一种可检测危险环境的录音笔的制作方法

1.本实用新型涉及语音处理技术领域，尤其涉及一种可检测危险环境的录音笔。


背景技术：

2.日常生活中经常由于突发紧急情况时或日常生活中需要收集特定录音材料，不方便或者不能及时启动录音设备，导致关键材料不能完整的进行保留。现有的录音设备为了能够及时响应连接请求，在等待过程中的轮询访问非常耗能，并且目前常用的录音笔智能录制音频，无法实现文字的记录，同时在进行数据传输的时候，目前常用的ieee网络协议产品在无线传输过程中所收到的干扰较大，无法保障数据传输的准确性。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种可检测危险环境的录音笔，以克服上述技术问题。
4.一种可检测危险环境的录音笔，所述录音笔包括：主板、nfc模块、录音模块、第一处理器、第二处理器、内存、音频解码器、语音合成芯片和ai板、存储模块；
5.所述nfc模块与所述主板连接，以实现与其他具有nfc模块的设备近场通信，进行数据交换；
6.所述录音模块与所述主板连接，以进行音频的采集；
7.所述第一处理器与所述主板连接，以对所述录音模块采集的音频进行处理并发送；
8.所述第二处理器与所述主板连接，以接收所述第一处理器发送的音频信息，并对接收到的音频信息进行处理；
9.所述音频解码器与所述主板连接，以对收集到的音频信息进行解码；
10.所述存储模块与所述主板连接；
11.所述ai板与所述主板连接；
12.所述语音合成芯片、内存均集成于所述主板上；
13.所述主板与电源连接。
14.进一步的，所述录音笔还包括wifi模块，所述wifi模块与所述主板连接，以接收所述第一处理器所接收的数据；
15.所述wifi模块还与云端进行通信连接，以实现录音笔与云端之间的数据传输。
16.进一步的，所述录音笔还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与主板电连接。
17.进一步的，所述主板上还设置有led灯。
18.有益效果：本实用新型的一种可检测危险环境的录音笔，采用近场通信技术能够根据在环境中出现存储模块中所存储的唤醒词即能够自动启动，或使用手机在其表面拍打一下即可唤醒设备。并且本实用新型还具有基于利用开发板中的人工智能技术自我学习的语音转写功能，语音唤醒功能，近场通信唤醒功能，空间内多声道的音频录制等；在发生突发紧急情况时或日常生活中需要收集特定录音证据，能够方便的启动录音设备，导使得关
键证据能够完整的进行保留。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型录音笔功能结构框图；
21.图2为本实用新型主板电路图；
22.图3a～3f为本实用新型麦克风电路图；
23.图4a为本实用新型语音笔usb2.0接口电路图；
24.图4b为本实用新型语音笔usb3.0接口电路图；
25.图5为本实用新型音频解码器电路图；
26.图6为本实用新型存储模块电路图；
27.图7为本实用新型第一处理器电源电路图。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实施例提供了一种可检测危险环境的录音笔，包括：主板、nfc 模块、录音模块、第一处理器、第二处理器、内存、音频解码器、语音合成芯片和ai板、存储模块；
30.所述nfc模块、录音模块、第一处理器、第二处理器、内存、音频解码器、语音合成芯片、ai板和存储模块均集成于所述主板上；如附图 1和2所示；
31.所述nfc模块通过主板上的一排gpio40针脚接口连接与主板连接，以实现与其他具有nfc模块的设备近场通信，进行数据交换；具体的，nfc模块采用电磁耦合感应技术，电磁场频率是13.56mhz，该载波频段是全球无需许可证的波段。发起设备用13.56mhz信号激励天线，产生磁场。通过近场耦合，将能量传递给目标。目标对磁场进行调制，将数据返回给发起设备完成通信。
32.优选地，本实施例通过主板的linus系统来驱动nfc和录音模块触发录音，具体的nfc为nfc rc522；本实用新型还能够通过nfc模块进行解锁或者锁定，由手机的nfc或nfc卡片与录音笔之间进行电磁互感，随后唤醒硬件系统进行锁定。所述主板与电源连接。本实施例中的电源是放置于主板下方的电池，通过电池对主板进行供电。
33.优选的，本实施例中，所述第一处理器采用具有降噪功能的rk3399 四核armv7处理器，该处理器具有能够快速的处理并发送语音数据的特点，同时能够在维持操作系统运行的前提下，继续保持低于0.5w的低能耗；在本实施例中，所述录音笔还能够通过第一处理器的加密内部数据的功能，从而在其他设备上读取该设备时，显示设备内无文件，即无法读
取该录音笔内部数据，如附图7展示了第一处理器的电路图；
34.所述第二处理器采用具有计算功能的16内核xf-3000处理器，该处理器能够提供稳定的音频处理能力，分离多声道和噪音；本实施例中的内存采用的是4gb双通道ram；
35.优选的，所述音频解码器采用的是wolfson wm8960，该音频解码器能够低功耗处理音频解码；如附图5所示；
36.所述语音合成芯片采用语音合成xfs5152芯片；
