CN209994524U - 数字麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字麦克风，该数字麦克风包括：拾音器、模拟输入接口、模/数转换器、数/模转换器、DSP数字信号处理器、模拟输出接口、数字通讯电路。拾音器和模拟输入接口分别与模/数转换器的输入端连接，所述模/数转换器的输出端与DSP数字信号处理器的输入端连接；数/模转换器的输入端与DSP数字信号处理器的输出端连接，数/模转换器的输出端与模拟输出接口连接，数字通讯电路与DSP数字信号处理器连接。本实用新型提供的数字麦克风能够有效滤除周围环境中的高频、低频无用噪声，从而提高麦克风采集声音的音质。

Description

数字麦克风

技术领域

本实用新型涉及麦克风领域，特别涉及一种数字麦克风。

背景技术

高通滤波(High-pass filter)、低通滤波(Low-pass filter)等都是处理音频信号中噪声信号的常用方法。当无用的音频信号比有用的音频信号频率高时，就需要用低通滤波滤除高频无用信号的干扰；当无用的音频信号比有用的音频信号频率低时，就需要用高通滤波滤除低频无用信号的干扰。当既有无用的音频信号比有用的音频信号频率高，也有无用的音频信号比有用的音频信号频率低，就需要同时采用高通滤波和低通滤波来滤除高于和低于有用频率的干扰。

目前大部分麦克风只是通过简单的模拟电路进行滤波，无法有效滤除周围环境中的高、低频无用噪声信号，使得麦克风的采集声音效果较差，难以满足用户对高音质的追求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种数字麦克风，旨在提高麦克风采集的声音音质。

为实现上述目的，本实用新型提供一种数字麦克风，该数字麦克风包括拾音器、模拟输入接口、模/数转换器、数/模转换器、DSP数字信号处理器、模拟输出接口及数字通讯电路，所述拾音器和模拟输入接口分别与所述模/数转换器的输入端连接，所述模/数转换器的输出端与所述DSP数字信号处理器的输入端连接；所述数/模转换器的输入端与所述DSP数字信号处理器的输出端连接，所述数/模转换器的输出端与所述模拟输出接口的输入端连接；所述数字通讯电路与所述DSP数字信号处理器连接，所述数字通讯电路用于供所述DSP数字信号处理器与外部终端设备之间进行数字音频信号和/或控制信号传输；

所述拾音器，为用于采集声音并输出为第一模拟音频信号；

所述模拟输入接口，用于输入第二模拟音频信号；

所述模/数转换器，用于将所述第一模拟音频信号和所述第二模拟音频信号转换为对应的数字音频信号；

所述DSP数字信号处理器，用于将所述模/数转换器输出的数字音频信号进行高通滤波和/或低通滤波处理后输出两路，一路通过所述数字通讯电路输出，一路通过所述数/模转换器转换为第三模拟音频信号后输出至所述模拟输出接口。

在一实施例中，所述拾音器为咪头。

在一实施例中，所述模拟输入接口为一个四段的AUX接口。

在一实施例中，所述模/数转换器和数/模转换器集成于一双向数模转换芯片中，所述双向数模转换芯片的型号为CS4272。

在一实施例中，所述DSP数字信号处理器包含高通滤波器和低通滤波器，所述DSP数字信号处理器的型号为TMS320C6748。

在一实施例中，所述数字通讯电路上设置有协议转换芯片，所述协议转换芯片信号为W5500。

在一实施例中，所述数字通讯电路包括USB接口、2.4G无线模块和蓝牙通讯模块中的至少一者。

在一实施例中，所述数字麦克风还包括给拾音器、模/数转换器、数/模转换器、DSP数字信号处理器和数字通讯电路供电的电源组件，所述电源组件包括电池供电电路和USB供电电路。

