WO2024049321A1 - Децентрализованный цифровой детектор микронаушников - Google Patents

Децентрализованный цифровой детектор микронаушников Download PDF

Info

Publication number
WO2024049321A1
WO2024049321A1 PCT/RU2022/000295 RU2022000295W WO2024049321A1 WO 2024049321 A1 WO2024049321 A1 WO 2024049321A1 RU 2022000295 W RU2022000295 W RU 2022000295W WO 2024049321 A1 WO2024049321 A1 WO 2024049321A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
series
signal
micro
central controller
module
Prior art date
Application number
PCT/RU2022/000295
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Денис Андреевич РУБЛЕВ
Михаил Андреевич РУБЛЕВ
Ангелина Денисовна ШМИДТ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Рублефф Технолоджи"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2022123410A external-priority patent/RU2784689C1/ru
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Рублефф Технолоджи" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Рублефф Технолоджи"
Publication of WO2024049321A1 publication Critical patent/WO2024049321A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
    • G10L25/78—Detection of presence or absence of voice signals

Definitions

  • This technical solution relates to the field of computer technology, in particular, to hardware and software systems for detecting a micro-earphone system.
  • the solution chosen as the closest analogue is known from the prior art, RU2756097 (01), publ. 09.28.2021.
  • This invention relates to the field of radio engineering, namely to receivers, and can be used to detect headphones.
  • the device includes an inductor, an amplifier and a speaker.
  • the body and frame of the inductor are made of a material that is neutral to electromagnetic waves.
  • the input signal from the inductor is amplified by a cascade of amplifiers connected in series to the coil, connected to a bandpass speech filter connected to an analog-to-digital converter with a built-in computing module.
  • the proposed solution is aimed at eliminating the shortcomings of the current level of technology and differs from known solutions in that the proposed complex is implemented with an increased signal reception range from the micro-earphone system, with increased noise immunity and maximum automation of the detection process of the micro-earphone system, due to the improvement of the system for receiving electromagnetic signals and subsequent analogue - digital processing of low-frequency electromagnetic signal from the induction loop included in the micro-earphone system.
  • the technical result is to improve the quality and efficiency of detection of micro-earphone systems by increasing the signal reception range and increasing noise immunity.
  • the declared technical result is achieved through the implementation of a hardware and software complex for detecting a micro-earphone system containing at least one remote controller and a central controller, wherein the remote controller includes: an inductor coil configured to receive a useful signal from the micro-earphone system; series-connected cascades of low-frequency amplifiers, configured to receive a signal from an inductor, and bandpass filters are installed at the output of the amplifiers to filter out noise; a series-connected Schmitt trigger (4) configured to convert the signal; a serially connected analog-to-digital converter with a computing module (5);
  • the central controller includes: a high-frequency transceiver; hardware-computing module with an integrated algorithm for detecting voice activity; sound transmission device; a display device for displaying a graphical user interface with interpretation of the earpiece signal; battery.
  • the central controller is designed to switch and analyze received signals from one or more remote devices.
  • Fig. 1 illustrates the general diagram of the hardware and software complex.
  • Fig. 2 illustrates a block diagram of an algorithm for detecting voice activity.
  • the proposed technical solution is intended for detection/detection of micro-earphone systems.
  • the automation of the detection process of the micro-earphone system has increased.
  • the proposed technical solution additionally implements decentralized detection of the earpiece system, and also increases the selectivity of reception by introducing a two-factor initialization protocol for the earpiece system.
  • the central controller can be installed on the inspector's desk, or be directly in his hands.
  • the remote controller one or more is located near the persons being tested.
  • the devices are powered using wireless induction systems based on the QI communication protocol and batteries, which simplifies the transportation and charging process of the devices.
  • the two-factor protection program integrated into the hardware-computing module, allows you to find unique signal patterns from the induction loop of the micro-earphone and avoid false initializations of the micro-earphone.
  • Two-factor protection consists of two sequential algorithms: protective amplitude modulation and a trained neural network for voice detection in the low-frequency range.
