一种动物听觉评估检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动物听觉评估检测装置及方法，包括系统控制端、无线控制发生模块、远程声场发生系统、FPGA模块、光纤激光测振仪、WIFI监控摄像头和玻璃罩，无线控制发生模块装配在玻璃罩内，系统控制端与无线控制发生模块无线通讯。本发明专利技术提出的动物听觉评估检测装置及方法，具有如下优点：1、实现远距离的声音检测，避免了将传感设备置于动物身旁所带来的问题。2、发声模块在一种模式下发出特定频率、幅度的声音信号，另一种模式下发出特定幅度、频率为变化序列的声音信号，可以更加契合动物的听觉习惯。3、加入了动物反应监控模块监控模拟声时动物的反应，通过视频与音频的结合，有利于动物听觉的评估。于动物听觉的评估。于动物听觉的评估。

【技术实现步骤摘要】
一种动物听觉评估检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及到听觉评估检测
，特别涉及一种动物听觉评估检测装置及方法。

技术介绍

[0002]通过测量动物听觉，可以帮助人们了解动物的健康状态，这对于预防疾病和防止扩散能起到帮助。
[0003]评估动物听觉需要检测动物所在区域实际模拟声的频率和功率，现有技术中，检测动物所在区域的声音，需要将机械式的声音检测设备设置在动物附近。一方面机械式的声音检测设备精度不高，难以检测微弱声音信号，另一方面将庞大的机械式声音检测设备置于动物旁边，容易受到环境噪声的干扰，并且可能对待测动物造成惊吓，也不利于设备维护。
[0004]基于上述存在的缺陷，提出一种动物听觉评估检测装置及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种动物听觉评估检测装置及方法，实现远距离的声音检测，避免了将传感设备置于动物身旁所带来的问题，发声模块在一种模式下发出特定频率、幅度的声音信号，另一种模式下发出特定幅度、频率为变化序列的声音信号，可以更加契合动物的听觉习惯；加入了动物反应监控模块监控模拟声时动物的反应，通过视频与音频的结合，有利于动物听觉的评估，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种动物听觉评估检测装置，包括系统控制端、无线控制发生模块、远程声场发生系统、FPGA模块、光纤激光测振仪、WIFI监控摄像头和玻璃罩，无线控制发生模块装配在玻璃罩内，系统控制端与无线控制发生模块无线通讯，无线控制发生模块与光纤激光测振仪无线通讯，光纤激光测振仪的输出端与FPGA模块的输入端相连，FPGA模块的输出端与系统控制端相连，WIFI监控摄像头的信号发送端与系统控制端相连；
[0007]系统控制端：用于无线控制发生模块发送声音信号的频率及幅度数据，并接收无线控制发生模块回传的反馈信号，同时观察光纤激光测振仪输出的解调后的振动波形。
[0008]所述无线控制发生模块置于玻璃罩内，发出与频率、幅度数据相对应的声音信号，以引起玻璃罩表面振动，传输给动物的听觉系统；所述无线控制发生模块向系统控制端发送反馈信号，确认当前发出的信号频率与幅度。
[0009]所述远程声场发生系统通过光纤传感器检测动物所在区域实际模拟声的频率和功率，光纤传感器的调制光信号经准直器垂直入射至玻璃罩表面并反射回准直器，从而解调出玻璃罩表面的振动波形，以反映动物所在区域实际模拟声的频率和功率。
[0010]优选地，所述WIFI监控摄像头与系统控制端通过wifi连接，用于观察在无线控制发生模块发出特定频率、幅度的模拟声时动物的反应。
[0011]优选地，所述玻璃罩与待测动物保持的距离不大于30m。
[0012]优选地，所述无线控制发生模块采用蓝牙控制发生模块，蓝牙控制发生模块包括微处理器、电源、信号发生器、蓝牙模块、单片机、无源蜂鸣器、一级滤波器、一级放大器、DDS集成芯片和D/A转换集成芯片，其中单片机采用芯片U0作为主芯片，主芯片U0的型号为STM32F，DDS集成芯片采用芯片U1，芯片U1的型号为AD9834，D/A转换集成芯片采用芯片U4，芯片U4的型号为AD5620；所述蓝牙模块与单片机电性连接，单片机与信号发生器电性连接，信号发生器的输出端与一级放大器的输入端电性连接，一级放大器的输出端与一级滤波器的输入端电性连接，一级滤波器的输出端与无源蜂鸣器的输入端电性连接；所述单片机与微处理器电性连接，微处理器、信号发生器、蓝牙模块、单片机、无源蜂鸣器均与电源电性连接。
[0013]优选地，所述远程声场发生系统通过光纤传感器检测动物所在区域实际模拟声的频率和功率，光纤传感器包括激光器、PZT环、马赫增德尔干涉仪、环形器、准直器、光电探测器、FPGA模块；激光器经过PZT环进行高频调制，再经光耦合器使输入马赫增德尔干涉仪的光信号分成调制光信号和参考光信号，其中调制光信号经过环形器和准直器垂直入射至玻璃罩表面并反射回准直器，利用多普勒效应将振动信号耦合进光信号，从马赫增德尔干涉仪输出的两路信号经光电探测器输出电信号，两路电信号作差后输入FPGA模块，依次经过减法模块、混频模块、微分交叉相乘模块、积分模块以及高通滤波模块。
[0014]优选地，所述无线控制发生模块中的微弱信号发生由低功耗的直接数字频率合成DDS芯片和低功耗DAC实现。
[0015]本专利技术提供的另一技术方案：一种动物听觉评估检测的方法，包括如下步骤：
