一种麦克风收音监控装置及方法

文档序号:196481 发布日期:2021-11-02 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 一种麦克风收音监控装置及方法 (Microphone reception monitoring device and method ) 是由 王勇 于 2021-07-06 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种麦克风收音监控装置及方法,其装置包括:采集模块,用于采集目标麦克风所接收的目标声音信号;比较模块,用于确认所述目标声音信号的目标信号强度,将所述目标信号强度与预设信号强度进行比较,获取比较结果;判断模块,用于根据比较结果判断目标麦克风的使用状态;评估模块,用于当目标麦克风的使用状态为正常时,获取目标声音信号的当前信号频率,根据当前信号频率确认目标麦克风的收音状态。通过设置判断模块来判断目标麦克风是否处于正常使用状态可以避免由于麦克风处于正常状态而误识别为报废麦克风情况的发生,有效地节省了成本,从声音信号的参数的角度来综合地评估处目标麦克风是否声音异常,提高了评估的准确性。(The invention discloses a microphone reception monitoring device and a method, wherein the device comprises: the acquisition module is used for acquiring a target sound signal received by a target microphone; the comparison module is used for confirming the target signal intensity of the target sound signal, comparing the target signal intensity with a preset signal intensity and obtaining a comparison result; the judging module is used for judging the use state of the target microphone according to the comparison result; and the evaluation module is used for acquiring the current signal frequency of the target sound signal when the use state of the target microphone is normal, and confirming the sound receiving state of the target microphone according to the current signal frequency. Whether the target microphone is in a normal use state or not is judged by the judgment module, so that the condition that the microphone is in a normal state and is mistakenly identified as a scrapped microphone can be avoided, the cost is effectively saved, whether the target microphone is abnormal in sound or not is comprehensively evaluated from the perspective of parameters of sound signals, and the evaluation accuracy is improved.)

一种麦克风收音监控装置及方法

技术领域

本发明涉及麦克风智能监控技术领域,尤其涉及一种麦克风收音监控装置及方法。

背景技术

近年来网络直播和网络视频行业迅猛发展,无线麦克风在网络直播和网络视频行业扮演越来越重要的重要角色。尤其随着大数据和物联网的发展,对无线麦克风提出了更高的要求,其可以应用到婚礼、会议、直播等各个场所中,但是,随着不同场合对于无线麦克风的使用强度的不同,其使用寿命也不尽相同,现有的判断麦克风正常状态的方法为通过监控麦克风能否顺利发声来判断麦克风是否已经报废,但是这种方法存在以下缺点:由于麦克风中设置的与发音和收音相关的硬件损坏会导致麦克风无法发音和功能出现障碍,但此时的麦克风工作状态是正常的,故而出现误判别情况的发生,提高了成本。

发明内容

针对上述所显示出来的问题,本发明提供了一种麦克风收音监控装置及方法用以解决背景技术中提到的由于麦克风中设置的与发音和收音相关的硬件损坏会导致麦克风无法发音和功能出现障碍,但此时的麦克风工作状态是正常的,故而出现误判别情况的发生,提高了成本的问题。

一种麦克风收音监控装置,该装置包括:

采集模块,用于采集目标麦克风所接收的目标声音信号;

比较模块,用于确认所述目标声音信号的目标信号强度,将所述目标信号强度与预设信号强度进行比较,获取比较结果;

判断模块,用于根据所述比较结果判断目标麦克风的使用状态;

评估模块,用于当所述目标麦克风的使用状态为正常时,获取所述目标声音信号的当前信号频率,根据所述当前信号频率确认目标麦克风的收音状态。

优选的,所述采集模块,包括:

采集子模块,用于采集预设时长内目标麦克风接收的第一目标声音信号;

预处理子模块,用于对所述第一目标声音信号进行预处理,获得第二目标声音信号,所述第二目标声音信号为预处理后的第一目标声音信号;

第一获取子模块,用于获取第二目标声音信号的能量值变化曲线以及第二目标声音信号的间隔时间差序列;

第一确认子模块,用于第二目标声音信号的能量值变化曲线和间隔时间差序列确认所述第二目标信号是否为噪声信号,若是,确认所述第二目标声音信号无效,否则,确认所述第二目标声音信号有效;

