CN110324759B - 语音音响拾音电路及装置 - Google Patents

Abstract

一种语音音响拾音电路及装置，包括控制模块、回声采集模块、采样模块、模拟麦克风模块、数字功放模块以及数字麦克风模块，通过采样模块将回声采集模块采集到的第一音频信号和模拟麦克风模块采集到的包括语音指令的外界声音传输到控制模块，再由控制模块对其进行消声处理从而获得语音指令，并通过控制模块对数字功放模块反馈到控制模块的反馈信号和数字麦克风模块采集到的包括语音指令的外界声音进行消声处理从而获得语音指令，实现了在有喇叭播放的情况下仍能准确获取语音指令且能通过不同方式获得语音指令，解决了传统技术方案中存在的选择单一、不同场景适应性差以及语音操控能力差的问题。

Description

语音音响拾音电路及装置

技术领域

本发明属于语音技术领域，尤其涉及一种语音音响拾音电路及装置。

背景技术

目前，传统的智能语音音响拾音电路一般只采用模拟麦克风模块或者数字麦克风模块，不利于多产品形态的开发且在音响播放音源过程中，语音操控音响时的人声很容易被音响播放的音源覆盖，导致音响无法拾音出人语音操作指令，体验很差，尤其在人距离音响较远同时音响播放的音源声较大时更为明显。

因此，传统的技术方案中存在选择单一、不同场景适应性差以及语音操控能力差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种语音音响拾音电路及装置，旨在解决传统的技术方案中存在的选择单一、不同场景适应性差以及语音操控能力差的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种语音音响拾音电路，与喇叭连接，所述语音音响拾音电路包括：控制模块；数字功放模块，所述数字功放模块与所述喇叭和所述控制模块连接，所述数字功放模块用于将所述控制模块输出的第一信号转换为第一音频信号、将所述第一音频信号传输到所述喇叭以及根据所述第一音频信号生成反馈信号并传输到所述控制模块；回声采集模块，所述回声采集模块与所述喇叭的输入端和所述数字功放模块的输出端连接，所述回声采集模块用于采集所述第一音频信号；模拟麦克风模块，所述模拟麦克风模块用于采集外界声音并转换为第二音频信号，所述外界声音包括语音指令和所述喇叭根据所述第一音频信号播放的第一音频；采样模块，所述采样模块与所述控制模块、所述模拟麦克风模块以及所述回声采集模块连接，所述采样模块用于将所述回声采集模块采集的第一音频信号转换为第一数字信号、将所述第二音频信号转换为第二数字信号以及将所述第一数字信号和所述第二数字信号传输到所述控制模块；以及数字麦克风模块，所述数字麦克风模块与所述控制模块连接，所述数字麦克风模块用于采集所述外界声音并转换为第三数字信号后传输到所述控制模块中；所述控制模块根据第一预设规则对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行消声处理以获得所述语音指令，或者根据第二预设规则对所述反馈信号和所述第三数字信号进行消声处理以获得所述语音指令。

在一个实施例中，所述采样模块包括：模数转换芯片、第一电阻、第二电阻、第一磁珠、第二磁珠、第一电容、第二电容以及第三电容，所述模数转换芯片的各对差分信号输入端与所述模拟麦克风模块和所述喇叭连接，所述模数转换芯片的总线端与所述控制模块的总线端连接，所述模数转换芯片的总线地址配置端与所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一电阻的第一端与所述第一磁珠的第一端外接直流电压，所述第一磁珠的第二端与所述第一电容的第一端和所述第二磁珠的第一端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第二磁珠的第二端与所述第二电容的第一端和所述模数转换芯片的模拟电源端连接，所述第二电容的第二端接地，所述模数转换芯片的稳压端通过所述第三电容接地。

在一个实施例中，所述数字功放模块包括：数字功放芯片、第三磁珠、第四磁珠、第五磁珠、第六磁珠、第三电阻以及第四电阻，所述数字功放芯片的信号输入输出端与所述控制模块连接，所述数字功放芯片的第一差分输出对端的第一端子与所述第三磁珠的第一端连接，所述数字功放芯片的第一差分输出对端的第二端子与所述第四磁珠的第一端连接，所述第三磁珠的第二端和所述第四磁珠的第二端共接于所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端与所述喇叭的正极连接，所述数字功放芯片的第二差分输出对端的第一端子与所述第五磁珠的第一端连接，所述数字功放芯片的第二差分输出对端的第二端子与所述第六磁珠的第一端连接，所述第五磁珠的第二端和所述第六磁珠的第二端共接于所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端与所述喇叭的负极连接。

