CN211580166U - 一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置，包括：语音输入模块、微处理器、通信模块；其中，语音输入模块包括用于语音的采集的前置麦克风、用于噪声采集及补偿的后置麦克风，微处理器通过与车载多媒体播放器相连接，车载多媒体播放器输出的多媒体音频信号直接传输给微处理器后作为过滤信号，以此消除语音输入模块采集的部分杂音信号。本实用新型提供的在车载多媒体音频环境下的拾音装置，针对车载环境语音操作技术难点，通过内部结构的改进，直接从源头上获取多媒体音频信号，并将其作为杂音的参考信号，整体结构轻巧、成本低，操作方便，远场拾音，环境噪声适应力强。

Description

一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置

技术领域

本实用新型涉及一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置。

背景技术

车载环境中，语音操作是一种比较安全的操作方式。语音操作解决方案中，主要利用远场拾音技术，通过前端语音处理模块拾取语音信息，对声音信号进行回声消除、降噪、去混响、语音增强等处理后传输给外接设备，外接设备对语音信息进行识别响应。

现有技术中，技术难点是车内的混响效应及背景噪音干扰，车载多媒体音频就是一个重要的干扰源，如何解决车载多媒体音频的干扰是语音操作的一个难题。

实用新型内容

针对车载环境的技术难点，本实用新型的目的在于提供一种经过改进的在车载多媒体音频环境下的拾音装置。

本实用新型一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置，包括：语音输入模块、微处理器、通信模块；其中，语音输入模块包括用于语音的采集的前置麦克风、用于噪声采集及补偿的后置麦克风，微处理器通过与车载多媒体播放器相连接，车载多媒体播放器输出的多媒体音频信号直接传输给微处理器后作为过滤信号，以此消除语音输入模块采集的部分杂音信号。

进一步，所述微处理器与所述语音输入模块连接；所述通信模块与所述所述微处理器连接。

进一步，所述拾音装置还包括主机接口，外部设备通过主机接口接入车内的车载多媒体播放器。

进一步，所述主机接口为以下的一种或多种：USB-TYPE-C接口、MICRO-USB接口、APPLE LIGHTNING接口。

进一步，所述车载多媒体播放器与微处理器之间设置独立的线路来传输多媒体音频信号。

进一步，所述外部设备包括智能主机，智能手机，智能平板电脑。

进一步，所述主机接口与微处理器之间设置独立的线路来传输多媒体音频信号。

本实用新型提供的在车载多媒体音频环境下的拾音装置，针对车载环境语音操作技术难点，通过内部结构的改进，直接从源头上获取多媒体音频信号，并将其作为杂音的参考信号，整体结构轻巧、成本低，操作方便，远场拾音，环境噪声适应力强。

附图说明

下面将参照附图描述本申请的具体实施例，其中：

图1示出了本申请一实施例提供的一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置的结构示意图；

图2示出了本申请一实施例提供的另一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置的结构示意图；

图3示出了本申请一实施例提供的一种微处理器架构示意图；

图4示出了本申请一实施例提供的一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置的播放音乐远场拾音工作流程图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

本实用新型一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置，结构如图1所示，该装置包括：语音输入模块2、微处理器1、主机接口3，电源模块4。

主机接口3与电源模块4连接，以及，与微处理器1连接。

电源模块4与微处理器1连接，以及，与语音输入模块2连接。

微处理器1与语音输入模块2连接。

其中，具体结构如下：

1、语音输入模块

语音输入模块2，用于远场拾音，获取远距离的声音信号。

语音输入模块2包括至少1个麦克风。如语音输入模块2采用单麦克或者双麦克，用于远场拾音，获取远距离的声音信号。

麦克风为高灵敏度麦克风，具体实现时，语音输入模块2可以为一个高灵敏度麦克风，语音输入模块2也可以为两个高灵敏度麦克风组成的阵列，语音输入模块2还可以为多个高灵敏度麦克风组成的阵列。

本实施例中，设置前、后放置的2颗麦克风进行语音采集；前置麦克风的为主麦克，主要负责语音的采集和喷麦噪声的检测；后置麦克风为辅助麦克，主要负责喷麦噪声补偿和背景噪声的采集。

通过双麦克风降噪处理，采用两颗麦克风对语音信号进行采集和处理，增强语音信号，抑制平稳噪声（如白噪声，风噪和汽车运行时的环境噪声等）和非平稳噪声（如非期望方向的语音、音乐和电视背景声等噪声等）。

2、微处理器

微处理器1，用于对语音输入模块2获取的声音信号进行处理。例如，对语音输入模块2获取的声音信号进行降噪、去混响、回声消除、语音增强、关键词识别等处理。

微处理器1集成Audio codec IP核、电源管理模块，立体声音频编解码器IP。

微处理器1采用专用的音频处理芯片，是专用的人机交互/音频处理芯片，芯片集成高性能低功耗的Audio codec IP核、电源管理模块，Codec IP是一个低功耗、灵活和高度集成的立体声音频编解码器IP。IP支持立体声ADC与麦克风输入，立体声DAC与耳机播放。集成高性能处理内核，可进行基于神经网络的本地语音识别。集成的内部存储器可存储语音识别库。

本实施例中的微处理器1在具体实现时，其架构可以如图3所示。其中图3中的M为Master（主）缩写，S为Slave（从）缩写，codec为Audio codec IP核，PMU为电源管理模块。