所述采集子模块还用于当确认所述第二目标声音信号有效时,采集目标麦克风后续所接收的目标声音信号。

优选的,所述比较模块,包括:

切割子模块,用于将所述目标声音信号切割为多段第三声音信号;

第一计算子模块,用于获取每段第三声音信号的频带,计算每段第三声音信号的频带与目标麦克风所处环境的背景噪声之间的信噪比;

第二确认子模块,用于根据每段第三声音信号的信噪比确认所述目标声音信号的目标信号强度;

第一比较子模块,用于接收预设目标信号强度,将所述目标信号强度与预设信号强度进行比较,获取比较结果。

优选的,所述判断模块,包括:

第一判断子模块,用于当所述比较结果为目标信号强度小于预设信号强度时,判断所述目标麦克风的使用状态异常,当所述比较结果为目标信号强度大于等于预设信号强度时,初步判断所述目标麦克风的使用状态正常;

测试子模块,用于当初步判断所述目标麦克风的使用状态正常时,对所述目标声音信号进行指标测试,获取测试结果;

第二比较子模块,用于将所述测试结果中的当前指标测试值与预设指标测试值进行比较,当所述当前指标测试值大于等于预设指标测试值时,确认所述目标声音信号无间断情况发生,否则,确认所述目标声音信号有间断情况发生;

第二判断子模块,用于当确认所述目标声音信号无间断情况发生时,进一步判断所述目标麦克风的使用状态正常,当确认所述目标声音信号有间断情况发生时,判断所述目标麦克风的使用状态异常。

优选的,所述评估模块,包括:

第二获取子模块,用于获取目标声音信号在预设电平状态下的时间长度以及分频倍数;

第二计算子模块,用于根据目标声音信号在预设电平状态下的时间长度以及分频倍数计算出目标声音信号的当前信号频率;

第三获取子模块,用于根据所述目标声音信号的当前信号频率从预设数据库中获取与其对应的声音能量值;

评估子模块,用于确认所述声音能量值是否大于等于预设阈值,若是,评估所述目标麦克风的收音状态正常,否则,评估所述目标麦克风的收音状态异常。

优选的,所述采集模块还包括:

第三确认子模块,用于根据目标麦克风所处环境的背景噪声与所述目标声音信号确定声源对于目标麦克风的发音信号;

绘制子模块,用于绘制所述发音信号和目标声音信号的对比波形图;

第四确认子模块,用于根据所述对比波形图确认所述目标声音信号的失真情况;

剔除子模块,用于根据所述失真情况在目标声音信号中选择出存在干扰信号的信号段,从所述信号段中剔除干扰信号。

优选的,所述装置还包括:

监控模块,用于监控目标麦克风所处目标环境的RSSI信息和SNR信息;

分析模块,用于根据所述RSSI信息和SNR信息分析出目标环境的平滑RSSI参数和平滑SNR参数;

解析模块,用于根据所述目标环境的平滑RSSI参数和平滑SNR参数解析出目标环境内噪声信号对于目标麦克风接收的目标声音信号的干扰因子;

去燥模块,用于根据所述干扰因子确定目标声音信号的综合声音质量参数,根据所述综合声音质量参数对所述目标声音信号进行去噪处理。

优选的,所述采集子模块,包括:检测单元,用于检测所述目标麦克风的目标电声参数并判断所述目标电声参数是否合格,判断步骤包括:

对所述目标麦克风内部设置的收音单元进行收音特性分析以获得目标麦克风的当前收音灵敏度曲线;

将所述当前收音灵敏度曲线与标准收音灵敏度曲线进行比较,获取差异值;

根据所述差异值确定目标麦克风的目标麦克风阵列;

基于所述目标麦克风阵列,生成目标麦克风的收音测试信号;

根据所述收音测试信号生成目标麦克风的期望收音参数;

根据所述收音测试信号生成录音指令,将所述录音指令传输至目标麦克风的控制单元;

检测所述目标麦克风在采集声音时的声电响应信号;

对所述声电响应信号进行滤波处理以获得声电响应信号对应的频率曲线和相位曲线;

对所述频率曲线和相位曲线进行处理获得声电响应信号的谐波失真曲线和阻抗曲线;

根据所述谐波失真曲线和阻抗曲线进行分析以获得目标麦克风的实际收音参数;

