1.本发明涉及一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统及方法。
背景技术：2.记录仪设备的对麦克风的识音灵敏度与扬声器的响度有要求，记录仪设备在实际情况设备老化衰减会产生偏差，无法保证让记录仪始终准确处于符合要求的声音识别与播放工作状态。
技术实现要素：3.本发明提供了一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统及方法解决上述提到的技术问题，具体采用如下的技术方案：
4.一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统，包含：记录仪充电检测模块、记录仪静置检测模块、记录仪麦克风校对模块、采集站充电通信模块、采集站多频校准音生成模块、采集站扬声器模块、记录仪麦克风模块、记录仪多频分离模块、记录仪扬声器校对模块、记录仪多频校准音生成模块和记录仪扬声器模块；
5.记录仪充电检测模块在检测到记录仪已连接至采集站时向记录仪静置检测模块发送通知信息；
6.记录仪静置检测模块进行静置检测并在检测到记录仪处于静置状态时向记录仪麦克风校对模块发送通知信息；
7.记录仪麦克风校对模块随机选择一个高频频率和低频频率，并将高频频率和低频频率发送至记录仪充电检测模块和记录仪扬声器校对模块；
8.记录仪充电检测模块将该高频频率和低频频率发送至采集站充电通信模块；
9.采集站充电通信模块接收到该高频频率和低频频率后将其发送至采集站多频校准音生成模块；
10.采集站多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至采集站扬声器模块；
11.采集站扬声器模块接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音；
12.记录仪麦克风模块接收采集站扬声器模块播放的声音，并使用麦克风增益基准值对其进行模数转换，得到麦克风的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块；
13.记录仪多频分离模块接收记录仪麦克风模块的麦克风的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪麦克风校对模块；
14.记录仪麦克风校对模块持续接收记录仪多频分离模块的分片的各个频率的能量值，记录仪麦克风校对模块判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预
设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪麦克风校对模块对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪麦克风校对模块使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得调节倍数并发送至记录仪麦克风模块；
15.记录仪麦克风模块接收记录仪麦克风校对模块的调节倍数，把麦克风增益基准值乘以调节倍数得到麦克风增益校准值，完成麦克风的校准；
16.记录仪扬声器校对模块将该高频频率和低频频率发送至记录仪多频校准音生成模块；
17.记录仪多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至记录仪扬声器模块；
18.记录仪扬声器模块接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音；
19.记录仪麦克风模块接收记录仪扬声器模块播放的声音，并使用麦克风增益校准值对其进行模数转换，得到扬声器的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块；
20.记录仪多频分离模块接收记录仪扬声器模块的扬声器的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪扬声器校对模块；
21.记录仪扬声器校对模块持续接收记录仪多频分离模块的分片的各个频率的能量值，记录仪扬声器校对模块判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪扬声器校对模块对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪扬声器校对模块使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得到调节倍数并发送至记录仪扬声器模块；
22.记录仪扬声器模块接收记录仪扬声器校对模块发送的调节倍数，把扬声器增益基准值乘以调节倍数，得到扬声器增益校准值，完成扬声器校准。
23.进一步地，记录仪静置检测模块获取加速度传感器的三个方向加速度值，计算加速度传感器的加速度的矢量的模，对加速度的矢量的模进行卡尔曼滤波得到加速度的矢量的模的预报值，判断加速度的矢量的模的预报值是否小与预设阀值a，若小于预设阀值a则判定处于静置状态。
24.进一步地，记录仪麦克风校对模块通过随机算法分别从1100hz～1800hz和500hz～900hz中选择一个高频频率和一个低频频率。
25.进一步地，采集站多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据；
26.记录仪多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据。
27.进一步地，记录仪多频分离模块接收记录仪麦克风模块的麦克风的多频校准音的
pcm数据后以8毫秒进行分片；
28.记录仪多频分离模块接收记录仪扬声器模块的扬声器的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片。
29.一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准方法，包含以下步骤：
30.记录仪充电检测模块在检测到记录仪已连接至采集站时向记录仪静置检测模块发送通知信息；
31.记录仪静置检测模块进行静置检测并在检测到记录仪处于静置状态时向记录仪麦克风校对模块发送通知信息；
