阅读说明：本技术 利用超声波麦克风的出故障的部件的识别 (identification of malfunctioning components using ultrasonic microphones ) 是由 杜纳·A·克勒 于 2017-03-17 设计创作，主要内容包括：在一个示例中,根据本公开,描述了一种使用超声波麦克风来识别出故障的部件的方法。根据该方法,在设置在设备内的超声波麦克风处接收在设备的操作期间生成的超声波音频信号。将所接收的超声波音频信号针对设备的基线超声波音频信号相比较,以检测所接收的超声波音频信号和基线超声波音频信号之间的偏差。基于检测到的所接收的超声波音频信号和基线超声波音频信号之间的大于阈值量的偏差,识别设备内的出故障的部件。(In one example, in accordance with the present disclosure, a method of identifying a malfunctioning component using an ultrasonic microphone is described. According to the method, an ultrasonic audio signal generated during operation of the device is received at an ultrasonic microphone disposed within the device. The received ultrasonic audio signal is compared against a baseline ultrasonic audio signal of the device to detect a deviation between the received ultrasonic audio signal and the baseline ultrasonic audio signal. Based on a detected deviation between the received ultrasonic audio signal and the baseline ultrasonic audio signal that is greater than a threshold amount, a malfunctioning component within the device is identified.)

利用超声波麦克风的出故障的部件的识别

背景技术

在家庭、办公室和其它应用中经常地使用诸如打印机、传真机、复印机等等的机械设备。此类设备包括机械部件。这些设备中的机械部件，像任何设备中的机械部件一样，随着时间的推移而劣化，以使得它们的功能受到影响，这可以影响在其中安装它们的设备的总体功能。

具体实施方式

在家庭、办公室和其它应用中经常地使用诸如打印机、传真机、复印机等等的机械设备。此类设备包括机械部件。这些设备中的机械部件，像任何设备中的机械部件一样，随着时间的推移而劣化，以使得它们的功能受到影响，这可以影响在其中安装它们的设备的总体功能。

这样的设备的示例是诸如二维打印机等等的合并喷墨打印头的流体喷射设备、多功能打印机(MFP)和增材制造装置。这些设备被广泛用于精确且快速地散布少量流体。例如，一些流体喷射设备可以在增材制造处理中散布功能制剂。其他流体喷射设备可以在诸如纸张等等的二维打印介质上散布墨水。换句话说，在本文描述的系统和方法可以被实施在二维打印中(即，将流体沉积在基板上)，以及被实施在三维打印中(即，将熔剂或其他功能制剂沉积在粉末基底上)以形成三维打印的产品。

流体喷射设备顺序地喷射流体以使字符、符号和/或其他图案形成在表面上。表面可以是增材制造装置中的构建材料的层或其他三维表面。在其他的示例中，表面在用于二维打印的墨喷式打印机中是诸如纸张等等的介质。在操作中，流体从储器流动到流体喷射设备。为了创建字符、符号和/或其他图案，打印机、增材制造装置、多喷嘴熔化设备、MFP设备或其中安装有流体喷射设备的其他部件经由流体喷射设备上的电子粘结垫向流体喷射设备发送电信号。流体喷射设备然后将小液滴的流体从储器喷射到表面上。这些液滴组合以在表面上形成图像或其他图案。

为了喷射流体，这些设备包括喷嘴。喷嘴包括喷射器、发射腔，以及喷口。喷口允许诸如墨水或熔剂等等的流体被沉积到诸如粉末构建材料之类的表面或诸如纸张之类的打印介质上。发射腔包括少量的流体。喷射器是用于从发射腔将流体喷射通过喷口的机构。喷射器可以包括热敏电阻或其他过热保护设备、压电元件或用于从发射腔喷射流体的其他机构。

例如，喷射器可以是热敏电阻。随着热敏电阻响应于施加的能量(诸如供应的电压脉冲)而加热。随着热敏电阻加热，发射腔中的流体的一部分蒸发以形成气泡。该气泡将流体推送到喷口之外并且将其推送到表面上。随着蒸发的流体气泡爆裂，发射腔内的负压将流体从流体供应汲取到发射腔中，并且该过程重复。这种系统被称为热喷墨系统。