在一个实施例中，所述回声采集模块包括：第一隔直单元，所述第一隔直单元与所述喇叭连接，所述第一隔直单元用于隔离所述第一音频信号中的直流成分；多阶低通滤波单元，所述多阶低通滤波单元的输入端与所述第一隔直单元的输出端连接，所述多阶低通滤波单元用于滤除所述第一音频信号中高频干扰成分；限幅单元，所述限幅单元的输入端与所述多阶低通滤波单元的输出端连接，所述限幅单元的地端接地，所述限幅单元用于控制所述第一音频信号的输出幅度；第一射频干扰滤除单元，所述第一射频干扰滤除单元的输入端与限幅单元的输出端连接，所述第一射频干扰滤除单元的输出端接地，所述第一射频干扰滤除单元用于滤除所述第一音频信号中的射频干扰成分；差分对内电容单元，所述差分对内电容单元与所述限幅单元连接，所述差分对内电容单元用于滤除所述第一音频信号的差分对内干扰成分；以及第二隔直单元，所述第二隔直单元与所述限幅单元和所述采样模块连接，所述第二隔直单元用于再次隔离所述第一音频信号的直流成分。

在一个实施例中，所述多阶低通滤波单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容以及第九电容，所述第五电阻的第一端与所述第一隔直单元的输出端的第一端子连接，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端和所述第四电容的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端和所述第五电容的第一端连接，所述第七电阻的第二端和所述第六电容的第一端共接作为所述多阶低通滤波单元的输出端的第一端子，所述第八电阻的第一端与所述第一隔直单元的输出端的第二端子连接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端和所述第七电容的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端和所述第八电容的第一端连接，所述第十电阻的第二端与所述第九电容的第一端共接作为所述多阶低通滤波单元的输出端的第二端子，所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端、所述第六电容的第二端、所述第七电容的第二端、所述第八电容的第二端、所述第九电容的第二端共接于地。

在一个实施例中，所述限幅单元包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻，所述第十一电阻的第一端为所述限幅单元的输入端的第一端子，所述第十一电阻的第二端和所述第十二电阻的第一端共接作为所述限幅单元的输出端的第一端子，所述第十三电阻的第一端为所述限幅单元的输入端的第一端子，所述第十三电阻的第二端和所述第十四电阻的第一端共接作为所述限幅单元的输出端的第二端子，所述第十二电阻的第二端和所述第十四电阻的第二端共接作于地。

在一个实施例中，还包括模拟麦克风接入模块，所述模拟麦克风接入模块与所述模拟麦克风模块和所述采样模块连接，所述模拟麦克风接入模块用于采集所述第二音频信号并传输到所述采样模块。

在一个实施例中，所述模拟麦克风接入模块包括：滤波单元，所述滤波单元的第一端外接偏置电压，所述滤波单元的第二端接地，所述滤波单元用于将所述偏置电压滤波后输出所述模拟麦克风模块；低通滤波单元，所述低通滤波单元的第一端与所述模拟麦克风模块的正极连接，所述低通滤波单元的第二端与所述模拟麦克风模块的负极连接，所述低通滤波单元用于滤除所述第二音频信号的高频干扰成分；第二射频干扰滤除单元，所述第二射频干扰滤除单元的第一输入端与所述模拟麦克风模块的正极连接，所述第二射频干扰滤除单元的第二输入端与所述模拟麦克风模块的负极连接，所述第二射频干扰滤除单元用于滤除所述第二音频信号的射频干扰成分；直流偏置单元，所述直流偏置单元的电源端与滤波单元的第一端和所述偏置电压连接，所述直流偏置单元的地端接地，所述直流偏置单元的第一输出端与所述模拟麦克风模块的正极连接，所述直流偏置单元的第二输出端与所述模拟麦克风模块的负极连接，所述直流偏置单元用于为所述模拟麦克风模块提供直流偏置；缓冲单元，所述缓冲单元的第一输入端与所述模拟麦克风模块的正极和所述直流偏置单元的第一输出端连接，所述缓冲单元的第二输入端与所述模拟麦克风模块的负极和所述直流偏置单元的第二输出端连接，所述缓冲单元用于缓冲所述直流偏置单元带来的电流冲击；以及第三隔直单元，所述第三隔直单元的第一输入端与所述缓冲单元的第一输出端和所述采样模块的第一差分输入端的第一端子连接，所述第三隔直单元的第二输入端与所述缓冲单元的第二输出端和所述采样模块的第一差分输入端的第二端子连接，所述第三隔直单元用于隔离所述第二音频信号的直流成分后输出所述第二音频信号到所述采样模块。

在一个实施例中，所述直流偏置单元包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻以及第十电容，所述第十五电阻的第一端为所述直流偏置单元的电源端，所述第十五电阻的第二端与所述第十电容的第一端和所述第十六电阻的第一端连接，所述第十六电阻的第二端为所述直流偏置单元的第一输出端，所述第十七电阻的第一端为所述直流偏置单元的第二输出端，所述第十七电阻的第二端与所述第十八电阻的第一端和所述第十电容的第二端连接，所述第十八电阻的第二端为所述直流偏置单元的地端。

