CN207968722U - 监控摄像头用无线人声拾音器及其高清晰人声监控摄像头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开监控摄像头用无线人声拾音器及其高清晰人声监控摄像头。所述无线人声拾音器包括拾音器、A/D转换器、控制模块Ⅰ、无线收发模块Ⅰ、无线收发模块Ⅱ、控制模块Ⅱ、D/A转换器、I/O模块，拾音器采集人声音频信号并与A/D转换器连接，A/D转换器将人声音频信号转换为数字音频信号并输出给无线收发模块Ⅰ，控制模块Ⅰ与无线收发模块Ⅰ连接，无线收发模块Ⅰ通过无线网络与无线收发模块Ⅱ连接，控制模块Ⅱ与无线收发模块Ⅱ及I/O模块连接，D/A转换器接收无线收发模块Ⅱ的数字信号并解码为模拟信号。所述高清晰人声监控摄像头包括上述监控摄像头用无线人声拾音器。本实用新型具有抗干扰能力强、安装便捷、人声清晰的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于安防设备技术领域，具体涉及一种抗干扰能力强、安装便捷、人声清晰的监控摄像头用无线人声拾音器及其高清晰人声监控摄像头。
背景技术
在安防领域，随着网络视频监控的飞速发展，传统CCTV系统中单一的视频内容并不能最大程度的还原监控现场的真实情况。如在很多事件中，录像资料只有画面没有声音，一切只靠当事人的口供，公众的质疑很难避免，加装音频监控无疑将会解决质疑的问题并且清晰的音频还原了事实的真相。
在传统的CCTV中，系统使用彼此独立的视频和音频采集设备，独立的传输线路（视频线缆和音频线缆），在输入至DVR后，视、音频模拟信号进入各自的通道，由各自的编码芯片完成信号的采样、量化和压缩编码，最后同步写入磁盘中进行保存。 由于灵活性和扩展性存在缺陷，且需要敷设两组线路，施工操作不便，使得视、音频实时同步的监控解决方案一直受制于模拟系统的瓶颈限制而无法有所突破。直到网络视频监控的出现，它带来了一种全新的架构---基于以太网。将DSP的数字编码前移至摄像机，通过IP网络传输，而后端也提供了更优质的数据存储和解码。基于此的视、音频同步采集和双向语音对讲技术，以成熟的姿态进入到了广大实际案例的应用中。
因此，现在很多的智慧安防系统，已经要求增加音频采集，例如在平安城市、公检法办案区、金融机构、公共交通、教育监考、行政服务、执法取证、商业运用等领域，越来越多的优质项目需要高清晰、高保真的音视频同步监控系统，在优质安防工程中已凸显出音频监控的重要性。
但是，现有的网络视频监控系统中超过70%的网络监控摄像头虽然拥有单向或多向的音频功能，由于一体化集成的拾音器一般远离声音采集地，预采集的声音信号微弱，而且环境噪声会严重劣化音频采集信号，造成音频信号不清晰。诸如银行、政府办事窗口等强调远距离声音信号采集清晰度的视频监控，一般采用外接拾音器（全向采集或定向采集），来增大覆盖的监听范围和带来更好的声音采集效果。但在实际应用中，由于传统的远距离拾音器方案受安装环境、电源线路、传输距离等的影响较大，不仅很难获得好的音频，而且有线连接为最大限度减少干扰和噪声，网络摄像机和音频设备（麦克风和扬声器，尤其是麦克风）之间一般需要采用屏蔽音频线，并避免靠近电源线和传送高频交换信号的线缆，同时应尽可能保持短距离音频线连接。如果需要长音频线，还需要采用音频均衡设备，即线缆、放大器和麦克风全部均衡。 从而造成布线复杂、信号传输易受干扰、远距离传输设置困难等问题。随着无线网络技术的发展，出现了无线音频数据采集传输系统，可以省去繁琐的线路铺设，节约成本。然而，现有的无线音频数据采集传输系统存在信号在无线传输的过程中容易混入干扰信号，从而导致传输的信号现出失真，影响音频信号的清晰度。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种抗干扰能力强、安装便捷、人声清晰的监控摄像头用无线人声拾音器，还提供了一种应用监控摄像头用无线人声拾音器的高清晰人声监控摄像头。
