CN201708909U - 超指向性话筒拾音处理装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种超指向性话筒拾音处理装置，其特征在于：所述装置包括发言拾音单元、噪音拾音单元以及音频处理电路，所述的发言拾音单元以及噪音拾音单元分别与音频处理电路的输入端相连。本实用新型话筒单元采用了独有的内置4个ECM话筒超级指向性45度狭角，从而实现了高精度的语音切换，和超强指向性。由于能够应对噪音水平的变动及独有的超指向性方式，即使在多种噪音混杂的情况下，也可以顺畅完整的传达发言内容，从而能够实现高保真的扩音效果。

Description

超指向性话筒拾音处理装置
技术领域    本实用新型涉及一种超指向性话筒拾音处理装置，该种话筒拾音处理装置可以使用在声音嘈杂，以及会议场所等拾音要求较高的场合。
背景技术    目前，市场上的话筒拾音频处理电路大都采用一个单指向性麦克风(MIC)进行采集声音，利用MIC的指向性特点，只有MIC指定角度内采集声音。超过采集角度的声音电平会很低，但是还有很多噪音被MIC采集。而一些会议场合会场声音比较嘈杂，发言者的声音没有进行噪音消减处理就被扬声器播放出来，噪音也被放大，导致会场声音更加杂乱，严重影响发言者的情绪和会议进程。
发明内容    为了解决现有话筒拾音处理电路的不足，本实用新型的目的在于提供一种改进的超指向性话筒拾音处理装置，其结构简单便捷，不仅可以将发言者的声音清晰采集又可以将背景噪音去除，无论在什么场合都能将发言者的声音完美播放。
本实用新型的目的是采用下述的技术方案来实现的：
一种超指向性话筒拾音处理装置，其特征在于：所述装置包括发言拾音单元、噪音拾音单元以及音频处理电路，所述的发言拾音单元以及噪音拾音单元分别与音频处理电路的输入端相连。
所述的发言拾音单元和噪音拾音单元设置在话筒杆上，噪音拾音单元设置在发言拾音单元的下方。
所述的发言拾音单元由三个驻极体话筒组成，该三个驻极体话筒沿着话筒杆长度方向排成一列正向安装在话筒杆上，如将话筒杆沿着长度方向由上往下放置时，其中用于正常接收发言者声音信号的驻极体话筒位于话筒杆的最上方，另外两个驻极体话筒则位于在话筒杆上用于正常接收发言者声音信号的驻极体话筒的下方，用于与正常接收发言者声音信号的驻极体话筒进行声音合成，将发言者声音拾取角度降低到前所未有的45度。
所述的噪音拾音单元由一个驻极体话筒组成，该驻极体话筒反向安装在话筒杆上，与设置在话筒杆上的发言拾音单元排成一列，并且如将话筒杆沿着长度方向由上往下放置时，位于话筒杆上的发言拾音单元的下方。
所述的音频处理电路包括指向性合成回路(H.A)、放大电路(AMP)、音量调整回路(EVR)、自动增益控制回电路(AGC)、整流回路和中央处理器(CPU)，所述的发言拾音单元与所述的指向性合成回路连接，合成后的音频经过放大电路后分成两路，一路经过整流回路处理后进入中央处理器中，另一路进入音量调整回路中；所述的噪音拾音单元与另一路指向性合成回路连接，合成后的音频经过放大电路以后经由整流回路处理后进入中央处理器中；经过中央处理器对发言拾音单元音频和噪音拾音单元音频进行对比处理后，将处理好的音频输入到音量调整回路中，音量调整回路将中央处理器处理后的声音进行音量调节；音量调整回路调节后的声音电平再经过放大电路放大，放大后的信号进入自动增益控制回路后输出。由于调节后的声音电平比较低，所以还要经过放大电路放大，放大后的信号经过自动增益控制回路处理好的音频声音就可以用于声音输出，可以连接功率放大器或者录音设备使用。与一般音频处理电路不同的是一般音频处理电路只有放大电路(AMP)和音量调整回路(EVR)两个电路部分组成，声音经过放大和音量调整就直接输出了。
本实用新型由四个超指向性驻极体话筒(ECM)和去噪音电路两部分组成。3个具有超指向性的ECM，用于收集前方讲话者的声音，最终作为扩音和录音使用。该3个驻极体话筒正向安装在话筒杆上是指驻极体话筒面对发言者，也就是说发言者正向面队话筒；另一个驻极体话筒反向安装在话筒杆上是与发言用驻极体话筒相对比来讲的，意思是发言用驻极体话筒是正向安装，噪音拾取单元的驻极体话筒是背对发言者，所以说是反向安装。之所以采用3个正向安装的ECM的主要目的是为了将指向性的角度减小到45度的目的，减少发言者旁边人说话等噪音的拾取。另一个反向安装的ECM是采集周围噪音使用，不用于扩音和录音使用。因为发言者一般面对会场发言，嘈杂的声音是从会场内发出的，反向安装噪音识别话筒目的是为了更方便拾取会场噪音。
ECM采集到的声音经过音频合成电路进行合成，经过AMP(放大电路)将声音放大之后，声音信号传送到CPU(中央处理器)中，经过CPU对前方说话者声音与背景噪音的声音进行比对，将发言声音中与背景噪音相同的声音去除，只保留清晰的发言声音，经过EVR(音量调整回路)调整和AGC(自动增益控制回路)进行调整将声音传输出去，此时传送出的声音清晰不失真。
本实用新型话筒单元采用了独有的内置4个ECM话筒超级指向性45度狭角，从而实现了高精度的语音切换，和超强指向性。它可以对发言者的声音与周围的噪音加以区分，确保只有发言者的声音进行放大，由三个ECM话筒进行有效声音吸取，剩下的一个ECM单元是用于区别人声和环境声，从而降低环境声的噪音。由于能够应对噪音水平的变动及独有的超指向性方式，即使在多种噪音混杂的情况下，也可以顺畅完整的传达发言内容，从而能够实现高保真的扩音效果。
附图说明    图1是本实用新型话筒杆装配结构示意图；
图2是本实用新型电路原理框图；
图3本实用新型声音测试电压范围示意图。
附图标记说明
(1)～(4)驻极体话筒
(5)话筒杆
(6)ECM焊接板
(7)ECM安装孔
(8)卡槽
(9)定位卡片
具体实施方式    下面结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式进一步加以描述：
如图1所示，是本实用新型中驻极体话筒1～4安装在话筒杆5上的结构示意，将驻极体话筒1～4分别通过引线焊接在ECM焊接板6上，驻极体话筒1～4的引线分别与音频处理电路的指向性合成回路输入端相连，然后将驻极体话筒1～4分别安装在话筒杆5上的ECM安装孔7中，ECM焊接板6固定在话筒杆5上的卡槽8中，通过定位卡片9固定定位。其中三个驻极体话筒1～3依次正向安装，一个驻极体话筒4反向安装。如将话筒杆5沿着长度方向由上往下放置时，用于拾取发言者声音用的驻极体话筒1位于话筒杆5的最上端，以下依次是驻极体话筒2和驻极体话筒3，驻极体话筒2和驻极体话筒3用于与拾取发言者声音用的驻极体话筒1进行声音合成，将发言者声音拾取角度降低到前所未有的45度。而用于拾取背景噪音的驻极体话筒4位于话筒杆5的最下端。而用于拾取背景噪音的驻极体话筒4位于话筒杆5的最下端。
图2是本实用新型电路原理框图，音频处理电路包括指向性合成回路(H.A)、放大电路(AMP)、音量调整回路(EVR)、自动增益控制回路(AGC)、整流回路和中央处理器(CPU)，驻极体话筒1～3与音频处理电路中的一路指向性合成回路连接，合成后的音频经过放大电路后分成两路，一路经过整流回路处理后进入中央处理器中，另一路进入音量调整回路中；驻极体话筒4与音频处理电路中的另一路指向性合成回路连接，合成后的音频经过放大电路以后经由整流回路处理后进入中央处理器中；经过中央处理器对发言拾音单元音频和噪音拾音单元音频进行对比处理后，将处理好的音频输入到音量调整回路中，音量调整回路将中央处理器处理后的声音进行音量调节。由于调节后的声音电平比较低，所以还要经过放大电路放大，放大后的信号经过自动增益控制回路处理好的音频声音就可以用于声音输出，可以连接功率放大器或者录音设备使用。
其工作原理是：发言者发言，通过前面三个驻极体话筒1～3将声音拾取，同时也将噪音拾取到，后一个驻极体话筒4拾取到背景噪音，经过CPU(处理器)将发言声音与背景噪音对比，将噪音相同的声音去除掉，只保留最清楚的声音，经过AGC(自动增益控制)处理后由放大器将声音播放出去。
围绕着装配好驻极体话筒1～4的话筒杆5进行360度声音测试，通过该测试得到话筒的声音电压范围图如图3，其中实线心形区域所包围的部分为本实用新型的声压范围，虚线心形区域所包围的部分为传统使用一个超指向性ECM的声压范围，而图3中灰色区域所包围的部分则为背景噪音的声压范围，也就是说话者面对会场时，通过最后一个驻机体话筒4能检测到的环境噪音声压范围。从测试结果可以看出本实用新型话筒的声压范围相比传统话筒减少了很多，达到了超指向性的目的。