构建所述期望收音参数和实际收音参数各自的特征矩阵;

对比二者的特征矩阵,筛选获得两个矩阵不相同的多个矩阵因子;

获取所述目标麦克风的运行参数值,根据目标麦克风的运行参数值构建目标麦克风的非线性空间状态模型;

获取每个矩阵因子对应的参数值,将每个矩阵因子对应的参数值输入到所述非线性空间状态模型中;

利用所述非线性空间状态模型中的预设非线性函数对每个输入参数值进行自适应计算获得该参数值对应的非线性补偿参数值;

将多个非线性补偿参数值进行融合以获得目标麦克风的目标电声参数;

判断所述目标电声参数是否符合预设收音要求,若是,判断所述目标电声参数合格,无需进行后续操作,否则,判断所述目标电声参数不合格,向用户发出更改目标麦克风预设收音参数的提醒。

一种麦克风收音监控方法,包括以下步骤:

采集目标麦克风所接收的目标声音信号;

确认所述目标声音信号的目标信号强度,将所述目标信号强度与预设信号强度进行比较,获取比较结果;

根据所述比较结果判断目标麦克风的使用状态;

当所述目标麦克风的使用状态为正常时,获取所述目标声音信号的当前信号频率,根据所述当前信号频率确认目标麦克风的收音状态。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。

图1为本发明所提供的一种麦克风收音监控装置的结构示意图;

图2为本发明所提供的一种麦克风收音监控装置中采集模块的结构示意图;

图3为本发明所提供的一种麦克风收音监控装置中比较模块的结构示意图;

图4为本发明所提供的一种麦克风收音监控方法的工作流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

近年来网络直播和网络视频行业迅猛发展,无线麦克风在网络直播和网络视频行业扮演越来越重要的重要角色。尤其随着大数据和物联网的发展,对无线麦克风提出了更高的要求,其可以应用到婚礼、会议、直播等各个场所中,但是,随着不同场合对于无线麦克风的使用强度的不同,其使用寿命也不尽相同,现有的判断麦克风正常状态的方法为通过监控麦克风能否顺利发声来判断麦克风是否已经报废,但是这种方法存在以下缺点:由于麦克风中设置的与发音和收音相关的硬件损坏会导致麦克风无法发音和功能出现障碍,但此时的麦克风工作状态是正常的,故而出现误判别情况的发生,提高了成本,为了解决上述问题,本实施例公开了一种麦克风收音监控装置。

一种麦克风收音监控装置,如图1所示,该装置包括:

采集模块101,用于采集目标麦克风所接收的目标声音信号;

比较模块102,用于确认所述目标声音信号的目标信号强度,将所述目标信号强度与预设信号强度进行比较,获取比较结果;

判断模块103,用于根据所述比较结果判断目标麦克风的使用状态;

评估模块104,用于当所述目标麦克风的使用状态为正常时,获取所述目标声音信号的当前信号频率,根据所述当前信号频率确认目标麦克风的收音状态。

上述技术方案的工作原理为:利用采集模块采集目标麦克风所接收的目标声音信号,然后通过比较模块确认所述目标声音信号的目标信号强度,将所述目标信号强度与预设信号强度进行比较,获取比较结果,然后通过判断模块根据所述比较结果判断目标麦克风的使用状态,最后通过评估模块在所述目标麦克风的使用状态为正常时,获取所述目标声音信号的当前信号频率,根据所述当前信号频率确认目标麦克风的收音状态。

上述技术方案的有益效果为:通过设置判断模块来判断目标麦克风是否处于正常使用状态可以避免由于麦克风处于正常状态而误识别为报废麦克风情况的发生,有效地节省了成本,进一步地,通过设置评估模块以从目标麦克风所检测的声音信号的信号频率来评估目标麦克风的收音状态可以从声音信号的参数的角度来综合地评估处目标麦克风是否声音异常,提高了评估的准确性。解决了现有技术中由于麦克风中设置的与发音和收音相关的硬件损坏会导致麦克风无法发音和功能出现障碍,但此时的麦克风工作状态是正常的,故而出现误判别情况的发生,提高了成本的问题。

在一个实施例中,如图2所示,所述采集模块,包括:

采集子模块1011,用于采集预设时长内目标麦克风接收的第一目标声音信号;