本实用新型的监控摄像头用无线人声拾音器是这样实现的：包括拾音器、A/D转换器、控制模块Ⅰ、无线收发模块Ⅰ、无线收发模块Ⅱ、控制模块Ⅱ、D/A转换器、I/O模块，所述拾音器用于采集模拟人声音频信号并与A/D转换器连接，所述A/D转换器用于将模拟人声音频信号转换为数字人声音频信号并输出给无线收发模块Ⅰ，所述控制模块Ⅰ与无线收发模块Ⅰ连接，所述无线收发模块Ⅰ通过无线网络与无线收发模块Ⅱ相连接，所述控制模块Ⅱ分别与无线收发模块Ⅱ及I/O模块连接，所述D/A转换器接收无线收发模块Ⅱ的数字信号并解码为模拟信号，所述I/O模块用于将D/A转换器的模拟信号或无线收发模块Ⅱ的数字信号输出给监控摄像头。
本实用新型的高清晰人声监控摄像头是这样实现的：包括上述监控摄像头用无线人声拾音器。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本实用新型通过将采集的人声音频信号转换为数字信号后无线转发，无线数字信号即便于无线收发模块对信号的校验，可以排除无线传输过程中的高频干扰信号的影响，使音频数字信号更加稳定；而且数字信号也便于控制模块对音频信号的频率进行调整，使音频信号的频率更加稳定，从而提高音频信号传输过程中的抗干扰能力，使所采集的音频信号可以真实的反映监测现场的情况。
2、本实用新型通过音频采集与监控摄像头的连接相分离的远端拾音及近端连接结构，使得拾音器能够尽可能的靠近监听源，以减小噪声，采集的音频信号更加清晰，而且也便于根据需要灵活布置。
3、本实用新型还通过设置滤波放大模块及稳压模块，滤波放大模块能够去除所采集的音频信号噪声，而稳压模块能够使远端拾音及近端连接电路拥有恒定的工作电压，从而尽可能消除电路底噪的不利影响。4、本实用新型在远端拾音电路中设置带通滤波模块，能够根据人声音频特点进一步过滤无关音频信号，以提高人声音频信号采集的单一性，从而提高人声音频的清晰度和保真度。
5、本实用新型采用穿透能力较强、传输距离远、接收稳定的UHF频段对数字音频信号进行无线收发，即能提高音频采集的范围，无线收发模块见距离高达100m左右，而且也能够减少无线传输过程中的丢包率，从而提高音频采集的实时性；特别是采用具有锁相环频率合成（PLL）技术的锁相环频率合成器，相比其它无线技术具有低相位噪声和低杂散方面无法比拟的优点。
因此，本实用新型具有抗干扰能力强、安装便捷、人声清晰。
附图说明
图1为本实用新型之原理示意图；
图2为本实用新型之结构示意图；
图中：1-拾音器，2-滤波放大模块，3-A/D转换器，4-控制模块Ⅰ，5-无线收发模块Ⅰ，6-无线收发模块Ⅱ，7-控制模块Ⅱ，8-D/A转换器，9-I/O模块，10-稳压模块Ⅰ，11-稳压模块Ⅱ，12-带通滤波模块，13-远端拾音装置，14-近端连接装置，15-监控摄像头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
如图1和2所示，本实用新型监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于包括拾音器1、A/D转换器3、控制模块Ⅰ4、无线收发模块Ⅰ5、无线收发模块Ⅱ6、控制模块Ⅱ7、D/A转换器8、I/O模块9，所述拾音器1用于采集模拟人声音频信号并与A/D转换器3连接，所述A/D转换器3用于将模拟人声音频信号转换为数字人声音频信号并输出给无线收发模块Ⅰ5，所述控制模块Ⅰ4与无线收发模块Ⅰ5连接，所述无线收发模块Ⅰ5通过无线网络与无线收发模块Ⅱ6相连接，所述控制模块Ⅱ7分别与无线收发模块Ⅱ6及I/O模块9连接，所述D/A转换器8接收无线收发模块Ⅱ6的数字信号并解码为模拟信号，所述I/O模块9用于将D/A转换器8的模拟信号或无线收发模块Ⅱ的数字信号输出监控摄像头。
所述拾音器1为高灵敏度的指向音频采集器。
所述A/D转换器3、控制模块Ⅰ4、无线收发模块Ⅰ5、无线收发模块Ⅱ6、控制模块Ⅱ7、D/A转换器8及I/O模块9为常规电路。
本实用新型还包括用于滤除模拟信号高频杂波并放大信号的滤波放大模块2，所述滤波放大模块2输入端与拾音器1连接且输出端与A/D转换器3连接。