  • the hardware and software implementation consists of comparing low-frequency amplitude modulation of signals from several remote controllers in real time with reference values.
  • the earpiece system's location detection system is used. This algorithm is carried out by building a continuous network of triangles adjacent to one another; a remote connector is located at the apex of each triangle, building lines of micro-relateration.
  • the software and hardware complex is capable of determining the direction and location of the signal using the amplitude and low-frequency characteristics, taking into account the radiation pattern of each antenna of the remote controller.
  • the hardware and software complex consists of a remote and central controller and is installed in a room of any size at a possible Wi-Fi 5.1 GHz communication distance. If there are three or more remote controllers located at a working distance from each other, the system starts the “synergy” process, combining remote controllers into a single network of protection against the use of earphones, building a map of the location of remote controllers in space on the display device.
  • the synergy of devices is carried out using the Bluetooth 5.1 specification, through the AoA (angle of arrival) function, which allows you to determine the angle and distance of the Bluetooth signal.
  • the function is implemented by combining the technology of an array of antennas located both on the central controller and using remote controllers that act as an array of antennas, mutually determining the signals by the phase difference received both by the array of antennas on the central controller and by the phase difference on the antennas of others remote controllers, acting as a transmitter when determining its own location, and as a receiver and part of an antenna array when determining neighboring remote controllers.
  • a hardware-computing module is installed in the remote controller, which provides analysis and selection of signal patterns from the micro-earphone system by the inductor of the remote controller in real time.
  • the first protection protocol occurs, and the signal is transmitted to the transceiver of the remote controller for subsequent analysis by the central controller.
  • the transceiver of the central controller receives the signal from the remote controller and processes it, conducting the second two-factor initialization security protocol using a neural network to detect the presence of voice patterns in the surrounding space of the remote controller.
  • Analysis of the current situation in the room consists of recording and processing not only the current parameters of the surrounding frequency range of the signal from one remote device, but also the ratio of signals from various associated remote devices, calculating the signal parameters and carrying out calculations related to the triangulation of the signal from the micro-earphone system, If there is a unique micro-earphone pattern, a notification about the presence of the user appears on the central controller, showing his location on the map of the room. The device compares the surrounding frequency range from several points, determining both the presence of a unique earphone pattern and the location of this signal using signal triangulation.
  • the triangulation process occurs through signal analysis using software and computing techniques not only at different antennas of remote controllers, but also at different poles of the inductive coil. Having the direction and strength of the received signal from each remote controller, it becomes possible to determine with high accuracy the exact location of the signal in space.
  • Remote controllers are installed at the testing sites, in close proximity to the subjects, and installation of from 1-2 to 100 remote controllers per central controller is possible. After installing the remote controllers, information appears on the screen display of the central controller about the possibility of system synergy - combining remote controllers into a single network. During synergy, the remote controllers determine the distance between each other and their direction, allowing the central controller to determine the location in space of each remote controller and build a miniature map for the inspectors to understand the exact location of the earpiece system, if any.
  • the central controller compares the frequency range at the time of repeating patterns of the frequency range about 40 times per second, which makes it possible to increase its selectivity. If there is a unique signal from of the micro-earphone system and undergoing two-factor initialization, the device records the fact of operation in memory and notifies the inspector about this by indicating on the display device with the location of the micro-earphone system on a miniature map and, optionally, with a sound signal.
  • the central controller can be integrated into a storage case that doubles as a charging module.
