CN205029822U - 数字话筒 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种数字话筒，包括拾音单元、编解码器、协议转换单元、数字音频接口和模拟音频接口；所述数字话筒可通过数字音频接口进行数字音频信号的传输，抗干扰能力强，话筒音质好；所述数字话筒可通过模拟音频接口或数字音频接口发送或接收模拟或音频信号，兼容性好，丰富了数字话筒的应用场景。

Description

数字话筒

技术领域

本实用新型涉及音频信号处理技术领域，尤其涉及一种数字话筒。

背景技术

目前，普遍使用的话筒大多采用模拟信号进行声音的传输。在模拟信号的传输过程中，难免会受到环境中电磁干扰的影响，而采用模拟信号进行的声音传输的抗干扰能力较差，在接收的时候又很难理想地消除已存在的干扰，导致最终形成的信号往往存在大量的噪声，而导致信号失真，最终导致话筒的音质效果较差。

基于上述问题，有必要对现有的话筒加以改进，以更好地投入市场应用中。

发明内容

本申请提供一种数字话筒，包括：拾音单元、编解码器、协议转换单元、数字音频接口和模拟音频接口；其中，拾音单元与编解码器电连接，所述编解码器与协议转换单元电连接，所述协议转换单元与所述数字音频接口电连接；所述模拟音频接口分别与所述拾音单元和所述编解码器电连接；所述数字话筒通过模拟音频接口发送或接收模拟音频信号，通过所述数字音频接口发送或接收数字音频信号。

在另一种实施例中，所述数字话筒还包括混音单元，用于对接收到的音频信号进行混合；所述编解码器包括模数转换单元和数模转换单元；所述混音单元分别与所述模数转换单元和所述数模转换单元电连接；所述混音单元设置于所述编解码器内部或者外部。

在另一种实施例中，所述模拟音频接口包括监听接口，话筒接口，乐器接口和手机接口中至少一个；所述监听接口用于与外部监听设备连接；所述话筒接口用于与外部话筒进行数据交互；所述乐器接口用于与外部乐器进行数据交互；所述手机接口用于与外部移动终端进行数据交互。

在另一种实施例中，所述数字话筒还包括至少一个监听开关，所述监听开关与所述监听接口电连接，对输出至监听接口的音频信号进行通断控制。

在另一种实施例中，所述数字话筒还包括控制单元，所述控制单元与所述协议转换单元电性连接，用于对所述协议转换单元的工作模式进行控制。

在另一种实施例中，所述数字话筒还包括振荡电路，所述振荡电路与所述协议转换单元电连接，为所述协议转换单元提供基准时钟。

在另一种实施例中，所述数字音频接口包括卡侬口，6.35音频接口，RCA接口，光纤接口和同轴接口中的至少一种；所述模拟音频接口包括3段式和4段式音频接口中至少一种。

在另一种实施例中，所述数字话筒还包括制式切换开关，用于使所述模拟音频接口符合的协议能够在OMTP协议与CTIA协议之间切换。

在另一种实施例中，所述数字话筒还包括音效处理单元，所述音效处理单元连接于所述编解码器与所述协议转换单元之间，用于对接收到的音频信号进行音效处理。

在另一种实施例中，所述数字话筒还包括供电单元，用于为数字话筒提供工作电压；所述供电单元为蓄能部件或电源接口。所述数字话筒还包括数字音频隔离单元，设置于所述数字音频接口与协议转换单元之间，用于对数字话筒与外部设备进行信号隔离。

在另一种实施例中，所述数字话筒还包括话筒音量调节单元和监听音量调节单元；所述话筒音量调节单元与所述拾音单元电连接，用于对来自所述拾音单元的音频信号音量进行调节；所述监听音量调节单元与所述监听接口电连接，用于对输出至所述监听接口的音频信号音量进行调节。

