自动检测有源音箱故障的方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明涉及有源音箱故障检测技术领域，尤其是指自动检测有源音箱故障的方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.传统有源音箱无任何自动故障检测功能，只能通过人工在音箱旁边去靠人耳去听或用专用设备检测，准确率低，效率低下，工作量大，成本高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供自动检测有源音箱故障的方法、装置、计算机设备及存储介质。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.第一方面，本实施例提供了一种自动检测有源音箱故障的方法，包括以下步骤：
6.s1、预先在音箱内设置标准音频文件并存储；
7.s2、音箱上电初始化启动，自动播放标准音频文件并录制，以得到测试文件；
8.s3、将测试文件的波形与标准音频文件的波形进行比对，以得到差异值；
9.s4、判断差异值是否超过设定阈值；
10.s5、若差异值超过设定阈值，则做出故障警示。
11.其进一步技术方案为：所述s1中，通过在初始化音箱时播放一段原始音频文件并自动录制下来，以形成标准音频文件并存储在音箱内部。
12.其进一步技术方案为：所述s4之后，还包括：s6、若差异值未超过设定阈值，则音箱进入正常待机状态。
13.其进一步技术方案为：所述s5中，故障警示包括音箱指示灯闪烁、音箱发出警报声音或向用户发出故障报警短信。
14.第二方面，本实施例提供了一种自动检测有源音箱故障的装置，包括：设置存储单元，播放录制单元，比对单元，判断单元及警示单元；
15.所述设置存储单元，用于预先在音箱内设置标准音频文件并存储；
16.所述播放录制单元，用于音箱上电初始化启动，自动播放标准音频文件并录制，以得到测试文件；
17.所述比对单元，用于将测试文件的波形与标准音频文件的波形进行比对，以得到差异值；
18.所述判断单元，用于判断差异值是否超过设定阈值；
19.所述警示单元，用于若差异值超过设定阈值，则做出故障警示。
20.其进一步技术方案为：所述设置存储单元中，通过在初始化音箱时播放一段原始音频文件并自动录制下来，以形成标准音频文件并存储在音箱内部。
21.其进一步技术方案为：还包括：待机单元，用于若差异值未超过设定阈值，则音箱
进入正常待机状态。
22.其进一步技术方案为：所述警示单元中，故障警示包括音箱指示灯闪烁、音箱发出警报声音或向用户发出故障报警短信。
23.第三方面，本实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的自动检测有源音箱故障的方法。
24.第四方面，本实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现如上述所述的自动检测有源音箱故障的方法。
25.本发明与现有技术相比的有益效果是：通过音箱自动检测，能及时、有效发现音箱存在的故障，提高了效率，还节约了检修、检测人员的人工成本。
26.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
28.图1为本发明实施例提供的自动检测有源音箱故障的方法的流程示意图；
29.图2为本发明实施例提供的自动检测有源音箱故障的装置的示意性框图；
30.图3为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
32.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
33.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
34.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
35.请参阅图1所示的具体实施例，本发明公开了一种自动检测有源音箱故障的方法，包括以下步骤：
36.s1，预先在音箱内设置标准音频文件并存储；
37.其中，在s1步骤中，通过在初始化音箱时播放一段原始音频文件并自动录制下来，
以形成标准音频文件并存储在音箱内部。
38.具体地，原始音频文件可以为音乐或钢琴曲或诗歌或朗诵等。针对原始音频文件采取边播放边录音的方式，播放完成时录音也同时完成，节约时间且精确度高。
39.其中，在s1步骤之前，还包括：预先在音箱内设置预留报警手机号码，以便后期接收报警短信。
40.s2，音箱上电初始化启动，自动播放标准音频文件并录制，以得到测试文件；
41.s3，将测试文件的波形与标准音频文件的波形进行比对，以得到差异值；
42.具体地，将测试文件的波形与标准音频文件的波形进行比对，采用数字化采样处理(例如采样率44.1khz、16khz等)，然后通过常用音频比对算法对两个音频采样序列进行比对，计算相关性来得到两路音频信号的相似度，以得到差异值。当两者差异超过10％时，则判定音箱已出现故障。
43.具体地，现有技术领域有很多种音频比对算法。从实用性、方便性、简洁性考虑，本发明采用时频分析法计算音频文件的物理特征值进行相关性统计的方法。具体步骤如下：
44.1、对音频文件预处理：进行数字采样并形成序列帧；
45.2、提取音频帧的过零率：
46.先计算提取音频帧的包络序列，然后提取音频帧包络序列的过零率；
47.3、提取音频帧的mfcc(梅尔倒频系数)系数：
48.对每一个音频帧进行fft变换，求得每帧信号的频率谱，根据频率谱求得每个音频帧的幅度谱；再根据音频的参数设计一组mel滤波器；求得滤波器的输出，并将输出取对数；将上一步中的输出作离散余弦变换(dct)，从而求得mfcc(梅尔倒频系数)系数，最后组成mfcc(梅尔倒频系数)系数序列；
49.4、提取音频帧的谱质心；
50.分别对m个音频帧进行傅里叶变换，将其转换到频域得到m个音频帧频谱；将每个音频帧频谱划分为l个子带，并分别计算频谱子带的质心；将频谱子带质心归一化，组成谱质心序列；
51.5、计算归一化谱质心序列的相关函数；
52.分别对两个音频谱质心序列进行离散傅里叶变换得到序列xa和xb序列；取序列xa的共轭并与序列xb逐元素相乘得到序列xc；对序列xc进行逆离散傅里叶变换得到两路音频的相关函数序列；对相关函数序列重新进行排序，取出序列的后半部分与前半部分重新拼接成新的相关函数序列；对相关函数序列进行归一化处理，并求得最大的相关系数；
53.6、计算音频时域序列的相关函数；
54.根据计算归一化谱质心序列的相关函数的方法求预处理后音频时域序列的相关函数；对相关函数序列进行归一化处理，并求得最大的相关系数；
55.7、计算过零率序列的相关函数；
56.根据计算归一化谱质心序列的相关函数的方法求过零率序列的相关函数；对相关函数序列进行归一化处理，并求得最大的相关系数；
57.8、计算mfcc(梅尔倒频系数)系数序列的相关函数；
58.根据计算归一化谱质心序列的相关函数的方法求mfcc(梅尔倒频系数)系数序列的相关函数；对相关函数序列进行归一化处理，并求的最大的相关系数；
