一种基于传感器获取声音信号的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种基于传感器获取声音信号的方法及装置，该方法包括：采用传感器感测第一物体的振动情况，获取所述第一物体振动过程中的运动感测数据，所述传感器包括加速度传感器和/或陀螺仪；对所述运动感测数据进行运算处理，得到所述第一物体振动过程中的声音信号。采用本发明专利技术，可完全屏蔽掉环境噪声信号，使得用户即使处于非常吵闹的环境下，也能够获取到清晰的人的声带、心脏振动或者汽车发动机等振动物体振动过程中所发出的声音信号，可较好的实现麦克风、听诊器的功能，提升了用户的使用体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种基于传感器获取声音信号的方法及装置。
技术介绍
麦克风(MICrophone，MIC)，又叫传声器，话筒，微音器等，其是一种将声音信号转换为电信号的能量转换器件。麦克风是能将声音信号转换成电信号的工具。目前的麦克风的种类有很多，按照换能原理为电动式(动圈式、铝带式)，电容式 (直流极化式)、压电式(晶体式、陶瓷式)、以及电磁式、碳粒式、半导体式和最近新兴的硅微传声器，此外还有液体传声器和激光传声器等。工作原理大多为，人声通过空气使麦克风内的振膜振动，形成微弱的电流即产生电信号；或者是使其电容改变，形成电流阻抗从而产生相应的电信号。听诊器，是最常用的诊断用具，是医师的标志，现代医学即始于听诊器的专利技术。听诊器自从被应用于临床以来，外形及传音方式有不断的改进，但其基本结构变化不大，主要由拾音部分(胸件)，传导部分(胶管)及听音部分(耳件)组成。通过听诊器，可以听得到心音、呼吸音、肠鸣音等。另外，还存在特殊的听诊器，用于探听汽车发动机的振动情况，从而方便对汽车发动机进行诊断。但是，对于麦克风而言，由于环境噪音和人说话的声音均会通过空气使麦克风内的振膜振动，因此，麦克风在接收人说话的声音信号的同时，也接收到了环境噪音信号，从而使人说话的声音混杂了多种环境噪音输出，让人听不清说话的声音，尤其是在工地、战场等噪声特别大的地方根本没法通话，严重影响了用户使用；同样，听诊器也容易受空气中的环境噪音干扰，使得医生或者进行汽车发动机诊断的用户听到的声音信号不够清晰，同时， 也不便于观看和保存，更不便于进行对比观察及后续的研究。专利技术内容本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于传感器获取声音信号的方法及装置，通过传感器感受第一物体振动获取声音信号的方式，由于只接受第一物体的机械振动产生的信号，而不接受从空气中传来的声音信号，就完全避免接收到环境噪音信号， 从而达到去除环境噪声的目的。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于传感器获取声音信号的方法，包括采用传感器感测第一物体的振动情况，获取所述第一物体振动过程中的运动感测数据，所述传感器包括加速度传感器和/或陀螺仪；对所述运动感测数据进行运算处理，得到所述第一物体振动过程中的声音信号。其中，所述对所述运动感测数据进行运算处理，得到所述第一物体振动过程中的声音信号的步骤，包括将所述运动感测数据进行模拟/数字转换，得到数字振动信号；对所述数字振动信号进行数据融合运算，得到数字声音信号；对所述数字声音信号进行数字/模拟转换，得到模拟声音信号。其中，所述对所述运动感测数据进行运算处理，得到所述第一物体振动过程中的声音信号的步骤，还包括对所述数字声音信号进行整形、滤波、去噪处理。其中，所述对所述运动感测数据进行运算处理，得到所述第一物体振动过程中的声音信号的步骤，还包括存储所述数字声音信号。其中，还包括将所述模拟声音信号转换为电信号，并将所述电信号传输至显示器上进行显示。其中，还包括将所述模拟声音信号传输至播放端进行声音的播放。相应地，本专利技术实施例还提供了一种基于传感器获取声音信号的装置，包括传感器，用于感测第一物体的振动情况，获取第一物体振动过程中的运动感测数据，所述传感器包括加速度传感器和/或陀螺仪；处理单元，用于对所述运动感测数据进行运算处理，得到所述第一物体振动过程中的声音信号。