在另一个示例中，喷射器可以是压电设备。随着电压被施加，压电设备改变形状，该形状生成发射腔中的压力脉冲，该压力脉冲将流体推送到喷口之外并且将其推送到表面上。

尽管这样的机械设备，并且具体地是流体喷射设备已经无疑地推进了精确的流体输送的范围，但一些条件影响它们的效力。例如，无论什么形式的流体喷射设备都包括多个机械部分。如同所有机械部分，部件随着时间的推移而退化并且可以甚至完全地破坏。这些部件的磨损是不可避免的并且中断其中安装有它们的设备的技术执行。在一些情况下，如果部件完全地出故障，其能够完全地停止设备内的操作。例如，在打印设备中，拾取辊将纸张从进纸盒移动到打印路径中以接收打印流体。然而，如果拾取辊变得不能操作，则没有纸张被移动到打印路径中，并且打印不是可能的，直到拾取辊被更换或修理，这可能是大量的时间。

因此，本说明书涉及在出故障的部件出故障之前识别它们，使得能够在它们完全地禁止打印执行之前将它们更换。随着部件开始出故障，它们不同地执行。例如，拾取辊可能随着其年龄而更多振动。能够将执行中的该差别检测为音频信号。因此，本说明书描述使用超声波麦克风来拾取在设备的操作期间生成的超声波音频信号。也就是说，随着设备开始出故障，它们可能不同地振动或移动，该差异创建能够被获得为超声波音频信号的振动。能够将该超声波音频信号与基线超声波音频信号相比较。基线超声波音频信号是对应于如预期那样操作的设备的超声波音频信号。因此，所接收的超声波音频信号和基线超声波音频信号之间的任何偏差将因此指示潜在出故障的、发生了故障的，或者出故障的部件。因此，能够将所接收的超声波音频信号与基线超声波音频信号相比较以识别任何这样的偏差。一旦识别出偏差，则能够识别出故障的部件(作为偏差的发出端)的故障。使用超声波麦克风允许在出故障的部件变得听得见，并且因此由于可听范围中的不希望的噪声引起的损害之前检测到故障。

在一些示例中，通过从多个设备收集的数据来形成基线超声波音频信号。也就是说，一组打印设备能够连接到中央服务器。能够从打印设备收集超声波音频信号以改善基线超声波音频信号或者考虑对新的故障模式的检测。

更具体地，本申请描述一种方法。根据该方法，在设置在设备内的超声波麦克风处接收在设备的操作期间生成的超声波音频信号。将所接收的超声波音频信号针对用于设备的基线超声波音频信号相比较，以检测所接收的超声波音频信号和基线超声波音频信号之间的偏差。基于检测到的所接收的超声波音频信号和基线超声波音频信号之间的大于阈值量的偏差，识别设备的出故障的部件。

本说明书还描述一种打印系统。在打印系统内，打印设备通过将打印化合物沉积在介质上来在介质上形成打印的标记。超声波麦克风被设置在打印设备内的系统的至少一个超声波麦克风处接收在打印设备的操作期间生成的超声波音频信号。打印系统还包括数据库，该数据库包括打印设备的多个基线超声波音频信号。系统的控制器1)将所接收的超声波音频信号针对打印设备的基线超声波音频信号相比较，并且2)基于检测到的所接收的超声波音频信号和打印设备的基线超声波音频信号之间的偏差；识别打印设备内的出故障的部件。

本说明书还描述一种计算机系统，其包括处理器和联接到处理器的机器可读存储介质。计算系统还包括存储在机器可读存储介质中的将由处理器执行的指令集。指令集包括在设置在打印设备中的超声波麦克风处接收在打印设备的操作期间生成的超声波音频信号的指令。指令集还包括：将所接收的超声波音频信号从时域表示转换为频域表示的指令，以及将所接收的超声波音频信号的频域表示针对打印设备的基线超声波音频信号的频域表示相比较的指令。指令集进一步包括识别所接收的超声波音频信号的频域表示和基线超声波音频信号的频域表示之间的偏差的指令。这些偏差包括振幅、频率的偏差，或者其组合。指令集还包括：基于识别到的的所接收的超声波音频信号和打印设备的基线超声波音频信号之间的大于阈值量偏差的特性，来识别打印设备内的出故障的部件的指令，以及，并且提供打印设备内的出故障的部件的通知的指令。