Claims (5)

1.一种超指向性话筒拾音处理装置，其特征在于：所述装置包括发言拾音单元、噪音拾音单元以及音频处理电路，所述的发言拾音单元以及噪音拾音单元分别与音频处理电路的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的超指向性话筒拾音处理装置，其特征在于：所述的发言拾音单元和噪音拾音单元设置在话筒杆(5)上，噪音拾音单元设置在发言拾音单元的下方。
3.根据权利要求2所述的超指向性话筒拾音处理装置，其特征在于：所述的发言拾音单元由三个驻极体话筒组成，该三个驻极体话筒沿着话筒杆(5)长度方向排成一列正向安装在话筒杆(5)上。
4.根据权利要求2所述的超指向性话筒拾音处理装置，其特征在于：所述的噪音拾音单元由一个驻极体话筒(4)组成，该驻极体话筒(4)反向安装在话筒杆(5)上，与设置在话筒杆(5)上的发言拾音单元排成一列并且位于该发言拾音单元的下方。
5.根据权利要求1所述的超指向性话筒拾音处理装置，其特征在于：所述的音频处理电路包括指向性合成回路、放大电路、音量调整回路、自动增益控制回路、整流回路和中央处理器，所述的发言拾音单元与所述的指向性合成回路连接，合成后的音频经过放大电路后分成两路，一路经过整流回路处理后进入中央处理器中，另一路进入音量调整回路中；所述的噪音拾音单元与另一路指向性合成回路连接，合成后的音频经过放大电路以后经由整流回路处理后进入中央处理器中；经过中央处理器对发言拾音单元音频和噪音拾音单元音频进行对比处理后，将处理好的音频输入到音量调整回路中，音量调整回路将中央处理器处理后的声音进行音量调节；音量调整回路调节后的声音电平再经过放大电路放大，放大后的信号进入自动增益控制回路后输出。
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