本发明实施例的第二方面提供了一种语音音响拾音装置，包括：喇叭和如本发明实施例的第一方面所述的任一语音音响拾音电路。

上述的语音音响拾音电路及装置，包括控制模块、回声采集模块、采样模块、模拟麦克风模块、数字功放模块以及数字麦克风模块，通过采样模块将回声采集模块采集到的第一音频信号和模拟麦克风模块采集到的包括语音指令和喇叭播放的第一音频的外界声音传输到控制模块再由控制模块对其进行消声处理从而获得语音指令，并通过控制模块对数字功放模块反馈到控制模块的反馈信号和数字麦克风模块采集到的包括语音指令和喇叭播放的第一音频的外界声音进行消声处理从而获得语音指令，实现了在有喇叭播放的情况下仍能准确获取语音指令且能通过不同方式获得语音指令，解决了传统技术方案中存在的选择单一、不同场景适应性差以及语音操控能力差的问题。

附图说明

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。

图1为本发明一实施例提供的语音音响拾音电路的电路示意图；

图2为图1所示的语音音响拾音电路中数字麦克风模块的示例电路原理图；

图3为图1所示的语音音响拾音电路中采样模块的示例电路原理图；

图4为图1所示的语音音响拾音电路中数字功放模块的示例电路原理图；

图5为图1所示的语音音响拾音电路中回声采集模块的示例电路原理图；

图6为图5所示的回声采集模块的具体示例电路原理图；

图7为本发明一实施例提供的另一语音音响拾音电路的电路示意图；

图8为图7所示的语音音响拾音电路中模拟麦克风接入模块的示例电路原理图；

图9为图8所示的模拟麦克风接入模块的具体示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明实施例提供的语音音响拾音电路的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本实施例中的语音音响拾音电路，与喇叭100连接，语音音响拾音电路包括：模拟麦克风模块200、数字麦克风模块300、控制模块400、回声采集模块500、采样模块600以及数字功放模块700，模拟麦克风模块200的输出端与采样模块600连接，数字麦克风模块300与控制模块400连接，控制模块400与数字麦克风模块300、采样模块600以及数字功放模块700连接，采样模块600与模拟麦克风模块200、回声采集模块500以及控制模块400连接，数字功放模块700与控制模块400和喇叭100连接；数字功放模块700用于将控制模块400输出的第一信号转换为第一音频信号、将第一音频信号传输到喇叭100以及根据第一音频信号生成反馈信号并传输到控制模块400；回声采集模块500用于采集第一音频信号；模拟麦克风模块200用于采集外界声音并转换为第二音频信号，外界声音包括语音指令和喇叭100根据第一音频信号播放的第一音频；采样模块600用于将回声采集模块500采集的第一音频信号转换为第一数字信号、将第二音频信号转换为第二数字信号以及将第一数字信号和第二数字信号传输到控制模块400；数字麦克风模块300用于采集外界声音并转换为第三数字信号后传输到控制模块400中；控制模块400根据第一预设规则对第一数字信号和第二数字信号进行消声处理以获得语音指令，或者根据第二预设规则对反馈信号和第三数字信号进行消声处理以获得语音指令。

应理解，模拟麦克风模块200可以由一个或者两个及以上模拟麦克风构成；数字麦克风模块300可以由一个或者两个及以上数字麦克风构成；控制模块400可以由微处理器构成；数字功放模块700可以由数字功放集成芯片、电阻、电容以及磁珠等构成；回声采集模块500可以由具备滤波和抗干扰等功能的一个或者器件或者芯片构成；采样模块600可以由模数转换芯片U1构成；第一预设规则可以为减法处理规则，即通过将包括语音指令和第一音频的第二音频信号转换过来的第二数字信号和包括第一音频的第一音频信号转换过来的第一数字信号做减法处理，从而得到语音指令；第二预设规则与第一预设规则同理；在本实施例中，根据第二数字信号和第三数字信号的信号强度来设定第一预设规则和第二预设规则的优先级，可选的，在其他实施例中还可以根据应用场景的需求而设定第一预设规则和第二预设规则的优先级。

本实施例中的语音音响拾音电路，包括控制模块400、回声采集模块500、采样模块600、模拟麦克风模块200、数字功放模块700以及数字麦克风模块300，通过采样模块600将回声采集模块500采集到的第一音频信号和模拟麦克风模块200采集到的包括语音指令的外界声音传输到控制模块400再由控制模块400对其进行消声处理从而获得语音指令，并通过控制模块400对数字功放模块700反馈到控制模块400的反馈信号和数字麦克风模块300采集到的包括语音指令和喇叭100播放的第一音频的外界声音进行消声处理从而获得语音指令，实现了在有喇叭100播放的情况下仍能准确获取语音指令且能通过不同方式获得语音指令，解决了传统技术方案中存在的选择单一、不同场景适应性差以及语音操控能力差的问题。