在一个示例中，使用这样的方法1)允许早期检测出正在处故障的、发生了故障的或者出故障的部件；2)提供不依赖音频信号的加密的检测方法；以及3)基于所收集的操作信息是可更新的。然而，预期到，在本文公开的设备可以解决多个技术领域中的其他问题和缺陷。

如在本说明书中并且在所附权利要求中所使用的，术语“喷嘴”指的是将流体散布到表面上的流体喷射设备的独立的部件。喷嘴至少包括发射腔、喷射器，以及共用的喷口。

此外，如在本说明书中并且在所附权利要求中所使用的，术语“超声波”指的是高于可听范围的频率。例如，超声波音频信号可以是高于20千赫兹(kHz)的那些音频信号。

甚至进一步，如在本说明书中并且在所附权利要求中所使用的，术语“多个”或者类似的语言意味着被宽泛地理解为包括1至无穷大的任何正数。

图1是根据在本文描述的原理的示例的用于使用超声波麦克风来识别出故障的部件的方法(100)的流程图。设备在操作期间生成超声波音频信号。超声波音频信号指的是由高于人类耳朵可检测的那些频率的频率组成的音频信号。例如，超声频率可以包括大于20千赫兹(kHz)的频率。

由设置在设备中的超声波麦克风来接收该超声波音频信号(框101)。超声波麦克风可以指的是能够拾取超声波音频范围中的音频信号的任何设备。例如，人类可能可以听到具有小于20kHz的频率的音频信号。因此，超声波麦克风可以拾取具有大于该量的频率的音频信号，该音频信号可以被称为超声波音频信号。可以在设备的操作期间生成这样的超声波音频信号。例如以设备是操作为将打印流体或墨粉下落到介质上以形成图像和/或文本的打印设备的情况来举例。在操作期间，打印设备内的部件移动，该移动生成能够由超声波麦克风拾取的音频基调(audio signatures)。随着时间的推移，随着部件劣化或开始机能不良，它们不同地操作，这影响从其中生成的振动和噪声。能够将这些差异拾取为超声波音频信号中的差异。最终能够由人类耳朵来检测适当运行的部件和机能不良的部件的音频信号中的差异。然而，可以指示部件正开始出故障的较小的改变可能不生成对人类耳朵而言可区分的差异。能够以下述方式设计和集成超声波麦克风：足够灵敏以拾取这些小改变并且因此提供用于出故障的、正在出故障的或者发生了故障的部件的早期检测系统。

而且，相对于标准麦克风，实施超声波麦克风避免隐私担心。例如，打印设备可以位于办公空间中，其中会话可以发生在其中麦克风所位于的打印设备附近。除捕捉由设备生成的听得见的音频信号之外，这样的打印设备中的麦克风可以捕捉诸如会话之类的其他听得见的音频信号，这可能导致关于安全和/或隐私的担心。因此，当前系统的超声波麦克风可以被调为捕捉超声波音频信号，并且不捕捉人类听力范围内的音频信号。因而，当前方法避免与实施标准麦克风相关联的安全和/或隐私问题。

然后将所接收的超声波音频信号针对用于设备的基线超声波音频信号相比较(框102)。更具体地，对于特定设备，数据库可以包括表示如预期那样操作的设备的各种基线超声波音频信号。也就是说，可以由如预期那样操作的设备来生成数据库中的超声波音频信号。可以基于机器学***均在各个频率上，以形成基线超声波音频信号。