所述滤波放大模块2包括高频杂波滤波单元及信号放大单元。
本实用新型还包括稳压模块Ⅰ10、稳压模块Ⅱ11，所述稳压模块Ⅰ10的输入端与第一供电电源连接且输出端分别与A/D转换器3、控制模块Ⅰ4、无线收发模块Ⅰ5及滤波放大模块2连接，所述稳压模块Ⅱ11的输入端与第二供电电源连接且输出端分别与无线收发模块Ⅱ6、控制模块Ⅱ7、D/A转换器8及I/O模块9连接。
所述稳压模块Ⅰ10及稳压模块Ⅱ11为常规精磨稳压电路。
本实用新型还包括用于对A/D转换器3输出的数字人声音频信号进行带通滤波的带通滤波模块12，所述带通滤波模块12的输出端与无线收发模块Ⅰ5连接，所述带通滤波模块12还分别与稳压模块Ⅰ10及控制模块Ⅰ4连接。
所述带通滤波模块12的通带频率为40Hz～18KHz。
所述带通滤波模块12的通带频率为1KHz～10KHz。
所述无线收发模块Ⅰ5及无线收发模块Ⅱ6为UHF频段无线收发模块。
所述UHF频段无线收发模块设置有锁相环频率合成器，所述UHF频段无线收发模块的无线频率为638～648MHz。
本实用新型还包括用于将无线收发模块Ⅱ6的接收信号按H.264/H.265编码的编码模块，所述编码模块的输出端通过控制模块Ⅱ7与I/O模块9连接。
所述I/O模块9包括模拟接口和/或数字接口。
一种高清晰人声监控摄像头，包括上述任意一项所述监控摄像头用无线人声拾音器。
本实用新型工作原理及工作过程：
本实用新型通过将采集的人声音频信号转换为数字信号后无线转发，无线数字信号即便于无线收发模块对信号的校验，可以排除无线传输过程中的高频干扰信号的影响，使音频数字信号更加稳定；而且数字信号也便于控制模块对音频信号的频率进行调整，使音频信号的频率更加稳定，从而提高音频信号传输过程中的抗干扰能力，使所采集的音频信号可以真实的反映监测现场的情况。另外，本实用新型通过音频采集与监控摄像头的连接相分离的远端拾音及近端连接结构，使得拾音器能够尽可能的靠近监听源，以减小噪声，采集的音频信号更加清晰，而且也便于根据需要灵活布置。进一步，本实用新型还通过设置滤波放大模块及稳压模块，滤波放大模块能够去除所采集的音频信号噪声，而稳压模块能够使远端拾音及近端连接电路拥有恒定的工作电压，从而尽可能消除电路底噪的不利影响。更进一步，本实用新型在远端拾音电路中设置带通滤波模块，能够根据人声音频特点进一步过滤无关音频信号，以提高人声音频信号采集的单一性，从而提高人声音频的清晰度和保真度。再进一步，本实用新型采用穿透能力较强、传输距离远、接收稳定的UHF频段对数字音频信号进行无线收发，即能提高音频采集的范围，无线收发模块见距离高达100m左右，而且也能够减少无线传输过程中的丢包率，从而提高音频采集的实时性。更进一步，UHF频段无线收发模块采用具有锁相环频率合成（PLL）技术的锁相环频率合成器，相比其它无线技术具有低相位噪声和低杂散方面无法比拟的优点。综上所述，本实用新型具有抗干扰能力强、安装便捷、人声清晰。
如图1和2所示，将远端拾音装置13通电设置于需要采集人声的环境位置，将近端连接装置14设置于距离远端拾音装置13的90m范围内并与监控摄像头15的音频输入接口连接；打开监控摄像头15的控制开关，远端拾音装置13及近端连接装置14通电，实现人声拾音器与摄像头同步；拾音器1采集模拟人声音频信号，经滤波放大模块2滤除模拟信号中的高频杂波并放大信号后发送给A/D转换器3，A/D转换器3将模拟人声音频信号转换为数字人声音频信号并输出给通带频率为40Hz～18KHz的带通滤波模块12，带通滤波模块12对数字人声音频信号进行带通滤波后输出给无线收发模块Ⅰ5，无线收发模块Ⅰ5在控制模块Ⅰ4控制下采用PLL频率合成技术以638～648MHz频率与无线收发模块Ⅱ6相连接；D/A转换器8接收无线收发模块Ⅱ6的数字信号并解码为模拟信号，I/O模块9在控制模块Ⅱ7的控制下将D/A转换器8的模拟信号输出至监控摄像头15；监控摄像头15将采集的图像信号和输入的音频信号一起传回摄像头控制终端，实现图形和音频的完美结合。
Claims (10)
