CN213305493U - 补光拾音装置及演播设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种补光拾音装置及演播设备，该用于演播的补光拾音装置包括：用于实现补光的环状补光灯，环状补光灯包括环状的基板以及布置在基板上的发光部；用于实现对环状补光灯的发光侧进行声音采集的声音传感器阵列，声音传感器阵列包括多个声音传感器，且多个声音传感器沿周向均匀分布于基板。本实用新型提供的补光拾音装置，通过在环状补光灯上设置声音传感器阵列，且声音传感器阵列中的多个声音传感器沿周向均匀分布，不但方便安装更多数量的声音传感器，并且各个声音传感器之间的相位差异更大，可以大大提高声音传感器阵列的等效振膜尺寸，在对声音的处理过程中更有利于环境声和人声的区分，能够更好的接收并识别语音信号。

Description

补光拾音装置及演播设备

技术领域

本实用新型涉及音频技术领域，尤其涉及一种补光拾音装置及演播设备。

背景技术

在直播、室外视频录制等演播场景下，经常需要采用补光灯进行补光，同时使用麦克风录制同期声音，为避免影响演播人员的外观形象和解放双手，通常演播人员不会佩戴或者手持麦克风，麦克风的位置与人脸存在一定距离，这就容易使环境声中的其他噪声(比如嘈杂的街道、闹市、空调、风扇声音等) 对录音质量造成严重影响，在对声音的处理过程中不利于环境声和人声的区分，如常规的心型指向、超心型指向、单指向的麦克风，都无法做到将环境声和人声(如演播人员的声音)区分开来，常规小尺寸的麦克风阵列虽然也能做到较好的指向性，但是由于阵列面积小，低频段相位差异小，在声音处理之后音质损伤较大，用于语义识别尚可，用来进行语音录播则不能很好的满足需求。

实用新型内容

基于上述现状，本实用新型的主要目的在于提供一种补光拾音装置及演播设备，在对声音的处理过程中有利于环境声和人声的区分。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种用于演播的补光拾音装置，包括：

用于实现补光的环状补光灯，所述环状补光灯包括环状的基板以及布置在所述基板上的发光部；

用于实现声音采集的声音传感器阵列，所述声音传感器阵列包括多个声音传感器，且所述多个声音传感器沿周向均匀分布于所述基板。

进一步地，所述基板包括第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述发光部布置在所述第一侧，所述声音传感器布置在所述第二侧，且所述基板上对应所述声音传感器的位置设有通孔，以实现对所述环状补光灯的发光侧进行声音采集。

进一步地，所述声音传感器、所述发光部布置在所述基板的相同侧。

进一步地，所述基板包括环形部和背向或朝向所述环形部中心的突出部，所述发光部布置在所述环形部上，所述声音传感器布置在所述突出部上。

进一步地，所述声音传感器阵列中的所述声音传感器的数量不小于6个。

进一步地，所述补光拾音装置还包括：

第一声音处理模块，用于对所述声音传感器阵列输出的信号进行环境声消除和人声增强处理。

进一步地，所述补光拾音装置还包括：

第二声音处理模块，用于对所述声音传感器阵列输出的信号进行声源定位处理。

进一步地，所述补光拾音装置还包括控制器，所述控制器可对所述发光部不同区域的亮度分别进行调整，以实现不同的补光灯效。

进一步地，所述发光部包括多个LED灯珠和/或所述声音传感器包括硅麦传感器。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案还提供了一种演播设备，包括上述的补光拾音装置。

本实用新型提供的用于演播的补光拾音装置，通过在环状补光灯上设置声音传感器阵列，且声音传感器阵列中的多个声音传感器沿周向均匀分布，不但方便安装更多数量的声音传感器，并且各个声音传感器之间的相位差异更大，可以大大提高声音传感器阵列的等效振膜尺寸，在对声音的处理过程中更有利于环境声和人声的区分，能够更好的接收并识别语音信号。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1和图2是本实用新型实施例提供的一种补光拾音装置的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种补光拾音装置中声音传感器的布置示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种补光拾音装置中声音传感器的布置示意图；

图5是本实用新型实施例提供的第一声音处理模块进行环境声消除和人声增强的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的DSP处理单元的信号处理示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图1和图2，图1和图2是本实用新型实施例提供的一种用于演播的补光拾音装置的示意图，该拾音装置包括：

用于实现补光的环状补光灯2，环状补光灯2可以安装在支架4上，所述环状补光灯2包括环状的基板以及布置在所述基板上的发光部，例如，该发光部可以包括均匀分布在基板上的多个发光单元，每一个发光单元可以包括一个或多个LED灯珠；

