CN201956058U - 一种语音信号处理电路、装置以及电视 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于信号处理领域，提供了一种语音信号处理电路、装置以及电视，所述语音信号处理电路，包括麦克风信号放大模块、电视音频信号处理模块以及回音消除模块。本实用新型通过在电视机内部安装麦克风并对采集到的用户语音信号进行放大以及消除回声等处理，使用户能够方便且无干扰地通过电视进行语音交流。

Description

一种语音信号处理电路、装置以及电视

技术领域

本实用新型属于信号处理领域，尤其涉及一种语音信号处理电路、装置以及电视。

背景技术

当前的互联网电视，内部都集成有性能强大的CPU，大容量的DDR以及FLASH，无异于一台计算机。基于强大的硬件平台和软件操作系统，互联网电视有一种应用就是进行视频通话。

进行视频通话需要摄像头和麦克风一起使用，以采集视、音频信号，送给电视芯片进行视音频编解码处理，然后才可以通过网络和对方视频通话。一般而言，电视机与观看者的距离通常为3至4米。摄像头通过UBS方式连接到电视机，拍摄3-4米没有问题；对于麦克风而言，一般通过有线话筒的方式采集用户的语音信息。但是，有线话筒的缺点是使用者通过话筒需要一条3-4米的线缆连接到电视，非常不美观，同时容易绊倒人，使用不方便。而目前还没有采用无线话筒的电视，原因在于目前无线话筒的技术还存在较大缺陷，比如成本高，易受到干扰等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种语音信号处理电路，旨在解决现有电视技术中用户语音采集上存在的不方便、易受干扰等问题。

本实用新型是这样实现的，一种语音信号处理电路，所述电路包括：

麦克风信号放大模块；

电视音频信号处理模块；

回音消除模块，其分别与所述麦克风信号放大模块的输出端、所述电视音频信号处理模块的输出端连接，输出端为用户语音输出端。

进一步地，所述麦克风信号放大模块包括：

输入信号放大器U1；

自动增益控制放大器U2，与所述输入信号放大器U1的输出端连接，输出端为麦克风放大信号MIC out的输出端。

进一步地，所述麦克风信号放大模块还包括：

倍数选择放大器U3，与所述自动增益控制放大器U2的输出端连接，输出端为麦克风放大信号MIC out的输出端。

进一步地，所述电视音频信号处理模块包括至少一级射随电路。

进一步地，所述电视音频信号处理模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4，第一三极管Q1以及反馈采样信号产生单元；

其中，所述第一电容C1依次与所述第二电阻R2、所述第二电容C2连接，且所述第二电容C2的第二端接地；

所述第一电阻R1的第一端与第一电源端连接，第二端与所述第一电容C1的第二端连接；

所述第三电阻R3的第一端与所述第二电容C2的第一端连接，第二端与所述第一三极管Q1的基极连接；

所述第一三极管Q1的发射极通过所述第四电阻R4，与第二电源端连接，集电极接地；

所述第三电容C3的第一端与所述第一三极管Q1的发射极连接，第二端为用户输出端；

所述反馈采样信号产生单元的输入端与所述第二电容C2的第一端连接，输出端通过所述第四电容C4，与反馈采样信号line out的输出端连接。

进一步地，所述反馈采样信号产生单元包括第五电阻R5、第六电阻R6以及第二三极管Q2；

其中，所述第五电阻R5的第一端与所述第二电容C2的第一端连接，第二端与所述第二三极管Q2的基极连接；

所述第二三极管Q2的发射极通过所述第四电容C4，与反馈采样信号lineout的输出端连接，并通过所述第六电阻R6，与第三电源端连接，且所述第二三极管Q2的集电极接地。

进一步地，所述回音消除模块包括：

麦克风信号模/数转换模块；

反馈信号模/数转换模块；

数字信号处理模块，其分别与所述麦克风信号模/数转换模块以及所述反馈信号模/数转换模块的输出端连接；

数/模信号转换模块，与所述数字信号处理模块的输出端连接，输出端为用户语音输出端。

进一步地，所述数字信号处理模块包括：

DSP音频处理单元，存储单元；

其中，所述DSP音频处理单元分别与所述麦克风信号模/数转换模块、所述反馈信号模/数转换模块以及所述存储单元的输出端连接，输出端与所述数/模信号转换模块连接。

本实用新型的另一目的是提供一种包含上述语音信号处理电路的语音信号处理装置。

本实用信息的另一目的是提供一种包含上述语音信号处理电路的电视。

本实用新型实施例通过在电视机内部安装麦克风并对采集到的用户语音信号进行放大以及消除回声等处理，使用户能够方便且无干扰地通过电视进行语音交流。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的语音信号处理电路的工作原理图；