3、主机接口

主机接口3，用于将微处理器1处理后的声音信号传输至与装置连接的外部设备6。主机接口3为以下的一种或多种：USB-TYPE-C接口、MICRO-USB接口、APPLE LIGHTNING接口。

除此之外，还可以为其他接口，本实施例不对具体接口进行限定。

主机接口3可以用于传输音频数据及对设备进行充电，传输音频时主机接口3里的USB总线与外部设备6（如智能主机，智能手机，智能平板电脑、智能行车多媒体终端等）进行连接，将处理后的音频数据传输至外部设备6，外部设备6对微处理器1预处理后的声音信号进行语音识别，语义理解，响应用户的声音信号，与用户实现人机交互。

4、电源模块

电源模块4，用于为装置供电，以及，通过主机接口3为与装置连接的外部设备6供电。

例如，电源模块4用于给远场拾音装置提供电源，也可以为外部设备6充电。

电源模块4的电源可以从车载点烟器或车载USB接口取电。

电源模块4包括电源管理芯片、工作指示灯和开关。

电源模块4可以为所述微处理器1、语音输入模块2供电，所述电源模块4能够为所述智能设备终端充电，即用户能够将所述集成远场拾音的装置作为一种充电线，为自己携带的设备终端充电，并且在充电时提供与外部设备6的语音交互操作，避免直接操作时发生危险。

现实运用中，在开车时，一般都会打开车载多媒体播放器7，播放音乐、视频等娱乐内容。车内语音识别中，一个重要的杂音信号是车载多媒体播放器7输出的多媒体音频信号，如何处理车载多媒体播放器7输出的多媒体音频信号是一个重要的问题，现有技术中均是采用语音输入模块2采集车内的整体语音场景，然后在进行信号过滤等技术，其具有结构很复杂、过滤效果差、成本高等缺点。

本实用新型中，车载多媒体播放器7与微处理器1之间设置独立的第一线路8来传输多媒体音频信号，采用微处理器1通过与车载多媒体播放器7直接相连接的结构形式，微处理器1单独采集车载多媒体播放器7的多媒体音频信号，信号采集简单，并且不受其他信号的干扰，采集的信号纯净，车载多媒体播放器7输出的多媒体音频信号直接传输给微处理器1后作为过滤信号，以此消除语音输入模块2采集的部分杂音信号。

车载多媒体播放器7输出的多媒体音频信号，可以是车内CD、DVD播放设备播放的音频信号，也可以是智能主机通过主机接口3接入后，播放的音频信号。

微处理器1单独采集车载多媒体播放器7的多媒体音频信号的音频数据，并将其作为杂音信号来进行处理。从而进一步方便于后续的杂音消除处理、语音识别等工作。

以智能主机播放音乐为例，如图4所示，当用户在播放音乐时，

1)智能主机（如手机）通过主机接口3连接到车载多媒体播放器7，车载多媒体播放器7播放音乐，音频信号直接输入到微处理器1，微处理器1提取该音频信号作为杂音的参考信号；同时，也可通主机接口3与微处理器1之间设置独立的第二线路5来传输多媒体音频信号，通过双信号采集，拾音更准确，适用的场景更广阔。

2)微处理器1利用参考信号对拾取的声音信号进行回声消除等技术处理；

3)用户发出语音指令，当识别到预置唤醒词时，微处理器1识别降噪过的语音信号，实现与与的语音交互。

本实用新型提供的在车载多媒体音频环境下的拾音装置，针对车载环境语音操作技术难点，通过内部结构的改进，直接从源头上获取多媒体音频信号，并将其作为杂音的参考信号，整体结构轻巧、成本低，操作方便，远场拾音，环境噪声适应力强。

Claims (7)

1.一种在车载多媒体音频环境下的拾音装置，其特征在于，该拾音装置包括：语音输入模块、微处理器、通信模块；其中，语音输入模块包括用于语音的采集的前置麦克风、用于噪声采集及补偿的后置麦克风，微处理器通过与车载多媒体播放器相连接，车载多媒体播放器输出的多媒体音频信号直接传输给微处理器后作为过滤信号，以此消除语音输入模块采集的部分杂音信号。

2.如权利要求1所述的在车载多媒体音频环境下的拾音装置，其特征在于，所述微处理器与所述语音输入模块连接；所述通信模块与所述微处理器连接。

3.如权利要求1所述的在车载多媒体音频环境下的拾音装置，其特征在于，所述拾音装置还包括主机接口，外部设备通过主机接口接入车内的车载多媒体播放器。

4.如权利要求3所述的在车载多媒体音频环境下的拾音装置，其特征在于，所述主机接口为以下的一种或多种：USB-TYPE-C接口、MICRO-USB接口、APPLE LIGHTNING接口。

5.如权利要求1所述的在车载多媒体音频环境下的拾音装置，其特征在于，所述车载多媒体播放器与微处理器之间设置独立的线路来传输多媒体音频信号。

6.如权利要求3所述的在车载多媒体音频环境下的拾音装置，其特征在于，所述外部设备包括智能主机，智能手机，智能平板电脑。

7.如权利要求3所述的在车载多媒体音频环境下的拾音装置，其特征在于，所述主机接口与微处理器之间设置独立的线路来传输多媒体音频信号。

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