32.记录仪麦克风校对模块随机选择一个高频频率和低频频率，并将高频频率和低频频率发送至记录仪充电检测模块和记录仪扬声器校对模块；
33.记录仪充电检测模块将该高频频率和低频频率发送至采集站充电通信模块；
34.采集站充电通信模块接收到该高频频率和低频频率后将其发送至采集站多频校准音生成模块；
35.采集站多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至采集站扬声器模块；
36.采集站扬声器模块接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音；
37.记录仪麦克风模块接收采集站扬声器模块播放的声音，并使用麦克风增益基准值对其进行模数转换，得到麦克风的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块；
38.记录仪多频分离模块接收记录仪麦克风模块的麦克风的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪麦克风校对模块；
39.记录仪麦克风校对模块持续接收记录仪多频分离模块的分片的各个频率的能量值，记录仪麦克风校对模块判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪麦克风校对模块对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪麦克风校对模块使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得调节倍数并发送至记录仪麦克风模块；
40.记录仪麦克风模块接收记录仪麦克风校对模块的调节倍数，把麦克风增益基准值乘以调节倍数得到麦克风增益校准值，完成麦克风的校准；
41.记录仪扬声器校对模块将该高频频率和低频频率发送至记录仪多频校准音生成模块；
42.记录仪多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至记录仪扬声器模块；
43.记录仪扬声器模块接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音；
44.记录仪麦克风模块接收记录仪扬声器模块播放的声音，并使用麦克风增益校准值对其进行模数转换，得到扬声器的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块；
45.记录仪多频分离模块接收记录仪扬声器模块的扬声器的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪扬声器校对模块；
46.记录仪扬声器校对模块持续接收记录仪多频分离模块的分片的各个频率的能量值，记录仪扬声器校对模块判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪扬声器校对模块对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪扬声器校对模块使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得到调节倍数并发送至记录仪扬声器模块；
47.记录仪扬声器模块接收记录仪扬声器校对模块发送的调节倍数，把扬声器增益基准值乘以调节倍数，得到扬声器增益校准值，完成扬声器校准。
48.进一步地，记录仪静置检测模块进行静置检测的具体方法为：
49.记录仪静置检测模块获取加速度传感器的三个方向加速度值，计算加速度传感器的加速度的矢量的模，对加速度的矢量的模进行卡尔曼滤波得到加速度的矢量的模的预报值，判断加速度的矢量的模的预报值是否小与预设阀值a，若小于预设阀值a则判定处于静置状态。
50.进一步地，记录仪麦克风校对模块随机选择一个高频频率和低频频率的具体方法为：
51.记录仪麦克风校对模块通过随机算法分别从1100hz～1800hz和500hz～900hz中选择一个高频频率和一个低频频率。
52.进一步地，采集站多频校准音生成模块生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据的具体方法为：
53.采集站多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据；
54.记录仪多频校准音生成模块生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据的具体方法为：
55.记录仪多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据。
56.进一步地，记录仪多频分离模块进行分片的具体方法为：
57.记录仪多频分离模块接收记录仪麦克风模块的麦克风的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片；
58.记录仪多频分离模块接收记录仪扬声器模块的扬声器的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片。
59.本发明的有益之处在于所提供的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统及方法，采用与记录仪配套的采集站的扬声器对记录仪的麦克风进行校准，用校准后麦克风对记录仪的扬声器进行校准，使用多频校准音进行声音校准提升多频校准音对外
界的声音的抗干扰，提升校准的准确性，通过校准让记录仪处于符合要求的声音识别与播放工作状态。
附图说明
60.图1是本发明的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统的示意图。
具体实施方式
61.以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