用于实现声音采集的声音传感器阵列，所述声音传感器阵列包括多个声音传感器(拾音器)1，且所述多个声音传感器沿周向均匀分布于所述基板，例如，声音传感器1可以是硅麦，硅麦的尺寸为4mm×3mm；

通过将声音传感器阵列的多个声音传感器1均匀分布在环状的基板上，根据合成孔径的原理，使声音传感器阵列的等效振膜尺寸大致等于与环状补光灯相同直径的圆形面积；

此外，该拾音装置还包括输出接口3，其中，输出接口3的输出信号可以是声音传感器阵列的输出信号，也可以是对声音传感器阵列的输出信号进行处理(如环境声消除和人声增强处理)得到的信号，例如，该输出接口可以包括 3.5mm模拟音频接口、SPDIF同轴音频接口、光纤接口中的一种或多种；

本实用新型实施例提供的用于演播的补光拾音装置，通过在环状补光灯上设置声音传感器阵列，且声音传感器阵列中的多个声音传感器沿周向均匀分布，不但方便安装更多数量的声音传感器，并且各个声音传感器之间的相位差异更大，可以大大提高声音传感器阵列的等效振膜尺寸，在对声音的处理过程中更有利于环境声和人声的区分，能够更好的接收并识别语音信号。

优选地，本实用新型实施例中，声音传感器阵列中的所述声音传感器的数量不小于6个，例如，可以是8个、10个、16个等。

在一实施例中，环状补光灯的发光部、声音传感器阵列的声音传感器可以分别设置在环状补光灯的基板相反的两侧，即发光部可以位于正面侧(发光侧)，声音传感器位于背面侧；

例如，参见图3，环状补光灯的环状的基板21包括第一侧(正面侧)以及与所述第一侧相对的第二侧(背面侧)，环状补光灯的发光部包括多个LED 灯珠22，多个LED灯珠22布置在基板21的第一侧，形成环形的发光区；

声音传感器阵列的多个声音传感器(如数字硅麦)1布置在基板21的第二侧，且基板21上对应声音传感器的位置设有通孔23，以实现对环状补光灯的发光侧进行声音采集，其中，通孔23可以设置在LED灯珠之间的间隙的位置，声音传感器1的拾音孔11与通孔23正对设置，通过LED灯珠之间的间隙进行拾音，例如，通孔23的直径可以为0.5mm。

在另一实施例中，环状补光灯的发光部、声音传感器阵列的声音传感器布置在环状补光灯的基板的相同侧(即发光侧)；

例如，参见图4，环状补光灯2的基板21包括环形部21a和朝向环形部 21a中心的突出部21b(突出部21b设置在环形部21a的环内侧)，环状补光灯的发光部包括多个LED灯珠22，多个LED灯珠22布置在环形部21a上，形成环形的发光区，声音传感器阵列的声音传感器1布置在突出部21b上，例如，可以设置多个突出部21b，每一个突出部21b上均设置一声音传感器1，声音传感器1的拾音孔11背向基板21设置。

通过上述声音传感器的布置方式，不但可以避免影响环状补光灯的发光部的安装，也不会影响到环状补光灯的补光效果。

此外，在另一实施例中，环状补光灯2的基板21包括环形部和背向环形部中心的突出部(突出部设置在环形部的环外侧)，声音传感器阵列的声音传感器布置在该突出部上。

本实施例中，环状补光灯2可以包括灯罩，通过将声音传感器安装在突出部上，能够方便灯罩的设置，同时也不会影响到拾音效果。

例如，在一实施例中，上述的补光拾音装置还包括：

第一声音处理模块，用于对所述声音传感器阵列输出的信号进行环境声消除和人声增强处理；

例如，第一声音处理模块与声音传感器阵列的输出相连，第一声音处理模块对声音传感器阵列输出的信号进行环境声消除和人声增强处理，将环境声和人声区分，实现语音录播；

例如，第一声音处理模块可以采用基于神经网络自适应方式的环境声消除和人声增强算法，参见图5，该第一声音处理模块可以包括DSP(数字信号处理)处理单元6，声音传感器阵列中的各声音传感器1(硅麦)分别通过一解码器5与DSP处理单元6相连，DSP处理单元6包括神经网络自适应滤波器， DSP处理单元6的输出与输出接口3相连，解码器5对声音传感器1的输出信号进行解码后将得到的解码信号输入DSP处理单元6，DSP处理单元6对输入的解码信号进行环境声消除和人声增强处理后通过输出接口3输出；