预处理子模块1012,用于对所述第一目标声音信号进行预处理,获得第二目标声音信号,所述第二目标声音信号为预处理后的第一目标声音信号;

第一获取子模块1013,用于获取第二目标声音信号的能量值变化曲线以及第二目标声音信号的间隔时间差序列;

第一确认子模块1014,用于第二目标声音信号的能量值变化曲线和间隔时间差序列确认所述第二目标信号是否为噪声信号,若是,确认所述第二目标声音信号无效,否则,确认所述第二目标声音信号有效;

所述采集子模块还用于当确认所述第二目标声音信号有效时,采集目标麦克风后续所接收的目标声音信号。

上述技术方案的有益效果为:通过判断第二目标信号是否为噪声信号可以有效地对检测到的声音信号进行识别与鉴定,避免对于声音信号的漏识别和漏检测情况的发生,有效地提高了稳定性。

在一个实施例中,如图3所示,所述比较模块,包括:

切割子模块1021,用于将所述目标声音信号切割为多段第三声音信号;

第一计算子模块1022,用于获取每段第三声音信号的频带,计算每段第三声音信号的频带与目标麦克风所处环境的背景噪声之间的信噪比;

第二确认子模块1023,用于根据每段第三声音信号的信噪比确认所述目标声音信号的目标信号强度;

第一比较子模块1024,用于接收预设目标信号强度,将所述目标信号强度与预设信号强度进行比较,获取比较结果。

上述技术方案的有益效果为:通过根据信噪比来确定目标声音信号的信号强度可以在考虑到声音信号中存在噪声影响的情况下准确地获得目标声音信号对应的信号强度,提高了准确性。

在一个实施例中,所述判断模块,包括:

第一判断子模块,用于当所述比较结果为目标信号强度小于预设信号强度时,判断所述目标麦克风的使用状态异常,当所述比较结果为目标信号强度大于等于预设信号强度时,初步判断所述目标麦克风的使用状态正常;

测试子模块,用于当初步判断所述目标麦克风的使用状态正常时,对所述目标声音信号进行指标测试,获取测试结果;

第二比较子模块,用于将所述测试结果中的当前指标测试值与预设指标测试值进行比较,当所述当前指标测试值大于等于预设指标测试值时,确认所述目标声音信号无间断情况发生,否则,确认所述目标声音信号有间断情况发生;

第二判断子模块,用于当确认所述目标声音信号无间断情况发生时,进一步判断所述目标麦克风的使用状态正常,当确认所述目标声音信号有间断情况发生时,判断所述目标麦克风的使用状态异常。

上述技术方案的有益效果为:通过分级判断目标麦克风的使用状态是否正常可以从多个角度综合地评估出目标麦克风的使用状态是否正常,提高了评估结果的准确性和客观性。

在一个实施例中,所述评估模块,包括:

第二获取子模块,用于获取目标声音信号在预设电平状态下的时间长度以及分频倍数;

第二计算子模块,用于根据目标声音信号在预设电平状态下的时间长度以及分频倍数计算出目标声音信号的当前信号频率;

第三获取子模块,用于根据所述目标声音信号的当前信号频率从预设数据库中获取与其对应的声音能量值;

评估子模块,用于确认所述声音能量值是否大于等于预设阈值,若是,评估所述目标麦克风的收音状态正常,否则,评估所述目标麦克风的收音状态异常。

上述技术方案的有益效果为:通过根据目标声音信号的当前信号频率对应的声音能量值来判断目标麦克风的收音状态是否正常可以从解析目标声音信号的角度出发以确定是接收的声音信号本身的问题还是目标麦克风收音系统出现的问题,提高了判断的准确性。

在一个实施例中,所述采集模块还包括:

第三确认子模块,用于根据目标麦克风所处环境的背景噪声与所述目标声音信号确定声源对于目标麦克风的发音信号;

绘制子模块,用于绘制所述发音信号和目标声音信号的对比波形图;

第四确认子模块,用于根据所述对比波形图确认所述目标声音信号的失真情况;

剔除子模块,用于根据所述失真情况在目标声音信号中选择出存在干扰信号的信号段,从所述信号段中剔除干扰信号。

上述技术方案的有益效果为:通过剔除目标声音信号中的干扰信号可以保证后续对于目标麦克风的收音情况的判定提供更加合理和实用的数据信号,可以进一步地提高对于目标麦克风收音性能的判定准确率。

