CN107071646A - 一种数字麦克风及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数字麦克风及其控制方法，所述数字麦克风的手柄上设置有压力传感器，所述数字麦克风的话筒内设置有声压检测装置，所述握力检测装置、声压检测装置均与所述数字麦克风内部的主控模块电性相连。本发明结构简单，能够智能控制麦克风的输出音量。

Description

一种数字麦克风及其控制方法
技术领域
本发明涉及音响器材领域，特别是一种数字麦克风及其控制方法。
背景技术
现代生活娱乐活动对器材设备要求越来越高，比如对KTV中的麦克风有了更高的要求。
麦克风可以采集人的声音并且再通过音响放大后输出，而现有的麦克风存在一些问题，比如当说话声音或者唱歌声音太大时，放大后的声音会更大，惊吓到别人，还有在唱歌时人们也会随着音乐变化情绪，希望麦克风更加智能贴近用户，还有时麦克风被抛掷，会误将风声放大造成刺耳响声，掉落撞击时也会放大撞击声惊吓别人。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种数字麦克风及其控制方法，结构简单，能够智能控制麦克风的输出音量。
本发明采用以下方案实现：一种数字麦克风，所述数字麦克风的手柄上设置有压力传感器，所述数字麦克风的话筒内设置有声压检测装置，所述握力检测装置、声压检测装置均与所述数字麦克风内部的主控模块电性相连。
进一步地，所述麦克风的手柄内部设置有三轴加速度传感器，通过检测麦克风的三轴加速度判断麦克风的运动状态，所述三轴加速度传感器与所述主控模块电性相连。
进一步地，所述主控模块包括单片机。
本发明还提供了一种基于上文所述的数字麦克风的控制方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：将移动智能终端与数字麦克风主控制模块绑定，通过移动智能终端初始化数字麦克风设置，所述初始化设置为：设置音量大小上限；
步骤S2：当数字麦克风工作时，所述声压检测装置实时检测输入的声压信号，所述主控模块判断声压检测装置传入的声压信号是否超过预设的音量上限，若超过，则控制所述数字麦克风降低输出音量。
进一步地，所述步骤S2中采用下式计算传入的声压信号的音量值：
其中，GdB为计算出的音量值，V0为声压标准值；V1为声压测量值。
进一步地，所述步骤S2还包括：所述握力检测装置实时检测用户的握力，当握力增大时，调小麦克风的音量；其中，根据下式调整麦克风的音量：
ΔGdB＝-λlgF；
其中，ΔGdB表示音量变化量，F为所述握力检测装置检测到的握力值，λ为音量调整系数，为当前时刻数字麦克风输出的音量值，GdB(t)为当前时刻主控模块获取到的数字麦克风的输出音量值。
进一步地，所述音量调整系数λ的值为0.5。
进一步地，所述步骤S2还包括：所述三轴加速度传感器实时检测数字麦克风的三轴加速度，主控模块根据数字麦克风的三轴加速度判断数字麦克风的运动状态，若运动状态为抛掷状态且抛掷速度大于预设值，则控制数字麦克风降低输出音量。
进一步地，所述预设值为0.5m/s。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明针对现有的数字麦克风进行改造升级，提高了用户使用时的用户体验。通过对输入音量、握力大小以及麦克风的三轴加速度进行检测来智能调节麦克风的输出音量，在使用时能够保证放大后的声音不会惊吓到别人，有效了保护了人们耳膜健康。
附图说明
图1为本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施例提供了一种数字麦克风，所述数字麦克风的手柄上设置有压力传感器，所述数字麦克风的话筒内设置有声压检测装置，所述握力检测装置、声压检测装置均与所述数字麦克风内部的主控模块电性相连。
在本实施例中，所述麦克风的手柄内部设置有三轴加速度传感器，通过检测麦克风的三轴加速度判断麦克风的运动状态，所述三轴加速度传感器与所述主控模块电性相连。
在本实施例中，所述主控模块包括单片机。
本实施例还提供了一种基于上文所述的数字麦克风的控制方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：将移动智能终端与数字麦克风主控制模块绑定，通过移动智能终端初始化数字麦克风设置，所述初始化设置为：设置音量大小上限；
步骤S2：当数字麦克风工作时，所述声压检测装置实时检测输入的声压信号，所述主控模块判断声压检测装置传入的声压信号是否超过预设的音量上限，若超过，则控制所述数字麦克风降低输出音量。
在本实施例中，所述步骤S2中采用下式计算传入的声压信号的音量值：
其中，GdB为计算出的音量值，V0为声压标准值；V1为声压测量值。