应理解，本实施例中的语音音响拾音电路还可以包括语音交互模块，语音交互模块与控制模块400和另一模拟麦克风模块200连接，语音交互模块用于对另一模拟麦克风模块200的输入信号进行降噪滤波等处理后输入到控制模块400中，语音交互模块可以由支持I2S(Inter-IC Sound，集成电路内置音频总线)的其他模块构成，例如ASR-02系列模块。

应理解，本实施例中的语音音响拾音电路还可以包括无线模块、存储模块、串行接口模块以及供电模块等，无线模块、存储模块、串行接口模块以及供电模块与控制模块400连接，无线模块可以由蓝牙模组和/或WIFI模组构成；存储模块可以由存储器构成；串行接口模块可以由USB接口构成；供电模块可以由电池构成。

请参阅图2，在一个实施例中，本实施例中的数字麦克风模块300包括支持PDM(Pulse Density Modulation，脉冲密度调制)协议的一个或两个及以上数字麦克风，数字麦克风模块300内部信号经过模拟预放大器放大及PDM调制器调制后输出高速率的单比特信号。请参阅图2，图2所示的数字麦克风模块300包括第一数字麦克风310和第二数字麦克风模块320，控制模块400输出主时钟信号PDM_DCLK给第一数字麦克风310和第二数字麦克风模块320，数据线PDM_DIN0上的1比特数据在主时钟信号PDM_DCLK的上升沿或下降沿时有效。当数字麦克风模块300支持双声道操作时，一个数字麦克风在主时钟的上升沿时数据线上的数据有效，另一个数字麦克风在下降沿时有效，在非有效边沿，数据输出是高阻抗。两个数字麦克风的数据线及时钟线连接在一起，通过连接器J12及连接器J13的PIN2脚的高低电平区分不同数字麦克风。

请参阅图3，在一个实施例中，采样模块600包括：模数转换芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一磁珠FB1、第二磁珠FB2、第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3，模数转换芯片U1的各对差分信号输入端与模拟麦克风模块200和喇叭100连接，模数转换芯片U1的总线端与控制模块400的总线端连接，模数转换芯片U1的总线地址配置端与第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端接地，第一电阻R1的第一端与第一磁珠FB1的第一端外接直流电压，第一磁珠FB1的第二端与第一电容C1的第一端和第二磁珠FB2的第一端连接，第一电容C1的第二端接地，第二磁珠FB2的第二端与第二电容C2的第一端和模数转换芯片U1的模拟电源端连接，第二电容C2的第二端接地，模数转换芯片U1的稳压端通过第三电容C3接地。

应理解，本实施例中的采样模块600的模数转换芯片U1采用TI的PCM1864四通道芯片，在其他实施例中，也可以采用其他的模数转换芯片U1。本实施例中的采样模块600采用差分方式，模数转换芯片U1的第一对差分信号输入端(PIN1和PIN3)接模拟麦克风模块200中的第一模拟麦克风MIC1的输入音频信号，模数转换芯片U1的第一对差分信号输入端(PIN1和PIN3)用于第一模拟麦克风MIC1与采样模块600之间的信号传输；模数转换芯片U1的第二对差分信号输入端(PIN2和PIN4)接模拟麦克风模块200中的第二模拟麦克风MIC2的输入音频信号，模数转换芯片U1的第二对差分信号输入端(PIN2和PIN4)用于第二模拟麦克风MIC2与采样模块600之间的信号传输；模数转换芯片U1的I2S接口(PIN15、PIN16、PIN17、PIN18)和I2C(Inter－Integrated Circuit，集成电路总线)接口(PIN23、PIN24)为模数转换芯片U1的总线端，用于采样模块600同控制模块400之间的数据传输；模数转换芯片U1的PIN25脚为I2C地址配置端，通过调节第一电阻R1和第二电阻R2可以进行不同的I2C地址配置，例如通过调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值或者通过选择贴装第一电阻R1或第二电阻R2的方式来控制I2C地址配置端的高低电平，从而实现配置不同的I2C地址配置端；模数转换芯片U1的PIN5脚可以用于为模拟麦克风模块200提供偏置电压。