  • the examiner is asked to play the received signal through speakers or, optionally, through headphones. While listening to signal patterns, the device switches to the normal spectrum detection mode for the presence of unique patterns of the induction loop of the micro-earphone;
  • Fig. 1 illustrates the general diagram of the hardware and software complex.
  • the useful signal from the micro-earphone system is received by an inductor coil (1), after which the signal goes to cascades of low-frequency amplifiers connected in series (2), at the output of which there are bandpass filters for filtering noise (3), then the signal goes to a Schmitt trigger connected in series (4 ), converting the signal, the signal is then transmitted to a serially connected analog-to-digital converter with a computing module (5), then the signal sequentially goes to an audio codec (6), and then to a serially connected transceiver using wifi communication technology (7).
  • Power is supplied from the battery through a series-connected voltage booster module (8) and a series-connected voltage stabilizer (9), while a transceiver - communication module using wifi technology (10) is connected to the analog-to-digital converter with a computing module (5).
  • the circuit diagram of the central controller includes a wifi transceiver antenna (11) with a router (12) for the purpose of simultaneously connecting from 1 to 100 remote devices, a single-board microcomputer (13) on ARM architecture, a bluetooth 5.1 anchor communication module (14) with a connected array antennas (15) for integrating AoD device positioning technology, as well as a wifi transceiver (16) for communication and transmission of information with a wifi transceiver (17) with a display screen (18).
  • Power is supplied from a battery (19) with a 5V power supply (20) connected in series.
  • the circuit contains a bond power module based on QI technology, connected in series (21).
  • the central controller also contains an audio transmission device (eg, a speaker and/or a headphone jack).
  • Fig. 2 illustrates a block diagram of an algorithm for detecting voice activity. Voice detection is carried out using a spectral analysis algorithm based on the principle of proximity of parameters of speech patterns.
  • the central controller visualizes the location of one or more connected remote controllers and their status (battery, pairing with the system). Remote controllers are tuned to the magnetic field and exchange signals with each other, thereby determining each other's locations (according to the Bluetooth 5.2 specification). Due to this, all remote controllers are displayed on the display in a miniature map. When an earphone system is detected, an ALLERT notification is displayed and the signal source is displayed. The central controller receives information from agent units about the detection of the earphone system, provides subsequent triangulation of the outgoing signal from the earphone system, and also writes the audio file to flash memory.
  • the automatic detection program has been tested in artificial conditions.
  • the central controller was located at the entrance to the inspector, who was busy filling out protocols and performing his official duties, according to the experiment, the decision which represented by a decentralized digital earphone detector allows the inspector not to be distracted from performing his work duties, rather than using a conventional “digital earpiece detector”, where the user experience is reduced to the mandatory presence of a separate inspector, who must constantly be involved in the experience of using the device and move around the room.
  • the subjects used micro-earphones and wrote an essay under the dictation of an assistant, similar to Part C of the Unified State Exam in the Russian Language.
  • the inspector walking between the rows, was able to detect only 4 subjects out of 12 people. This result is explained by the guess of the majority of subjects that while the examiner with the “portable micro-earphone detector” was close, it was necessary to turn off or transmit a conditioned signal through the “beeper button” of the micro-earphone to the assistant that it was necessary to stop dictating.
  • the “portable earphone detector” was unable to detect the majority of subjects, due to the user experience - the subjects deceived the system by resorting to a simple understanding of the movement of the inspector.
  • the inspector was given a “decentralized digital earpiece detector” device.
  • a remote controller was installed on each subject's desk, and the examiner was given a central controller. After connecting and the moment of synergy between the devices, the inspector was notified on the screen that information about the use of micro-earphones comes from each remote controller. After listening to 12 recorded audio tracks from each actuation earphone detection system, the inspector assumed that each of those present had a microearphone.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