图2是本实用新型实施例提供的麦克风信号放大模块的电路结构图；

图3是本实用新型实施例提供的第二种麦克风信号放大模块的电路结构图；

图4是本实用新型实施例提供的电视音频信号处理模块的电路结构图；

图5是本实用新型实施例提供的回音消除模块的电路结构图；

图6是本实用新型实施例提供的第二种回音消除模块的电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例通过在电视机内部安装麦克风并对采集到的用户语音信号进行放大以及消除回声的处理，从而使用户能够方便且无干扰地通过电视进行语音交流。

本实用新型是这样实现的，一种语音信号处理电路，所述电路包括：

麦克风信号放大模块；

电视音频信号处理模块；

回音消除模块，其分别与所述麦克风信号放大模块的输出端、所述电视音频信号处理模块的输出端连接，输出端为用户语音输出端。

实施例一：

图1示出了本实用新型实施例提供的语音信号处理电路的工作原理，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

其中，麦克风信号放大模块11的输入端为麦克风信号MIC in的输入端，输出端为麦克风信号MIC out的输出端，且与回音消除模块13的第一输入端连接，用于放大输入的麦克风信号MIC in，并将放大后的麦克风信号MIC out输出至回音消除模块13。

电视音频信号处理模块12的输入端为电视音频信号audio out的输出端，第一输出端为用户输出端，第二输出端为反馈采样信号line out的输出端，且与回音消除模块13的第二输入端连接，用于将电视音频信号audio out处理为输出信号TV out以及反馈采样信号line out，并将反馈采样信号line out输出至回音消除模块13。

回音消除模块13的输出端为语音信号输出端，用于根据反馈采样信号lineout，对麦克风信号MIC out进行过滤，最终输出没有杂音的语音信号。

在实际工作中，麦克风信号放大模块11将麦克风信号MIC in放大，以输出合适的信号幅度，并将放大后的麦克风信号MIC out输出到回音消除模块13中。

同时，电视音频信号处理模块12使电视音频信号audio out产生两路信号，分别是输出信号TV out以及反馈采样信号line out，其中输出信号TV out输出到用户输出端，以电视机音频的形式向用户播出，而反馈采样信号line out则输出到回音消除模块13。

回音消除模块13将麦克风信号放大模块11输入的麦克风信号MIC out与电视音频信号处理模块12输入的反馈采样信号line out进行对比，将麦克风信号MIC out中与反馈采样信号line out中相同的部分过滤后，再将处理过的麦克风信号MIC out送至互联网电视的主芯片中，用于视频通话时，发送给对方。这样，在发送到对方的音频中只含有本地讲话的语音，而没有其他杂音存在。

本实用新型实施例通过在电视机内部安装麦克风并对采集到的用户语音信号进行放大以及消除回声的处理，从而使用户能够方便且无干扰地通过电视进行语音交流。

实施例二：

图2示出了本实用新型实施例提供的麦克风信号放大模块的电路结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

其中，输入信号放大器U1的输入端为麦克风信号MIC in的输入端，输出端与自动增益控制放大器U2的输入端连接，用于放大输入的麦克风信号MICin。

自动增益控制放大器U2的输出端为麦克风信号MIC out的输出端，用于对放大器U2的增益进行自动调节。

在实际工作中，输入信号放大器U1对有麦克风输入的用户语音进行放大，并且通过自动增益放大器U2，可以使麦克风信号放大模块实现根据信号的强度进行调整。作为本实用新型实施例的一个示例，输入信号放大器U1为12dB，自动增益控制放大器U2的放大倍数从0dB到20dB，AGC起控时间和门限都是可调的。

