CN107240402A - 一种多用途实时语音增强器 - Google Patents

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王元聪
朱凯
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SHENZHEN XITIESHI TECHNOLOGY Co.,Ltd.
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王元聪
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    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明实现了一种多用途实时语音增强器，能够对环境声音、使用者语音和外部输入多种音源混音实时放大增强，依据使用者设定左声道、右声道音量和频响参数对混音信号实时放大输出，并对外输出环境声音和使用者语音，其组成包括麦克风、麦克风前置处理器、外部语音接口、混音处理器、频响及数字处理器、音量及频响调节模块、功率放大器、音频信号输出模块和电源模块。

Description

一种多用途实时语音增强器
技术领域
本发明涉及一种多用途实时语音增强器。
背景技术
传统语音放大器、扩音器有两大缺点：其一、扩音音源单一。如放大环境声音，或者有线模拟音源。其二、扩音后对周边环境带来声音污染。随着技术发展，市面上出现了入耳式助听器。虽然它解决了扩音后对周边环境带来声音污染的缺点，但仍然没有解决好扩音音源单一的缺点，只能对环境声音进行放大，也不能很好的满足当前应用需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种多用途实时语音增强器，能够对环境声音、使用者语音、外部语音通讯设备输入多种音源混音实时放大增强，并依据使用者设定左声道、右声道音量和频响参数对混音信号实时放大输出，同时对外部语音通讯设备输出环境声音和使用者语音，外部语音通讯设备未接入时，所述多用途实时语音增强器实时放大增强环境声音、使用者语音。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：
如图1所示，本发明实施例的多用途实时语音增强器原理框图。
一种多用途实时语音增强器，包括麦克风101、麦克风前置处理器103、外部语音接口102、混音处理器104、频响及数字处理器106、音量及频响调节模块105、功率放大器107、音频信号输出模块108和电源模块109，所述麦克风用于拾取环境声音401，包括使用者语音402，所述麦克风前置处理器103用于对麦克风101拾取的声音信号进行前置处理，所述外部语音接口102用于连接外部语音通讯设备，所述混音处理器104用于将所述麦克风前置处理器103处理后的信号与所述外部语音接口102提取的喇叭输入信号122进行混音处理，所述频响及数字处理器106用于对所述混音处理器输出104信号进行频率调节和数字处理，所述音量及频响调节模块105用于调节所述多用途实时语音增强器输出左声道和右声道声音的音量和频率响应，所述功率放大器107用于对所述频响及数字处理器106输出信号进行功率放大，所述音频信号输出模块108用于输出所述多用途实时语音增强器信号，用于驱动外部扬声器。所述电源管理模块109用于对所述各功能模块进行电源管理和对内置电池充电管理。
在本发明所述多用途实时语音增强器的一种实施例中，所述麦克风前置处理器103用于对麦克风101拾取的声音信号进行前置处理，包括低噪音预处理放大、自动增益控制（Automatic Gain Control，简称AGC控制）、可变增益控制（Variable Gain Amplifier，简称VGA控制）、频响调节和输出放大等，并将处理后的信号输送至所述外部语音接口102和所述混音处理器104。
在本发明所述多用途实时语音增强器的一种实施例中，所述外部语音接口102在需要连接外部语音通讯设备301时，将环境声音401和使用者语音402通过外部语音接口102输出至外部语音通讯设备301，同时接收外部语音通讯设备301的喇叭信号输入122，其连接方式包括有线连接方式311和无线连接方式310，有线连接方式311如采用3.5毫米或2.5毫米的耳机接口、MicroUSB、Type-C、Lighting等，无线连接方式310包括采用蓝牙连接、FM调频连接、2.4GHz或5.8GHz超高频连接等。
在本发明所述多用途实时语音增强器的一种实施例中，所述混音处理器104用于将所述麦克风前置处理器103处理后的信号与所述外部语音接口102输入的喇叭信号输入122进行混音处理。
在本发明所述多用途实时语音增强器的一种实施例中，所述音量及频响调节模块105用于使用者调节所述多用途实时语音增强器输出左声道和右声道声音的音量和使用者偏好的频率响应参数，具体实施时此功能模块可简化为仅调节输出左声道和右声道声音的音量。