在本实施例中，所述步骤S2还包括：所述握力检测装置实时检测用户的握力，当握力增大时，说明用户的情绪较为激动，可能导致唱歌的音量骤增，需要调小麦克风的音量；其中，根据下式调整麦克风的音量：
ΔGdB＝-λlgF；
其中，ΔGdB表示音量变化量，F为所述握力检测装置检测到的握力值，λ为音量调整系数，为当前时刻数字麦克风输出的音量值，GdB(t)为当前时刻主控模块获取到的数字麦克风的输出音量值。
在本实施例中，所述音量调整系数λ的值为0.5。
在本实施例中，所述步骤S2还包括：所述三轴加速度传感器实时检测数字麦克风的三轴加速度，主控模块根据数字麦克风的三轴加速度判断数字麦克风的运动状态，若运动状态为抛掷状态且抛掷速度大于预设值，则控制数字麦克风降低输出音量。其中，根据三轴加速度对运动状态进行判断均采用现有成熟的判断方法，不要求保护。
在本实施例中，所述预设值为0.5m/s。
本实施例针对现有的数字麦克风进行改造升级，提高了用户使用时的用户体验。通过对输入音量、握力大小以及麦克风的三轴加速度进行检测来智能调节麦克风的输出音量，在使用时能够保证放大后的声音不会惊吓到别人，有效了保护了人们耳膜健康。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种数字麦克风，其特征在于：所述数字麦克风的手柄上设置有压力传感器，所述数字麦克风的话筒内设置有声压检测装置，所述握力检测装置、声压检测装置均与所述数字麦克风内部的主控模块电性相连。
2.根据权利要求1所述的一种数字麦克风，其特征在于：所述麦克风的手柄内部设置有三轴加速度传感器，通过检测麦克风的三轴加速度判断麦克风的运动状态，所述三轴加速度传感器与所述主控模块电性相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种数字麦克风，其特征在于：所述主控模块包括单片机。
4.一种基于权利要求1或2所述的数字麦克风的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：将移动智能终端与数字麦克风主控制模块绑定，通过移动智能终端初始化数字麦克风设置，所述初始化设置为：设置音量大小上限；
步骤S2：当数字麦克风工作时，所述声压检测装置实时检测输入的声压信号，所述主控模块判断声压检测装置传入的声压信号是否超过预设的音量上限，若超过，则控制所述数字麦克风降低输出音量。
5.根据权利要求4所述的一种数字麦克风的控制方法，其特征在于：
所述步骤S2中采用下式计算传入的声压信号的音量值：
<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>20</mn> <msub> <mi>log</mi> <mn>10</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>V</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>V</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>
其中，GdB为计算出的音量值，V0为声压标准值；V1为声压测量值。
6.根据权利要求4所述的一种数字麦克风的控制方法，其特征在于：步骤S2还包括：所述握力检测装置实时检测用户的握力，当握力增大时，调小麦克风的音量；其中，根据下式调整麦克风的音量：
ΔGdB＝-λlgF；
<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <msub> <mi>dB</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;G</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>;</mo> </mrow>
其中，ΔGdB表示音量变化量，F为所述握力检测装置检测到的握力值，λ为音量调整系数，为当前时刻数字麦克风输出的音量值，GdB(t)为当前时刻主控模块获取到的数字麦克风的输出音量值。
7.根据权利要求6所述的一种数字麦克风的控制方法，其特征在于：所述音量调整系数λ的值为0.5。
8.根据权利要求4所述的一种数字麦克风的控制方法，其特征在于：所述步骤S2还包括：所述三轴加速度传感器实时检测数字麦克风的三轴加速度，主控模块根据数字麦克风的三轴加速度判断数字麦克风的运动状态，若运动状态为抛掷状态且抛掷速度大于预设值，则控制数字麦克风降低输出音量。
9.根据权利要求8所述的一种数字麦克风的控制方法，其特征在于：
所述预设值为0.5m/s。
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