CN113207064B - 英语跟读学习用信号去噪电路 - Google Patents
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Abstract
本发明英语跟读学习用信号去噪电路，去噪主电路接收主机拾音器咪头感应的语音信号，经瞬态抑制+阻抗匹配+选频+陷波或移相陷波+差动滤除噪源噪声和串扰噪声的去噪，提高语音信号音质的保真度，控制电路经计算出噪源信号和咪头信号的频率差、转换为电压、转换为正值，正值低时，正值一路调节可变选频电路选频的频率，另一路去调节陷波电路陷波的频率范围，减小其它频率信号的干扰，第三路驱动继电器K1线圈得电，控制移相电路接入进行移相后再陷波，噪源幅值信号接入差动放大电路，进行差动去噪，滤除噪源噪声和串扰噪声，根据噪源的频率幅值，针对性的去噪，更准确的还原了人声。
Description
技术领域
本发明属于英语跟读技术领域，尤其涉及英语跟读学习用信号去噪电路。
背景技术
为了提高听力口语训练，市场上出现了不同类型的跟读设备，主要包括主机扩音器、主机拾音器、主机处理器、主机显示屏、主机键盘鼠标，听、跟读适用于安静场所使用，尤其是主机拾音器在录音时，虽然也内置了放大、降噪、回声处理等电路，由于只采用简单的RLC选频网络，会出现噪音去除不干净的现象，尤其是在公共等噪声复杂无法确定的场所，会导致无法还原人声，会造成主机处理器无法准确的识别、纠正训练的问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供英语跟读学习用信号去噪电路，有效的解决了现有英语学习跟读设备主机拾音器去噪不干净的问题。
其技术方案是，包括主机拾音器，所述主机拾音器咪头接收的用户语音跟读信号经信号去噪电路去噪后进入前置音频放大级，其特征在于，所述信号去噪电路包括去噪主电路、控制电路，所述去噪主电路接收主机拾音器咪头感应的语音信号，经瞬态抑制二极管抑制，阻抗匹配网络匹配、可变选频后，再经陷波、差动去噪后进入前置音频放大级；
所述控制电路采用频率差电路计算出噪源信号和咪头信号的频率差，频率差信号再经转换为电压，再经电压绝对值电路转换为正值，正值低时，一路反馈调节至可变选频的频率和陷波的频率，另一路驱动三极管Q2导通、继电器K1线圈得电，控制进行移相后再陷波、差动滤除噪源噪声和串扰噪声。
本发明的有益效果：1，通过对主机拾音器咪头感应的语音信号进行瞬态抑制二极管抑制+阻抗匹配+选频+陷波或移相陷波+差动滤除噪源噪声和串扰噪声的去噪，提高语音信号音质的保真度；
2，采用频率差电路计算出噪源信号和咪头信号的频率差，频率差信号再经环路滤波器转换为电压，一路加到变容二极管DC1的负极，调节可变选频电路选频的频率，此处通过调节缩小选频的频率为主机拾音器咪头工作频率，另一路直接加到变容二极管DC4的负极，并经电阻R8和-3V耦合到场效应管T1的栅极，调节陷波电路陷波的频率范围，此处通过扩大陷波的频率，减小其它频率信号的干扰，第三路驱动继电器K1线圈得电，控制移相电路接入进行移相后再陷波，噪源幅值信号接入差动放大电路，进行差动去噪，滤除噪源噪声和串扰噪声，根据噪源的频率幅值，针对性的去噪，更准确的还原了人声。
附图说明
图1是本发明电路原理图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
以下结合说明书附图，对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
英语跟读学习用信号去噪电路，包括主机拾音器，所述主机拾音器咪头接收的用户语音跟读信号经信号去噪电路去噪后进入前置音频放大级，所述信号去噪电路包括去噪主电路、控制电路，所述去噪主电路接收主机拾音器咪头感应的语音信号，经瞬态抑制二极管抑制，阻抗匹配网络匹配、可变选频后，再经陷波、差动去噪后进入前置音频放大级，其中可变选频电路选频的频率、陷波电路陷波的频率、移相电路是否移相、差动去噪的噪源幅值接入由控制电路控制，提高语音信号音质的保真度；