本实用新型实施例通过放大器，可以放大用户的语音，使用户可以在离电视较远的地方也能够以正常的声音强度向电视提供进行视频通话所需要的音量。

实施例三：

图3示出了本实用新型实施例提供的第二种麦克风信号放大模块的电路结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

为了使语音信号处理电路以及包含这种电路的电视适用于不同的情况，在上一实施例的电路结构中加入倍数选择放大器U3。

倍数选择放大器U3的输入端与自动增益控制放大器U2的输出端连接，输出端为麦克风信号MIC out的输出端。

在实际工作中，根据麦克风产生的信号幅度，选择不同的倍数来放大输出的麦克风信号MIC out。作为本实用新型实施例的一个示例，可以选择8、18、28dB这三种放大倍数。

本实用新型实施例通过加入倍数选择放大器，可以根据麦克风产生的信号幅度以及实际应用情况来进行放大倍数选择。

实施例四：

作为本实用新型的实施例，电视音频信号处理模块可以由一级或多级的射随电路构成。

图4示出了本实用新型实施例提供的电视音频信号处理模块的电路结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

其中，第一电容C1的第一端与电视音频信号audio out的输出端连接，第二端依次与第二电阻R2、第二电容C2连接，且第二电容C2的第二端接地。

第一电阻R1的第一端与第一电源端连接，第二端与第一电容C1的第二端连接。

第三电阻R3的第一端与第二电容C2的第一端连接，第二端与第一三极管Q1的基极连接。

第一三极管Q1的发射极通过第四电阻R4，与第二电源端连接，集电极接地。

第三电容C3的第一端与第一三极管Q1的发射极连接，第二端与电视音频信号处理模块的第一输出端连接。

反馈采样信号产生单元41的输入端与第二电容C2的第一端连接，输出端通过第四电容C4，与第二输出端连接。

反馈采样信号产生单元41包括第五电阻R5、第六电阻R6以及第二三极管Q2；

其中，第五电阻R5的第一端与第二电容C2的第一端连接，第二端与第二三极管Q2的基极连接。

第二三极管Q2的发射极通过所述第四电容C4，与第二输出端连接，并通过第六电阻R6，与第三电源端连接，且第二三极管Q2的集电极接地。

在实际工作中，电视音频信号处理模块12使电视音频信号aud o out产生两路信号，分别是输出信号TV out以及由反馈采样信号产生单元41产生的反馈采样信号line out，其中，输出信号TV out输出到用户输出端，以电视机音频的形式向用户播出，而反馈采样信号line out则输出到回音消除模块13。

本实用新型实施例通过射随电路产生了用于在回音消除模块13中消除回音的反馈采样信号line out。

实施例五：

图5示出了本实用新型实施例提供的回音消除模块的电路结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

其中，麦克风信号模/数转换模块51的输入端与麦克风信号放大模块11的输出端连接，输出端与数字信号处理模块53的第一输入端连接。

反馈信号模/数转换模块52的输入端与电视音频信号处理模块的第二输出端连接，输出端与数字信号处理模块53的第二输入端连接。

数字信号处理模块53的输出端与数/模信号转换模块54的输入端连接。

数/模信号转换模块54的输出端为语音信号输出端。

在实际工作中，麦克风信号模/数转换模块51将来自麦克风信号放大模块11的麦克风信号MIC out转换成数字信号，并输出到数字信号处理模块53。同时，反馈信号模/数转换模块52将来自电视音频信号处理模块12的反馈采样信号line out转换成数字信号，并输出到数字信号处理模块53。数字信号处理模块53将两种数字信号进行对比，将麦克风信号MIC out中与反馈采样信号line out中相同的部分过滤后，再将处理过的麦克风信号MIC out送至互联网电视的主芯片中，用于视频通话时，发送给对方。这样，在发送到对方的音频中只含有本地讲话的语音，而没有回音的存在。

本实用新型实施例中，通过反馈采样信号来处理麦克风信号，从而消除了麦克风信号中的回音。

实施例六

上一实施例中的数字信号处理模块53可以由DSP音频处理单元以及存储单元构成。

图5示出了本实用新型实施例提供的回音消除模块的电路结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

DSP音频处理单元61的第一输入端与麦克风信号模/数转换模块的输出端连接，第二输入端与反馈信号模/数转换模块的输出端连接，第三输入端与存储单元62连接，输出端与所述数/模信号转换模块连接。