本申请的有益效果是：本申请提供一种数字话筒，包括拾音单元、编解码器、协议转换单元、数字音频接口和模拟音频接口；所述数字话筒可通过数字音频接口进行数字音频信号的传输，抗干扰能力强，话筒音质好；所述数字话筒可通过模拟音频接口或数字音频接口发送或接收模拟或音频信号，兼容性好，丰富了数字话筒的应用场景。

附图说明

图1为一实施例的数字话筒的结构图。

图2为另一实施例的数字话筒的结构图。

图3为另一实施例的数字话筒的结构图。

图4为另一实施例的数字话筒的结构图。

图5为另一实施例的数字话筒的结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本申请所述模拟音频设备，是指可通过模拟音频接口12接收模拟音频信号的音频设备，如手机、平板电脑、声卡等。

本申请所述数字音频设备，是指可通过数字音频接口接收数字音频信号的音频设备，如手机、平板电脑、声卡等。

如前所述，随着话筒的应用场景的日益增加，以及使用者对话筒音质的要求的日益增加，特提出了一种可以改善话筒的音质效果的数字话筒，以更好的投入市场应用中。

本申请提供一种数字话筒，如图1所示，包括：拾音单元10、编解码器14(Codec)、协议转换单元16、数字音频接口18和模拟音频接口12；其中，拾音单元10与编解码器14电连接，编解码器14与协议转换单元16电连接，协议转换单元16与数字音频接口18电连接；模拟音频接口12分别与拾音单元10和编解码器14电连接。所述数字话筒通过模拟音频接口12发送或接收模拟音频信号，通过数字音频接口18发送或接收数字音频信号。

在本实施例中，拾音单元10用于拾取外部声音信号，并将外部声音信号转换为第一模拟信号；拾音单元10包括咪芯，咪芯用于拾取外部声音信号，将外部声音信号经过声电转换后转换为第一模拟信号；更优的是，拾音单元10还包括放大单元，该放大单元电信号连接在咪芯与编解码器14之间，用于对咪芯输出的模拟信号进行放大后输出第一模拟信号。由于咪芯将外部声音信号经过声电转换后形成的模拟信号幅值较小，若直接输入到编解码器14，对编解码器14输入电压范围要求较高，在咪芯与编解码器14之间放大单元，对咪芯输出的模拟信号进行放大后输出第一模拟信号至编解码器14，以降低对编解码器14输入电压范围的要求，在保证数字话筒音效的基础上降低了成本。

上述咪芯可拆卸地装设于数字话筒的外壳内。由于咪芯可拆卸地装设于数字话筒的外壳内，这有利于使用者根据实际的应用场景进行咪芯的更换，以更好地满足现场对话筒音质的要求。

模拟音频接口12与拾音单元10电性连接，可用于将第一模拟信号输出至外部模拟音频设备；同时，编解码器14可将第一模拟信号转换为第一数字信号；协议转换单元16用于将第一数字信号转换为第二数字信号，第二数字信号符合与数字音频接口适配的数字音频接口协议；数字音频接口与协议转换单元16电性连接，用于将第二数字信号输出至外部数字音频设备。通过此路径，可将数字话筒通过拾音单元10采集的外部声音信号通过数字音频接口输出，采用数字音频信号传输，抗干扰能力强，改善了话筒的音质。

上述数字音频协议可以是AES协议(也称为AES/EBU协议)、SPDIF协议、ADAT协议、I2S协议、TDM协议或者MIDI协议。

或者，数字音频接口还可用于接收外部数字音频信号，并将其传送至协议转换单元16；协议转换单元16将外部数字音频信号转换为与编解码器14相适配的第三数字音频信号，并将其传送至编解码器14；编解码器14与模拟音频接口12电信号连接，用于将第三数字信号转换为第二模拟信号，并将其通过模拟音频接口12输出至外部模拟音频设备。通过此路径，数字话筒可以接收来自外部设备的数字音频信号，并将其传送至其他模拟音频设备，丰富了数字话筒的应用场景。