1.一种监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于包括拾音器（1）、A/D转换器（3）、控制模块Ⅰ（4）、无线收发模块Ⅰ（5）、无线收发模块Ⅱ（6）、控制模块Ⅱ（7）、D/A转换器（8）、I/O模块（9），所述拾音器（1）用于采集模拟人声音频信号并与A/D转换器（3）连接，所述A/D转换器（3）用于将模拟人声音频信号转换为数字人声音频信号并输出给无线收发模块Ⅰ（5），所述控制模块Ⅰ（4）与无线收发模块Ⅰ（5）连接，所述无线收发模块Ⅰ（5）通过无线网络与无线收发模块Ⅱ（6）相连接，所述控制模块Ⅱ（7）分别与无线收发模块Ⅱ（6）及I/O模块（9）连接，所述D/A转换器（8）接收无线收发模块Ⅱ（6）的数字信号并解码为模拟信号，所述I/O模块（9）用于将D/A转换器（8）的模拟信号或无线收发模块Ⅱ的数字信号输出监控摄像头。
2.根据权利要求1所述监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于还包括用于滤除模拟信号高频杂波并放大信号的滤波放大模块（2），所述滤波放大模块（2）输入端与拾音器（1）连接且输出端与A/D转换器（3）连接。
3.根据权利要求2所述监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于还包括稳压模块Ⅰ（10）、稳压模块Ⅱ（11），所述稳压模块Ⅰ（10）的输入端与第一供电电源连接且输出端分别与A/D转换器（3）、控制模块Ⅰ（4）、无线收发模块Ⅰ（5）及滤波放大模块（2）连接，所述稳压模块Ⅱ（11）的输入端与第二供电电源连接且输出端分别与无线收发模块Ⅱ（6）、控制模块Ⅱ（7）、D/A转换器（8）及I/O模块（9）连接。
4.根据权利要求3所述监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于还包括用于对A/D转换器（3）输出的数字人声音频信号进行带通滤波的带通滤波模块（12），所述带通滤波模块（12）的输出端与无线收发模块Ⅰ（5）连接，所述带通滤波模块（12）还分别与稳压模块Ⅰ（10）及控制模块Ⅰ（4）连接。
5.根据权利要求4所述监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于所述带通滤波模块（12）的通带频率为40Hz～18KHz。
6.根据权利要求2或3所述监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于所述无线收发模块Ⅰ（5）及无线收发模块Ⅱ（6）为UHF频段无线收发模块。
7.根据权利要求6所述监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于所述UHF频段无线收发模块设置有锁相环频率合成器，所述UHF频段无线收发模块的无线频率为638～648MHz。
8.根据权利要求6所述监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于还包括用于将无线收发模块Ⅱ（6）的接收信号按H.264/H.265编码的编码模块，所述编码模块的输出端通过控制模块Ⅱ（7）与I/O模块（9）连接。
9.根据权利要求6所述监控摄像头用无线人声拾音器，其特征在于所述I/O模块（9）包括模拟接口和/或数字接口。
10.一种高清晰人声监控摄像头，其特征在于包括权利要求1至9中任意一项所述监控摄像头用无线人声拾音器。
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2018
- 2018-03-30 CN CN201820466018.4U patent/CN207968722U/zh not_active Expired - Fee Related
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