CN205029849U - 抗干扰数字话筒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种抗干扰数字话筒，包括拾音单元、模数转换单元、音频处理模块以及数字音频接口；其中，所述拾音单元用于拾取外界声音信号，并将所述外界声音信号转换为模拟音频信号；所述模数转换单元与所述拾音单元电连接，用于将所述模拟音频信号转换为第一数字音频信号；所述音频处理模块与所述模数转换单元电连接，用于将所述第一数字音频信号进行格式编码转换成第二数字音频信号再将所述第二数字音频信号进行差分处理转换成差分信号；所述数字音频接口与音频处理模块电连接，用于供所述差分信号平衡输出。使所述差分信号在以后传输过程中达到抑制共模干扰、降噪、适应长距离传输的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及音频设备技术领域，尤其涉及一种抗干扰数字话筒。
背景技术
在很多场合，模拟音频无法适应微弱的音频信号的远距离优质传输，例如对于大型场馆，需要传送的距离通常达到几百米远，采用传统的模拟传输方式，难以解决信号损耗和电磁干扰及接地干扰等难题。
再者，单端音频信号在传输过程中容易受到外部低频噪音信号、电磁干扰信号的干扰，使得扬声器输出的音频信号带有较多的噪音，输出的音质效果较差。
实用新型内容
本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种抑制共模干扰、降噪平衡传输的话筒。
一种抗干扰数字话筒，其包括拾音单元、模数转换单元、音频处理模块以及数字音频接口；其中，所述拾音单元用于拾取外界声音信号，并将所述外界声音信号转换为模拟音频信号；所述模数转换单元与所述拾音单元电连接，用于将所述模拟音频信号转换为第一数字音频信号；所述音频处理模块与所述模数转换单元电连接，用于将所述第一数字音频信号进行格式编码转换成第二数字音频信号再将所述第二数字音频信号进行差分处理转换成差分信号；所述数字音频接口与音频处理模块电连接，用于供所述差分信号平衡输出。
优选的，所述音频处理模块包括格式编码单元与差分信号处理单元；其中，所述格式编码单元用于将I2S格式的所述第一数字音频信号转换成S/pdif格式的所述第二数字音频信号，所述差分信号处理单元用于将单端的所述第二数字音频信号转换成差分信号。
优选的，所述数字音频接口选自XLR接口、TRS接口、USB接口或者双绞线传输接口中的至少一种。
优选的，所述抗干扰数字话筒还包括与所述模数转换单元电连接的模拟音频接口，所述模拟音频接口包括有数据输入通道及/或数据输出通道，所述模拟音频接口用于供外部音频源向所述抗干扰数字话筒输入音频信号及/或将所述抗干扰数字话筒的音频信号输出给外部设备。
优选的，所述数字音频接口为多通道数字信号输入/输出接口，所述第二数字音频信号及所述外部音频源输入至所述抗干扰数字话筒的音频信号分别通过所述多通道数字信号输入/输出接口的不同信号通道输出至外部。
优选的，所述模拟音频接口选自话筒接口、乐器接口以及手机接口中的至少一种。
优选的，所述抗干扰数字话筒还设置有供电单元，所述供电单元用于对所述抗干扰数字话筒进行供电及/或对所述抗干扰数字话筒的外接设备供电。
优选的，所述抗干扰数字话筒还包括有存储单元，所述存储单元用于对所述抗干扰数字话筒所采集的音频信号及/或由外接音源设备输入的音频信号进行储存。
本实用新型的有益效果：所述模数转换单元将所述模拟音频信号转换为第一数字音频信号，所述音频处理模块将单端信号的所述第一数字音频信号进行格式编码、差分处理并输出差分信号，所述数字音频接口供所述差分信号平衡输出，达到抑制共模干扰、降噪、适应长距离传输的目的，避免了模拟信号或者单端的数字信号在传输的过程中受到外部信号的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以从这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型抗干扰数字话筒第一实施例结构示意框图；
图2为本实用新型抗干扰数字话筒第二实施例结构示意框图；
