一种麦克风声场切换装置

文档序号:196459 发布日期:2021-11-02 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 一种麦克风声场切换装置 (Microphone sound field switching device ) 是由 麦启斌 林世权 于 2021-08-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种麦克风声场切换装置,属于音频处理技术领域,包括前麦克风放大模块、后麦克风放大模块、左麦克风放大模块以及右麦克风放大模块,所述前麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关一,所述后麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关二,所述左麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关三,所述右麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关四。该麦克风声场切换装置,通过对不同方位的声源基于定位技术进行实时定位,确定声源的具体方位,并反馈给声场切换模块,声场切换模块根据反馈信息连接麦克风放大模块,解决了现有的声场电路,音源拾取方向性单一,无法准确辩别音源来自何方,丢失更多的声音细节等问题。(The invention discloses a microphone sound field switching device, which belongs to the technical field of audio processing and comprises a front microphone amplification module, a rear microphone amplification module, a left microphone amplification module and a right microphone amplification module, wherein the output end of the front microphone amplification module is correspondingly provided with a first change-over switch, the output end of the rear microphone amplification module is correspondingly provided with a second change-over switch, the output end of the left microphone amplification module is correspondingly provided with a third change-over switch, and the output end of the right microphone amplification module is correspondingly provided with a fourth change-over switch. The microphone sound field switching device is used for positioning sound sources in different directions in real time based on a positioning technology, determining the specific directions of the sound sources and feeding the sound sources back to the sound field switching module, and the sound field switching module is connected with the microphone amplification module according to feedback information, so that the problems that the existing sound field circuit is single in sound source pickup directivity, the sound source is from which direction cannot be accurately distinguished, more sound details are lost and the like are solved.)

一种麦克风声场切换装置

技术领域

本发明属于音频处理技术领域,具体为一种麦克风声场切换装置。

背景技术

现有技术中,市面上的麦克风装置是传统单一的声场装置,通过拾取声单一的声音信号进行声音还原。但其整体电路的转换效率不高,声场方声源拾取向性单一、易丢失更多的声音细节,易受温度、环境、高频强磁干扰的变化而影响,易产生误动作。

为了解决上述问题,我们提出了一种麦克风声场切换装置。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供了一种麦克风声场切换装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种麦克风声场切换装置,包括前麦克风放大模块、后麦克风放大模块、左麦克风放大模块以及右麦克风放大模块,所述前麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关一,所述后麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关二,所述左麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关三,所述右麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关四;

上述四个切换开关的输出端均电性连接有一个声场切换模块,所述声场切换模块的内部设置有两个连接触片,所述声场切换模块的一个输出端连接有定位预处理模块的输入端,所述定位预处理模块的输出端连接有声源方向定位模块的输入端,所述声源方向定位模块的输出端连接有声源方向反馈模块的输入端,所述声源方向反馈模块的输出端连接在声场切换模块的输入端;

其中,所述定位预处理模块用于对来自四个不同方位的麦克风放大模块拾取到的音频信号进行放大降噪处理;所述声源方向定位模块用于对拾取到的音频信号基于声源定位算法进行计算,在规定时间段内按照四个方位出现音频信号的频率大小实时确定声源方向;所述声源方向反馈模块用于对声源方向定位模块得出的声源方向进行反馈;

所述声场切换模块的另一个输出端连接有滤波模块的输入端,所述滤波模块的输出端连接有音频放大模块的输入端,所述音频放大模块的输出端连接有音频输出模块的输入端。

进一步优化本技术方案,所述切换开关一、切换开关二、切换开关三以及切换开关四可以基于物理开关器件、电子开关器件、软件编程控制开关或者上述三种开关类型混合使用对不同方位的麦克风进行实时切换。

进一步优化本技术方案,所述声场切换模块内部的两个连接触片分别对应两组切换开关,一组切换开关为切换开关一和切换开关二,另一组切换开关为切换开关三和切换开关四,用于拾取两个方向上的声源。