Программно-аппаратный комплекс для детекции ссииссттееммыы микронаушников содержит дистанционный контроллер и центральный контроллер, причем дистанционный контроллер включает в себя: катушку индуктивности, выполненную с возможностью приема полезного сигнала от системы микронаушника; последовательно соединенные каскады низкочастотных усилителей, выполненные с возможностью приема сигнала с катушки индуктивности, причем на выходе усилителей установлены полосовые фильтры для фильтрации шумов, триггер Шмитта последовательно соединенный с фильтрами, аналого-цифровой преобразователь последовательно соединенный с вычислительным модулем; DSP процессор, а также последовательно соединенный с ним приемопередатчик на технологии связи wi-fi. Питание подведено последовательно от аккумулятора через повышающий модуль напряжения и стабилизатор напряжения. К аналого- цифровому преобразователю с вычислительным модулем подключен модуль связи на технологии Bluetooth. Изобретение обеспечивает повышение качества и эффективности детекции систем микронаушников за счет увеличения дальности приема сигнала и повышения помехоустойчивости.

Description

ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ ЦИФРОВОЙ ДЕТЕКТОР МИКРОНАУШНИКОВ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее техническое решение относится к области вычислительной техники, в частности, к программно-аппаратным комплексам для детекции системы микронаушников.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники известно решение, выбранное в качестве наиболее близкого аналога, RU2756097 (01), опубл. 28.09.2021. Данное изобретение относится к области радиотехники, а именно к приемникам, и может быть использовано для обнаружения наушников. Устройство включает в себя индуктор, усилитель и динамик. Корпус и каркас индуктора изготовлены из материала, нейтрального к электромагнитным волнам. Усиление входного сигнала с индуктора осуществляется каскадом последовательно включенных в катушку усилителей, подключенных к полосовому фильтру речевых частот, соединенному с аналого- цифровым преобразователем со встроенным вычислительным модулем.
Предлагаемое решение направлено на устранение недостатков современного уровня техники и отличается от известных решений тем, что предложенный комплекс реализован с увеличенной дальностью приема сигнала от системы микронаушника, с повышенной помехоустойчивостью и максимальной автоматизацией процесса детекции системы микронаушников, за счет совершенствования системы приема электромагнитных сигналов и последующей аналого-цифровой обработки низкочастотного электромагнитного сигнала от индукционной петли, входящей в систему микронаушника.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное решение, является создание программно-аппаратного комплекса для детекции системы микронаушников. Дополнительные варианты реализации настоящего изобретения представлены в зависимых пунктах изобретения.
Технический результат заключается в повышении качества и эффективности детекции систем микронаушников за счет увеличения дальности приема сигнала и повышения помехоустойчивости.
Заявленный технический результат достигается за счет осуществления программно-аппаратного комплекса для детекции системы микронаушников содержащего, по меньшей мере, один дистанционный контроллер и центральный контроллер, причем дистанционный включает в себя: катушку индуктивности, выполненную с возможностью приёма полезного сигнала от системы микронаушника; последовательно соединенные каскады низкочастотных усилителей, выполненные с возможностью приема сигнала с катушки индуктивности, причем на выходе усилителей установлены полосовые фильтры для фильтрации шумов; последовательно соединенный триггер Шмитта (4), выполненный с возможностью преобразования сигнала; последовательно соединенный аналого-цифровой преобразователь с вычислительным модулем (5);
DSP процессор (6); последовательно соединенный приёмопередатчик на технологии связи wifi (7), причем питание подведено от аккумулятора через соединенный последовательно повышающий модуль напряжения (8) и соединенный последовательно стабилизатор напряжения (9), причем к аналого-цифровому преобразователю с вычислительным модулем (5) подключен модуль связи на технологии bluetooth (10); при этом центральный контроллер включает в себя: высокочастотный приемопередатчик; аппаратно-вычислительный модуль с интегрированным алгоритмом выявления голосовой активности; устройство звуковой передачи; устройство отображения, предназначенное для отображения графического интерфейса пользователя с интерпретацией сигнала микронаушника; аккумулятор.
В частном варианте реализации описываемого комплекса, центральный контроллер предназначен для коммутации и анализа принятых сигналов с одного или нескольких дистанционных устройств.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Реализация изобретения будет описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути изобретения и никоим образом не ограничивают область изобретения. К заявке прилагаются следующие чертежи: Фиг. 1 , иллюстрирует общую схему программно-аппаратного комплекса.
