一种音频监听检测系统的制作方法

本技术涉及音频处理，具体而言，涉及一种音频监听检测系统。

背景技术：

1、广播级多通路音频切换监听系统是现代广播和音频处理领域中不可或缺的核心设备。该系统集成了多路音频输入、实时切换、高保真音质监听等先进功能，能够同时处理并监控多个音频信号，确保广播内容的无缝切换和高质量传输。操作人员通过物理控制面板或软件界面，可以迅速、准确地切换至所需的音频源，并实时监控音频质量，从而确保播出效果的流畅性和连贯性。广播级多通路音频切换监听系统广泛应用于广播电台、体育赛事直播、会议室和报告厅等场景，通过数字化、网络化和智能化的技术革新，极大地提升了音频处理的效率和灵活性，满足了广播行业对高质量、高效率音频处理技术的迫切需求。

2、在卫星接收机接收到的节目源本身存在问题，比如卫星信号传输错误、节目源编码错误或节目源被篡改，或者，由于在音频链路中的某个环节出现了错误，例如错误的切换操作、错误的信号路由或设备故障，导致广播发射机播放了错误的音频内容，这些导致卫星接收机接收到的节目源与广播发射机播放的内容不一致的情形出现时，现有的系统无法检测出广播发射机所播放内容与节目源不一致。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种音频监听检测系统，用以解决现有的广播级多通路音频切换监听系统，无法检测出该广播发射机所播放内容与节目源不一致的问题。

2、本技术实施例提供的一种音频监听检测系统，包括：单片机控制信息处理单元、音频信号处理模块和运行状态显示单元；

3、音频信号处理模块连接单片机控制信息处理单元，运行状态显示单元连接单片机控制信息处理单元；

4、音频信号处理模块，用于：获取广播发射机输出的第一音频信号和卫星接收机节目源的第二音频信号，并将同一音频链路上的第一音频信号和第二音频信号发送给单片机控制信息处理单元；

5、单片机控制信息处理单元，用于：对同一音频链路上的第一音频信号和第二音频信号进行典型相关运算，得到运算结果；根据运算结果，确定是否发送告警信号至运行状态显示单元。

6、上述技术方案中，利用单片机控制信息处理单元，对同一音频链路上广播发射机输出的第一音频信号和卫星接收机节目源的第二音频信号进行典型相关运算，根据运算结果能够准确地判断广播发射机所播音内容与卫星接收机节目源是否一致，在不一致的情况下发送告警信号至运行状态显示单元。

7、在一些可选的实施方式中，根据运算结果，确定是否发送告警信号至运行状态显示单元，包括：

8、若运算结果小于第一阈值，则发送用于指示广播发射机所播音内容与节目源不相同的告警信号至运行状态显示单元；

9、若运算结果大于或等于第一阈值，且小于第二阈值，则发送用于指示广播发射机所播音内容与节目源相同且播音质量存在问题的信号至运行状态显示单元；其中，第一阈值小于第二阈值；

10、若运算结果大于第二阈值，则发送用于指示广播发射机所播音内容与节目源相同且播音质量正常的信号至运行状态显示单元。

11、上述技术方案中，通过设定两个阈值(第一阈值和第二阈值)，系统能够更精确地判断音频信号之间的差异，并据此发出不同类型的告警信号。当收到“广播发射机所播音内容与节目源不相同”的告警时，操作人员可以立即检查信号源和切换设备；而当收到“播音质量存在问题”的告警时，则可以重点检查音频传输链路和播放设备。

12、在一些可选的实施方式中，对同一音频链路上的第一音频信号和第二音频信号进行典型相关运算，包括：

13、对第一音频信号进行fft变换，得到第一数据；对第二音频信号进行fft变换，得到第二数据；

14、在人声频率范围内选取多个基准频率；

15、根据第一数据和第二数据计算在多个基准频率构造的标准正余弦信号；x为音频信号，人声频率范围内所选取的一个基准频率构造的标准正余弦信号y为：

16、

17、其中，nh是谐波数量，fk是基准频率，fs是采样率，m是信号样本数；

18、根据下式，求得相关系数ρ的最大值：

19、

20、其中，wx为每一个值对应着相应频率能量分量的贡献大小，权重系数wy代表着参考信号y中正弦余弦信号的权重；

21、分别计算不同的fk下ρ的值，将最大的ρ对应典型相关性运算结果作为运算结果。

22、在一些可选的实施方式中，还包括：数字电平转换单元、aes3数字音频转换单元、数模转换单元；

23、数字电平转换单元的输入端连接数字音频接口，数字电平转换单元用于：接收卫星接收机节目源的第二音频信号，进行电平转换，将转换后的数字音频信号发送至aes3数字音频转换单元；