在本发明所述多用途实时语音增强器的一种实施例中，所述频响及数字处理器106用于依据所述的音量及频响调节模块105参数，对所述混音处理器104输出信号进行频率调节和数字处理，将人耳听力范围内声音信号放大，并抑制人耳听力范围外声音及环境白噪音信号，改善所述多用途实时语音增强器输出的频率响应特性。
在本发明所述多用途实时语音增强器的一种实施例中，所述频响及数字处理器106，用于改善所述多用途实时语音增强器输出的频率响应特性，可简化为有源或无源低通滤波器，有源或无源带通滤波器，有源或无源高通滤波器，或其组合。
在本发明所述多用途实时语音增强器的一种实施例中，所述功率放大器107于对所述频响及数字处理器106输出信号进行功率放大。
在本发明所述多用途实时语音增强器的一种实施例中，所述音频信号输出模块108用于输出所述多用途实时语音增强器语音信号，用于驱动外部扬声器，如头戴式耳机201、骨传导扬声器202、入耳式耳机203等。
在本发明所述多用途实时语音增强器的一种实施例中，所述电源管理模块用于对所述各功能模块进行电源管理和对内置电池充电管理。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明的一种实施方式。
图3为本发明的另一种实施方式。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
附图中涉及标记和组成部分如下：
101麦克风 102外部语音接口
112麦克风信号输出 122喇叭信号输入
103麦克风前置处理器 104混音处理器
105音量及频响调节模块 106频响及数字处理器
107功率放大器 108音频信号输出模块
109电源模块 301外部语音通讯设备
311有线连接 310无线连接
201头戴式耳机 202骨传导扬声器
203入耳式耳机 210外部扬声器插头
401环境声音 402使用者语音
如图1所示，本发明实施例的多用途实时语音增强器，包括麦克风101、麦克风前置处理器103、外部语音接口102、混音处理器104、频响及数字处理器106、音量及频响调节模块108、功率放大器107、音频信号输出模块108和电源模块109，并内置电池。
如图2所示，本发明实施例的多用途实时语音增强器的一种实施方式，使用者可通过有线连接311或无线连接310形式，将外部语音通讯设备301连接至所述多用途实时语音增强器，有线连接311包括但不限于3.5毫米或2.5毫米音频连接线、MicroUSB接口连接线、Type-C接口连接线、Lighting接口连接线等，无线连接310包括但不限于蓝牙连接、无线射频连接、调频连接等。
在本发明实施例中，使用者依据自身左、右耳朵听力损伤程度，独立调节所述多用途实时语音增强器的音量及频响调节模块105，调节输出左声道、右声道音量，也可以依据自身听觉偏好调节输出音量的频响参数。
在本发明实施例中，头戴式耳机201、骨传导扬声器202、入耳式耳机203是本发明外接声音发音装置，使用者依据偏好选择不同的发音装置。
在本发明实施例中，所述音频信号输出模块108输出接口包括但不限于3.5毫米或2.5毫米音频座、MicroUSB接口、Type-C接口、Lighting接口等。
在本发明实施例中，所述多用途实时语音增强器内置电池，通过所述电源模块109管理充电和电源管理。
在本发明实施例中，所述多用途实时语音增强器内置电池可通过有线充电或无线充电，循环使用，使用有线充电时，可通过独立充电接口，也可通过所述音频信号输出模块108输出接口复用功能充电，减少设备对外接口，简化功能使用，提高防水等级。
在本发明实施例中，当连接外部语音通讯设备301时，所述多用途实时语音增强器将环境声音401、使用者语音402、外部语音通讯设备301输入的喇叭信号输入122进行混音后实时放大增强，并依据使用者设定左声道、右声道音量和频响参数输出至所述音频信号输出模块108输出接口，同时将环境声音401和使用者语音402通过外部语音接口102输出至外部语音通讯设备301。
如图3所示，本发明实施例的多用途实时语音增强器的另一种实施方式，无外接外部语音通讯设备301，所述多用途实时语音增强器放大增强环境声音401和使用者语音402。此种实施方式中，所述音频信号输出模块108输出接口、内置电池管理和充电形式、使用者独立调节左声道、右声道音量和频响参数等功能特征与图2所示本发明实施例相同。
