CN206962943U - 一种音视频一体摄像机的电路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种音视频一体摄像机的电路结构，包括音频处理模块、图像处理模块及电源模块，所述音频处理模块和图像处理模块通过USB和HUB连接，所述电源模块的输出端连接所述音频处理模块和图像处理模块的输入端。所述音频处理模块包括顺序连接的MCU控制模块、回音消除模块和USB语音转换模块。还包括与所述回音消除模块连接的语音接收模块、信号转换模块、播放电路模块。本实用新型技术方案降低音视频一体摄像机成本的同时，增大拾音距离，消除噪音，实现双工通信，保证语音对话的清晰传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种音视频一体摄像机的电路结构。
背景技术
目前已有的USB接口摄像机可分为带音频功能和不带音频功能两种类型，应用最为广泛的是不带音频功能摄像机，其功能简单，不需做复杂的音频处理和集成，可满足一般需求用户使用。当前市场趋势已经偏向集成度更高的带音频功能摄像机，使得用户不用单独采购音频处理模块或依赖PC端的软件对音频进行处理，满足大部分中高端用户使用。
带音频的usb接口摄像机主要特点是内置拾音及音频处理单元，并可通过USB接口对音频部分进行设置，低功耗可直接使用USB电源工作。带音频的usb接口摄像机将内置MIC采集的声音进行ADC，转送至语音处理芯片进行回音消除、噪音抑制、去环境音、AGC等，再通过针对音频数据USB转换芯片发出，同时PC端的USB接口将主机发出的音频信号传输至摄像机进行比较运算。但是，现有的带音频的usb接口摄像机存在以下缺陷：
1、MIC拾音距离近
当前各类MIC拾音距离大概在3m内，只能应用于20m2左右的场景。
2、不可输出声音至扬声器
当前各类带音频的USB接口摄像机只具有MIC拾音功能，并不具有输出功能。
3、无回音消除、噪音抑制、啸叫声处理
不具备内部的回音消除、噪音抑制、啸叫声处理等功能，需依靠PC软件做后端处理，对软件的要求较高。
4、摄像机不具备云台功能
当前带音频的USB接口摄像机大部分是微型定焦类型，不具备云台功能，从而对使用情况有较大局限性。
5、平台兼容性不好
当前带音频的USB接口摄像机对后端平台的要求较高，对操作系统的兼容性不够好。
6、人机交互不便利
当前带音频的USB接口摄像机对音视频的操作需要通过机身按键实现，便利性不足的问题越来越明显。
7、价格昂贵
当前带音频的USB接口摄像机销售价格都比较高，对普通用户是个不小的负担，也难以更大面积的使用。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种音视频一体摄像机的电路结构，旨在降低音视频一体摄像机成本的同时，增大拾音距离，消除噪音，实现双工通信，保证语音对话的清晰传输。
为实现上述目的，本实用新型提出的音视频一体摄像机的电路结构，包括音频处理模块、图像处理模块及电源模块，所述音频处理模块和图像处理模块通过USB和HUB连接，所述电源模块的输出端连接所述音频处理模块和图像处理模块的输入端。所述音频处理模块包括顺序连接的MCU控制模块、回音消除模块和USB语音转换模块。还包括与所述回音消除模块连接的语音接收模块、信号转换模块、播放电路模块。
优选地，所述回音消除模块采用回音消除ZL38040器件。
优选地，所述语音接收模块设置为DMIC数字麦克风。
优选地，所述信号转换模块设置有模拟转USB的CM108B器件、模拟转I2S的AK5701器件。
优选地，所述播放电路模块采用功放YDA168B器件。
优选地，所述播放电路模块还设置有用于支持外接扩音设备的3.5mm音频接口，其中，所述扩音设备为耳机或音箱。
优选地，所述MCU控制模块还连接一电机驱动模块，所述电机驱动模块可以外接一控制音视频一体摄像机位置调整的云台。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、通过设置DMIC数字麦克风，拾音距离达到5m以上，大大增加了使用环境面积至超过35m2。
2、采用功放YDA168B器件，可搭配多种方式扬声器，实现高音量多人同时使用，48K采样速率实现高保真音效。
3、回音消除ZL38040器件的回音消除、噪音抑制功能完善，实现纯净人声对讲。
4、带有模拟转USB的CM108B器件和模拟转I2S的AK5701器件，增加双工通信功能，保证双方同时说话时的清晰传输。
5、USB集成传输视频、音频及控制指令，兼容多种系统平台。
6、优化电机驱动模块，实现无声驱动马达。
附图说明
图1为本实用新型音频处理模块电路结构图；
图2为本实用新型图像处理模块电路结构图；
图3为本实用新型电源模块电路结构图；
图4为本实用新型回音消除模块电路结构图；
图5为本实用新型MCU控制模块电路结构图；
图6为本实用新型USB语音转换模块电路结构图；
图7为本实用新型电机驱动模块电路结构图；
具体实施方式