Фиг. 2, иллюстрирует блок схему алгоритма выявления голосовой активности.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, будет очевидно каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.
Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.
Предлагаемое техническое решение предназначено для обнаружения/детекции систем микронаушников. За счет совершенствования системы приема электромагнитных сигналов и последующей аналого-цифровой обработки низкочастотного электромагнитного сигнала от индукционной петли, входящей в систему микронаушника, повысилась автоматизация процесса детекции системы микронаушников.
Предлагаемое техническое решение дополнительно осуществляет децентрализованную детекцию системы микронаушников, а также повышает избирательность приема, за счет введения протокола двухфакторной инициализации системы микронаушников.
Задача децентрализации процесса детекции системы микронаушников решается за счет следующих усовершенствований.
1. Разделение устройства на две части - центральный контроллер и дистанционный контроллер. Центральный контроллер может быть установлен на столе проверяющего, либо находиться, непосредственно в его руках. При этом дистанционный контроллер (один или несколько) располагается около проверяемых. 2. Установка в каждой части устройства беспроводного приемопередатчика, для коммутации и обработки принятых сигналов центральной частью с одного или нескольких дистанционных частей.
3. Установка динамика и/или разъема под наушники для воспроизведения принимаемого сигнала, располагаемые в центральной части устройства.
4. Установка устройства отображения (дисплея), предназначенного для отображения графического интерфейса пользователя с интерпретацией сигнала системы микронаушника и возможностью взаимодействия с интерфейсом.
5. Наличие в аппаратно-вычислительном модуле функции записывающего и хранящего информацию узла, для дистанционной доказательной базы инициализации сигнала микронаушника, с возможностью последующего ознакомления с данной информацией.
Питание устройств осуществляется при помощи беспроводных индукционных систем на протоколе связи QI и аккумуляторов, что позволяет упростить транспортировку и процесс зарядки устройств.
Программа двухфакторной защиты, интегрированная в аппаратновычислительный модуль, позволяет находить уникальные паттерны сигнала от индукционной петли микронаушника и не иметь при этом ложных инициализаций работы микронаушника.
Двухфакторная защита состоит из двух последовательных алгоритмов: защитная амплитудная модуляция и обученная нейросеть определения голоса в низкочастотном диапазоне. Аппаратно-программное воплощение заключается в сравнении низкочастотно-амплитудной модуляции сигналов с нескольких дистанционных контроллеров в реальном времени с референсными значениями.
В дополнении к двухфакторной защите используется система определения местоположения системы микронаушника. Данный алгоритм осуществляется путем выстраивания сплошной сети примыкающих один к другому треугольников, в вершине каждого треугольника располагается дистанционный коннектор, выстраивая линии микротрелатерации. Программно-аппаратный комплекс способен определить направление и местонахождение сигнала используя амплитудно-низкочастотные характеристики, учитывая диаграмму направленности каждой антенны дистанционного контроллера.
Программно-аппаратный комплекс, состоит из дистанционного и центрального контроллера и устанавливается в помещении любого размера на расстоянии возможной связи Wi-fi 5.1 ГГц. При наличии трех и более дистанционных контроллеров, находящихся на рабочем расстоянии друг от друга, система запускает процесс “синергии”, объединяя дистанционные контроллеры в единую сеть защиты от использования микронаушников, выстраивая на устройстве отображения карту расположения дистанционных контроллеров в пространстве.
Синергия устройств осуществляется с использованием спецификации Bluetooth 5.1 , посредством функции АоА (angle of arrival, угол прибытия), позволяющей определить угол и расстояние сигнала Bluetooth. Функция реализуется при помощи совмещения технологии массива антенн, расположенных как на центральном контроллере, так и с использованием дистанционных контроллеров, которые выступают в роли массива антенн, взаимно определяя сигналы по разности фаз принимаемых как массивом антенн на центральном контроллере, так и разностью фаз на антеннах других дистанционных контроллерах, выступая в роли передатчика при определении собственного местоположения, и приемником и частью массива антенн при определении соседних дистанционных контроллеров.
Использование функции сравнения прецизионности принимаемых сигналов от дистанционных антенн не только к центральному контроллеру, но и к соседним дистанционным контроллерам в иных направлениях сигнала, как части каскада антенн, позволяет повысить точность измерений.
Данное решение позволяет быстро определить взаиморасположение дистанционных контроллеров, при этом каждое последующее определение во время одного процесса “синергии” позволяет делать это быстрее, из-за частого появления известных переменных, таких как расстояние от одного дистанционного контроллера до центрального контроллера и расстояние от одного дистанционного контроллера до другого дистанционного контроллера.