如上所述，可以将出故障的、正在出故障的或者发生了故障的部件识别为所接收的超声波音频信号与基线超声波音频信号的偏差。能够通过将所接收的超声波音频信号针对该基线超声波音频信号相比较来检测这样的偏差。因此，在将所接收的超声波音频信号与基线超声波音频信号相比较(框102)时，识别两者之间的偏差。偏差可以是频率偏差、振幅偏差或者频率偏差和振幅偏差的组合。例如，所接收的超声波音频信号可以包括特定频率上的峰值。在另一个示例中，峰值可以在特定期望频率出现，但是可以具有大于预期的振幅。

基于任何检测到的偏差，能够识别设备内的出故障的部件(框103)。更具体地，如果偏差大于阈值量，则识别出故障的部件(框103)。现在提供基于超声波音频信号分析来进行出故障的部件的识别的特定示例。在该示例中，设备是打印设备并且出故障的部件是将介质从进纸盒移动到打印路径中的出故障的拾取辊。在该示例中，在超声波麦克风处接收音频信号，该音频信号受出故障的拾取辊部件的操作的影响，该效应可以包括超声波音频信号的特定频率的振幅的增加，以及非期望的频率到超声波音频信号中的引入。将该接收的超声波音频信号针对基线超声波音频信号相比较，该基线超声波音频信号指示如预期那样操作的拾取辊。基线超声波音频信号和所接收的超声波音频信号的比较指示两者之间的偏差，并且根据该偏差，能够识别出故障的拾取辊。

在一些示例中，识别(框103)出故障的部件包括执行定位操作以识别出故障的部件。例如，所接收的超声波音频信号和基线超声波音频信号之间的偏差可能不允许对部件的特定识别，但是可以允许识别出故障的部件的大***置。因此，定位操作可以允许系统提交出故障的部件。例如，可以识别出故障的部件的大***置，在该大***置存在多个候选的出故障的部件。定位操作允许从在大***置的多个候选出故障的部件内识别特定出故障的部件。

在该示例中，定位操作能够包括迭代地操作各个部件(即，多个候选的出故障的部件中的那些)，以具体地识别出故障的部件。在一些示例中，除识别候选组的出故障的部件外，这可以在预先确定的时间执行。例如，可以在工作时间之后执行定位操作。在迭代地操作各个部件时，能够将附加的接收的超声波音频信号与附加的基线超声波音频信号相比较以确定哪个候选出故障的部件是偏差的源。例如，可以将拾取电动机和进给电动机识别为出故障的部件。在定位操作期间，可以操作拾取电动机，并且将仅仅用于拾取电动机的对应的接收的超声波音频信号针对仅仅用于拾取电动机的基线超声波音频信号相比较以确定其是否出故障。类似地，可以操作进给电动机(由其本身操作)，并且将仅仅用于进给电动机的对应的接收的超声波音频信号针对仅仅用于进给电动机的基线超声波音频信号相比较以确定其是否出故障。

定位操作可以包括分析1)偏差的特性和/或偏差的定时中的至少一个以识别出故障的部件。例如，基线超声波音频信号的数据库可以包括将偏差的类型映射到特定出故障的部件的信息。也就是说，出故障的拾取辊可以导致具有特定频率和/或振幅特性的音频信号。这些特定频率和/或振幅特性与出故障的拾取辊之间的映射能够被存储在数据库中。因此，当确定所接收的超声波音频信号具有这些特定频率和/或振幅特性时，映射可以导致将拾取辊识别为出故障的部件。

更进一步，偏差的定时可以用于识别出故障的部件。例如，如果偏差出现在拾取辊不操作时的时间点，则能够推导出拾取辊不是超声波音频信号中的偏差的原因。

因此，如在本文所描述的，方法(100)提供在正在出故障的、发生了故障的或者出故障的部件另外可检测之前检测它们的方式。更具体地，随着部件开始出故障，来源于他们的操作的音频信号开始改变。使用超声波麦克风，能够较早识别在出故障的路径上的部件，因此减少它们对打印操作的影响。尽管对识别出正在故障的、出故障的或者发生了故障的部件作出特定参考，但在本文描述的方法(100)和系统也可以用于识别说明书之外的或者与其中安装有它们的设备不兼容的部件。