本发明实现了一种多用途实时语音增强器，能够对环境声音401、使用者语音402和外部输入多种音源混音实时放大增强，依据使用者设定左声道、右声道音量和频响参数对混音信号实时放大输出，并对外输出将环境声音401和使用者语音402。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演、替换和功能模块删减，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种多用途实时语音增强器，其特征在于能够对环境声音、使用者语音、外部语音通讯设备输入多种音源混音实时放大增强，并依据使用者设定左声道、右声道音量和频响参数对混音信号实时放大输出，同时对外部语音通讯设备输出环境声音和使用者语音，外部语音通讯设备未接入时，所述多用途实时语音增强器依据使用者设定参数实时放大增强环境声音、使用者语音，其组成包括麦克风101、麦克风前置处理器103、外部语音接口102、混音处理器104、频响及数字处理器106、音量及频响调节模块105、功率放大器107、音频信号输出模块108、电源模块109和内置电池。
2.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于所述麦克风101具有灵敏度高、拾音角度广、频率响应广等特点。
3.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于麦克风前置处理器103用于对麦克风101拾取的声音信号进行前置处理，包括但不限于低噪音预处理放大、自动增益控制（Automatic Gain Control，简称AGC控制）、可变增益控制（Variable Gain Amplifier，简称VGA控制）、频响调节和输出放大等，并将处理后的信号输送至所述外部语音接口102和所述混音处理器104。
4.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于所述外部语音接口102在需要连接外部语音通讯设备301时，将环境声音401和使用者语音402通过外部语音接口102输出至外部语音通讯设备301，同时接收外部语音通讯设备301的喇叭信号输入122。
5.如权利要求4所述的多用途实时语音增强器，其特征在于与外部语音通讯设备301连接时，所述外部语音接口102其连接方式包括有线连接方式311和无线连接方式310，有线连接方式311包括但不限于3.5毫米或2.5毫米的耳机接口连接、MicroUSB接口连接、Type-C接口连接、Lighting接口连接等，无线连接方式310包括但不限于蓝牙连接、FM调频连接、2.4GHz或5.8GHz超高频连接等。
6.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于所述混音处理器104用于将所述麦克风前置处理器103处理后的信号与所述外部语音接口102输入的喇叭信号输入122进行混音处理。
7.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于所述音量及频响调节模块105用于使用者调节所述多用途实时语音增强器输出左声道和右声道声音的音量和使用者偏好的频率响应参数。
8.如权利要求7所述的音量及频响调节模块105，其特征在于此功能模块可简化为仅调节输出左声道和右声道声音的音量。
9.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于所述频响及数字处理器106用于依据所述的音量及频响调节模块105参数，对所述混音处理器104输出信号进行频率调节和数字处理，将人耳听力范围内声音信号放大，并抑制人耳听力范围外声音及环境白噪音信号，改善所述多用途实时语音增强器输出的频率响应特性。
10.如权利要求9所述的频响及数字处理器106，其特征在于用于改善所述多用途实时语音增强器输出的频率响应特性，可简化为有源或无源低通滤波器，有源或无源带通滤波器，有源或无源高通滤波器，或其组合。
11.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于所述功率放大器107于对所述频响及数字处理器106输出信号进行功率放大。
12.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于所述音频信号输出模块108用于输出所述多用途实时语音增强器语音信号，用于驱动外部扬声器，如头戴式耳机201、骨传导扬声器202、入耳式耳机203等。
13.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于所述多用途实时语音增强器内置电池可通过有线充电或无线充电，循环使用，使用有线充电时，可通过独立充电接口，也可通过所述音频信号输出模块108输出接口复用功能充电，减少设备对外接口，简化功能使用，提高防水等级。
14.如权利要求1所述的多用途实时语音增强器，其特征在于所述电源管理模块用于对所述各功能模块进行电源管理和对内置电池充电管理。
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