59.9、计算音频信号延迟；
60.记录谱质心序列、过零率序列和mfcc(梅尔倒频系数)序列的相关函数最大位置和中点位置；相关函数最大位置与中点位置的差值乘以音频信号采样频率来求的延迟时间，求三个延迟的平均值即为信号延迟时间；
61.10、重新对齐音频信号；
62.如果两路音频信号存在延迟，剪切延迟时间，将两路信号重新对齐，重新执行2～7内的步骤；如果两路音频信号不存在延迟，直接执行下一步；
63.11、获得音频信号相关系数；
64.选择谱质心相关系数、时域相关系数、过零率相关系数和mfcc(梅尔倒频系数)相关系数，采用加权的方式求得音频的相关系数。
65.其中，通过上述算法，根据设定的阈值，判别音频内容是否一致。
66.s4，判断差异值是否超过设定阈值；
67.其中，在本实施例中，设定阈值为8％、10％或15％等。
68.s5，若差异值超过设定阈值，则做出故障警示。
69.其中，在s5步骤中，故障警示包括音箱指示灯闪烁、音箱发出警报声音或向用户发出故障报警短信。
70.s6，若差异值未超过设定阈值，则音箱进入正常待机状态。
71.其中，在本实施例中，故障包括以下情况：喇叭不响；喇叭发声异常；放大模块故障，无输出，喇叭不响；放大模块故障，输出波形异常，喇叭发声异常；信号处理模块故障，无输出，喇叭不响；信号处理模块故障，输出信号异常，喇叭发声异常。
72.其中，在s6步骤之后，还包括：故障指示灯亮起后，手动按下复位按钮，可以取消故障报警指示，熄灭故障指示灯后，音箱进入正常待机工作状态。
73.本发明通过音箱自动检测，能及时、有效发现音箱存在的故障，提高了效率，还节约了检修、检测人员的人工成本，同时增加了音箱功能，提升了音箱档次。
74.请参阅图2所示，本发明还公开了一种自动检测有源音箱故障的装置，包括：设置存储单元10，播放录制单元20，比对单元30，判断单元40及警示单元50；
75.所述设置存储单元10，用于预先在音箱内设置标准音频文件并存储；
76.所述播放录制单元20，用于音箱上电初始化启动，自动播放标准音频文件并录制，以得到测试文件；
77.所述比对单元30，用于将测试文件的波形与标准音频文件的波形进行比对，以得到差异值；
78.所述判断单元40，用于判断差异值是否超过设定阈值；
79.所述警示单元50，用于若差异值超过设定阈值，则做出故障警示。
80.其中，所述设置存储单元10中，通过在初始化音箱时播放一段原始音频文件并自动录制下来，以形成标准音频文件并存储在音箱内部。
81.其中，该装置还包括：待机单元60，用于若差异值未超过设定阈值，则音箱进入正常待机状态。
82.其中，所述警示单元50中，故障警示包括音箱指示灯闪烁、音箱发出警报声音或向用户发出故障报警短信。
83.需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述自动检测有源音箱故障的装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
84.上述自动检测有源音箱故障的装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图3所示的计算机设备上运行。
85.请参阅图3，图3是本技术实施例提供的一种计算机设备的示意性框图；该计算机设备500可以是终端，也可以是服务器，其中，终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等具有通信功能的电子设备。服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。
86.参阅图3，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
87.该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种自动检测有源音箱故障的方法。
88.该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。
89.该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种自动检测有源音箱故障的方法。
90.该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
91.其中，所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032，以实现如下步骤：
92.步骤s1，预先在音箱内设置标准音频文件并存储；
93.步骤s2，音箱上电初始化启动，自动播放标准音频文件并录制，以得到测试文件；
94.步骤s3，将测试文件的波形与标准音频文件的波形进行比对，以得到差异值；
95.步骤s4，判断差异值是否超过设定阈值；
96.步骤s5，若差异值超过设定阈值，则做出故障警示；
97.步骤s6，若差异值未超过设定阈值，则音箱进入正常待机状态。
98.应当理解，在本技术实施例中，处理器502可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
99.本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系
统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
100.因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述的自动检测有源音箱故障的方法。该存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述的方法。该程序指令包括以下步骤：
101.步骤s1，预先在音箱内设置标准音频文件并存储；
102.步骤s2，音箱上电初始化启动，自动播放标准音频文件并录制，以得到测试文件；
103.步骤s3，将测试文件的波形与标准音频文件的波形进行比对，以得到差异值；
104.步骤s4，判断差异值是否超过设定阈值；
105.步骤s5，若差异值超过设定阈值，则做出故障警示；
106.步骤s6，若差异值未超过设定阈值，则音箱进入正常待机状态。
107.所述存储介质可以是u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
108.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
109.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
110.本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
111.该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
112.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。