此外，所提出的方法(100)和系统确保隐私。例如，捕捉可听范围中的信号的麦克风也可以拾取设备附近的会话、可能是个人的会话。在本文描述的方法(100)通过使用被调为滤出听得见的音频信号的超声波麦克风来解决该可能的复杂性。

图2是根据在本文描述图的原理的示例的用于使用超声波麦克风(204)来识别出故障的部件的打印系统(200)的框图。打印系统(200)包括打印设备(202)。打印设备(202)指的是用于将诸如功能制剂、墨水或墨粉之类的流体喷射到诸如纸张或增材制造装置中的构建材料底座之类的表面上的设备。为了喷射流体，打印设备(202)包括多个喷嘴。如上所述，打印设备(202)可以是操作以将打印流体沉积在二维介质上的二维打印设备(202)。在另一个示例中，打印设备(202)可以是三维打印设备。通常，用于生成三维物体的装置可以被称为增材制造装置。在本文描述的装置可以对应于三维打印系统(200)，其也可以被称为三维打印机。

在增材制造处理的示例中，可以在构建区域中形成构建材料的层。在增材制造处理中，可以将任何数量的功能制剂沉积在构建材料的层上。一个这样的示例是促进粉末构建材料的硬化的熔剂。在该特定示例中，可以在三维物体的层的图案中有选择地将熔剂分布在构建材料的层上。能量源可以暂时地向构建材料的层施加能量。能够将能量有选择地吸收到通过熔剂形成的图案化区域和没有熔剂的空白区域中，这导致部件有选择地共同熔化。然后重复该处理，直到已经形成了完整的物体。可以形成附加的层并且可以对于每个层执行在以上描述的操作以因此生成三维物体。在先前的层之上进行顺序地成层并且熔化构建材料的层的数个部分可以促进三维物体的生成。三维物体的逐层形成可以被称为逐层增材制造处理。

打印系统(200)还包括至少一个超声波麦克风(204)。超声波麦克风(204)可以被设置在打印设备(202)内并且被定位为捕捉超声波音频信号。超声波麦克风(204)可以是捕捉超声波音频信号的任何设备。在一些示例中，超声波麦克风(204)是微电子机械(MEM)超声波麦克风(204)。

在一些示例中，打印系统(200)包括拾取贯穿打印设备(202)的各种音频信号的单个超声波麦克风(204)。在其他的示例中，打印系统(200)包括多个超声波麦克风(204)。不同的超声波麦克风(204)可以被放置在打印设备(202)内的不同位置处和/或可以被调至不同频率范围。例如，可以选择被调以捕捉特定范围的频率的超声波麦克风(204)。被调至超声波频谱内的特定频率的超声波麦克风(204)的使用可以提供附加明细和分辨率，这可以允许对出故障的部件的增强的检测。

该系统还包括数据库(206)打印设备(202)的基线超声波音频信号。也就是说，数据库(206)可以包括被映射到如预期那样操作的打印设备(202)的超声波音频信号的存储库。在一些情况下，数据库(206)可以包括部件特定的音频信号。也就是说，数据库(206)可以包括打印设备(202)的通用基线音频信号作为整体。数据库还可以包括反映仅仅该特定部件的操作的部件特定的基线超声波音频信号。能够在定位操作期间使用这些部件特定的基线超声波音频信号以从一组候选部件中具体地识别出故障的部件。

可以将数据库(206)内的基线超声波音频信号分组。例如，可以通过打印设备(202)的年龄和/或打印设备(202)的操作的时段来对基线超声波音频信号进行分组。作为特定示例，数据库(206)可以包括用于新的打印设备(202)的一个基线音频信号和用于5年的打印设备(202)的另一个基线超声波音频信号。

更进一步，数据库(206)可以包括在打印操作期间生成的基线超声波音频信号并且可以包括在复制操作期间生成的另一个基线超声波音频信号。在另一个示例中，一个基线超声波音频信号可以对应于拾取操作，并且另一个基线超声波音频信号可以对应于后处理操作。