62.如图1所示为本技术的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统，采用与记录仪配套的采集站的扬声器对记录仪的麦克风进行校准，用校准后麦克风对记录仪的扬声器进行校准，使用多频校准音进行声音校准提升多频校准音对外界的声音的抗干扰，提升校准的准确性，通过校准让记录仪处于符合要求的声音识别与播放工作状态。具体地，一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统包含：记录仪充电检测模块1、记录仪静置检测模块2、记录仪麦克风校对模块3、采集站充电通信模块4、采集站多频校准音生成模块5、采集站扬声器模块6、记录仪麦克风模块7、记录仪多频分离模块8、记录仪扬声器校对模块9、记录仪多频校准音生成模块10和记录仪扬声器模块11。
63.其中，记录仪充电检测模块1在检测到记录仪已连接至采集站时向记录仪静置检测模块2发送通知信息。记录仪充电检测模块1用于检测连接状态，在检测到记录仪连接至采集站时，触发后续的步骤。
64.记录仪静置检测模块2进行静置检测并在检测到记录仪处于静置状态时向记录仪麦克风校对模块3发送通知信息。
65.具体而言，为了避免记录仪放入采集站中各种碰撞的声音影响校对的准确性，记录仪静置检测模块2接收到通知信息后，开始使用加速度传感器进行静置检测。记录仪静置检测模块2获取加速度传感器的三个方向加速度值(x,y,z)，计算加速度传感器的加速度的矢量的模对加速度的矢量的模进行卡尔曼滤波得到加速度的矢量的模的预报值，使用卡尔曼滤波过滤加速度传感器的抖动误差。判断加速度的矢量的模的预报值是否小与预设阀值a，若小于预设阀值a则判定处于静置状态。
66.记录仪麦克风校对模块3校准记录仪的麦克风。具体地，记录仪麦克风校对模块3随机选择一个高频频率和低频频率，并将高频频率和低频频率发送至记录仪充电检测模块1和记录仪扬声器校对模块9。
67.其中，记录仪麦克风校对模块3通过随机算法分别从1100hz～1800hz和500hz～900hz中选择一个高频频率和一个低频频率。
68.记录仪充电检测模块1将该高频频率和低频频率发送至采集站充电通信模块4。
69.采集站充电通信模块4接收到该高频频率和低频频率后将其发送至采集站多频校准音生成模块5。
70.采集站多频校准音生成模块5接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至采集站扬声器模块6。
71.具体而言，采集站多频校准音生成模块5接收到该高频频率和低频频率后生成200
毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据。
72.采集站扬声器模块6接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音。
73.记录仪麦克风模块7接收采集站扬声器模块6播放的声音，并使用麦克风增益基准值对其进行模数转换，得到麦克风的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块8。
74.记录仪多频分离模块8接收记录仪麦克风模块7的麦克风的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪麦克风校对模块3。具体地，记录仪多频分离模块8接收记录仪麦克风模块7的麦克风的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片。
75.记录仪麦克风校对模块3持续接收记录仪多频分离模块8的分片的各个频率的能量值，记录仪麦克风校对模块3判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪麦克风校对模块3对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪麦克风校对模块3使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得调节倍数并发送至记录仪麦克风模块7。
76.记录仪麦克风模块7接收记录仪麦克风校对模块3的调节倍数，把麦克风增益基准值乘以调节倍数得到麦克风增益校准值，完成麦克风的校准。
77.记录仪扬声器校对模块9将该高频频率和低频频率发送至记录仪多频校准音生成模块10。
78.记录仪多频校准音生成模块10接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至记录仪扬声器模块11。
79.具体地，记录仪多频校准音生成模块10接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据。
80.记录仪扬声器模块11接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音。
81.记录仪麦克风模块7接收记录仪扬声器模块11播放的声音，并使用麦克风增益校准值对其进行模数转换，得到扬声器的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块8。
82.记录仪多频分离模块8接收记录仪扬声器模块11的扬声器的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪扬声器校对模块9。具体地，记录仪多频分离模块8接收记录仪扬声器模块11的扬声器的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片。
83.记录仪扬声器校对模块9持续接收记录仪多频分离模块8的分片的各个频率的能量值，记录仪扬声器校对模块9判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪扬声器校对模块9对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量
平衡差的预报值小于预设阀值c，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪扬声器校对模块9使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得到调节倍数并发送至记录仪扬声器模块11。
84.记录仪扬声器模块11接收记录仪扬声器校对模块9发送的调节倍数，把扬声器增益基准值乘以调节倍数，得到扬声器增益校准值，完成扬声器校准。
85.本技术还揭示一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准方法，用于前述的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统，其具体包含以下步骤：
