CN211151926U - 一种语音频谱滤波装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种语音频谱滤波装置，包括至少一个用于过滤低频信号的第一滤波单元和至少一个过滤高频信号的第二滤波单元，所述第一滤波单元的信号输出端与所述第二滤波单元的信号输入端信号连接。通过低通滤波和高通滤波相结合，有效过滤噪声信号，提高了语音传输的抗干扰能力。

Description

一种语音频谱滤波装置

技术领域

本实用新型涉及语音传输领域，特别是涉及一种语音频谱滤波装置。

背景技术

由于煤炭企业的工作环境、设备特殊性等原因，安全生产显得至为重要，在实际工作和生产过程中，语音广播对讲系统是保障煤矿安全生产的重要基础设施，在生产调度、安全避险和应急救援等方面起着不可或缺的作用。由于生产环境中存在多种噪声，且在电子系统中，电源波动、功率器件产生的噪声以及外部电磁干扰都会影响通信效果。

目前，矿用语音广播系统中，语音广播主要的工作方式是将采集到的语音信号直接放大并采样编码，经数字信号传输网络传递到语音播放终端。由于受到噪声信号的干扰，导致播放语音模糊不清，影响通话效率。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种语音频谱滤波装置，用于解决现有技术中矿用语音广播通话质量不高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种语音频谱滤波装置，包括至少一个用于过滤低频信号的第一滤波单元和至少一个过滤高频信号的第二滤波单元，所述第一滤波单元的信号输出端与所述第二滤波单元的信号输入端信号连接。

可选的，所述第一滤波单元和所述第二滤波单元均包括RC滤波电路。

可选的，所述第一滤波单元包括第一电容和第二电阻，第一滤波单元过滤低频信号的最高频率与第一电容、第二电阻的数学表达为：

其中，f₁为第一滤波单元过滤低频信号的最高频率，C₁为第一电容的容值，R₂为第二电阻的阻值。

可选的，所述第二滤波单元包括第二电容和第三电阻，第二滤波单元过滤低频信号的最高频率与第二电容、第三电阻的数学表达为：

其中，f₂为第二滤波单元过滤低频信号的最低频率，C₂为第二电容的容值，R₃为第三电阻的阻值。

可选的，所述400≥f₁≥200，4500≥f₂≥6500。

可选的，所述第一电容与所述第二电阻串联，所述第三电阻串联与所述第二电容，所述第三电阻、所述第二电容均与所述第二电阻并联。

可选的，所述R₂为4700欧姆，C₁为1×10^-7法拉；可得f₁为338赫兹，R₃为3300欧姆，C₂为1×10^-8法拉,可得f₂为4825赫兹。

可选的，语音频谱滤波装置包括：还包括用于提供能源的电源、用于语音信号运放的麦克风单元，所述电源分别与所述语音频谱滤波装置、所述麦克风单元电性连接，且所述语音频谱滤波装置的输出端与所述麦克风单元信号连接。

可选的，语音频谱滤波装置包括：所述语音频谱滤波装置还包括用于保护电路的第一电阻，所述第一电阻均与所述电源、所述麦克风单元串联。

如上所述，本实用新型的语音频谱滤波装置，具有以下有益效果：

通过低通滤波和高通滤波相结合，有效过滤噪声信号，提高了语音传输的抗干扰能力。

附图说明

图1显示为一实施例的语音频谱滤波装置结构示意图。

图2显示为另一实施例的语音频谱滤波装置结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型提供一种语音频谱滤波装置，包括至少一个用于过滤低频信号的第一滤波单元和至少一个过滤高频信号的第二滤波单元，所述第一滤波单元的信号输出端与所述第二滤波单元的信号输入端信号连接。并通过低通滤波和高通滤波相结合，有效过滤噪声信号，提高了语音传输的抗干扰能力。

在一些实施过程中，所述第一滤波单元和所述第二滤波单元均包括RC滤波电路。例如，所述第一滤波单元包括第一电容和第二电阻，第一滤波单元过滤低频信号的最高频率与第一电容、第二电阻的数学表达为：