图3为本实用新型抗干扰数字话筒第三实施例结构示意框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
参考图1所示，所述抗干扰数字话筒100包括拾音单元11、模数转换单元12、音频处理模块13以及数字音频输出接口14依次电连接。所述拾音单元11拾取外界声音信号并将所述外界声音信号转换为模拟音频信号；所述模数转换单元12与所述拾音单元11电连接，将所述模拟音频信号转换为第一数字音频信号；所述第一数字音频信号为单端音频信号，所述音频处理模块13与所述模数转换单元12电连接，所述音频处理模块13将单端的所述第一数字音频信号进行格式编码，转换成符合与所述数字音频接口14相适配协议的第二数字音频信号，然后再进行差分处理将单端的第二数字音频信号转换成差分信号；所述数字音频接口14与音频处理模块13电连接，用于供所述差分信号平衡输出。平衡连接方式是所述数字音频接口14具有三端，其中两端用于传送差分信号，差分信号即两个信号完全相同但在相位上却是180度的反相，当其中一端中传送的信号为正的峰值时，在另一端传送的信号便刚好为负的峰值，而第3端则为接地。
传统的音频信号传输是以模拟方式进行的，然而模拟方式无法避免信号损耗和电磁干扰及接地干扰等问题，本技术方案中所述模数转换单元12将所述模拟音频信号转换为第一数字音频信号利用数字方式进行传输，优点是数字信号对干扰不敏感，整个系统的信噪比及失真与传输距离无关，对于长距离传输，其优良的性能指标远远优于模拟方式。所述音频处理模块13将单端信号的所述第一数字音频信号进行格式编码、差分处理并输出差分信号，优点在于音频差分信号传输是一种极为有效的降噪并抑制共模干扰的传输技术，该方法抗干扰能力强、传输效果好，对信号强度要求不高，适应长距离传输。所述数字音频接口14对所述差分信号进行平衡传输。平衡传输是利用相位抵消的原理，将音频信号传输过程中所受的其他干扰降至最低，在较长距离的信号传输中具有明显优势。
更佳实施例中，参考图2所述，所述音频处理模块13包括格式编码单元131与差分信号处理单元132；其中，所述格式编码单元131用于将所述第一数字音频信号转换成所述第二数字音频信号，所述第一数字音频信号为I2S格式，所述第二数字音频信号为S/pdif(SONY/PHILIPSDigitalInterface索尼/飞利浦数字接口)格式。S/pdif接口是由Sony与Philips公司联合制定的一种数字音频输出接口，这种接口广泛应用在CD、声卡及家用电器等方面，我们将所述抗干扰数字话筒100通过S/pdif接口直接将声音信号输入到外部CD、声卡及家用电器等数字音频设备，可避免模拟连接所带来的额外信号，减少噪音，并且可以减少模数、数模转换和电压不稳引起的信号损失。所述差分信号处理单元132用于将单端的所述第二数字音频信号转换成差分信号，差分信号传输是一种极为有效的降噪并抑制共模干扰的传输技术，该方法抗干扰能力强、传输效果好，对信号强度要求不高，适应长距离传输。
更佳实施例中，所述数字音频接口14为XLR接口(卡侬口)或者三段式TRS接口。XLR接口与TRS接口皆具有三端：热端、冷端及地端，热端与冷端用于传送信号，两个信号完全相同但在相位上却是180度的反相，地端接地。
可以理解的，在本实施方式中，所述数字音频接口14的类型不仅限于XLR接口(卡侬口)或者三段式TRS接口，其还可以是其它类型的能够供差分音频信号输出的音频接口，例如USB接口、双绞线接口。
更佳实施例中，参考图3所示，所述抗干扰数字话筒100还设置有模拟音频接口16，所述模拟音频接口16电连接在所述拾音单元11与所述模数转换单元12之间。所述述模拟音频接口16具有音频信号输出和/或输入通道，输出通道用于供所述拾音单元11采集的所述模拟音频信号输出至外部音频设备，例如用户可以将耳机等监听设备接入所述模拟音频接口16对所述拾音单元11采集的声音进行监听。输入通道用于外部音频设备例如手机采集的外部模拟音频信号例如伴奏输入所述抗干扰数字话筒100。
可以选择的，所述数字音频接口14可以是多通道数字信号输入/输出接口，所述抗干扰数字话筒100的第二数字音频信号及外部音频源输入至所述抗干扰数字话筒100的音频信号分别通过所述多通道数字信号输入/输出接口的不同信号通道输出至外部。具体在本实施方式中，所述抗干扰数字话筒100的第二数字音频信号与自所述模拟音频接口16接入的外接音源设备所输入的信号可以分别通过所述数字音频接口14的不同信号通道输出至外部。
