定所述巴克域的上限值和下限值的步骤包括：

4.根据权利要求2所述的电机信号处理方法，其特征在于，所述将各所述频带区间的上界值和下界值转换至频域中，获得各所述临界频带信号的预设频率上限值和预设频率下限值的步骤，包括：

5.根据权利要求1所述的电机信号处理方法，其特征在于，所述将所述原始数字信号转换至巴克域，获得多个临界频带信号的步骤，包括：

6.根据权利要求1所述的电机信号处理方法，其特征在于，所述基于所述窗函数，对各所述临界频带信号进行短时傅里叶变换，得到各所述临界频带信号对应的目标频域信号的步骤，包括：

7.根据权利要求1至6任一项所述的电机信号处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种电机信号处理装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电机信号处理设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有电机信号处理程序，所述电机信号处理程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的电机信号处理方法的步骤。

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上存储有电机信号处理程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的电机信号处理方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种电机信号处理方法、装置、设备及介质，涉及信号处理技术领域。其中，电机信号处理方法包括：获取电机的原始数字信号；将所述原始数字信号转换至巴克域，获得多个临界频带信号；确定各所述临界频带信号对应的窗函数；基于所述窗函数，对各所述临界频带信号进行短时傅里叶变换，得到各所述临界频带信号对应的目标频域信号。本申请通过对电机噪声信号进行处理，得到的不同频带的电机噪声信号对应的目标频域信号有着贴近于人耳感受的分辨率，以便于分析不同频带的电机噪声信号对人耳产生的实际影响，从而便于进行声学设计和优化，以降低电机噪声对人体的负面影响，提高电机的声音品质。

技术研发人员：李林峰,汪杨刚,万成
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：2024/3/12