所述控制电路采用频率差电路计算出噪源信号和咪头信号的频率差，频率差信号再经转换为电压，再经电压绝对值电路转换为正值，正值低时也即同频干扰时，一路加到变容二极管DC1的负极，调节可变选频电路选频的频率，为了避免丢失语音信号，通常设置频率范围宽于主机拾音器咪头工作频率，此处通过调节缩小选频的频率为主机拾音器咪头工作频率，另一路直接加到变容二极管DC4的负极，并经电阻R8和-3V耦合到场效应管T1的栅极，调节陷波电路陷波的频率范围，此处通过扩大陷波的频率，减小其它频率信号的干扰，第三路经电阻R14加到三极管Q2的基极，三极管Q2导通，继电器K1线圈得电，继电器K1-2常开触点、K1-3常开触点、K1-4常开触点闭合，继电器K1-1常闭触点断开，控制移相电路接入进行移相后再陷波，噪源幅值信号接入差动放大电路，进行差动去噪，滤除噪源噪声和串扰噪声，根据噪源的频率幅值，针对性的去噪，更准确的还原了人声。
在上述技术方案中，所述去噪主电路接收主机拾音器咪头感应的语音信号，将瞬态抑制二极管VD1、瞬态抑制二极管VD2分别接入主机拾音器咪头的正负极，抑制瞬态的冲击干扰，主机拾音器咪头的负极经电感L2和电容C1匹配网络匹配输出，主机拾音器咪头的正极经电感L1、电容C2组成的阻抗匹配网络匹配，阻抗匹配网络匹配用于一方面减小传输衰减，另一方面起到滤除语音信号中的杂波，电感L1、电容C4、电感L3、串联的电容C3和变容二极管DC1组成的可变选频电路选频后，选取主机拾音器咪头工作频率信号通过，抑制其它频率信号通过，再经电阻R4、电阻R5、电阻R8、以及场效应管T1、电容C5、电容C7、电容C8组成的陷波电路可变频率的陷波，对噪源信号的频率分量进行陷波，或者先经电阻R1-电阻R3、运算放大器AR2、电容C4和变容二极管DC2组成的移相电路移相，避免同频同相的干扰，再经电阻R4、电阻R5、电阻R8、以及场效应管T1、电容C5、电容C7、电容C8组成的陷波电路可变频率的陷波，其中可变选频电路选频的频率、陷波电路陷波的频率、移相电路是否移相由控制电路控制，最后进入运算放大器AR3、电阻R6、电阻R7组成的差动放大电路差动去噪后进入前置音频放大级，具体的，电感L1的次级感应到的串感干扰，经二极管D1整流后加到变容二极管DC1的负极，使陷波后信号经与串联的变容二极管DC1和电容C16谐振消除咪头串感干扰后经电阻R6进入运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的反相输入端接入主机拾音器咪头的负极经匹配网络匹配输出信号和由控制电路控制的噪源幅值信号，也即实现差动去噪后输出，通过对主机拾音器咪头感应的语音信号进行抑制+阻抗匹配+选频+陷波或移相陷波+差动滤除噪源噪声和串扰噪声的去噪，提高语音信号音质的保真度，包括电感L1、电感L2、瞬态抑制二极管VD1、瞬态抑制二极管VD2，电感L1的左端、瞬态抑制二极管VD2的上端接收咪头正极信号，电感L2的左端、瞬态抑制二极管VD1的上端接收咪头负极信号，电感L1的右端分别连接接地电容C2的一端、电容C4的一端，电感L2的右端连接接地电容C1的一端，电容C4的另一端分别连接接地电感L3的一端、变容二极管DC1的正极、继电器K1-1的常闭触点、继电器K1-2的常开触点，继电器K1-2的公共端分别连接电容C20的一端、电阻R1的一端，电容C20的另一端连接变容二极管DC2的负极，变容二极管DC2的正极分别连接接地电阻R2的一端、运算放大器AR2的同相输入端，电阻R1的另一端分别连接电阻R3的一端、运算放大器AR2的反向输入端，运算放大器AR2的输出端分别连接电阻R3的另一端、继电器K1-3的公共端，继电器K1-3的常开触点分别连接继电器K1-1的公共端、电容C6的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R4的一端、电容C5的一端，电阻R4的另一端分别连接接地电容C7的一端、电阻R5的一端，电容C5的另一端分别连接接地电阻R8的一端、电容C8的一端、MOS管T1的漏极，MOS管T1的源极连接地，MOS管T1的栅极分别连接接地电解电容E1的负极、电阻R20的一端、电阻R16的一端，电阻R16的另一端接-3V，电阻R20的另一端连接运算放大器AR1的输出端，电阻R5的另一端分别连接电容C8的另一端、电阻R6的一端、变容二极管DC3的正极，变容二极管DC3的负极分别连接接地电容C16的一端、二极管D1的负极，电阻R6的另一端分别连接电阻R7的一端、运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的反相输入端分别连接电感L2的右端、继电器K1-4公共端，继电器K1-4常开触点连接噪源幅值信号。