在一个实施例中,所述装置还包括:

监控模块,用于监控目标麦克风所处目标环境的RSSI信息和SNR信息;

分析模块,用于根据所述RSSI信息和SNR信息分析出目标环境的平滑RSSI参数和平滑SNR参数;

解析模块,用于根据所述目标环境的平滑RSSI参数和平滑SNR参数解析出目标环境内噪声信号对于目标麦克风接收的目标声音信号的干扰因子;

去燥模块,用于根据所述干扰因子确定目标声音信号的综合声音质量参数,根据所述综合声音质量参数对所述目标声音信号进行去噪处理。

上述技术方案的有益效果为:通过确定目标声音信号的综合声音质量参数可以根据该参数有效合理地评估出目标声音信号中是否混合有噪声信号,进而可以快速地对目标声音信号中的噪声信号进行去噪处理,为后续进行目标麦克风的收音性能评估进一步地保证了样本数据的规范性。

在一个实施例中,所述采集子模块,包括:检测单元,用于检测所述目标麦克风的目标电声参数并判断所述目标电声参数是否合格,判断步骤包括:

对所述目标麦克风内部设置的收音单元进行收音特性分析以获得目标麦克风的当前收音灵敏度曲线;

将所述当前收音灵敏度曲线与标准收音灵敏度曲线进行比较,获取差异值;

根据所述差异值确定目标麦克风的目标麦克风阵列;

基于所述目标麦克风阵列,生成目标麦克风的收音测试信号;

根据所述收音测试信号生成目标麦克风的期望收音参数;

根据所述收音测试信号生成录音指令,将所述录音指令传输至目标麦克风的控制单元;

检测所述目标麦克风在采集声音时的声电响应信号;

对所述声电响应信号进行滤波处理以获得声电响应信号对应的频率曲线和相位曲线;

对所述频率曲线和相位曲线进行处理获得声电响应信号的谐波失真曲线和阻抗曲线;

根据所述谐波失真曲线和阻抗曲线进行分析以获得目标麦克风的实际收音参数;

构建所述期望收音参数和实际收音参数各自的特征矩阵;

对比二者的特征矩阵,筛选获得两个矩阵不相同的多个矩阵因子;

获取所述目标麦克风的运行参数值,根据目标麦克风的运行参数值构建目标麦克风的非线性空间状态模型;

获取每个矩阵因子对应的参数值,将每个矩阵因子对应的参数值输入到所述非线性空间状态模型中;

利用所述非线性空间状态模型中的预设非线性函数对每个输入参数值进行自适应计算获得该参数值对应的非线性补偿参数值;

将多个非线性补偿参数值进行融合以获得目标麦克风的目标电声参数;

判断所述目标电声参数是否符合预设收音要求,若是,判断所述目标电声参数合格,无需进行后续操作,否则,判断所述目标电声参数不合格,向用户发出更改目标麦克风预设收音参数的提醒。

上述技术方案的有益效果为:通过获得目标麦克风的电声参数并判断其是否合格可以有效地评估出目标麦克风的预设收音参数是否可以合格严谨地接收到外界声音信号,保证了后续采集子模块对于声音信号采集工作的顺利进行,提高了稳定性,进一步地,通过利用矩阵加模型的方式来获得目标麦克风的电声参数可以保证获取的数据更加准确和符合实际,同时也大大地提高了容错率和判断率,进一步地提高了工作稳定性。

本实施例还公开了一种麦克风收音监控方法,如图4所示,包括以下步骤:

步骤S101、采集目标麦克风所接收的目标声音信号;

步骤S102、确认所述目标声音信号的目标信号强度,将所述目标信号强度与预设信号强度进行比较,获取比较结果;

步骤S103、根据所述比较结果判断目标麦克风的使用状态;

步骤S104、当所述目标麦克风的使用状态为正常时,获取所述目标声音信号的当前信号频率,根据所述当前信号频率确认目标麦克风的收音状态。

上述技术方案的工作原理及有益效果在装置权利要求中已经说明,此处不再赘述。

本领域技术人员应当理解的是,本发明中的第一、第二指的是不同应用阶段而已。

本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

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