本实用新型技术方案通过拾音器采集声音并输出为第一模拟音频信号，经过模/数转换器把所述第一模拟音频信号转化为数字音频信号，再把此数字音频信号经过DSP数字信号处理器进行高通滤波和/或低通滤波处理，最后通过数字通讯电路把滤波处理后的数字音频信号传输给连接的电脑或手机等外部数字终端进行播放、储存或传输给其他远程终端，经过滤波处理后的数字音频信号已经滤去了原来拾音器采集的声音中所包含的来自周围环境中的高频和/或低频无用噪声，从而能提高麦克风采集的声音音质。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型数字麦克风一实施例的电路功能模块示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种数字麦克风，通过在麦克风中加入数字高通和低通滤波功能来滤除环境中的高频和低频噪声，从而提高麦克风的采集音质。

在本实用新型一实施例中，如图1所示，该数字麦克风包括:拾音器10、模拟输入接口20、模/数转换器30、数/模转换器40、DSP数字信号处理器50、模拟输出接口60及数字通讯电路70，所述拾音器10和模拟输入接口20分别与所述模/数转换器30的输入端连接，所述模/数转换器30的输出端与所述DSP数字信号处理器50的输入端连接，所述数/模转换器40的输入端与所述DSP数字信号处理器50的输出端连接，所述数/模转换器40的输出端与所述模拟输出接口60的输入端连接；所述数字通讯电路70与所述DSP数字信号处理器50连接，所述数字通讯电路70用于供所述DSP数字信号处理器50与电脑、PAD或手机等外部终端设备之间进行数字音频信号和/或控制信号的传输。

所述拾音器10，用于采集声音并输出为第一模拟音频信号。该拾音器10可以采用咪头实现。

所述模拟输入接口20，用于输入第二模拟音频信号。该模拟输入接口20可为一个四段的AUX接口，如此，可以用来连接电子琴等乐器或者其他电子音频设备为麦克风提供伴奏音乐。

所述模/数转换器30，用于将所述第一模拟音频信号和所述第二模拟音频信号转换为对应的数字音频信号。

所述DSP数字信号处理器50，用于将所述模/数转换器30输出的数字音频信号进行高通滤波和/或低通滤波处理后输出两路，一路通过所述数字通讯电路70输出，一路通过所述数/模转换器40转换为第三模拟音频信号后输出至所述模拟输出接口60。

其中，所述DSP数字信号处理器50包含高通滤波器和低通滤波器，可采用型号为TMS320C6748的芯片实现，性能较好。所述模/数转换器30和数/模转换器40可以是分立的电路，也可以是集成于一双向数模转换芯片中，所述双向数模转换芯片的型号为CS4272，采用集成元件，可以减少线路板面积，这样可以方便电路PCB布线并提高可靠性。

所述数字通讯电路70上设置有协议转换芯片80，用于对控制信号的协议转换，使所述控制信号能作用于所述DSP数字信号处理器50。该协议转换芯片80可采用型号为W5500的芯片，这个芯片简单易用，安全稳定，是物联网设备的优选元器件。

所述数字通讯电路70还包含USB接口、2.4G无线模块和蓝牙通讯模块中的至少一种，用于连接电脑、PAD或手机终端设备，实现本数字麦克风与终端设备之间数字音频信号和控制信号的传输。在一实施例中，所述数字通讯电路70包括USB接口和蓝牙通讯模块，其中USB接口可方便地转换为MicroUSB接口或Type-C接口，因此确保了本数字麦克风的通用性；蓝牙通讯模块可以提供一种无线的连接方式，用户可以根据实际硬件配置情况选择合适的连接方式。所述控制信号可以是音量控制信号，或者是高通滤波和低通滤波的截止频率控制信号。电脑、PAD或手机等外部音频终端设备上设置应用软件实现控制信号的输出，应用软件具有相应的音频参数操作界面，可以实现对数字麦克风的控制。例如，用户可以调节所述数字麦克风的高通滤波和低通滤波的截止频率的默认参数来匹配当前的使用场景以提高滤波的精度，滤波截止频率调节范围可在20Hz～20KHz之间。电脑、PAD或手机等外部音频终端设备输出控制信号时，所述控制信号通过所述数字通讯电路70并经所述协议转换芯片80进行协议转换后再传输给所述DSP数字信号处理器50；所述DSP数字信号处理器50将对所述经过协议转换后的控制信号作出响应，进而调节所述高通滤波器和低通滤波器对数字音频信号进行相应的滤波处理，再把经滤波处理后的数字音频信号输出两路，一路通过所述数/模转换器40转换为第三模拟音频信号后输出至所述模拟输出接口60，一路通过所述数字通讯电路70输出，经过滤波处理后的数字音频信号已经滤去了原来拾音器10采集的声音中包含的来自周围环境中的高频和低频无用噪声，通过所述数字通讯电路70可以把经滤波处理后的数字音频信号传输给连接的电脑、PAD或手机等外部终端设备进行播放、储存或传输给其他远程终端。