其中，所述处理单元包括模拟/数字转换单元，用于将所述传感器感测到的运动感测数据进行模拟/数字转换，得到数字振动信号；第一运算子单元，对所述模拟/数字转换单元得到的数字振动信号进行数据融合运算，得到数字声音信号；数字/模拟转换单元，用于对所述数字声音信号进行数字/模拟转换，得到模拟声音信号。其中，所述处理单元还包括第二运算子单元，用于对所述第一运算子单元得到的数字声音信号进行整形、滤波、去噪处理。其中，还包括存储单元，用于存储所述第一运算子单元得到的数字声音信号。其中，还包括信号传输单元，用于将所述数字/模拟转换单元得到的模拟声音信号传输至显示器进行显示。其中，还包括所述信号传输单元还用于将所述数字/模拟转换单元得到的模拟声音信号传输至播放端进行声音的播放。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果采用传感器感受第一物体振动来拾音的方式，完全屏蔽掉环境噪声信号，使得用户即使处于非常吵闹的环境下，也能够获取并传送出清晰的用户所发出声音的音频信号，而不受环境噪音的影响，同时，通过传感器获取的数据产生的声音信号方便于保存以及观看，以及方便进行后续的对比观察和研究。附图说明图1为本专利技术实施例的基于传感器获取声音信号的装置的结构示意图；图2为图1中的处理单元的实施例结构示意图；图3为本专利技术的基于传感器获取声音信号的方法的第一实施例的流程图；图4为本专利技术的基于传感器获取声音信号的方法的第二实施例的流程图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参见图1，为本专利技术实施例的基于传感器获取声音信号的装置的结构示意图，所述装置包括传感器1和处理单元2。所述传感器1，用于感测第一物体的振动情况，获取第一物体振动过程中的运动感测数据，所述传感器包括加速度传感器和/或陀螺仪。具体实现中，所述第一物体可以为人的声带、心脏等，或者汽车的发动机。所述传感器1可包括加速度传感器和/或陀螺仪。所述加速度传感器内部由三个单轴加速度传感器组成，可分别感测X轴、Y轴、Z轴方向上的直线加速度值，该感测的即为第一物体振动所形成的X轴、Y轴、Z轴方向上的振动加速度值；所述陀螺仪可分别感测X轴、Y轴、Z轴方向上的角加速度值，该感测的即为第一物体振动所形成的X轴、Y轴、Z轴方向上的振动角加速度值。具体地，所述加速度传感器作为声音感测工具，可利用类似机械杠杆原理，将杠杆的一端贴在第一物体振动点附近，所述加速度传感器置于杠杆的另一端，这样，杠杆可将轻微的第一物体振动放大，使位于杠杆另一端的加速度传感器感测到更加明显的振动，从而得到更精确的运动感测数据；所述陀螺仪作为声音感测工具，同样可利用类似机械杠杆原理，将所述陀螺仪置于杠杆的支点位置，利用振动点带动支点的旋转，使所述陀螺仪产生相应的旋转运动，输出角加速度值。所述处理单元2，用于对所述传感器1获取的运动感测数据进行运算处理，得到所述第一物体振动过程中的声音信号。具体实现中，所述处理单元2通过对所述运动感测数据进行融合计算，即对所述加速度传感器所感测的X轴、Y轴、Z轴方向上的直线加速度值进行两次积分后，可计算出直线位移；所述处理单元2对所述陀螺仪所感测的X轴、Y轴、Z轴方向上的角加速度值进行两次积分后，可得到角位移，根据直线位移和所述角位移并结合时间值，可计算出第一物体振动过程中的振动幅度和振动频率等值，得到声音信号。进一步的，如图2所示，该装置的所述处理单元2包括模拟/数字转换单元21、 第一运算子单元22、第二运算子单元23以及数字/模拟转换单元24。所述模拟/数字转换单元21，用于将所述传感器1感测到的运动感测数本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于传感器获取声音信号的方法，其特征在于，包括：采用传感器感测第一物体的振动情况，获取所述第一物体振动过程中的运动感测数据，所述传感器包括加速度传感器和／或陀螺仪；对所述运动感测数据进行运算处理，得到所述第一物体振动过程中的声音信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖明忠，
申请(专利权)人：廖明忠，
类型：发明
国别省市：44