模拟音频接口12还用于接收外部模拟音频设备输入的第三模拟信号，并将其传送至编解码器14，编解码器14将第三模拟信号转换为第一数字信号；协议转换单元16用于将第一数字信号转换为第二数字信号，第二数字信号符合与数字音频接口适配的数字音频接口协议；数字音频接口与协议转换单元16电性连接，用于将第二数字信号输出至外部数字音频设备。由于多数音频设备均具有模拟音频接口12，通过此路径，数字话筒可通过模拟音频接口12接收来自外部模拟音频设备的音频信号，并将其通过数字音频接口输出至外部数字音频设备，兼容性强，使用便捷。

在另一实施例中，如图2所示，数字话筒还包括混音单元13；编解码器14包括模数转换单元141和数模转换单元142；混音单元13分别与模数转换单元141和数模转换单元142电连接；混音单元13设置于编解码器14内部或者外部。

混音单元13与模数转换单元141电性连接，混音单元13用于将拾音单元10采集的第一模拟信号和外部模拟音频设备经由模拟音频接口12输入的第三模拟信号进行混音后输出至模数转换单元141进行模数转换，混音后的音频信号经由模数转换单元141和协议转换单元16后，最终经由数字音频接口输出；

或者，混音单元13与数模转换单元142电性连接；外部数字音频设备经由数字音频接口输入的数字音频信号经由协议转换单元16、数模转换单元142后，传送至混音单元13；混音单元13用于将拾音单元10采集的第一模拟信号和数模转换单元142输出的模拟音频信号进行混音后输出至模拟音频接口12。

混音单元13可集成与编解码器14内部，也可独立于编解码器14，如采用运放，模拟开关，或者直接将两个音频信号传输线连接实现。

数字话筒中包括混音单元13，可将来自不同路径的音频信号进行混合，丰富了话筒的应用场景，娱乐性更强。在数字话筒内设置可进行数模转换和模数转换的编解码器14，可实现模拟音频信号与数字音频信号的灵活转换，降低了话筒对音源信号格式的要求，丰富了应用。

在另一实施例中，如图3所示，模拟音频接口12包括监听接口120，话筒接口124，乐器接口122和手机接口126中至少一个；监听接口120用于与外部监听设备连接；话筒接口124用于与外部话筒进行数据交互；乐器接口122用于与外部乐器进行数据交互；手机接口126用于与外部移动终端进行数据交互。

监听接口120用于与外部监听设备连接，将第一模拟信号、第二模拟信号，及混音单元13输出的音频信号中的至少一个传送至外部监听设备；通过监听接口120，耳机等外部监听设备可以监听数字话筒采集的外部声音信号，通过数字音频接口接收到的经过内部处理形成的第二模拟信号，混音单元13输出的音频信号。

乐器接口122与外部乐器进行数据交互，用于将第一模拟信号、第二模拟信号，及混音单元13输出的音频信号中的至少一个传送至外部乐器，或者接收来自外部乐器设备的音频信号。

话筒接口124用于与外部话筒连接，将第一模拟信号、第二模拟信号，及混音单元13输出的音频信号中的至少一个传送至外部话筒，或者接收来自外部话筒的音频信号；外部话筒通过数字接口与本申请所述数字话筒连接，向本申请数字话筒传送音频信号，或者接收到来自本申请数字话筒的音频信号，实现话筒的级联。

手机接口126用于与外部移动终端连接，将第一模拟信号，第二模拟信号，混音单元13输出的音频信号中的至少一个传送至外部移动终端，或者接收来自手机接口126的音频信号。移动终端包括手机、PC、平板电脑等。手机通过手机接口126与本申请所述数字话筒连接，接收到来自本申请数字话筒的音频信号，对其进行录音，或者通过手机接收向本申请数字话筒传送音频信号。