Задача введения двухфакторной инициализации системы микронаушников решается за счет следующих усовершенствований конструкции.
1. В дистанционном контроллере устанавливается аппаратновычислительные модуль, который обеспечивает анализ и выделение паттернов сигнала от системы микронаушника катушкой индуктивности дистанционного контроллера в реальном времени.
2. При наличии уникального паттерна от системы микронаушников происходит первый протокол защиты, и сигнал передается на приемопередатчик дистанционного контроллера для последующего его анализа центральным контроллером. 3. Приемопередатчик центрального контроллера принимает сигнал дистанционного контроллера и обрабатывает его, проводя второй протокол защиты двухфакторной инициализации при помощи нейронной сети на наличие голосовых паттернов в окружающем пространстве дистанционного контроллера.
4. Анализ текущей ситуации в помещении заключается в регистрации и обработке не только текущих параметров окружающего частотного диапазона сигнала с одного дистанционного устройства, но и соотношение сигналов с различных связанных дистанционных устройств, вычисляя параметры сигнала и проводя вычисления, связанные с триангуляцией сигнала от системы микронаушника, При наличии уникального паттерна микронаушника, на центральном контроллере появляется уведомление о наличии пользователя, показывая его местонахождение на карте помещения. Устройство сравнивает окружающий частотный диапазон с нескольких точек, определяя как наличие уникального паттерна микронаушников, так и местонахождение данного сигнала при помощи триангуляции сигнала.
5. Процесс триангуляции происходит посредством анализа сигнала программно-вычислительными методиками не только на разных антеннах дистанционных контроллеров, но и на разных полюсах индуктивной катушки. Имея направление и силу принимаемого сигнала с каждого дистанционного контроллера, появляется возможность с высокой точностью определить точное местоположение сигнала в пространстве.
Дистанционные контроллеры устанавливаются на места проведения испытания, в непосредственной близости от испытуемых, при этом установка возможна от 1-2 до 100 дистанционных контроллеров на один центральный контроллер. После установки дистанционных контроллеров, на дисплее экрана центрального контроллера появляется информация о возможности синергии системы - объединения дистанционных контроллеров в единую сеть. Во время синергии происходит определение дистанционными контроллерами расстояния между друг другом и их направление, позволяя центральному контроллеру определить местонахождение в пространстве каждого дистанционного контроллера и выстроить миниатюрную карту, для понимания проверяющими о точном местонахождении системы микронаушников, при их наличии.
Центральный контроллер сравнивает частотный диапазон на момент повторяющихся паттернов частотного диапазона порядка 40 раз в секунду, что позволяет повысить его селективность. При наличии уникального сигнала от системы микронаушника и прохождении двухфакторной инициализации, устройство записывает в память факт срабатывания и уведомляет об этом проверяющего, путем индикации на устройстве отображения с местонахождением системы микронаушника на миниатюрной карте и опционально - звуковым сигналом.
Центральный контроллер может быть интегрирован в кейс для хранения, который параллельно является зарядным модулем.
Проверяющему предлагается воспроизвести полученный сигнал в динамиках или, опционально, в наушниках. Во время прослушивания паттернов сигнала - устройство переходит в режим обычного определения спектра на наличие уникальных паттернов индукционной петли микронаушника;
Фиг. 1 , иллюстрирует общую схему программно-аппаратного комплекса. Полезный сигнал от системы микронаушника принимается катушкой индуктивности (1), после которой сигнал идет на соединенные последовательно каскады низкочастотных усилителей (2), на выходе из которых стоят полосовые фильтры для фильтрации шумов (3), затем сигнал идет на соединенный последовательно триггер Шмитта (4), преобразуя сигнал, далее сигнал передается на соединенный последовательно аналого-цифровой преобразователь с вычислительным модулем (5), затем сигнал последовательно идет на аудиокодек (6), а затем на последовательно соединенный приёмопередатчик на технологии связи wifi (7). Питание подведено от аккумулятора через соединенный последовательно повышающий модуль напряжения (8) и соединенный последовательно стабилизатор напряжения (9), при этом к аналого-цифровому преобразователю с вычислительным модулем (5) подключен приеомпередатчик - модуль связи на технологии wifi (10).
Принципиальная электрическая схема центрального контроллера включает в себя wifi антенну приемопередатчика (11) с маршрутизатором (12) с целью одновременного подключения от 1 до 100 дистанционных устройств, одноплатный микрокомпьютер (13) на архитектуре ARM, якорный модуль связи bluetooth 5.1 (14) с подключенным массивом антенн (15) для интеграции технологии AoD позиционирования устройств, а также приемопередатчик wifi (16) для связи и передачи информации с приемопередатчиком wifi (17) с экраном дисплея (18). Питание подведено от аккумулятора (19) с соединенным последовательно блоком питания 5В (20). В схеме имеется модуль питания бондов на технологии QI, соединенный последовательно (21). Центральный контроллер также содержит устройство звуковой передачи (например, динамик и/или разъем для наушников).