24、aes3数字音频转换单元，用于：对aes3编码形式的数字音频信号进行解码，并将解码后的数字音频信号发送给数模转换单元；

25、数模转换单元，用于：将数字音频信号转换为模拟音频信号。

26、上述技术方案中，数字电平转换单元使得系统能够接收并处理不同电平标准的数字音频信号，这种兼容性增强了系统对多种输入信号的适应能力，使其能够更广泛地应用于不同的音频设备和系统中。aes3数字音频转换单元支持对aes3编码形式的数字音频信号进行解码，aes3标准是一种广泛使用的专业音频数字传输标准，具有高质量、低误码率的特点。

27、在一些可选的实施方式中，还包括：fpga采样传输单元和音频存储单元；

28、fpga采样传输单元的输入端连接模拟音频接口，fpga采样传输单元用于：接收广播发射机输出的第一音频信号，以及接收数模转换单元传输的模拟音频信号；将第一音频信号和模拟音频信号转换为数字音频信号，将转换后的数字音频信号发送至音频存储单元进行存储，以及将转换后的数字音频信号发送至音频网络传输端口。

29、上述技术方案中，通过fpga采样传输单元和音频存储单元，实现了音频本地存储以及音频实时远端存储。

30、在一些可选的实施方式中，fpga采样传输单元包括模拟音频采样单元、模数转换单元、数字音频编码单元和网络传输单元；

31、模拟音频采样单元，用于采集数模转换单元传输的模拟音频信号；

32、模数转换单元，用于将第一音频信号和模拟音频信号转换为数字音频信号；

33、数字音频编码单元，用于对数字音频信号进行设定格式编码；

34、网络传输单元，用于将编码后的数字音频信号传输至音频网络传输端口。

35、在一些可选的实施方式中，还包括：多通路切换单元和功率放大单元；

36、多通路切换单元的第一输入端连接数模转换单元，多通路切换单元的第二输入端连接fpga采样传输单元；多通路切换单元，用于：接收fpga采样传输单元发送的第一音频信号，以及接收数模转换单元发送的模拟音频信号，并选择其中一路或多路信号输出至功率放大单元；

37、功率放大单元，用于：利用功率放大器及根据后级喇叭参数所适配的限幅单元，对多通路切换单元发送的模拟音频信号进行推动放大。

38、在一些可选的实施方式中，还包括：音频并行采集单元和usb音频信号集线控制单元；

39、音频并行采集单元的输入端连接fpga采样传输单元，音频并行采集单元用于：采用多组usb立体声音频编解码器芯片组成采集阵列，对fpga采样传输单元传输的多通道模拟音频信号进行同步并行采集，并输出多通道的usb音频信号至usb音频信号集线控制单元；

40、usb音频信号集线控制单元，用于：接收多通道的usb音频信号，通过usb音频信号集线控制芯片二级级联的方式，将多通道usb音频信号合并为单通道usb音频信号输出至usb音频信号输出端口。

41、在一些可选的实施方式中，单片机控制信息处理单元连接人工本地控制接口和远程网络控制接口；

42、单片机控制信息处理单元还用于：接收人工本地控制接口和/或远程网络控制接口传输的切换控制信息；根据切换控制信息，控制多通路切换单元实现通道切换。

43、上述技术方案中，人工本地控制接口和远程网络控制接口同时工作时，远程网络控制接口具有低优先级，人工本地控制接口具有高优先级。

44、在一些可选的实施方式中，运行状态显示单元还用于显示各单元工作状态、各音频通路连接状态、运算负载状态和远端控制信息日志中的至少一个。

45、上述技术方案中，运行状态显示单元能够实时展示系统中各个单元的工作状态，使得操作人员能够迅速发现可能存在的故障或异常情况。同时，各音频通路连接状态的显示也有助于操作人员快速定位信号传输中的问题，从而加快故障排查和修复的速度。运算负载状态的显示有助于操作人员了解系统的当前负载情况，从而根据需要进行性能优化或资源调整。当系统负载过高时，操作人员可以及时采取措施，如降低部分音频通路的采样率或关闭不必要的单元，以减轻系统负担，确保系统的稳定运行。远端控制信息日志的显示使得操作人员能够方便地查看和管理远程控制操作的历史记录。这有助于操作人员了解远程控制操作的效果和影响，并在需要时进行回溯和审计。同时，也为系统的远程管理和控制提供了便利。