在另一实施例中，如图3所示，数字话筒还包括至少一个监听开关15，监听开关15与监听接口120电连接，对输出至监听接口120的音频信号进行通断控制。

监听开关15分别与拾音单元10、混音单元13以及监听接口120电性连接，用于对输出至监听接口120的音频信号进行控制，具体地，监听开关15用于控制第一模拟信号、第二模拟信号以及混音单元13输出的音频信号是否传送至监听接口120以进行监听。

在另一实施例中，如图4所示，数字话筒还包括控制单元15，控制单元15与协议转换单元16电性连接，用于对协议转换单元16的工作模式进行控制。

控制单元15与协议转换单元16电性连接；当协议转换单元16接收来自至数字音频接口的数字音频信号时，控制单元15控制协议转换单元16开启或停止工作。当协议转换单元16正常工作时，数字话筒工作在双向模式，即可通过数字音频接口发送数字音频信号，也可通过数字音频接口接收数字音频信号。

控制单元15还可控制协议转换单元16输出至编解码器14的时钟信号频率。在本申请中，编解码器14的时钟信号由协议转换单元16提供，通过控制单元15对协议转换单元16的工作模式进行配置，可以控制协议转换单元16输出至编解码器14的时钟信号频率。

具体地，在本申请中，控制单元15可采用单片机实现，协议转换单元16可采用集成芯片实现，通过单片机对集成芯片的管脚进行配置，可控制该集成芯片的开启和停止工作，以及输出时钟信号的频率。

在另一实施例中，数字话筒还包括振荡电路17，振荡电路17与协议转换单元16电电连接，为协议转换单元16提供基准时钟。

具体地，振荡电路17可采用晶振振荡电路17实现。

在另一实施例中，数字音频接口包括卡侬口，6.35音频接口，RCA接口，光纤接口和同轴接口中的至少一种；

模拟音频接口12包括3段式或4段式音频接口。

在另一实施例中，数字话筒还包括制式切换开关，制式切换开关与模拟音频接口12电连接，用于使模拟音频接口12符合的协议能够在OMTP协议与CTIA协议之间切换。

制式切换开关可采用多路选择开关实现，当需要对模拟音频接口12进行制式切换时，意味着模拟音频接口12采用4段式音频接口实现。采用制式切换开关与模拟音频接口12电连接，对模拟音频接口12中MIC通道和地线通道的位置进行调整，进而使模拟音频接口12符合的协议能够在OMTP协议与CTIA协议之间切换。

采用制式切换开关，使模拟音频接口12符合的协议能够在OMTP协议与CTIA协议之间切换，可以兼容符合不同协议的音频设备。

在另一实施例中，数字话筒还包括音效处理单元19，音效处理单元19连接于编解码器14与协议转换单元16之间，用于对接收到的音频信号进行音效处理。

音效处理单元19对音频信号进行混响、电声、回声、环绕、变声、变调等音效处理。

在数字话筒中设置音效处理单元19，可对音频信号进行音效处理，音质好，娱乐性强。

在另一实施例中，数字话筒还包括供电单元，用于为数字话筒提供工作电压；供电单元为蓄能部件和/或电源接口。该蓄能部件可以为蓄电池，采用蓄能部件对数字话筒供电，避免在使用数字话筒过程中受电源线所限。也可同时在数字话筒中设置蓄能部件和电源接口，通过电源接口对蓄能部件进行充电。当电源接口连接外部电源时，数字话筒正常使用过程中直接由电源接口供电，数字话筒停止工作，电源接口对蓄能部件充电。

在另一种实施例中，数字话筒还包括数字音频隔离单元20，设置于数字音频接口与协议转换单元16之间，用于对数字话筒与外部设备进行信号隔离。具体地，数字音频隔离单元20可采用隔离变压器实现，数字音频接口输入的数字音频信号输入至隔离变压器的初级，隔离变压器的次级与协议转换单元16的输入端连接，隔离变压器的次级利用电磁感应原理将该信号传送至协议转换单元16的输入端。通过设置数字音频隔离单元20，进一步降低了噪声，提高了数字话筒的抗干扰能力。