数据库(206)还可以包括基于检测到的偏差的定时和检测到的偏差的特性中的至少一个的特定偏差和所识别的出故障的部件之间的映射。例如，随着时间的推移，可以识别，通过特定类型的故障，或特定出故障的部件来识别特定频率/振幅基调。数据库(206)可以包括该映射，使得在特定偏差的随后的识别期间，可以分析该偏差的细节，并且数据库(206)中的映射被查阅以具体地识别出故障的部件。类似地，偏差的定时，即，偏差出现在操作的什么时段期间也被映射到故障的类型和出故障的部件的类型。

数据库(206)内的基线超声波音频信号可以是动态的。这意味着，随着时间的推移，可以更新基线超声波音频信号。例如，可以收集添加数据，即，来自类似的设备的超声波音频信号，并且更新基线超声波音频信号。这些更新可以提高基线超声波音频信号的准确度并且也可以对检测随着时间的推移而发展的新的故障模式是有用的。

系统(200)还包括控制器(208)。控制器(208)具有各种功能，包括将所接收的超声波音频信号针对打印设备(202)的基线超声波音频信号相比较。如上面指出的，两者之间的偏差能够指示可能出正在故障的、出故障的、发生了故障的或者次品部件。如以下在图3中将描述的，在一些示例中，该比较包括以各种方式处理所接收的超声波音频信号。

基于检测到的偏差，控制器能够识别打印设备(202)内的出故障的部件。更具体地，控制器(208)可以首先识别出故障的部件的大***置，并且然后开始化定位操作以具体地识别出故障的部件。在另一个示例中，控制器(208)分析偏差的特性，诸如偏差的定时、偏差的频率、偏差的振幅，等特性。了解这些特性，控制器(208)可以访问数据库(206)以识别偏差的特性和故障的先前识别的模式之间的映射。因此，系统(200)允许检测能够被映射到特定出故障的部件的超声波音频信号。由于系统合并相比人耳朵更灵敏的超声波麦克风，即，它们在音频信号对于人类而言听得见的之前拾取音频信号，能够在处理中较早地识别出故障的部件。该早期识别确保能够在它们停止或以另外方式影响打印操作之前执行修复。而且，使用数据库(206)和控制器(208)，如预期那样操作的打印设备(202)被映射到音频信号，使得基线音频信号能够用于识别特定出故障的部件。

图3是根据在本文描述的原理的示例的所接收的超声波音频信号(312)和基线超声波音频信号(310)之间的比较的图示。在图3中描绘的示例中，所接收的超声波音频信号(312)异常，暗示存在与基线超声波音频信号(310)的偏差。图3的上部描绘在数据库(图2，206)的形成期间在基线超声波音频信号(310)被接收时其的转换。图3的下部描绘在其中设置超声波麦克风(图2，204)的设备的操作期间在从超声波麦克风(图2，204)接收到超声波音频信号(312)时所接收的超声波音频信号(312)的接收和转换。

一旦接收，就可以针对特定工作流程将对超声波麦克风(图2，204)的输入放大并且进行时间采样以生成所接收的超声波音频信号(312)。如上面指出的，数据库(图2，206)可以包括基线超声波音频信号(310)，该基线超声波音频信号(310)已经被以类似的方式包括接收、放大和时间采样，使得它们可与所接收的超声波音频信号(312)相比较。

控制器(图2，208)或者在基线超声波音频信号(310)的情况下的另一个设备然后可以执行操作以将音频信号(310，312)的时域表示转换为信号(314，316)的频域表示。更具体地，在汇编数据库(图2，206)时，能够例如使用快速傅里叶变换(FFT)来转换时域中的基线超声波音频信号(310)以生成频域基线超声波音频信号(314)。类似地，一旦在打印设备(图2，202)内设置的超声波麦克风(图2，204)处被接收，能够将所接收的超声波音频信号(312)转换为所接收的超声波音频信号(316)的频域表示。如在图3中所描绘的，当在频域中时，基线音频信号和所接收的音频信号之间的偏差是更容易可辨别的。