具体地，参见图6，DSP处理单元6可以采用神经网络对各声音传感器的解码信号进行滤波处理后，再经过均衡调整等处理后，输出增强人声信号。

例如，在一实施例中，上述的补光拾音装置还可以包括：

第二声音处理模块，用于对所述声音传感器阵列输出的信号进行声源定位处理，例如，第二声音处理模块可以利用波束成形方法实现声源位置的定向，具体地，第二声音处理模块可以将不同声音传感器拾取的信号进行叠加处理，借由延迟插入、放大和滤波等信号处理技术，最大限度地减弱杂声信号，在处理过程中，通过将来自有用音频信源的信号相干叠加，而杂声信号非相干叠加，使杂音信号相对于主信号衰减。

在一实施例中，上述的补光拾音装置还包括控制器，所述控制器可对所述发光部不同区域的亮度分别进行调整，以实现不同的补光灯效，例如，通过控制器控制环状补光灯不同区域的亮度，能够形成“蝴蝶光”、“伦勃朗光”等能美化面部的光线。

例如，在一实施例中，第二声音处理模块被配置为根据环状补光灯上的声音传感器阵列的输出信号进行声源定位，得到声源与环状补光灯之间的相对位置，控制器被配置为根据第二声音处理模块得到的声源与环状补光灯之间的相对位置对环状补光灯进行亮度控制，以调节在声源的位置实现的补光灯效；

其中，该亮度控制可以包括环状补光灯的整体亮度控制，若声源离环状补光灯变近，则可以实现通过降低整体亮度防止录像画面曝光过度而泛白，若声源离环状补光灯变远，则可以实现通过提高整体亮度防止录像画面过暗；

该亮度控制也可以包括环状补光灯的区域亮度控制，具体地，可以根据在环状补光灯所在平面上，当前声源(演播人员)的垂直投影位置与所述环状补光灯的中心之间的平面相对位置分别控制环状补光灯的各个发光单元，调整环状补光灯不同区域的亮度(不同区域的亮度可以相同，也可以不同)，从而在演播人员的面部形成所需的补光等效，例如，可以在演播人员的脸部形成“蝴蝶光”、“伦勃朗光”等能美化面部的光线，也可以形成其他个性光线。

本实用新型实施例提供的补光拾音装置，将声音传感器阵列安装在环形补光灯上，使得声音传感器阵列的等效振膜尺寸大致等于补光灯的圆形面积，能够有效提高远距离拾音灵敏度，并且得益于补光灯的大尺寸圆环形状，声音传感器阵列接收到的相位差异信息更丰富，能更好的进行波束成形处理，提高拾音灵敏度和清晰度。

本实用新型实施例还提供了一种演播设备，包括上述的补光拾音装置。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种用于演播的补光拾音装置，其特征在于，包括：

用于实现补光的环状补光灯，所述环状补光灯包括环状的基板以及布置在所述基板上的发光部；

用于实现声音采集的声音传感器阵列，所述声音传感器阵列包括多个声音传感器，且所述多个声音传感器沿周向均匀分布于所述基板。

2.根据权利要求1所述的补光拾音装置，其特征在于，所述基板包括第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述发光部布置在所述第一侧，所述声音传感器布置在所述第二侧，且所述基板上对应所述声音传感器的位置设有通孔，以实现对所述环状补光灯的发光侧进行声音采集。

3.根据权利要求1所述的补光拾音装置，其特征在于，所述声音传感器、所述发光部布置在所述基板的相同侧。

4.根据权利要求3所述的补光拾音装置，其特征在于，所述基板包括环形部和背向或朝向所述环形部中心的突出部，所述发光部布置在所述环形部上，所述声音传感器布置在所述突出部上。

5.根据权利要求1所述的补光拾音装置，其特征在于，所述声音传感器阵列中的所述声音传感器的数量不小于6个。

6.根据权利要求1-5任一项所述的补光拾音装置，其特征在于，所述补光拾音装置还包括：

第一声音处理模块，用于对所述声音传感器阵列输出的信号进行环境声消除和人声增强处理。

7.根据权利要求1-5任一项所述的补光拾音装置，其特征在于，所述补光拾音装置还包括：

第二声音处理模块，用于对所述声音传感器阵列输出的信号进行声源定位处理。

8.根据权利要求1-5任一项所述的补光拾音装置，其特征在于，所述补光拾音装置还包括控制器，所述控制器可对所述发光部不同区域的亮度分别进行调整，以实现不同的补光灯效。

9.根据权利要求1-5任一项所述的补光拾音装置，其特征在于，所述发光部包括多个LED灯珠和/或所述声音传感器包括硅麦传感器。

10.一种演播设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的补光拾音装置。

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