在另一种实施例中，数字话筒还包括话筒音量调节单元和监听音量调节单元；话筒音量调节单元与拾音单元电连接，用于对来自拾音单元的音频信号音量进行调节；监听音量调节单元与监听接口电连接，用于对输出至监听接口的音频信号音量进行调节。

上述话筒音量调节单元可采用话筒音量调节旋钮实现，上述监听音量调节单元可采用监听音量调节旋钮实现。通过话筒音量调节旋钮调节与拾音单元电连接的放大单元的增益，可实现对话筒音量进行调节。通过监听音量调节旋钮调节与监听接口电连接的放大单元的增益，可实现对监听音量进行调节。

通过话筒音量调节单元和监听音量调节单元分别进行音量调节，可适应用户对音量的不同需求，提升了用户体验。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种数字话筒，其特征在于，包括：拾音单元、模数/数模转换单元、协议转换单元、数字音频接口和模拟音频接口；其中，

拾音单元与编解码器电连接，所述编解码器与协议转换单元电连接，所述协议转换单元与所述数字音频接口电连接；

所述模拟音频接口分别与所述拾音单元和所述编解码器电连接；

所述数字话筒通过模拟音频接口发送或接收模拟音频信号，通过所述数字音频接口发送或接收数字音频信号。

2.如权利要求1所述的数字话筒，其特征在于：

所述数字话筒还包括混音单元，用于对接收到的音频信号进行混合；

所述编解码器包括模数转换单元和数模转换单元；

所述混音单元分别与所述模数转换单元和所述数模转换单元电连接；

所述混音单元设置于所述编解码器内部或者外部。

3.如权利要求2所述的数字话筒，其特征在于：

所述模拟音频接口包括监听接口、话筒接口、乐器接口和手机接口中至少一个；

所述监听接口用于与外部监听设备连接；

所述话筒接口用于与外部话筒进行数据交互；

所述乐器接口用于与外部乐器进行数据交互；

所述手机接口用于与外部移动终端进行数据交互。

4.如权利要求3所述的数字话筒，其特征在于：

所述数字话筒还包括至少一个监听开关，所述监听开关分别与所述拾音单元、所述混音单元和所述监听接口电连接，对输出至监听接口的音频信号进行通断控制。

5.如权利要求1所述的数字话筒，其特征在于：

所述数字话筒还包括控制单元，所述控制单元与所述协议转换单元电性连接，用于对所述协议转换单元的工作模式进行控制。

6.如权利要求1所述的数字话筒，其特征在于：

所述数字话筒还包括振荡电路，所述振荡电路与所述协议转换单元电连接，为所述协议转换单元提供基准时钟。

7.如权利要求1所述的数字话筒，其特征在于：

所述数字音频接口包括卡侬口，6.35音频接口，RCA接口，光纤接口和同轴接口中的至少一种；

所述模拟音频接口包括3段式和4段式音频接口中至少一种。

8.如权利要求7所述的数字话筒，其特征在于：

所述数字话筒还包括制式切换开关，所述制式切换开关与所述模拟音频接口电连接，用于使所述模拟音频接口符合的协议能够在OMTP协议与CTIA协议之间切换。

9.如权利要求1所述的数字话筒，其特征在于：

所述数字话筒还包括音效处理单元，所述音效处理单元连接于所述编解码器与所述协议转换单元之间，用于对接收到的音频信号进行音效处理；

所述数字话筒还包括数字音频隔离单元，设置于所述数字音频接口与协议转换单元之间，用于对数字话筒与外部设备进行信号隔离。

10.如权利要求3所述的数字话筒，其特征在于：

所述数字话筒还包括话筒音量调节单元和监听音量调节单元；

所述话筒音量调节单元与所述拾音单元电连接，用于对来自所述拾音单元的音频信号音量进行调节；

所述监听音量调节单元与所述监听接口电连接，用于对输出至所述监听接口的音频信号音量进行调节。