[0016]S1：将系统控制端、无线控制发生模块、远程声场发生系统、FPGA模块、光纤激光测振仪、WIFI监控摄像头和玻璃罩置于安静的环境中，将无线控制发生模块中的硬件电路置于玻璃罩内，并使待测动物离开玻璃罩的距离不大于30m；
[0017]S2：使用蓝牙连接系统控制端与远程声场发生系统，用以远程控制频率产生模式、声音信号的频率和幅度；首先，暂停发出声音信号，在一段时间内，保持环境安静，监控动物的状态；
[0018]S3：系统控制端每次向无线控制发生模块发送三个数值，包括频率产生模式选择数值、频率数值、幅度数值；在模式一下，单片机向DDS模块传输频率数值序列，使DDS模块产生幅度不变、频率变化的波形；在模式二下，DDS模块产生幅度固定、频率也固定的正弦波形，从而使无线控制发生模块发出特定频率、幅度的声音；
[0019]S4：监控动物的若动物出现移动位置、抬头、改变动作、眼珠转动等与安静状态时不同的反应，则判定动物能够听到微弱声音。同时使用远程声场发生系统测量小动物所处位置的声音信号的幅度与频率，并记录，用于量化小动物对微弱声音的感知能力；
[0020]S5：重复步骤S3、步骤S4，找出动物能够感知的声音信号范围；
[0021]S6：对检测得到的实验数据进行筛选，得出结论。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的动物听觉评估检测装置及方法，具有如下优点：
[0023]1、通过将发声模块置于玻璃罩内，将玻璃罩置于待测动物旁边，以玻璃罩表面的振动代表动物所在点声音的频率、振幅，通过光纤传感器检测玻璃表面振动波形实现了高
精度声音检测；同时利用准直器发射调制激光并接收反射光信号的方式检测出玻璃表面振动，该方式可实现远距离的声音检测，避免了将传感设备置于动物身旁所带来的问题。
[0024]2、发声模块在一种模式下发出特定频率、幅度的声音信号，另一种模式下发出特定幅度、频率为变化序列的声音信号，可以更加契合动物的听觉习惯。
[0025]3、加入了动物反应监控模块监控模拟声时动物的反应，通过视频与音频的结合，有利于动物听觉的评估。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的系统场景布置图；
[0027]图2为本专利技术的系统构成框图；
[0028]图3为本专利技术的发声模块中单片机的电路原理图；
[0029]图4为本专利技术的蓝牙控制发声模块中DDS集成芯片的电路原理图；
[0030]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动物听觉评估检测装置，其特征在于，包括系统控制端(1)、无线控制发生模块(2)、远程声场发生系统(3)、FPGA模块(4)、光纤激光测振仪(5)、WIFI监控摄像头(6)和玻璃罩(7)，无线控制发生模块(2)装配在玻璃罩(7)内，系统控制端(1)与无线控制发生模块(2)无线通讯，无线控制发生模块(2)与光纤激光测振仪(5)无线通讯，光纤激光测振仪(5)的输出端与FPGA模块(4)的输入端相连，FPGA模块(4)的输出端与系统控制端(1)相连，WIFI监控摄像头(6)的信号发送端与系统控制端(1)相连；系统控制端(1)：用于无线控制发生模块(2)发送声音信号的频率及幅度数据，并接收无线控制发生模块(2)回传的反馈信号，同时观察光纤激光测振仪(5)输出的解调后的振动波形；所述无线控制发生模块(2)置于玻璃罩(7)内，发出与频率、幅度数据相对应的声音信号，以引起玻璃罩(7)表面振动，传输给动物的听觉系统；所述无线控制发生模块(2)向系统控制端(1)发送反馈信号，确认当前发出的信号频率与幅度；所述远程声场发生系统(3)通过光纤传感器检测动物所在区域实际模拟声的频率和功率，光纤传感器的调制光信号经准直器垂直入射至玻璃罩(7)表面并反射回准直器，从而解调出玻璃罩(7)表面的振动波形，以反映动物所在区域实际模拟声的频率和功率。2.如权利要求1所述的一种动物听觉评估检测装置，其特征在于：WIFI监控摄像头(6)与系统控制端(1)通过wifi连接，用于观察在无线控制发生模块(2)发出特定频率、幅度的模拟声时动物的反应。3.如权利要求1所述的一种动物听觉评估检测装置，其特征在于：所述玻璃罩(7)与待测动物保持的距离不大于30m。4.如权利要求1所述的一种动物听觉评估检测装置，其特征在于：所述无线控制发生模块(2)采用蓝牙控制发生模块，蓝牙控制发生模块包括微处理器、电源、信号发生器、蓝牙模块、单片机、无源蜂鸣器、一级滤波器、一级放大器、DDS集成芯片和D/A转换集成芯片，其中单片机采用芯片U0作为主芯片，主芯片U0的型号为STM32F，DDS集成芯片采用芯片U1，芯片U1的型号为AD9834，D/A转换集成芯片采用芯片U4，芯片U4的型号为AD5620；所述蓝牙模块与单片机电性连接，单片机与信号发生器电性连接，信号发生器的输出端与一级放大器的输入端电性连接，一级放大器的输出端与一级滤波器的输入端电性连接，一级滤波器的输出端与无源蜂鸣器的输入端电性连接；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鹿宁，蒋洁敏，谢银芳，金晓峰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：