在上述技术方案中，所述控制电路采用电容C9-电容C12、可变电容CP1、三极管Q1、电感L3-电感L5组成的频率差电路计算出噪源信号（可有噪声测试仪测量给出）和咪头信号的频率差，频率差信号再经电阻R10和电阻R11、电容C13和电容C14组成的环路滤波器转换为电压，一路加到变容二极管DC1的负极，调节可变选频电路选频的频率，为了避免丢失语音信号，通常设置频率范围宽与主机拾音器咪头工作频率，此处通过调节缩小选频的频率为主机拾音器咪头工作频率，另一路直接加到变容二极管DC4的负极，并经电阻R8和-3V耦合到场效应管T1的栅极，调节陷波电路陷波的频率范围，此处通过扩大陷波的频率，减小其它频率信号的干扰，第三路经电阻R14加到三极管Q2的基极，三极管Q2导通，继电器K1线圈得电，继电器K1-2常开触点、K1-3常开触点、K1-4常开触点闭合，继电器K1-1常闭触点断开，控制移相电路接入进行移相后再陷波，噪源幅值信号接入差动放大电路，进行差动去噪，滤除噪源噪声和串扰噪声，包括电容C9，电容C9的一端连接噪源频率信号，电容C9的另一端分别连接接地电容C10的一端、接地电感L3的一端、电容C11的一端、三极管Q1的基极， 电容C11的另一端连接电容C4的另一端，三极管Q1的发射极通过电阻R9连接电源-15V，三极管Q1的集电极连接电容C12的一端，电容C12的另一端分别连接电感L5的一端、接地可变电容CP1的一端，电感L5的另一端分别连接电感L4的一端、电阻R10的一端，电感L4的另一端连接电源+15V，电阻R10的另一端分别连接电容C13的一端、二极管D3的负极、二极管D4的正极，电容C13的另一端分别连接接地电阻R11的一端、接地电容C14的一端，二极管D3的正极分别连接运算放大器AR1的反相输入端、电阻R13的一端，二极管D4的负极分别连接接地电阻R12的一端、运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的输出端分别连接电阻R13的另一端、电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极分别连接二极管D2的正极、继电器K1线圈的一端，二极管D2的负极、继电器K1线圈的另一端连接电源+12V，三极管Q2的集电极分别连接接地电阻R15的一端、接地电容C15的一端。
本发明具体使用时，去噪主电路接收主机拾音器咪头感应的语音信号，将瞬态抑制二极管VD1、VD2分别接入主机拾音器咪头的正负极，抑制瞬态的冲击干扰，主机拾音器咪头的负极经匹配网络匹配输出，主机拾音器咪头的正极经阻抗匹配网络匹配，阻抗匹配网络匹配用于一方面减小传输衰减，另一方面起到滤除语音信号中的杂波，可变选频电路选频后，选取主机拾音器咪头工作频率信号通过，抑制其它频率信号通过，再经陷波电路可变频率的陷波，对噪源信号的频率分量进行陷波，或者先经移相电路移相，避免同频同相的干扰，再经陷波电路可变频率的陷波，其中可变选频电路选频的频率、陷波电路陷波的频率、移相电路是否移相由控制电路控制，最后进入差动放大电路差动差动滤除噪源噪声和串扰噪声的去噪进入前置音频放大级，提高语音信号音质的保真度，控制电路采用频率差电路计算出噪源信号和咪头信号的频率差，频率差信号再经环路滤波器转换为电压，一路加到变容二极管DC1的负极，调节可变选频电路选频的频率，为了避免丢失语音信号，通常设置频率范围宽与主机拾音器咪头工作频率，此处通过调节缩小选频的频率为主机拾音器咪头工作频率，另一路直接加到变容二极管DC4的负极，并经电阻R8和-3V耦合到场效应管T1的栅极，调节陷波电路陷波的频率范围，此处通过扩大陷波的频率，减小其它频率信号的干扰，第三路驱动继电器K1线圈得电，控制移相电路接入进行移相后再陷波，噪源幅值信号接入差动放大电路，进行差动去噪，滤除噪源噪声和串扰噪声，根据噪源的频率幅值，针对性的去噪，更准确的还原了人声。
Claims (1)
