CN217770337U - 一种模块化的大规模麦克风阵列系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种模块化的大规模麦克风阵列系统，包括支撑架和控制箱，控制箱包括箱体，箱体的内部设有背板，背板上均布有若干张控制板，控制板与背板可拆卸地电连接，控制板上设有数据采集芯片和时钟产生芯片，背板上设有第一级逻辑门芯片，支撑架上均布有若干张麦克风PCB板，麦克风PCB板与支撑架可拆卸地相连接，各个麦克风PCB板逐一通过总线与各个控制板可拆卸地电连接，麦克风PCB板上设有第二级逻辑门芯片以及若干个并联到第二级逻辑门芯片的麦克风元件。本实用新型采用模块化设计，在任一张控制板或者麦克风PCB板发生损坏时，可以仅跟换损坏的部分，不会造成不必要的浪费。

Description

一种模块化的大规模麦克风阵列系统

技术领域

本实用新型涉及声音信号采集技术领域，具体为一种模块化的大规模麦克风阵列系统。

背景技术

麦克风阵列是指若干个麦克风元件按一定的形状和规则分布而形成的阵列，用于对声场的空间特性进行采样并处理。但现有的麦克风阵列系统大多采用一体化设计，控制电路和各个麦克风元件都焊接在同一张PCB板上，使得无论是控制电路亦或是麦克风元件发生损坏，都需要跟换整张PCB板，从而造成不必要的浪费。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种模块化的大规模麦克风阵列系统，在控制电路或者麦克风元件发生损坏时，可以仅跟换损坏的部分，不会造成不必要的浪费。

本实用新型采用了以下的技术方案。

一种模块化的大规模麦克风阵列系统，包括支撑架和控制箱，所述控制箱包括箱体，所述箱体的内部设有背板，所述背板上均布有若干张控制板，所述控制板与背板可拆卸地电连接，所述控制板上设有数据采集芯片和时钟产生芯片，所述背板上设有第一级逻辑门芯片，所述支撑架上均布有若干张麦克风PCB板，所述麦克风PCB板与支撑架可拆卸地相连接，各个麦克风PCB板逐一通过总线与各个控制板可拆卸地电连接，所述麦克风PCB板上设有第二级逻辑门芯片以及若干个并联到第二级逻辑门芯片的麦克风元件，所述时钟产生芯片、第一级逻辑门芯片、第二级逻辑门芯片依次通信连接，任一条总线所连接的控制板上的数据采集芯片和该总线所连接的麦克风PCB板上的各个麦克风元件通信连接。

进一步，所述箱体的内部设有安装板，所述安装板将箱体的内部分隔成第一安装腔和第二安装腔，所述背板设于安装板的位于第一安装腔内的一侧，所述背板上设有若干个第一母接头，所述安装板上开设有供第一母接头穿过的第一安装孔，所述第二安装腔内设有若干个平行的安装架，所述安装架上设有若干条与控制板相滑接的导轨，所述控制板上设有与第一母接头相适配的第一公接头。

进一步，所述第一安装腔内设有与背板电连接的电源。

进一步，相邻且平行的控制板之间形成有散热道，所述安装架上开设有与散热道相连通的散热孔，最外侧的安装板与箱体之间形成有容纳腔，所述容纳腔内设有对准散热孔的散热扇，所述箱体的端部开设有对准散热扇的通风孔。

进一步，所述箱体的侧部和顶部均呈敞开状并分别可拆卸地连接有侧板和顶板。

进一步，所述麦克风PCB板上设有插接部，所述支撑架上设有与插接部相适配的插接座。

进一步，所述总线一端设有第二母接头，另一端设有第三母接头，所述控制板上设有与第二母接头相适配的第二公接头，所述第三母接头固设于支撑架上，所述麦克风PCB板上设有与第三母接头相适配的第三公接头。

进一步，所述麦克风PCB板上开设有避让孔。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用模块化设计，在任一张控制板或者麦克风PCB板发生损坏时，可以仅跟换损坏的部分，不会造成不必要的浪费。

此外，时钟产生芯片、第一级逻辑门芯片、第二级逻辑门芯片依次通信连接，运行时，仅有一张控制板上的时钟产生芯片会向第一级逻辑门芯片发送时钟信号，接着，第一级逻辑门芯片将接收到的时钟信号发送至各个麦克风PCB板上的第二级逻辑门芯片，然后，第二级逻辑门芯片将接收到的时钟信号发送至同一张麦克风PCB板上的各个麦克风元件，各个麦克风元件依据接收到的时钟信号实施采样，从而使各张麦克风PCB板上的各个麦克风元件能同步采样。