其中，f₁为第一滤波单元过滤低频信号的最高频率，C₁为第一电容的容值，R₂为第二电阻的阻值。

例如，所述第二滤波单元包括第二电容和第三电阻，第二滤波单元过滤低频信号的最高频率与第二电容、第三电阻的数学表达为：

其中，f₂为第二滤波单元过滤低频信号的最低频率，C₂为第二电容的容值，R₃为第三电阻的阻值。

由于普通人讲话的声音频率在几百赫兹到几千赫兹范围内，在一些实施过程中，可将f₁和f₂进行如下设置：所述400≥f₁≥200，4500≥f₂≥6500。

请参阅图2，所述第一电容C₁与所述第二电阻R₂串联，所述第三电阻R₃串联与所述第二电容C₂，所述第三电阻R₃、所述第二电容C₂均与所述第二电阻R₂并联。在一些实施例中，所述R₂为4700欧姆，C₁为1×10^-7法拉；可得f₁为338赫兹，R₃为3300欧姆，C₂为1×10^-8法拉,可得f₂为4825赫兹。

语音频谱滤波装置还包括：所述的语音频谱滤波装置、用于提供能源的电源MICBAIS、用于语音信号运放的麦克风单元M1，所述电源MICBAIS分别与所述语音频谱滤波装置、所述麦克风单元M1电性连接，且所述语音频谱滤波装置的输出端与所述麦克风单元M1信号连接。通过在矿用广播语音采集端增加该语音频谱滤波装置，过滤掉人声音频率外的干扰信号，使声音能够清晰的传递到每个广播终端，降低干扰。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种语音频谱滤波装置，其特征在于，包括至少一个用于过滤低频信号的第一滤波单元和至少一个过滤高频信号的第二滤波单元，所述第一滤波单元的信号输出端与所述第二滤波单元的信号输入端信号连接。

2.根据权利要求1所述的语音频谱滤波装置，其特征在于，所述第一滤波单元和所述第二滤波单元均包括RC滤波电路。

3.根据权利要求1所述的语音频谱滤波装置，其特征在于，所述第一滤波单元包括第一电容和第二电阻，第一滤波单元过滤低频信号的最高频率与第一电容、第二电阻的数学表达为：

其中，f₁为第一滤波单元过滤低频信号的最高频率，C₁为第一电容的容值，R₂为第二电阻的阻值。

4.根据权利要求3所述的语音频谱滤波装置，其特征在于，所述第二滤波单元包括第二电容和第三电阻，第二滤波单元过滤低频信号的最高频率与第二电容、第三电阻的数学表达为：

其中，f₂为第二滤波单元过滤低频信号的最低频率，C₂为第二电容的容值，R₃为第三电阻的阻值。

5.根据权利要求4所述的语音频谱滤波装置，其特征在于，400≥f₁≥200，4500≥f₂≥6500。

6.根据权利要求4所述的语音频谱滤波装置，其特征在于，所述第一电容与所述第二电阻串联，所述第三电阻串联与所述第二电容，所述第三电阻、所述第二电容均与所述第二电阻并联。

7.根据权利要求4所述的语音频谱滤波装置，其特征在于，所述R₂为4700欧姆，C₁为1×10^-7法拉；可得f₁为338赫兹，R₃为3300欧姆，C₂为1×10^-8法拉,可得f₂为4825赫兹。

8.根据权利要求1所述的语音频谱滤波装置，其特征在于，包括：还包括用于提供能源的电源、用于语音信号运放的麦克风单元，所述电源分别与所述语音频谱滤波装置、所述麦克风单元电性连接，且所述语音频谱滤波装置的输出端与所述麦克风单元信号连接。

9.根据权利要求8所述的语音频谱滤波装置，其特征在于，包括：所述语音频谱滤波装置还包括用于保护电路的第一电阻，所述第一电阻均与所述电源、所述麦克风单元串联。

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