86.记录仪充电检测模块1在检测到记录仪已连接至采集站时向记录仪静置检测模块2发送通知信息。
87.记录仪静置检测模块2进行静置检测并在检测到记录仪处于静置状态时向记录仪麦克风校对模块3发送通知信息。
88.记录仪麦克风校对模块3随机选择一个高频频率和低频频率，并将高频频率和低频频率发送至记录仪充电检测模块1和记录仪扬声器校对模块9。
89.记录仪充电检测模块1将该高频频率和低频频率发送至采集站充电通信模块4。
90.采集站充电通信模块4接收到该高频频率和低频频率后将其发送至采集站多频校准音生成模块5。
91.采集站多频校准音生成模块5接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至采集站扬声器模块6。
92.采集站扬声器模块6接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音。
93.记录仪麦克风模块7接收采集站扬声器模块6播放的声音，并使用麦克风增益基准值对其进行模数转换，得到麦克风的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块8。
94.记录仪多频分离模块8接收记录仪麦克风模块7的麦克风的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪麦克风校对模块3。
95.记录仪麦克风校对模块3持续接收记录仪多频分离模块8的分片的各个频率的能量值，记录仪麦克风校对模块3判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪麦克风校对模块3对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪麦克风校对模块3使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得调节倍数并发送至记录仪麦克风模块7。
96.记录仪麦克风模块7接收记录仪麦克风校对模块3的调节倍数，把麦克风增益基准值乘以调节倍数得到麦克风增益校准值，完成麦克风的校准。
97.记录仪扬声器校对模块9将该高频频率和低频频率发送至记录仪多频校准音生成模块10。
98.记录仪多频校准音生成模块10接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的
pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至记录仪扬声器模块11。
99.记录仪扬声器模块11接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音。
100.记录仪麦克风模块7接收记录仪扬声器模块11播放的声音，并使用麦克风增益校准值对其进行模数转换，得到扬声器的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块8。
101.记录仪多频分离模块8接收记录仪扬声器模块11的扬声器的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪扬声器校对模块9。
102.记录仪扬声器校对模块9持续接收记录仪多频分离模块8的分片的各个频率的能量值，记录仪扬声器校对模块9判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪扬声器校对模块9对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪扬声器校对模块9使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得到调节倍数并发送至记录仪扬声器模块11。
103.记录仪扬声器模块11接收记录仪扬声器校对模块9发送的调节倍数，把扬声器增益基准值乘以调节倍数，得到扬声器增益校准值，完成扬声器校准。
104.作为一种优选的实施方式，记录仪静置检测模块2进行静置检测的具体方法为：
105.记录仪静置检测模块2获取加速度传感器的三个方向加速度值，计算加速度传感器的加速度的矢量的模，对加速度的矢量的模进行卡尔曼滤波得到加速度的矢量的模的预报值，判断加速度的矢量的模的预报值是否小与预设阀值a，若小于预设阀值a则判定处于静置状态。
106.作为一种优选的实施方式，记录仪麦克风校对模块3随机选择一个高频频率和低频频率的具体方法为：
107.记录仪麦克风校对模块3通过随机算法分别从1100hz～1800hz和500hz～900hz中选择一个高频频率和一个低频频率。
108.作为一种优选的实施方式，采集站多频校准音生成模块5生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据的具体方法为：采集站多频校准音生成模块5接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据。
109.记录仪多频校准音生成模块10生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据的具体方法为：记录仪多频校准音生成模块10接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据。
110.作为一种优选的实施方式，记录仪多频分离模块8进行分片的具体方法为：
111.记录仪多频分离模块8接收记录仪麦克风模块7的麦克风的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片。记录仪多频分离模块8接收记录仪扬声器模块11的扬声器的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片。
112.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