请参阅图4，在一个实施例中，数字功放模块700包括：数字功放芯片U9、第三磁珠FB3、第四磁珠FB4、第五磁珠FB5、第六磁珠FB6、第三电阻R3以及第四电阻R4，数字功放芯片U9的信号输入输出端与控制模块400连接，数字功放芯片U9的第一差分输出对端的第一端子与第三磁珠FB3的第一端连接，数字功放芯片U9的第一差分输出对端的第二端子与第四磁珠FB4的第一端连接，第三磁珠FB3的第二端和第四磁珠FB4的第二端共接于第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端与喇叭100的正极连接连接，数字功放芯片U9的第二差分输出对端的第一端子与第五磁珠FB5的第一端连接，数字功放芯片U9的第二差分输出对端的第二端子与第六磁珠FB6的第一端连接，第五磁珠FB5的第二端和第六磁珠FB6的第二端共接于第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端与喇叭100的负极连接。

本实施例中的数字功放芯片U9选用的型号为AD82584F，在其他实施例中，也可以选用其他型号的数字功放芯片U9，数字功放芯片U9内部经均衡器调节后输出的第一音频信号的反馈信号回传给控制模块400，从而便于应用于需要做回声消除的人工智能音响设备。通过调节数字功放芯片U9输出端的外围电路可以实现单声道及双声道模式的切换，例如通过调节第三磁珠FB3、第四磁珠FB4、第五磁珠FB5以及第六磁珠FB6来实现单声道及双声道模式的切换。

请参阅图5，在一个实施例中，为了便于理解回声采集模块500的构成，本实施例以回声采集模块500为例，回声采集模块500包括：第一隔直单元511、多阶低通滤波单元512、限幅单元513、第一射频干扰滤除单元514、差分对内电容单元515以及第二隔直单元516；第一隔直单元511与喇叭100连接，多阶低通滤波单元512的输入端与第一隔直单元511的输出端连接，限幅单元513的输入端与多阶低通滤波单元512的输出端连接，限幅单元513的地端接地，第一射频干扰滤除单元514的输入端与限幅单元513的输出端连接，第一射频干扰滤除单元514的输出端接地，差分对内电容单元515与限幅单元513连接，第二隔直单元516与限幅单元513和采样模块600连接；第一隔直单元511用于隔离第一输出信号中的直流成分，多阶低通滤波单元512用于滤除第一音频信号中高频干扰成分，限幅单元513控制第一音频信号的输出幅度，第一射频干扰滤除单元514用于滤除第一音频信号中的射频干扰成分，差分对内电容单元515用于滤除第一音频信号的差分对内干扰成分，第二隔直单元516用于再次隔离第一音频信号的直流成分。

请参阅图6，在一个实施例中，第一隔直单元511包括有第十一电容C11和第十二电容C12，其中，第十一电容C11的第一端与喇叭100的正极连接，第十二电容C12的第一端与喇叭100的负极连接，第十一电容C11的第二端和第十二电容C12的第二端为第一隔直单元511的差分输出端。

请参阅图6，在一个实施例中，多阶低通滤波单元512包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8以及第九电容C9，第五电阻R5的第一端与第一隔直单元511的输出端的第一端子连接，第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第一端和第四电容C4的第一端连接，第六电阻R6的第二端与第七电阻R7的第一端和第五电容C5的第一端连接，第七电阻R7的第二端和第六电容C6的第一端共接作为多阶低通滤波单元512的输出端的第一端子，第八电阻R8的第一端与第一隔直单元511的输出端的第二端子连接，第八电阻R8的第二端与第九电阻R9的第一端和第七电容C7的第一端连接，第九电阻R9的第二端与第十电阻R10的第一端和第八电容C8的第一端连接，第十电阻R10的第二端与第九电容C9的第一端共接作为多阶低通滤波单元512的输出端的第二端子，第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端、第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端、第八电容C8的第二端、第九电容C9的第二端共接于地。

应理解，本实施例中的多阶低通滤波单元512通过采用电阻和电容组成的两个三阶低通滤波通道，可以使得第一输出信号在目标通带内衰减最小，目标通带外衰减坡度最大，从而获得第一目标信号。

请参阅图6，在一个实施例中，限幅单元513包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13以及第十四电阻R14，第十一电阻R11的第一端为限幅单元513的输入端的第一端子，第十一电阻R11的第二端和第十二电阻R12的第一端共接作为限幅单元513的输出端的第一端子，第十三电阻R13的第一端为限幅单元513的输入端的第一端子，第十三电阻R13的第二端和第十四电阻R14的第一端共接作为限幅单元513的输出端的第二端子，第十二电阻R12的第二端和第十四电阻R14的第二端共接作于地。

请参阅图6，在一个实施例中，第一射频干扰滤除单元514包括第十三电容C13和第十四电容C14，第十三电容C13的第一端与限幅单元513的输出端的第一端子连接，第十四电容C14的第一端与限幅单元513的输出端的第二端子连接，第十三电容C13的第二端和第十四电容C14的第二端接地。