本实施例提出的一种音视频一体摄像机的电路结构，包括音频处理模块、图像处理模块及电源模块，所述音频处理模块和图像处理模块通过USB和HUB连接，所述电源模块的输出端连接所述音频处理模块和图像处理模块的输入端。
应当说明的是，如图2所示，图像处理模块采用现有技术常用的摄像头图像处理技术实现，图像处理模块可以对Sensor数据进行转换、压缩等处理，将处理后的图像数据转换为USB数据发送，同时还可以控制镜头变倍、聚焦等。
如图1所示，所述音频处理模块包括顺序连接的MCU控制模块、回音消除模块和USB语音转换模块。还包括与所述回音消除模块连接的语音接收模块、信号转换模块、播放电路模块。
其中，所述语音接收模块设置为DMIC数字麦克风，采用波束成形麦克风技术，可定向拾取一定角度范围的声音，去除两边的噪音，并将采集的声音数据发送给回音消除模块，即回音消除ZL38040器件进行消除噪音处理。回音消除ZL38040器件采用国际一流的回声抵消技术、消噪技术、啸叫抑制技术、动态噪音抑制技术，能够在较嘈杂的环境使用。
经过回音消除ZL38040器件消除噪音后，声音数据经耳机驱动器SGM4917A进行增益放大处理发送至信号转换模块的模拟转USB的CM108B器件，CM108B器件与PC端的USB接口连接，将声音信号发送至PC端。同时，CM108B器件接收到USB接口的转换数据，发送至运算放大器SGM8632放大，再发送至信号转换模块的模拟转I2S的AK5701器件进行ADC及采样率转换，最后通过回音消除ZL38040器件处理和DAC放大交给播放电路模块播放，即功放YDA168B器件，可搭配多种方式扬声器，实现高音量多人同时使用，48K采样速率实现高保真音效。
由上述可知，如图4所示，语音数据流向分为两部分，一部分是从DMIC数字麦克风采集数据经回音消除ZL38040器件送至SGM4917A进行增益放大处理后在发往CM108B器件。另一部分是CM108B器件得到的USB转换数据送给SGM8632器件放大后在发往AK5701器件进行ADC及采样率转换，最后通过回音消除ZL38040器件处理和DAC放大交给功放YDA168B器件。具备双工通信功能，保证双方同时说话时的清晰传输。
进一步地，本实施例中的播放电路模块还设置有用于支持外接扩音设备的3.5mm音频接口，其中，所述扩音设备为耳机或音箱。
应当说明的是，如图5所示，MCU控制模块采用现有技术中常用的音视频一体摄像机控制技术，可以接收来自红外遥控器的信号，把它解码成相对应的命令并执行；通过I2C接口控制音量加减、静音等；控制电源灯、各状态指示灯的亮灭；控制电机转动、镜头变倍聚焦等；控制水平垂直感应位置；通过串口与PC端进行控制互通。
应当说明的是，如图6所示，USB语音转换模块采用现有技术中常用的USB转换技术，可以接收来自音频处理模块的数据，转换成USB数据发送至PC端，将USB数据转码发送给音频处理模块，同时，还可以转换内部参数控制及ID设置。
进一步地，所述MCU控制模块还连接一电机驱动模块，如图7所示，可以实现无声驱动马达。所述电机驱动模块可以外接一控制音视频一体摄像机位置调整的云台，通过MCU控制模块驱动电机驱动模块，对云台进行控制，从而调整音视频一体摄像机的镜头位置。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种音视频一体摄像机的电路结构，其特征在于，包括音频处理模块、图像处理模块及电源模块，所述音频处理模块和图像处理模块通过USB和HUB连接，所述电源模块的输出端连接所述音频处理模块和图像处理模块的输入端；
所述音频处理模块包括顺序连接的MCU控制模块、回音消除模块和USB语音转换模块；
还包括与所述回音消除模块连接的语音接收模块、信号转换模块、播放电路模块。
2.如权利要求1所述的音视频一体摄像机的电路结构，其特征在于，所述回音消除模块采用回音消除ZL38040器件。
3.如权利要求1所述的音视频一体摄像机的电路结构，其特征在于，所述语音接收模块设置为DMIC数字麦克风。
4.如权利要求1所述的音视频一体摄像机的电路结构，其特征在于，所述信号转换模块设置有模拟转USB的CM108B器件、模拟转I2S的AK5701器件。
5.如权利要求1所述的音视频一体摄像机的电路结构，其特征在于，所述播放电路模块采用功放YDA168B器件。
6.如权利要求5所述的音视频一体摄像机的电路结构，其特征在于，所述播放电路模块还设置有用于支持外接扩音设备的3.5mm音频接口，其中，所述扩音设备为耳机或音箱。
7.如权利要求1所述的音视频一体摄像机的电路结构，其特征在于，所述MCU控制模块还连接一电机驱动模块，所述电机驱动模块可以外接一控制音视频一体摄像机位置调整的云台。
Priority Applications (1)
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2017
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