1.英语跟读学习用信号去噪电路，包括主机拾音器，所述主机拾音器咪头接收的用户语音跟读信号经信号去噪电路去噪后进入前置音频放大级，其特征在于，所述信号去噪电路包括去噪主电路、控制电路，所述去噪主电路接收主机拾音器咪头感应的语音信号，经瞬态抑制二极管抑制，阻抗匹配网络匹配、可变选频后，再经陷波、差动去噪后进入前置音频放大级；
所述控制电路采用频率差电路计算出噪源信号和咪头信号的频率差，频率差信号再经转换为电压，再经电压绝对值电路转换为正值，正值低时，一路反馈调节至可变选频的频率和陷波的频率，另一路驱动三极管Q2导通、继电器K1线圈得电，控制进行移相后再陷波、差动滤除噪源噪声和串扰噪声；
所述去噪主电路包括电感L1、电感L2、瞬态抑制二极管VD1、瞬态抑制二极管VD2，电感L1的左端、瞬态抑制二极管VD2的上端接收咪头正极信号，电感L2的左端、瞬态抑制二极管VD1的上端接收咪头负极信号，电感L1的右端分别连接接地电容C2的一端、电容C4的一端，电感L2的右端连接接地电容C1的一端，电容C4的另一端分别连接接地电感L3的一端、变容二极管DC1的正极、继电器K1-1的常闭触点、继电器K1-2的常开触点，继电器K1-2的公共端分别连接电容C20的一端、电阻R1的一端，电容C20的另一端连接变容二极管DC2的负极，变容二极管DC2的正极分别连接接地电阻R2的一端、运算放大器AR2的同相输入端，电阻R1的另一端分别连接电阻R3的一端、运算放大器AR2的反向输入端，运算放大器AR2的输出端分别连接电阻R3的另一端、继电器K1-3的公共端，继电器K1-3的常开触点分别连接继电器K1-1的公共端、电容C6的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R4的一端、电容C5的一端，电阻R4的另一端分别连接接地电容C7的一端、电阻R5的一端，电容C5的另一端分别连接接地电阻R8的一端、电容C8的一端、MOS管T1的漏极，MOS管T1的源极连接地，MOS管T1的栅极分别连接接地电解电容E1的负极、电阻R20的一端、电阻R16的一端，电阻R16的另一端接-3V，电阻R20的另一端连接运算放大器AR1的输出端，电阻R5的另一端分别连接电容C8的另一端、电阻R6的一端、变容二极管DC3的正极，变容二极管DC3的负极分别连接接地电容C16的一端、二极管D1的负极，电阻R6的另一端分别连接电阻R7的一端、运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的反相输入端分别连接电感L2的右端、继电器K1-4公共端，继电器K1-4常开触点连接噪源幅值信号；
所述控制电路包括电容C9，电容C9的一端连接噪源频率信号，电容C9的另一端分别连接接地电容C10的一端、接地电感L3的一端、电容C11的一端、三极管Q1的基极， 电容C11的另一端连接电容C4的另一端，三极管Q1的发射极通过电阻R9连接电源-15V，三极管Q1的集电极连接电容C12的一端，电容C12的另一端分别连接电感L5的一端、接地可变电容CP1的一端，电感L5的另一端分别连接电感L4的一端、电阻R10的一端，电感L4的另一端连接电源+15V，电阻R10的另一端分别连接电容C13的一端、二极管D3的负极、二极管D4的正极，电容C13的另一端分别连接接地电阻R11的一端、接地电容C14的一端，二极管D3的正极分别连接运算放大器AR1的反相输入端、电阻R13的一端，二极管D4的负极分别连接接地电阻R12的一端、运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的输出端分别连接电阻R13的另一端、电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极分别连接二极管D2的正极、继电器K1线圈的一端，二极管D2的负极、继电器K1线圈的另一端连接电源+12V，三极管Q2的集电极分别连接接地电阻R15的一端、接地电容C15的一端。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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