请参阅图6，在一个实施例中，差分对内电容单元515包括第十五电容C15，在其他实施例中，差分对内电容单元515可以包括并联或者串联的电容。

请参阅图6，在一个实施例中，第二隔直单元516包括第十六电容C16和第十七电容C17，第十六电容C16的第一端与限幅单元513的输出端的第一端子连接，第十六电容C16的第二端与采样模块600连接，第十七电容C17的第一端与限幅单元513的输出端的第二端子连接，第十七电容C17的第二端与采样模块600连接。

请参阅图7，在一个实施例中，还包括模拟麦克风接入模块800，模拟麦克风接入模块800与模拟麦克风模块200连接，模拟麦克风接入模块800模拟麦克风接入模块800用于采集第二音频信号并传输到采样模块600。

请参阅图8，为了便于理解模拟麦克风接入模块800的构成，本实施例以模拟麦克风接入模块800为例。模拟麦克风接入模块800包括：滤波单元811、低通滤波单元812、第二射频干扰滤除单元813、直流偏置单元814、缓冲单元815以及第三隔直单元816，滤波单元811的第一端外接偏置电压MIC-BIAS，滤波单元811的第二端接地，低通滤波单元812的第一端与模拟麦克风模块200的正极连接，低通滤波单元812的第二端与模拟麦克风模块200的负极连接，第二射频干扰滤除单元813的第一输入端与模拟麦克风模块200的正极连接，第二射频干扰滤除单元813的第二输入端与模拟麦克风模块200的负极连接，直流偏置单元814的电源端与滤波单元811的第一端和偏置电压MIC-BIAS连接，直流偏置单元814的地端接地，直流偏置单元814的第一输出端与模拟麦克风模块200的正极连接，直流偏置单元814的第二输出端与模拟麦克风模块200的负极连接，缓冲单元815的第一输入端与模拟麦克风模块200的正极和直流偏置单元814的第一输出端连接，缓冲单元815的第二输入端与模拟麦克风模块200的负极和直流偏置单元814的第二输出端连接，第三隔直单元816的第一输入端与缓冲单元815的第一输出端和采样模块600的第一差分输入端的第一端子连接，第三隔直单元816的第二输入端与缓冲单元815的第二输出端和采样模块600的第一差分输入端的第二端子连接；滤波单元811用于将偏置电压MIC-BIAS滤波后输出模拟麦克风模块200；低通滤波单元812用于滤除第二音频信号的高频干扰成分；第二射频干扰滤除单元813用于滤除第二音频信号的射频干扰成分；直流偏置单元814用于为模拟麦克风模块200提供直流偏置；缓冲单元815用于缓冲直流偏置单元814带来的电流冲击；以及第三隔直单元816用于隔离第二音频信号的直流成分后输出到采样模块600。

请参阅图9，在一个实施例中，滤波单元811包括第十八电容C18和第十九电容C19，第十八电容C18的第一端和第十九电容C19的第一端与偏置电压MIC-BIAS连接，第十八电容C18的第二端和第十九电容C19的第二端共接于地。

请参阅图9，在一个实施例中，低通滤波单元812包括第十九电阻R19和第二十电容C20，第十九电阻R19的第一端与模拟麦克风模块200的负极连接，第二十电容C20的第一端与模拟麦克风模块200的正极连接，第十九电阻R19的第二端与第二十电容C20的第二端连接。

请参阅图9，在一个实施例中，第二射频干扰滤除单元813包括第二十一电容C21和第二十二电容C22，第二十一电容C21的第一端与模拟麦克风模块200的正极连接，第二十二电容C22的第一端与模拟麦克风模块200的负极连接，第二十一电容C21的第二端和第二十二电容C22的第二端共接于地。

请参阅图9，在一个实施例中，直流偏置单元814包括第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18以及第十电容C10，第十五电阻R15的第一端为直流偏置单元814的电源端，第十五电阻R15的第二端与第十电容C10的第一端和第十六电阻R16的第一端连接，第十六电阻R16的第二端为直流偏置单元814的第一输出端，第十七电阻R17的第一端为直流偏置单元814的第二输出端，第十七电阻R17的第二端与第十八电阻R18的第一端和第十电容C10的第二端连接，第十八电阻R18的第二端为直流偏置单元814的地端。

请参阅图9，在一个实施例中，缓冲单元815包括第七磁珠FB7和第八磁珠FB8，第七磁珠FB7的第一端为缓冲单元815的第一输入端，第七磁珠FB7的第二端为缓冲单元815的第一输出端，第八磁珠FB8的第一端为缓冲单元815的第二输入端，第八磁珠FB8的第二端为缓冲单元815的第二输出端。