37.优选的，本实施例中的开发板采用的是ld3320ai开发板，该芯片具有识别声纹特征，和特定的唤醒词的功能，具体的包括“打人，杀你”等具有危险的环境中能够出现的词、语、句，该芯片同时也具有低能耗的特点；设备的ai开发板芯片自身能够学习使用者的声音，通过声纹匹配，音频比对等，将学习后的数据将存放在所述存储模块中，即学习日常音频中的声纹曲线；在录音时，能够特意识别此声纹曲线，实现更加准确的使用，其中，所述ld3320ai开发板的学习功能，是该芯片自带的功能，其不属于本实用新型的技术点。
38.优选的，所述录音模块与主板上的另一排gpio40针脚接口连接；本实施例中的录音模块包括6个mp34dt01-m数字麦克风，如附图3a～3f 所示分别展示了6个麦克风在不同位置的电路图，能够通过不同的位置采集音频，每个麦克风之间为60度的间距，不同的麦克风通过收到声音的时间差，通过xf-3000芯片，将音频组合在一起后，生成立体声的音频。同时，通过麦克风收到噪音的音量差，判断出噪音，产生反向频率波，消除噪音。麦克风与nfc模块平行设置于主板上方。
39.所述存储模块与主板连接，所述存储模块内置具有危险性的如“打人，杀你”等词、句，当环境中出现所述存储模块中一致的词、句等，录音笔自动启动开始录音，当录音笔通过ai开发板识别到环境中出现的存储模块中不存在的词、句等，也能够对其进行存储，附图6展示了所示存储模块的电路图。
40.所述录音笔还包括wifi模块，以接收所述第一处理器所接收的数据；同时所述wifi模块还与云端进行通信连接，以实现录音笔与云端之间的数据传输；
41.具体的，所述wifi模块与主板电连接，音频解码器完成音频采集后传输至第二处理器，后由第一处理器将采集到的音频数据进行处理后发送至所述wifi模块；
42.所述录音笔还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与主板电连接；具体的，所述录音笔能够通过蓝牙模块，与其他蓝牙设备之间进行数据传输。
43.优选的，如附图4所示，本实用新型还具有usb接口，能够与外界进行数据的交换。
44.本实用新型的另一个实施例通过手机以蓝牙模块来启动录音，音频解码器将录音文件转写为文本文件，同时将所述录音文件和文本文件均通过wifi模块进行传输到云端，保证文件不会被改写或者删除；
45.转写功能具体为：第一处理器和第二处理器通过采集到的音频文件，对声音分帧，也就是把声音切开成一小段一小段，每小段称为一帧。分帧操作一般不是简单的切开，而是使用移动窗函数来实现，帧与帧之间一般是有交叠。分帧后，语音就变成了很多小段。但波形在时域上几乎没有描述能力，因此必须将波形作变换。常见的一种变换方法是提取mfcc特征，根据人耳的生理特性，把每一帧波形变成一个多维向量，这个向量包含了这帧语音的内容信息。第一步，把帧识别成声纹状态；第二步，把状态组合成音素；第三步，把音素组合成单词。即完成语音转写功能。
46.所述主板上还设置有led灯，所述led灯能够指示录音笔是处于关机状态或者工作状态，以及录音正在进行。
47.本实用新型的录音笔，具有基于人工智能技术自我学习的语音转写功能，语音唤醒功能，近场通信唤醒功能，空间内多声道的音频录制等，具体的，其学习功能的实现过程是开发板内自带的程序所实现，不属于本实用新型的技术点。
48.当环境中出现存储模块中的敏感词汇时候，能够通过nfc触发录音功能开始录音，能够用于员工自我保护问题和维权问题，以及一些群体，如学生，教师群体对自身的保护。或者针对日常的工作环境使用。能够提供基于以下场景的智能识别服务：员工或个人维权的实时记录转写；员工职场被威胁或被潜规则的智能录音；学生或教师等学校日常工作的正常录音；检测到如“打人，杀你”的危险词，自动开启录音模式。
49.本实用新型主要以录制人声为主，将使用多mic与ai开发板自动分离出人声与其他声音，由用户在控制界面上选择是否保留相关声音。同时，语音笔通过wifi联网，智能保存相关的语音信息和文本信息至云端，保证云端信息无法被修改，是可做公证的语音数据文件。
50.并可通过机器长期识别使用者的声音后，观察到使用者情绪不正常时，即说话者声音频率和音量明显出现较大的起伏，也可以自动开启录音。
51.有益效果：
52.本实用新型具有高度智能化的录音功能：录音笔能够自动完成日常生活的录音转写，保证极高的准确度，同时，录音笔使用ai技术，保证在使用者的使用环境下，能够保证较高的切合用户使用场景。
53.本实用新型的录音设备采用近场通信模式，能够使录音笔随时开启，不仅使用方便，而且耗能低。
54.定向录音：本实用新型的录音模块能够通过6个麦克风从不同方位进行音频信息的搜集，能够保证相当高水平的录音品质，在ai降噪技术的加持下，能够增强特定方向的录音效果，并识别主要说话人的声纹，形成声纹模型后，自动加大特定对象的声音。即分离单独的音频来放大音量。
55.物联网化启动，本实用新型既可以单独联网，也能够与手机，米家设备等产生互联效果，能够通过近场通信技术启动或蓝牙通信技术启动。
56.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。