需要说明的是，本实施例中，数字麦克风还包括给拾音器10、模/数转换器30、数/模转换器40、DSP数字信号处理器50和数字通讯电路70供电的电源组件，实现对数字麦克风进行供电。在一实施例中，所述电源组件包括电池供电电路和USB供电电路，可以实现两种供电方式，并提高便携性，方便使用。当然在其他实施例中，也可以是单独采用电池供电电路或者USB供电电路，以减少整个麦克风的体积。

本实用新型提出的数字麦克风在被使用时，声音由所述拾音器10采集并输出为第一模拟音频信号，经过模/数转换器30将所述第一模拟音频信号转换为数字音频信号，再把所述数字音频信号传送给所述DSP数字信号处理器50中进行高通滤波、低通滤波处理，因此，能够有效滤除周围环境中的高频、低频无用噪声，从而提高了麦克风采集声音的音质。此外，用户可以通过模拟输出接口60连接耳机实时监听对所采集声音的高通滤波和/或低通滤波处理的效果，并可以针对使用场景对滤波截止频率作出调节以提高滤波的精度。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种数字麦克风，其特征在于，包括拾音器、模拟输入接口、模/数转换器、数/模转换器、DSP数字信号处理器、模拟输出接口及数字通讯电路，

所述拾音器和模拟输入接口分别与所述模/数转换器的输入端连接，所述模/数转换器的输出端与所述DSP数字信号处理器的输入端连接；所述数/模转换器的输入端与所述DSP数字信号处理器的输出端连接，所述数/模转换器的输出端与所述模拟输出接口的输入端连接；所述数字通讯电路与所述DSP数字信号处理器连接，所述数字通讯电路用于供所述DSP数字信号处理器与外部终端设备之间进行数字音频信号和/或控制信号传输；

所述拾音器，用于采集声音并输出为第一模拟音频信号；

所述模拟输入接口，用于输入第二模拟音频信号；

所述模/数转换器，用于将所述第一模拟音频信号和所述第二模拟音频信号转换为对应的数字音频信号；

所述DSP数字信号处理器，用于将所述模/数转换器输出的数字音频信号进行高通滤波和/或低通滤波处理后输出两路，一路通过所述数字通讯电路输出，一路通过所述数/模转换器转换为第三模拟音频信号后输出至所述模拟输出接口。

2.根据权利要求1所述的数字麦克风，其特征在于，所述拾音器为咪头。

3.根据权利要求1所述的数字麦克风，其特征在于，所述模/数转换器和数/模转换器集成于一双向数模转换芯片中。

4.根据权利要求3所述的数字麦克风，其特征在于，所述双向数模转换芯片的型号为CS4272。

5.根据权利要求1所述的数字麦克风，其特征在于，所述DSP数字信号处理器包括高通滤波器和低通滤波器。

6.根据权利要求5所述数字麦克风，其特征在于，所述DSP数字信号处理器的型号为TMS320C6748。

7.根据权利要求1所述的数字麦克风，其特征在于，所述模拟输入接口为一个四段的AUX接口。

8.根据权利要求1-7任一项所述的数字麦克风，其特征在于，所述数字通讯电路上设置有协议转换芯片，所述协议转换芯片型号为W5500。

9.根据权利要求1-7任一项所述的数字麦克风，其特征在于，所述数字通讯电路还包括USB接口、2.4G无线模块和蓝牙通讯模块中的至少一者。

10.根据权利要求1-7任一项所述数字麦克风，其特征在于，所述数字麦克风还包括给拾音器、模/数转换器、数/模转换器、DSP数字信号处理器和数字通讯电路供电的电源组件，所述电源组件包括电池供电电路和USB供电电路。

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