请参阅图9，在一个实施例中，第三隔直单元816包括第二十三电容C23和第二十四电容C24，第二十三电容C23的第一端为第三隔直单元816的第一输入端，第二十四电容C24的第一端为第三隔直单元816的第二输入端。

请参阅图9，在一个实施例中，还包括防静电单元817，防静电单元817包括第一双向瞬变抑制二极管D1和第二双向瞬变抑制二极管D2，第一双向瞬变抑制二极管D1的第一端与模拟麦克风模块200的正极连接，第二双向瞬变抑制二极管D2的第一端与模拟麦克风模块200的负极连接，第一双向瞬变抑制二极管D1的第二端接地，第二双向瞬变抑制二极管D2的第二端接地。

本发明实施例的第二方面提供了一种语音音响拾音装置，其特征在于，包括：喇叭100和如本发明实施例的第一方面的语音音响拾音电路。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种语音音响拾音电路，与喇叭连接，其特征在于，所述语音音响拾音电路包括：

控制模块；

数字功放模块，所述数字功放模块与所述喇叭和所述控制模块连接，所述数字功放模块用于将所述控制模块输出的第一信号转换为第一音频信号、将所述第一音频信号传输到所述喇叭以及根据所述第一音频信号生成反馈信号并传输到所述控制模块；

回声采集模块，所述回声采集模块与所述喇叭的输入端和所述数字功放模块的输出端连接，所述回声采集模块用于采集所述第一音频信号；

模拟麦克风模块，所述模拟麦克风模块用于采集外界声音并转换为第二音频信号，所述外界声音包括语音指令和所述喇叭根据所述第一音频信号播放的第一音频；

采样模块，所述采样模块与所述控制模块、所述模拟麦克风模块以及所述回声采集模块连接，所述采样模块用于将所述回声采集模块采集的第一音频信号转换为第一数字信号、将所述第二音频信号转换为第二数字信号以及将所述第一数字信号和所述第二数字信号传输到所述控制模块；以及

数字麦克风模块，所述数字麦克风模块与所述控制模块连接，所述数字麦克风模块用于采集所述外界声音并转换为第三数字信号后传输到所述控制模块中；

所述控制模块根据第一预设规则对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行消声处理以获得所述语音指令，或者根据第二预设规则对所述反馈信号和所述第三数字信号进行消声处理以获得所述语音指令；所述第一预设规则为减法处理规则，通过将所述第二数字信号和所述第一数字信号做减法处理到所述语音指令；

还包括模拟麦克风接入模块，所述模拟麦克风接入模块与所述模拟麦克风模块和所述采样模块连接，所述模拟麦克风接入模块用于采集所述第二音频信号并传输到所述采样模块；

所述模拟麦克风接入模块包括：

滤波单元，所述滤波单元的第一端外接偏置电压，所述滤波单元的第二端接地，所述滤波单元用于将所述偏置电压滤波后输出所述模拟麦克风模块；

低通滤波单元，所述低通滤波单元的第一端与所述模拟麦克风模块的正极连接，所述低通滤波单元的第二端与所述模拟麦克风模块的负极连接，所述低通滤波单元用于滤除所述第二音频信号的高频干扰成分；

第二射频干扰滤除单元，所述第二射频干扰滤除单元的第一输入端与所述模拟麦克风模块的正极连接，所述第二射频干扰滤除单元的第二输入端与所述模拟麦克风模块的负极连接，所述第二射频干扰滤除单元用于滤除所述第二音频信号的射频干扰成分；

直流偏置单元，所述直流偏置单元的电源端与滤波单元的第一端和所述偏置电压连接，所述直流偏置单元的地端接地，所述直流偏置单元的第一输出端与所述模拟麦克风模块的正极连接，所述直流偏置单元的第二输出端与所述模拟麦克风模块的负极连接，所述直流偏置单元用于为所述模拟麦克风模块提供直流偏置；

缓冲单元，所述缓冲单元的第一输入端与所述模拟麦克风模块的正极和所述直流偏置单元的第一输出端连接，所述缓冲单元的第二输入端与所述模拟麦克风模块的负极和所述直流偏置单元的第二输出端连接，所述缓冲单元用于缓冲所述直流偏置单元带来的电流冲击；以及

第三隔直单元，所述第三隔直单元的第一输入端与所述缓冲单元的第一输出端和所述采样模块的第一差分输入端的第一端子连接，所述第三隔直单元的第二输入端与所述缓冲单元的第二输出端和所述采样模块的第一差分输入端的第二端子连接，所述第三隔直单元用于隔离所述第二音频信号的直流成分后输出所述第二音频信号到所述采样模块。

