CN110913292A - 一种用于麦克风降噪的隔音套及麦克风结构 - Google Patents

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刘兵
张飞
孙振奎
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
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Abstract

一种用于麦克风降噪的隔音套,包括拾音腔1,所述拾音腔1为两端开口的锥形,所述拾音腔1较小的底部开口与顶部开口的麦克风容纳腔4连接,所述拾音腔1和麦克风容纳腔4均为隔音材料包围形成。本发明还公开了一种麦克风结构,包括如前所述的隔音套,及位于麦克风容纳腔4内且音头朝向拾音腔1和麦克风容纳腔4连接处的麦克风。本发明在胶套前端设计了锥型拾音器腔体，有效的提升了麦克风对前端拾音效果,锥形结构同时抑制了低角度噪声，在语音识别应用环境下降噪效果明显，提高了后端识别率,本发明结构简单、成本低廉,可以拆装使用,便于安装在各种麦克风设备上。

Description

一种用于麦克风降噪的隔音套及麦克风结构
技术领域
本发明属于音频技术领域，涉及音频信号获取技术,具体涉及一种用于麦克风降噪的隔音套及麦克风结构。
背景技术
麦克风，学名为传声器，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，麦克风由最初通过电阻转换声电发展为电感、电容式转换，大量新的麦克风技术逐渐发展起来，这其中包括铝带、动圈等麦克风，以及当前广泛使用的电容麦克风和驻极体麦克风等。
传统应用中,麦克风一般用于将声音信号转化为电信号,电信号被储存或随即进行放大转化为音频信号,再通过喇叭播放;为便于采集声音,麦克风音头一般为圆柱形,可以收集各个角度的声音,在进行环境声音采集时,各个角度的声音都进入麦克风一般不会造成困扰,但对于人工智能的语音识别而言,语音识别设备不仅要录入声音,而且要对声音中的噪音进行剔除,识别出语音包含的语义,麦克风在将声音信号转化为电信号后,其中叠加的噪音信号在后期难以甄别,造成对语音语义的判断失误,此时噪音的录入对后续信号处理造成了严重影响。
发明内容
为开发出一种适用于语音识别中声音采集的麦克风，本发明公开了一种用于麦克风降噪的隔音套及麦克风结构。
本发明所述用于麦克风降噪的隔音套,包括拾音腔,所述拾音腔为两端开口的锥形,所述拾音腔较小的底部开口与顶部开口的麦克风容纳腔连接,所述拾音腔和麦克风容纳腔均为隔音材料包围形成。
优选的, 所述麦克风容纳腔为两端开口的管形,底部被隔音材料制成的可拆卸隔离件封闭。
优选的,所述拾音腔较小的底部开口与麦克风容纳腔之间设置有垫环,所述垫环中央开有传音孔。
优选的，所述隔音材料为橡胶。
进一步的，所述垫环的环宽度为1-3毫米。
优选的，所述锥形腔内表面具有反射层。
优选的，锥形拾音腔的母线与水平方向夹角为45度。
本发明还公开了一种麦克风结构,包括如前所述的隔音套,及位于麦克风容纳腔内且音头朝向拾音腔和麦克风容纳腔连接处的麦克风。
本发明在胶套前端设计了锥型拾音器腔体，有效的提升了麦克风对前端拾音效果,锥形结构同时抑制了低角度噪声，在语音识别应用环境下降噪效果明显，提高了后端识别率,本发明结构简单、成本低廉,可以拆装使用,便于安装在各种麦克风设备上。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式结构示意图,图中附图标记名称为:
1-拾音腔,2-垫环2,3-隔音壁,4-麦克风容纳腔,5-传音孔,6-音头,71-目标声源，72-噪音源,8-隔离件。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述用于麦克风降噪的隔音套,包括拾音腔1,所述拾音腔1为两端开口的锥形,所述拾音腔1较小的底部开口与顶部开口的麦克风容纳腔4连接,所述拾音腔1和麦克风容纳腔4均为隔音材料包围形成。
本发明用于进行语音信息的收集，在自然环境下，外界声源不仅有希望采集的目标声源，还通常有其他各种噪声源。