控制器(图2，208)，或者其他接收设备可以进一步处理频域信号(314，316)以生成直方图(318，320)，该直方图(318，320)绘制相应音频信号内的不同频率的量。根据这些直方图(318，320)，能够容易地识别基线音频信号和所接收的音频信号之间的偏差。数据库(图2，206)可以包括直方图偏差到先前识别的故障的理由的映射。使用这样的转换允许对超声波音频信号的简单的过程，使得其能够被容易地映射到特定类型的出故障的或出故障的部件。而且，为了识别出故障的部件，该过程促进所接收的超声波音频信号与基线超声波音频信号的简单比较。

而且，如上所述，数据库(图2，206)可以包括多个直方图(318，320)，其对应于相关联的设备的操作的不同的特性，包括偏差的定时、设备的年龄、设备的操作的时段，等等。

图4是根据在本文描述的原理的示例的使用超声波麦克风(图2，204)来识别出故障的部件的方法(400)的流程图。根据方法(400)从多个类似的设备收集(框401)超声波音频信号以形成基线超声波音频信号。更具体地，诸如打印设备之类的多个设备可以经由诸如因特网之类的网络联接到彼此以及联接到中央服务器。在该示例中，能够收集在这些设备的操作的过程期间生成的超声波音频信号。能够将这些各种超声波音频信号组合以形成在本文描述的多个基线超声波音频信号。例如，能够对来自各个设备的如上所述的直方图求平均以生成通用直方图。而且，该收集的信息可能还用于更新随后检测的偏差和先前识别的故障的模式之间的映射。

可以贯穿打印设备(图2，202)的操作寿命而继续对超声波音频信号的收集。也就是说，能够将附加的所收集的数据添加到数据库(图2，206)以修正基线超声波音频信号。进行此可以解决新的，和先前未识别的部件故障。能够经由相同的网络连接将对基线超声波音频信号的更新传递到特定设备。这样做时，能够确保，准确的基线超声波音频信号总是存在于特定设备上，使得作出对出故障的部件的准确识别和确定。

设备的超声波麦克风(图2，204)然后接收(框402)在设备的操作期间生成的超声波音频信号。可以如上关于图1所述执行这。然后将所接收的超声波音频信号从时域表示(诸如WAV文件)转换(框403)为频域表示，诸如超声波音频信号内的各种频率的直方图(图3，320)。这样的转换(框403)以更可分析的格式来呈现超声波音频信号，这促进基线超声波音频信号和所接收的超声波音频信号之间的偏差的清楚识别以用于检测其之间的偏差。

然后将所接收的超声波音频信号的频域表示针对基线超声波音频信号的频域表示相比较(框404)。具体地，能够将对应的直方图(图3，318、320)的频率和振幅相比较，并且检测偏差。这样的偏差的示例包括非期望的频率的情况下的偏差、期望频率的非期望的量，或者其组合。基于检测到的偏差，然后能够识别出故障的部件(框405)。可以如上关于图1所述执行这。

图5是根据在本文描述的原理的示例的、使用超声波麦克风(图2，204)来识别出故障的部件的计算系统(522)的图。为了实现其期望的功能，计算系统(522)包括各个硬件部件。具体地，计算系统(522)包括处理器(524)和机器可读存储介质(526)。机器可读存储介质(526)通信地联接到处理器(524)。机器可读存储介质(526)包括用于执行指定的功能的多个指令集(528、530、532、534、536、538、540)。机器可读存储介质(526)使处理器(524)执行指令集(528、530、532、534、536、538、540)的指定的功能。

尽管以下描述参考单个处理器(524)和单个机器可读存储介质(526)，但描述还可以应用于具有多个处理器和多个机器可读存储介质的计算系统(522)。在此类示例中，可以跨多个机器可读存储介质来分布(例如存储)指令集(528、530、532、534、536、538、540)，并且可以跨多个处理器分布(例如执行)指令。