2.如权利要求1所述的语音音响拾音电路，其特征在于，所述采样模块包括：模数转换芯片、第一电阻、第二电阻、第一磁珠、第二磁珠、第一电容、第二电容以及第三电容，所述模数转换芯片的各对差分信号输入端与所述模拟麦克风模块和所述喇叭连接，所述模数转换芯片的总线端与所述控制模块的总线端连接，所述模数转换芯片的总线地址配置端与所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一电阻的第一端与所述第一磁珠的第一端外接直流电压，所述第一磁珠的第二端与所述第一电容的第一端和所述第二磁珠的第一端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第二磁珠的第二端与所述第二电容的第一端和所述模数转换芯片的模拟电源端连接，所述第二电容的第二端接地，所述模数转换芯片的稳压端通过所述第三电容接地。

3.如权利要求1所述的语音音响拾音电路，其特征在于，所述数字功放模块包括：数字功放芯片、第三磁珠、第四磁珠、第五磁珠、第六磁珠、第三电阻以及第四电阻，所述数字功放芯片的信号输入输出端与所述控制模块连接，所述数字功放芯片的第一差分输出对端的第一端子与所述第三磁珠的第一端连接，所述数字功放芯片的第一差分输出对端的第二端子与所述第四磁珠的第一端连接，所述第三磁珠的第二端和所述第四磁珠的第二端共接于所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端与所述喇叭的正极连接，所述数字功放芯片的第二差分输出对端的第一端子与所述第五磁珠的第一端连接，所述数字功放芯片的第二差分输出对端的第二端子与所述第六磁珠的第一端连接，所述第五磁珠的第二端和所述第六磁珠的第二端共接于所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端与所述喇叭的负极连接。

4.如权利要求1所述的语音音响拾音电路，其特征在于，所述回声采集模块包括：

第一隔直单元，所述第一隔直单元与所述喇叭连接，所述第一隔直单元用于隔离所述第一音频信号中的直流成分；

多阶低通滤波单元，所述多阶低通滤波单元的输入端与所述第一隔直单元的输出端连接，所述多阶低通滤波单元用于滤除所述第一音频信号中高频干扰成分；

限幅单元，所述限幅单元的输入端与所述多阶低通滤波单元的输出端连接，所述限幅单元的地端接地，所述限幅单元用于控制所述第一音频信号的输出幅度；

第一射频干扰滤除单元，所述第一射频干扰滤除单元的输入端与限幅单元的输出端连接，所述第一射频干扰滤除单元的输出端接地，所述第一射频干扰滤除单元用于滤除所述第一音频信号中的射频干扰成分；

差分对内电容单元，所述差分对内电容单元与所述限幅单元连接，所述差分对内电容单元用于滤除所述第一音频信号的差分对内干扰成分；以及

第二隔直单元，所述第二隔直单元与所述限幅单元和所述采样模块连接，所述第二隔直单元用于再次隔离所述第一音频信号的直流成分。

5.如权利要求4所述的语音音响拾音电路，其特征在于，所述多阶低通滤波单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容以及第九电容，所述第五电阻的第一端与所述第一隔直单元的输出端的第一端子连接，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端和所述第四电容的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端和所述第五电容的第一端连接，所述第七电阻的第二端和所述第六电容的第一端共接作为所述多阶低通滤波单元的输出端的第一端子，所述第八电阻的第一端与所述第一隔直单元的输出端的第二端子连接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端和所述第七电容的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端和所述第八电容的第一端连接，所述第十电阻的第二端与所述第九电容的第一端共接作为所述多阶低通滤波单元的输出端的第二端子，所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端、所述第六电容的第二端、所述第七电容的第二端、所述第八电容的第二端、所述第九电容的第二端共接于地。

6.如权利要求4所述的语音音响拾音电路，其特征在于，所述限幅单元包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻，所述第十一电阻的第一端为所述限幅单元的输入端的第一端子，所述第十一电阻的第二端和所述第十二电阻的第一端共接作为所述限幅单元的输出端的第一端子，所述第十三电阻的第一端为所述限幅单元的输入端的第一端子，所述第十三电阻的第二端和所述第十四电阻的第一端共接作为所述限幅单元的输出端的第二端子，所述第十二电阻的第二端和所述第十四电阻的第二端共接作于地。

7.如权利要求1所述的语音音响拾音电路，其特征在于，所述直流偏置单元包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻以及第十电容，所述第十五电阻的第一端为所述直流偏置单元的电源端，所述第十五电阻的第二端与所述第十电容的第一端和所述第十六电阻的第一端连接，所述第十六电阻的第二端为所述直流偏置单元的第一输出端，所述第十七电阻的第一端为所述直流偏置单元的第二输出端，所述第十七电阻的第二端与所述第十八电阻的第一端和所述第十电容的第二端连接，所述第十八电阻的第二端为所述直流偏置单元的地端。

8.一种语音音响拾音装置，其特征在于，包括：喇叭和如权利要求1-7任意一项所述的语音音响拾音电路。