其具体工作原理与上述实施例相类似，此处不再赘述。

实施例七：

本发明实施例提供的语音信号处理电路可以用于语音信号处理装置中，上述语音信号处理装置可以用于电视机等多媒体中。

本实用新型实施例的有益效果如下：

1、在电视机内部安装麦克风从而使用户能够方便地通过电视进行语音交流；

2、通过放大器，可以放大用户的语音，使用户可以在离电视较远的地方也能够以正常的声音强度向电视提供进行视频通话所需要的音量；

3、通过加入倍数选择放大器，可以根据麦克风产生的信号幅度以及实际应用情况来选择放大倍数；

4、通过反馈采样信号来处理麦克风信号，从而消除了麦克风信号中的回音。

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

Claims (10)

1.一种语音信号处理电路，其特征在于，所述电路包括：

麦克风信号放大模块；

电视音频信号处理模块；

回音消除模块，其分别与所述麦克风信号放大模块的输出端、所述电视音频信号处理模块的输出端连接，输出端为用户语音输出端。

2.如权利要求1所述的语音信号处理电路，其特征在于，所述麦克风信号放大模块包括：

输入信号放大器(U1)；

自动增益控制放大器(U2)，与所述输入信号放大器(U1)的输出端连接，输出端为麦克风放大信号(MIC out)的输出端。

3.如权利要求2所述的语音信号处理电路，其特征在于，所述麦克风信号放大模块还包括：

倍数选择放大器(U3)，与所述自动增益控制放大器(U2)的输出端连接，输出端为麦克风放大信号(MIC out)的输出端。

4.如权利要求1所述的语音信号处理电路，其特征在于，所述电视音频信号处理模块包括至少一级射随电路。

5.如权利要求4所述的语音信号处理电路，其特征在于，所述电视音频信号处理模块包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)，第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)，第一三极管(Q1)以及反馈采样信号产生单元；

其中，所述第一电容(C1)依次与所述第二电阻(R2)、所述第二电容(C2)连接，且所述第二电容(C2)的第二端接地；

所述第一电阻(R1)的第一端与第一电源端连接，第二端与所述第一电容(C1)的第二端连接；

所述第三电阻(R3)的第一端与所述第二电容(C2)的第一端连接，第二端与所述第一三极管(Q1)的基极连接；

所述第一三极管(Q1)的发射极通过所述第四电阻(R4)，与第二电源端连接，集电极接地；

所述第三电容(C3)的第一端与所述第一三极管(Q1)的发射极连接，第二端为用户输出端；

所述反馈采样信号产生单元的输入端与所述第二电容(C2)的第一端连接，输出端通过所述第四电容(C4)，与反馈采样信号(line out)的输出端连接。

6.如权利要求5所述的语音信号处理电路，其特征在于，所述反馈采样信号产生单元包括第五电阻(R5)、第六电阻(R6)以及第二三极管(Q2)；

其中，所述第五电阻(R5)的第一端与所述第二电容(C2)的第一端连接，第二端与所述第二三极管(Q2)的基极连接；

所述第二三极管(Q2)的发射极通过所述第四电容(C4)，与反馈采样信号(lineout)的输出端连接，并通过所述第六电阻(R6)，与第三电源端连接，且所述第二三极管(Q2)的集电极接地。

7.如权利要求1所述的语音信号处理电路，其特征在于，所述回音消除模块包括：

麦克风信号模/数转换模块；

反馈信号模/数转换模块；

数字信号处理模块，其分别与所述麦克风信号模/数转换模块以及所述反馈信号模/数转换模块的输出端连接；

数/模信号转换模块，与所述数字信号处理模块的输出端连接，输出端为用户语音输出端。

8.如权利要求7所述的语音信号处理电路，其特征在于，所述数字信号处理模块包括：

DSP音频处理单元，存储单元；

其中，所述DSP音频处理单元分别与所述麦克风信号模/数转换模块、所述反馈信号模/数转换模块以及所述存储单元的输出端连接，输出端与所述数/模信号转换模块连接。

9.一种包含权利要求1至8任一项所述的语音信号处理电路的语音信号处理装置。

10.一种包含权利要求1至8任一项所述的语音信号处理电路的电视。

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