可以选择的，所述模拟音频接口16选自话筒接口、乐器接口以及手机接口中的至少一种。
进一步的，所述抗干扰数字话筒100还包括有存储单元15，所述存储单元15用于对所述抗干扰数字话筒100所采集的音频信号及/或由外接音源设备输入的音频信号进行储存。
所述抗干扰数字话筒100还设置有供电单元17，所述供电单元17与所述拾音单元11、模数转换单元12、音频处理模块13电性连接，为所述拾音单元11、模数转换单元12、音频处理模块13供电，避免了外接电源的麻烦。
可以选择的，根据不同的设计需求，所述供电单元17还可对所述抗干扰数字话筒的外接设备进行供电。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.抗干扰数字话筒，其特征在于，包括拾音单元、模数转换单元、音频处理模块以及数字音频接口；其中，
所述拾音单元用于拾取外界声音信号，并将所述外界声音信号转换为模拟音频信号；
所述模数转换单元与所述拾音单元电连接，用于将所述模拟音频信号转换为第一数字音频信号；
所述音频处理模块与所述模数转换单元电连接，用于将所述第一数字音频信号进行格式编码转换成第二数字音频信号再将所述第二数字音频信号进行差分处理转换成差分信号；
所述数字音频接口与音频处理模块电连接，用于供所述差分信号平衡输出。
2.根据权利要求1所述的抗干扰数字话筒，其特征在于，所述音频处理模块包括格式编码单元与差分信号处理单元；其中，所述格式编码单元用于将I2S格式的所述第一数字音频信号转换成S/pdif格式的所述第二数字音频信号，所述差分信号处理单元用于将单端的所述第二数字音频信号转换成差分信号。
3.根据权利要求1所述的抗干扰数字话筒，其特征在于，所述数字音频接口选自XLR接口、TRS接口、USB接口或者双绞线传输接口中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的抗干扰数字话筒，其特征在于，所述抗干扰数字话筒还包括与所述模数转换单元电连接的模拟音频接口，所述模拟音频接口包括有数据输入通道及/或数据输出通道，所述模拟音频接口用于供外部音频源向所述抗干扰数字话筒输入音频信号及/或将所述抗干扰数字话筒的音频信号输出给外部设备。
5.根据权利要求4所述的抗干扰数字话筒，其特征在于，所述数字音频接口为多通道数字信号输入/输出接口，所述第二数字音频信号及所述外部音频源输入至所述抗干扰数字话筒的音频信号分别通过所述多通道数字信号输入/输出接口的不同信号通道输出至外部。
6.根据权利要求4所述的抗干扰数字话筒，其特征在于，所述模拟音频接口选自话筒接口、乐器接口以及手机接口中的至少一种。
7.根据权利要求1至6任一项所述的抗干扰数字话筒，其特征在于，所述抗干扰数字话筒还设置有供电单元，所述供电单元用于对所述抗干扰数字话筒进行供电及/或对所述抗干扰数字话筒的外接设备供电。
8.权利要求1至6任一项所述的抗干扰数字话筒，其特征在于，所述抗干扰数字话筒还包括有存储单元，所述存储单元用于对所述抗干扰数字话筒所采集的音频信号及/或由外接音源设备输入的音频信号进行储存。
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| CN112581971A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-30 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种音频信号处理方法及装置 |
| CN113645167A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-11-12 | 深圳市维海德技术股份有限公司 | 传输数字音频和电源信号的方法、系统、设备及存储介质 |
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