对于具备人工智能语音识别功能的产品，目前的识别技术通常是希望使用者正对产品的麦克风方向，在一般情况下，使用者的使用喜好也会正对产品的麦克风方向；例如一台可声音控制的电视机，使用者通常在电视机正面对电视机发出语音指令对电视机进行操作。
在这些典型应用情况下，可以把用于语音识别的麦克风安装在产品的正面或醒目位置，提示使用者正对麦克风发音。
因此在多数情况下，目标声源71位于麦克风音头正前方的一定角度范围内，而在偏离麦克风音头角度较大的区域所发出的声音，通常均为噪音。
基于上述应用场景，本发明所公开的用于麦克风降噪的隔音套,包括拾音腔1,所述拾音腔1为两端开口的锥形,所述拾音腔1较小的底部开口与顶部开口的麦克风容纳腔4连接；麦克风位于麦克风容纳腔4内，其用于声音收集的音头朝向拾音腔1方向。
如图1所示，目标声源71位于拾音腔1的大口前方，目标声源71的中心发声方向与拾音腔1大口所处平面的夹角一般较大或等于九十度，进入锥形拾音腔1后，大部分或全部被锥形拾音腔1侧壁反射，反射后回波仍然位于拾音腔1内或从拾音腔1的小口进入；位于拾音腔1内形成混响，加强了目标声源71强度，从拾音腔1小口进入则直接被麦克风的音头收集，也使得目标声源71的收集效果加强。锥形拾音腔的母线与水平方向夹角优选为45度，正前方声源声波被侧壁反射后指向拾音腔中央，混响效果最高，可以使处于拾音腔正前方的声源声音收集效率最大。
而位于拾音腔1大口边缘附近或更远离的噪声源的中心发声方向与拾音腔1大口所处平面的夹角一般较小，进入锥形拾音腔1后，大部分被锥形拾音腔1侧壁反射出拾音腔1，使其不会被麦克风音头收集；因此锥形腔设计可以加强位于麦克风正前方的目标声源71声音收集，而削弱不位于麦克风正前方的噪声源声音收集，利用物理结构实现了噪声过滤。锥形腔内表面可以设置反射层，例如对材料表面进行光滑处理或额外粘贴一层硬质光滑材料层如聚乙烯薄膜等。
麦克风容纳腔4用于固定容纳麦克风并屏蔽从麦克风侧后方和后方传来的噪声，麦克风容纳腔4可以是整体封闭结构，也可以是两端开口的管形,底部被隔音材料制成的可拆卸隔离件8封闭，方便从底部引线将麦克风的电信号引出。
容纳腔和拾音腔1可以是一个整体，外壁为整体成型的隔音壁3如橡胶或其他高分子树脂材料等包围卷制而成。橡胶材料不仅隔音，而且较为柔软，具有一定的防震效果。
图1所示的具体实施方式中，所述拾音腔1较小的底部开口与麦克风容纳腔4之间设置有垫环2,所述垫环2中央开有传音孔5，垫环2的作用主要是防尘，锥形腔收集的灰尘一般集中在底部边沿，设置垫环2可以减少灰尘进入麦克风，垫环2宽度不宜宽，一般在1-3毫米为宜。
本发明在胶套前端设计了锥型拾音器腔体，有效的提升了麦克风对前端拾音效果,锥形结构同时抑制了低角度噪声，在语音识别应用环境下降噪效果明显，提高了后端识别率,本发明结构简单、成本低廉,可以拆装使用,便于安装在各种麦克风设备上。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于麦克风降噪的隔音套,其特征在于,包括拾音腔（1）,所述拾音腔（1）为两端开口的锥形,所述拾音腔（1）较小的底部开口与顶部开口的麦克风容纳腔（4）连接,所述拾音腔（1）和麦克风容纳腔（4）均为隔音材料包围形成。
2.如权利要求1所述的用于麦克风降噪的隔音套，其特征在于, 所述麦克风容纳腔（4）为两端开口的管形,底部被隔音材料制成的可拆卸隔离件（8）封闭。
3.如权利要求1所述的用于麦克风降噪的隔音套，其特征在于,所述拾音腔（1）较小的底部开口与麦克风容纳腔（4）之间设置有垫环（2）,所述垫环（2）中央开有传音孔（5）。
4.如权利要求1或2所述的用于麦克风降噪的隔音套，其特征在于，所述隔音材料为橡胶。
5.如权利要求3所述的用于麦克风降噪的隔音套，其特征在于，所述垫环（2）的环宽度为1-3毫米。
6.如权利要求1所述的用于麦克风降噪的隔音套，其特征在于，所述锥形腔内表面具有反射层。
7.如权利要求1所述的用于麦克风降噪的隔音套，其特征在于，锥形拾音腔的母线与水平方向夹角为45度。
8.一种麦克风结构，其特征在于,包括如权利要求1至7任意一项所述的隔音套,及位于麦克风容纳腔（4）内且音头朝向拾音腔（1）和麦克风容纳腔（4）连接处的麦克风。
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