进一步优化本技术方案,所述麦克风声场切换装置的内部设置有电源模块,所述电源模块用于整个麦克风声场切换装置的供电需求。

进一步优化本技术方案,所述麦克风声场切换装置进行声源定位时,包括以下具体步骤:

S1、四个麦克风放大模块同时对声源进行拾取,四个麦克风放大模块对应的切换开关同时打开;

S2、声场切换模块中的两个连接触片依次对四个切换开关进行电性连接,拾取不同方位的声源;

S3、定位预处理模块对来自四个不同方位的麦克风放大模块拾取到的声源进行放大降噪处理;

S4、声源方向定位模块在规定时间区间内按照四个方位出现音频信号的频率大小实时确定声源方向;

S5、声源方向反馈模块对确定后的声源方向进行反馈。

进一步优化本技术方案,所述S2中,两组连接触片分别对两组切换开关进行轮流连接,对不同方位的声源进行拾取。

进一步优化本技术方案,所述两组连接触片在对两组切换开关进行轮流连接时,对每个方位上切换开关的连接持续时间相同,用于保证后续算法计算时拾取频率的准确性。

进一步优化本技术方案,所述麦克风声场切换装置进行实时切换时,包括以下具体步骤:

A1、声场切换模块根据反馈的定位信息,将内部的连接触片连接到两个方位上的麦克风放大模块对应的切换开关上;

A2、由滤波模块进行处理后,再经音频放大模块对其进行放大处理;

A3、最后由音频输出模块将声源进行输出,完成实时切换过程。

进一步优化本技术方案,所述A1中,将内部的连接触片连接到两个方位上的麦克风放大模块对应的切换开关上时,可以进行手动开关切换,也可以按下对应开关按钮进行电子开关,还可以基于软件编程对开关进行控制。

与现有技术相比,本发明提供了一种麦克风声场切换装置,具备以下有益效果:

1、该麦克风声场切换装置,通过对不同方位的声源基于定位技术进行实时定位,确定声源的具体方位,并反馈给声场切换模块,声场切换模块根据反馈信息连接麦克风放大模块,解决了现有的声场电路,音源拾取方向性单一,无法准确辩别音源来自何方,丢失更多的声音细节等问题。

2、该麦克风声场切换装置,适用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、工控设备、通讯设备、医疗设备,通讯设备,夜视产品,安防监控,数码产品类等音频领域的声场切换;同时电路结构简单,使用元器件少且体积小,其转换效率较高可达到98%以上,且不受环境温度变化的影响,抗干扰性强,能实现高频强磁干扰的变化应响的输出控制,不产生误动作,且制造成本低,应用范围广泛,具有很好的市场推广前景。

附图说明

图1为本发明提出的一种麦克风声场切换装置的系统结构示意图;

图2为本发明提出的麦克风声场切换装置的一种后声场示意图;

图3为本发明提出的麦克风声场切换装置的一种左声场示意图;

图4为本发明提出的麦克风声场切换装置的一种右声场示意图;

图5为本发明提出的麦克风声场切换装置中一种实时切换下的系统电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。

实施例一:

请参阅图1,一种麦克风声场切换装置,包括前麦克风放大模块、后麦克风放大模块、左麦克风放大模块以及右麦克风放大模块,所述前麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关一,所述后麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关二,所述左麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关三,所述右麦克风放大模块的输出端对应设置有切换开关四;

上述四个切换开关的输出端均电性连接有一个声场切换模块,所述声场切换模块的内部设置有两个连接触片,所述声场切换模块的一个输出端连接有定位预处理模块的输入端,所述定位预处理模块的输出端连接有声源方向定位模块的输入端,所述声源方向定位模块的输出端连接有声源方向反馈模块的输入端,所述声源方向反馈模块的输出端连接在声场切换模块的输入端;

其中,所述定位预处理模块用于对来自四个不同方位的麦克风放大模块拾取到的音频信号进行放大降噪处理;所述声源方向定位模块用于对拾取到的音频信号基于声源定位算法进行计算,在规定时间段内按照四个方位出现音频信号的频率大小实时确定声源方向;所述声源方向反馈模块用于对声源方向定位模块得出的声源方向进行反馈;