技术特征：1.一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统，其特征在于，包含：记录仪充电检测模块、记录仪静置检测模块、记录仪麦克风校对模块、采集站充电通信模块、采集站多频校准音生成模块、采集站扬声器模块、记录仪麦克风模块、记录仪多频分离模块、记录仪扬声器校对模块、记录仪多频校准音生成模块和记录仪扬声器模块；记录仪充电检测模块在检测到记录仪已连接至采集站时向记录仪静置检测模块发送通知信息；记录仪静置检测模块进行静置检测并在检测到记录仪处于静置状态时向记录仪麦克风校对模块发送通知信息；记录仪麦克风校对模块随机选择一个高频频率和低频频率，并将高频频率和低频频率发送至记录仪充电检测模块和记录仪扬声器校对模块；记录仪充电检测模块将该高频频率和低频频率发送至采集站充电通信模块；采集站充电通信模块接收到该高频频率和低频频率后将其发送至采集站多频校准音生成模块；采集站多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至采集站扬声器模块；采集站扬声器模块接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音；记录仪麦克风模块接收采集站扬声器模块播放的声音，并使用麦克风增益基准值对其进行模数转换，得到麦克风的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块；记录仪多频分离模块接收记录仪麦克风模块的麦克风的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪麦克风校对模块；记录仪麦克风校对模块持续接收记录仪多频分离模块的分片的各个频率的能量值，记录仪麦克风校对模块判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪麦克风校对模块对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪麦克风校对模块使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得调节倍数并发送至记录仪麦克风模块；记录仪麦克风模块接收记录仪麦克风校对模块的调节倍数，把麦克风增益基准值乘以调节倍数得到麦克风增益校准值，完成麦克风的校准；记录仪扬声器校对模块将该高频频率和低频频率发送至记录仪多频校准音生成模块；记录仪多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至记录仪扬声器模块；记录仪扬声器模块接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音；记录仪麦克风模块接收记录仪扬声器模块播放的声音，并使用麦克风增益校准值对其进行模数转换，得到扬声器的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块；记录仪多频分离模块接收记录仪扬声器模块的扬声器的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪扬声器
校对模块；记录仪扬声器校对模块持续接收记录仪多频分离模块的分片的各个频率的能量值，记录仪扬声器校对模块判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪扬声器校对模块对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪扬声器校对模块使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得到调节倍数并发送至记录仪扬声器模块；记录仪扬声器模块接收记录仪扬声器校对模块发送的调节倍数，把扬声器增益基准值乘以调节倍数，得到扬声器增益校准值，完成扬声器校准。2.根据权利要求1所述的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统，其特征在于，记录仪静置检测模块获取加速度传感器的三个方向加速度值，计算加速度传感器的加速度的矢量的模，对加速度的矢量的模进行卡尔曼滤波得到加速度的矢量的模的预报值，判断加速度的矢量的模的预报值是否小与预设阀值a，若小于预设阀值a则判定处于静置状态。3.根据权利要求1所述的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统，其特征在于，记录仪麦克风校对模块通过随机算法分别从1100hz～1800hz和500hz～900hz中选择一个高频频率和一个低频频率。4.根据权利要求1所述的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统，其特征在于，采集站多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据；记录仪多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据。5.根据权利要求1所述的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统，其特征在于，记录仪多频分离模块接收记录仪麦克风模块的麦克风的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片；记录仪多频分离模块接收记录仪扬声器模块的扬声器的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片。6.一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准方法，其特征在于，包含以下步骤：记录仪充电检测模块在检测到记录仪已连接至采集站时向记录仪静置检测模块发送通知信息；记录仪静置检测模块进行静置检测并在检测到记录仪处于静置状态时向记录仪麦克风校对模块发送通知信息；记录仪麦克风校对模块随机选择一个高频频率和低频频率，并将高频频率和低频频率发送至记录仪充电检测模块和记录仪扬声器校对模块；