处理器(524)可以包括至少一个处理器和用于处理编程指令的其他资源。例如，处理器(524)可以是多个中央处理单元(CPU)、微处理器，和/或适于调取和执行存储在机器可读存储介质(526)中的指令的其他硬件设备。在图5中描绘的计算系统(522)中，处理器(524)可以取出、解码，和执行指令(528、530、532、534、536、538、540)以用于检测设备中的出故障的部件。在一个示例中，处理器(524)可以包括包含用于执行机器可读存储介质(526)中的多个指令的功能的多个电子部件的多个电子电路。关于在本文所描述和示出的可执行指令表示(例如，框)，应当理解，在替代示例中，包括在一个框内的可执行指令和/或电子电路的部分或所有可以被包括在图中示出的不同的框中或者被包括在未示出的不同的框中。

机器可读存储介质(526)通常表示能够存储诸如由计算系统(522)使用的编程指令或数据结构等等的数据的任何存储器。机器可读存储介质(526)包括机器可读存储介质，其包含机器可读取的程序代码以使任务由处理器(524)执行。机器可读存储介质(526)可以是有形和/或非暂时性存储介质。计算机可读存储介质(526)可以是并非传输存储介质的任何适当的存储介质。例如，机器可读存储介质(526)可以是存储可执行指令的任何电子的、磁的、光学的或者其他物理存储设备。因此，机器可读存储介质(526)例如可以是随机存取存储器(RAM)、存储驱动、光盘，等等。机器可读存储介质(526)可以被设置在计算系统(522)内，如图5中所示的。在该情形中，可以将可执行指令“安装”在计算系统(522)上。在一个示例中，机器可读存储介质(526)可以是便携式、外部或远程存储介质，例如其允许计算系统(522)从便携式/外部/远程存储介质下载指令。在该情形中，可执行指令可以是“安装数据包”的一部分。如在本文所描述的，可以利用用于检测设备中的出故障的部件的可执行的指令来对机器可读存储介质(526)进行编码。

参考图5，当接收指令(528)由处理器(524)执行时，可以使计算系统(522)在超声波麦克风(图2，204)处接收在打印设备(图2，202)的操作期间生成的超声波音频信号。当转换指令(530)由处理器(524)执行时，可以使计算系统(522)将所接收的超声波音频信号从时域表示转换为频域表示。当识别偏差指令(532)由处理器(524)执行时，可以使计算系统(522)识别所接收的超声波音频信号的频域表示和基线超声波音频信号的频域表示之间的偏差。如上所述，偏差包括振幅偏差、频率偏差或者振幅偏差与频率偏差的组合。当识别部件指令(534)由处理器(524)执行时，可以使计算系统(522)基于识别到的大于阈值量的偏差的特性来识别打印设备(图2，202)内的出故障的部件。当通知指令(536)由处理器(524)执行时，使计算系统(522)提供打印设备(图2，202)内的出故障的部件的通知。当定位指令(548)由处理器(524)执行时，使计算系统(522)执行定位操作以具体地识别出故障的部件。当数据库更新指令(550)由处理器(524)执行时，使计算系统基于通过网络从类似的设备接收的字段信息来更新基线超声波音频信号的数据库。

在一些示例中，处理器(524)和机器可读存储介质(526)位于诸如服务器或网络部件之类的同一物理部件内。机器可读存储介质(526)可以是物理部件的主存储器、高速缓存、寄存器、非易失性存储器的一部分或者在物理部件的存储器分级体系中的别处。在一个示例中，机器可读存储介质(526)可以通过网络与处理器(524)进行通信。因而，可以在用户设备上、在服务器上、在服务器的聚集上，或者其组合上实施计算系统(522)。

图5的计算系统(522)可以是通用计算机的一部分。然而，在一些示例中，计算系统(522)是专用集成电路的一部分。

在一个示例中，使用这样的方法1)允许早期检测出故障的、发生了故障的，或者出故障的部件；2)提供不依赖音频信号的加密的检测方法；以及3)基于所收集的操作信息是可更新的。然而，预期到，在本文公开的设备可以解决多个技术领域中的其他问题和缺陷。

已经给出在前的描述以仅仅用于说明和描述所描述的原理的示例。本说明书并不意图是穷尽性的或者将这些原理限制到所公开的任何精确形式。根据以上教导，多个修改和变体是可能的。