Фиг. 2, иллюстрирует блок схему алгоритма выявления голосовой активности. Определение голоса осуществляется с помощью алгоритма спектрального анализа по принципу близости параметров речевых паттернов.
На центральном контроллере происходит визуализация местонахождения одного или несколько подключенных дистанционных контроллеров, их состояние (аккумулятор, сопряжение со системой). Дистанционные контроллеры настраиваются на магнитное поле и обмениваются между собой сигналами, тем самым определяя местоположения друг друга (по спецификации Bluetooth 5.2). За счет чего на дисплее, в миниатюрной карте, отображаются все дистанционные контроллеры. При выявлении системы микронаушника на дисплей выводится уведомление ALLERT - и отображается источник сигнала. Центральный контроллер принимает информацию от единиц агента об обнаружении системы микронаушника, обеспечивает последующую триангуляцию исходящего сигнала от системы микронаушника, а также запись аудиофайла в флеш-память.
Сущность изобретения поясняется примерами, которые служат лишь для обеспечения понимания заявляемого технического решения и не являются ограничивающими.
Пример 1.
Программа автоматического определения прошла апробацию в искусственных условиях.
Удобство децентрализованного опыта использования децентрализованного цифрового детектора микронаушников было доказано на апробации на базе пункта сдачи тестового экзамена ГИБДД, где был установлен “Децентрализованный цифровой детектор микронаушников” в помещении рассчитанном на 18 мест сдачи теста на теоретическое знание ПДД.
Расстановка столов в две линии, имея среднее расстояние между столами порядка 2 метра на проход и 1.5 метра между столами в линии было принято решение установки одного дистанционного контроллера на 2 стола (на 2,4,6, 8 стол в каждом ряду), всего в эксперименте было задействовано 1 центральный и 8 дистанционных контроллеров.
Центральный контроллер находился у проверяющего на входе, который занимался заполнением протоколов и выполнением своих должностных обязанностей, согласно проведенному эксперименту, решение которое представлено децентрализованным цифровым детектором микронаушников позволяет проверяющему не отвлекаться от выполнения своих рабочих обязанностей, нежели чем использование обычного “цифрового детектора микронаушников” , где пользовательский опыт сводится к обязательному наличию отдельного проверяющего, который должен постоянно быть вовлеченным в опыт использования устройства и перемещаться по помещению.
Пример 2.
Эксперимент в условиях “ЕГЭ/ОГЭ”. Проводился на базе школы, выступающей пунктом сдачи единого государственного экзамена, и состоял из двух этапов. Помещение представляло из себя помещение, вмещающее 3 ряда по 4 парты в каждом ряду, за одной партой сидел один испытуемый. Испытуемыми были 12 человек без опыта списывания, но с полным объяснением проведения испытания и подготовкой информации за 2 дня до проведения эксперимента. Условия для испытуемых состояли в максимальном приближении к реальным условиям экзамена, их цель состояла в максимально возможном обмане проверяющих. Проверяющий не знал, что микронаушники надеты на каждом из испытуемых.
На первом этапе испытуемые использовали микронаушники и писали сочинение под диктовку помощника, аналогично части С ЕГЭ по Русскому Языку. Проверяющий, проходя между рядами смог обнаружить только 4 испытуемых, из 12 человек. Данный результат объясняется догадкой большинства испытуемых, что во время того, как проверяющий с “переносным детектором микронаушников” находился близко, необходимо было выключать или передавать условный сигнал через “кнопку-пищалку” микронаушника помощнику о том, что необходимо переставать диктовать.
В данном случае “переносной детектор микронаушников” не смог обнаружить большинство испытуемых, по причине опыта пользователя - испытуемые обманули систему прибегнув к простому пониманию перемещения проверяющего.
На втором этапе, проверяющему было выдано устройство “децентрализованный цифровой детектор микронаушников”. На парту каждому испытуемому был установлен дистанционный контроллер, а проверяющему был выдан центральный контроллер. После подключения и момента синергии устройств, проверяющему на экране высветилось уведомление, что информация об использовании микронаушников поступает с каждого дистанционного контроллера. Прослушав 12 записанных аудиодорожек с каждого акта сработки системы детекции микронаушников, проверяющий предположил, что микронаушник имеется у каждого из присутствующих.
Эксперимент был повторен с иным числом пользователей и иными проверяющими многократно.
Изначальная гипотеза подтверждается итоговым резюме эксперимента - опыт использования, состоящего из децентрализованной системы дистанционных контроллеров, имеет абсолютное число обнаружения систем микронаушников.
В настоящих материалах заявки было представлено предпочтительное раскрытие осуществление заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники

Claims

Формула
1. Программно-аппаратный комплекс для детекции системы микронаушников, содержащий, по меньшей мере, один дистанционный контроллер и центральный контроллер, причем дистанционный включает в себя: катушку индуктивности, выполненную с возможностью приёма полезного сигнала от системы микронаушника; последовательно соединенные каскады низкочастотных усилителей, выполненные с возможностью приема сигнала с катушки индуктивности, причем на выходе усилителей установлены полосовые фильтры для фильтрации шумов; последовательно соединенный триггер Шмитта (4), выполненный с возможностью преобразования сигнала; последовательно соединенный аналого-цифровой преобразователь с вычислительным модулем (5);
DSP процессор (6); последовательно соединенный приёмопередатчик на технологии связи wifi (7), при этом питание подведено от аккумулятора через соединенный последовательно повышающий модуль напряжения (8) и соединенный последовательно стабилизатор напряжения (9), причем к аналого-цифровому преобразователю с вычислительным модулем (5) подключен модуль связи на технологии bluetooth (10); при этом центральный контроллер включает в себя: высокочастотный приемопередатчик; аппаратно-вычислительный модуль с интегрированным алгоритмом выявления голосовой активности; устройство звуковой передачи; устройство отображения, предназначенное для отображения графического интерфейса пользователя с интерпретацией сигнала микронаушника; аккумулятор.
2. Программно-аппаратный комплекс по п. 1 , в котором центральный контроллер предназначен для коммутации и анализа принятых сигналов с одного или нескольких дистанционных устройств.
И
PCT/RU2022/000295 2022-09-01 2022-09-29 Децентрализованный цифровой детектор микронаушников WO2024049321A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022123410 2022-09-01
RU2022123410A RU2784689C1 (ru) 2022-09-01 Децентрализованный цифровой детектор микронаушников

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024049321A1 true WO2024049321A1 (ru) 2024-03-07

Family

ID=90098358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2022/000295 WO2024049321A1 (ru) 2022-09-01 2022-09-29 Децентрализованный цифровой детектор микронаушников

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024049321A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174044U1 (ru) * 2017-05-29 2017-09-27 Общество с ограниченной ответственностью ЛЕКСИ (ООО ЛЕКСИ) Аудиовизуальный многоканальный детектор наличия голоса
AU2016200662B2 (en) * 2012-02-24 2017-10-12 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Apparatus for providing an audio signal for reproduction by a sound transducer, system, method and computer program
RU2705661C1 (ru) * 2016-05-27 2019-11-11 Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. Антенна с настраиваемой апертурой с замкнутым контуром
RU2756097C1 (ru) * 2021-03-24 2021-09-28 Денис Андреевич Рублев Цифровой детектор микронаушников

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2016200662B2 (en) * 2012-02-24 2017-10-12 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Apparatus for providing an audio signal for reproduction by a sound transducer, system, method and computer program
RU2705661C1 (ru) * 2016-05-27 2019-11-11 Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. Антенна с настраиваемой апертурой с замкнутым контуром
RU174044U1 (ru) * 2017-05-29 2017-09-27 Общество с ограниченной ответственностью ЛЕКСИ (ООО ЛЕКСИ) Аудиовизуальный многоканальный детектор наличия голоса
RU2756097C1 (ru) * 2021-03-24 2021-09-28 Денис Андреевич Рублев Цифровой детектор микронаушников

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200404423A1 (en) Locating wireless devices
US7254484B2 (en) Detection of lightning
CN106375902A (zh) 通过麦克风的机会性使用的音频增强
WO2014161309A1 (zh) 一种移动终端实现声源定位的方法及装置
US20210160613A1 (en) Microphone assembly
JP2014066579A (ja) 音声解析装置、音声解析システムおよびプログラム
CN113573226B (zh) 一种耳机及其耳机的出入耳检测方法、存储介质
CN206559550U (zh) 一种内置麦克风阵列的遥控器及电视系统
US20220326366A1 (en) Detection device and detection system
US20140112102A1 (en) Intentional aliasing of ultrasound to downconvert to audio tones
Ganguly et al. Improving sound localization for hearing aid devices using smartphone assisted technology
WO2016126039A1 (ko) 소리 수집 단말, 소리 제공 단말, 소리 데이터 처리 서버 및 이들을 이용한 소리 데이터 처리 시스템
Saidov et al. Digital processing of the ultrasonic signal for mobile devices in the transmission of information
RU2784689C1 (ru) Децентрализованный цифровой детектор микронаушников
WO2024049321A1 (ru) Децентрализованный цифровой детектор микронаушников
CN205232299U (zh) 一种基于光学传感器和声学麦克风录音的智能终端
JP4741674B2 (ja) 雷の検出
US8798923B2 (en) Non-echo ultrasonic doppler for corrected inertial navigation
JPS63262577A (ja) マイクロホン装置
Zhao et al. A robust real-time sound source localization system for olivia robot
RU2756097C1 (ru) Цифровой детектор микронаушников
Yu et al. A passive localization scheme based on channel state information in an indoor environment
JP2003132474A (ja) 盗聴・盗撮発見装置
JP2016045119A (ja) ３次元位置測定システム及び３次元位置測定方法
Bingqian et al. An active sound localization method based on mobile phone

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22957553

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1