记录仪充电检测模块将该高频频率和低频频率发送至采集站充电通信模块；采集站充电通信模块接收到该高频频率和低频频率后将其发送至采集站多频校准音生成模块；采集站多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至采集站扬声器模块；采集站扬声器模块接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音；记录仪麦克风模块接收采集站扬声器模块播放的声音，并使用麦克风增益基准值对其进行模数转换，得到麦克风的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块；记录仪多频分离模块接收记录仪麦克风模块的麦克风的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪麦克风校对模块；记录仪麦克风校对模块持续接收记录仪多频分离模块的分片的各个频率的能量值，记录仪麦克风校对模块判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪麦克风校对模块对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪麦克风校对模块使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得调节倍数并发送至记录仪麦克风模块；记录仪麦克风模块接收记录仪麦克风校对模块的调节倍数，把麦克风增益基准值乘以调节倍数得到麦克风增益校准值，完成麦克风的校准；记录仪扬声器校对模块将该高频频率和低频频率发送至记录仪多频校准音生成模块；记录仪多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据，把高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据按照采样点进行加法合并生成多频校准音发送至记录仪扬声器模块；记录仪扬声器模块接收多频校准音后对其进行数模转换并播放多频校准音的声音；记录仪麦克风模块接收记录仪扬声器模块播放的声音，并使用麦克风增益校准值对其进行模数转换，得到扬声器的多频校准音的pcm数据并发送至记录仪多频分离模块；记录仪多频分离模块接收记录仪扬声器模块的扬声器的多频校准音的pcm数据，进行分片后再进行fft傅里叶变换得到分片的各个频率的能量值，并持续发送至记录仪扬声器校对模块；记录仪扬声器校对模块持续接收记录仪多频分离模块的分片的各个频率的能量值，记录仪扬声器校对模块判断分片的高频频率的能量值与低频频率的能量值是否大于预设阀值b，如果大于则把高频频率的能量值减去低频频率的能量值得到能量平衡差，记录仪扬声器校对模块对能量平衡差进行卡尔曼滤波，得到能量平衡差的预报值，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，如果能量平衡差的预报值小于预设阀值c，则认为麦克风有效，进行声音校对，记录仪扬声器校对模块使用高频频率的能量值与预设的高频能量值进行相除得到调节倍数并发送至记录仪扬声器模块；记录仪扬声器模块接收记录仪扬声器校对模块发送的调节倍数，把扬声器增益基准值乘以调节倍数，得到扬声器增益校准值，完成扬声器校准。
7.根据权利要求6所述的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准方法，其特征在于，记录仪静置检测模块进行静置检测的具体方法为：记录仪静置检测模块获取加速度传感器的三个方向加速度值，计算加速度传感器的加速度的矢量的模，对加速度的矢量的模进行卡尔曼滤波得到加速度的矢量的模的预报值，判断加速度的矢量的模的预报值是否小与预设阀值a，若小于预设阀值a则判定处于静置状态。8.根据权利要求6所述的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准方法，其特征在于，记录仪麦克风校对模块随机选择一个高频频率和低频频率的具体方法为：记录仪麦克风校对模块通过随机算法分别从1100hz～1800hz和500hz～900hz中选择一个高频频率和一个低频频率。9.根据权利要求6所述的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准方法，其特征在于，采集站多频校准音生成模块生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据的具体方法为：采集站多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据；记录仪多频校准音生成模块生成高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据的具体方法为：记录仪多频校准音生成模块接收到该高频频率和低频频率后生成200毫秒的固定能量值大小的高频频率的pcm音频数据和低频频率的pcm音频数据。10.根据权利要求6所述的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准方法，其特征在于，记录仪多频分离模块进行分片的具体方法为：记录仪多频分离模块接收记录仪麦克风模块的麦克风的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片；记录仪多频分离模块接收记录仪扬声器模块的扬声器的多频校准音的pcm数据后以8毫秒进行分片。
技术总结本发明公开了一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统及方法，该系统包含：记录仪充电检测模块、记录仪静置检测模块、记录仪麦克风校对模块、采集站充电通信模块、采集站多频校准音生成模块、采集站扬声器模块、记录仪麦克风模块、记录仪多频分离模块、记录仪扬声器校对模块、记录仪多频校准音生成模块和记录仪扬声器模块。本发明的一种记录仪设备的麦克风与扬声器声音自动校准系统及方法，采用与记录仪配套的采集站的扬声器对记录仪的麦克风进行校准，用校准后麦克风对记录仪的扬声器进行校准，使用多频校准音进行声音校准提升多频校准音对外界的声音的抗干扰，提升校准的准确性，通过校准让记录仪处于符合要求的声音识别与播放工作状态。音识别与播放工作状态。音识别与播放工作状态。
技术研发人员：金国庆 陈尚武 尹书娟
受保护的技术使用者：深蓝感知（杭州）物联科技有限公司
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/11/1