所述声场切换模块的另一个输出端连接有滤波模块的输入端,所述滤波模块的输出端连接有音频放大模块的输入端,所述音频放大模块的输出端连接有音频输出模块的输入端。

具体的,所述切换开关一、切换开关二、切换开关三以及切换开关四可以基于物理开关器件、电子开关器件、软件编程控制开关或者上述三种开关类型混合使用对不同方位的麦克风进行实时切换。

具体的,所述声场切换模块内部的两个连接触片分别对应两组切换开关,一组切换开关为切换开关一和切换开关二,另一组切换开关为切换开关三和切换开关四,用于拾取两个方向上的声源。

具体的,所述麦克风声场切换装置的内部设置有电源模块,所述电源模块用于整个麦克风声场切换装置的供电需求。

其中,一种麦克风声场切换装置的系统电路如图5所示,MIC1-MIC4分别对应前麦克风放大模块、后麦克风放大模块、左麦克风放大模块以及右麦克风放大模块,SW1_A和SW1_B分别对应声场切换模块内部的两个连接触片。所示后麦克风放大模块、右麦克风放大模块以及左麦克风放大模块拾取的声场由图2-图4所示的声场图所示。

实施例二:

采用实施例一中所述的一种麦克风声场切换装置进行实际操作时,所述麦克风声场切换装置进行声源定位时,包括以下具体步骤:

S1、四个麦克风放大模块同时对声源进行拾取,四个麦克风放大模块对应的切换开关同时打开;

S2、声场切换模块中的两个连接触片依次对四个切换开关进行电性连接,拾取不同方位的声源;

S3、定位预处理模块对来自四个不同方位的麦克风放大模块拾取到的声源进行放大降噪处理;

S4、声源方向定位模块在规定时间区间内按照四个方位出现音频信号的频率大小实时确定声源方向;

S5、声源方向反馈模块对确定后的声源方向进行反馈。

其中,所述S2中,两组连接触片分别对两组切换开关进行轮流连接,对不同方位的声源进行拾取。

其中,所述两组连接触片在对两组切换开关进行轮流连接时,对每个方位上切换开关的连接持续时间相同,用于保证后续算法计算时拾取频率的准确性。

实施例三:

采用实施例一中所述的一种麦克风声场切换装置进行实际操作时,所述麦克风声场切换装置进行实时切换时,包括以下具体步骤:

A1、声场切换模块根据反馈的定位信息,将内部的连接触片连接到两个方位上的麦克风放大模块对应的切换开关上;

A2、由滤波模块进行处理后,再经音频放大模块对其进行放大处理;

A3、最后由音频输出模块将声源进行输出,完成实时切换过程。

其中,所述A1中,将内部的连接触片连接到两个方位上的麦克风放大模块对应的切换开关上时,可以进行手动开关切换,也可以按下对应开关按钮进行电子开关,还可以基于软件编程对开关进行控制。

经使用后的数据得出,该麦克风声场切换装置其转换效率较高可达到98%以上,且不受环境温度变化的影响,抗干扰性强,能实现高频强磁干扰的变化应响的输出控制,不产生误动作。

本发明的有益效果是:

1、该麦克风声场切换装置,通过对不同方位的声源基于定位技术进行实时定位,确定声源的具体方位,并反馈给声场切换模块,声场切换模块根据反馈信息连接麦克风放大模块,解决了现有的声场电路,音源拾取方向性单一,无法准确辩别音源来自何方,丢失更多的声音细节等问题。

2、该麦克风声场切换装置,适用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、工控设备、通讯设备、医疗设备,通讯设备,夜视产品,安防监控,数码产品类等音频领域的声场切换;同时电路结构简单,使用元器件少且体积小,其转换效率较高可达到98%以上,且不受环境温度变化的影响,抗干扰性强,能实现高频强磁干扰的变化应响的输出控制,不产生误动作,且制造成本低,应用范围广泛,具有很好的市场推广前景。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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