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，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获得其他的附图。

图1为本实施例的整体结构示意图；

图2为本实施例的控制箱的结构示意图；

图3为本实施例的麦克风PCB板的结构示意图；

图4为本实施例的麦克风PCB板在另一视角下的结构示意图；

图5为本实施例的电路框架图。

附图标记说明：

支撑架1，插接座11，

控制箱2，箱体21，通风孔211，安装板22，安装架23，导轨231，散热孔232，侧板24，顶板25，

背板3，第一母接头31，

控制板4，第一公接头41，第二公接头42，

麦克风PCB板5，麦克风元件51，插接部52，第三公接头53，避让孔54，

总线6，第二母接头61，第三母接头62，

电源7，

散热扇8。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

如附图所示的一种模块化的大规模麦克风阵列系统，包括支撑架1和控制箱2，控制箱2包括箱体21，箱体21的内部设有背板3，背板3上均布有若干张控制板4，控制板4与背板3可拆卸地电连接，控制板4上设有数据采集芯片和时钟产生芯片，背板3上设有第一级逻辑门芯片，支撑架1上均布有若干张麦克风PCB板5，麦克风PCB板5与支撑架1可拆卸地相连接，各个麦克风PCB板5逐一通过总线6与各个控制板4可拆卸地电连接，麦克风PCB板5上设有第二级逻辑门芯片以及若干个并联到第二级逻辑门芯片的麦克风元件51。本实施例采用模块化设计，在任一张控制板4或者麦克风PCB板5发生损坏时，可以仅跟换损坏的部分，不会造成不必要的浪费。

在本实施例中，时钟产生芯片、第一级逻辑门芯片、第二级逻辑门芯片依次通信连接，任一条总线所连接的控制板4上的数据采集芯片和该总线所连接的麦克风PCB板5上的各个麦克风元件51通信连接。运行时，仅有一张控制板4上的时钟产生芯片会向第一级逻辑门芯片发送时钟信号，接着，第一级逻辑门芯片将接收到的时钟信号发送至各个麦克风PCB板5上的第二级逻辑门芯片，然后，第二级逻辑门芯片将接收到的时钟信号发送至同一张麦克风PCB板5上的各个麦克风元件51，各个麦克风元件51依据接收到的时钟信号实施采样，从而使各张麦克风PCB板5上的各个麦克风元件51能同步采样。各个麦克风元件51再将采集到的数据发送给与之对应的数据采集芯片，各个数据采集芯片均对接收到的数据以帧为单位依次标序，例如依次标序为1、2、3……N,这样，序号相同的数据则表示在相同时段内采集到的数据。

优选的，箱体21的内部设有安装板22，安装板22将箱体21的内部分隔成第一安装腔和第二安装腔，背板3设于安装板22的位于第一安装腔内的一侧，背板3上设有若干个第一母接头31，安装板22上开设有供第一母接头31穿过的第一安装孔，第二安装腔内设有若干个平行的安装架23，安装架23上设有若干条与控制板4相滑接的导轨231，控制板4上设有与第一母接头31相适配的第一公接头41。导轨231对控制板4起导向的作用，从而有利于将控制板4上的第一公接头41插入背板3上的第一母接头31。

优选的，第一安装腔内设有与背板3电连接的电源7，电源7为背板3、控制板4以及麦克风板供电。

优选的，相邻且平行的控制板4之间形成有散热道，安装架23上开设有与散热道相连通的散热孔232，最外侧的安装板22与箱体21之间形成有容纳腔，容纳腔内设有对准散热孔232的散热扇8，箱体21的端部开设有对准散热扇8的通风孔211。运行时，散热扇8带动空气流经散热道，从而将控制板4所产生的热量带走，有利于控制板4的散热。

优选的，箱体21的侧部和顶部均呈敞开状并分别可拆卸地连接有侧板24和顶板25。在本实施例中，侧板24对齐第一安装腔和第二安装腔，顶板25对齐第二安装腔。

优选的，麦克风PCB板5上设有插接部52，支撑架1上设有与插接部52相适配的插接座11。在安装状态下，插接部52与插接座11过盈插接，从而使麦克风PCB板5与支撑架1可拆卸地相连接。

优选的，总线6一端设有第二母接头61，另一端设有第三母接头62，控制板4上设有与第二母接头61相适配的第二公接头42，第三母接头62固设于支撑架1上，麦克风PCB板5上设有与第三母接头62相适配的第三公接头53。

在本实施例中，总线6至少包括时钟线、数据线以及电源线。

在本实施例中，第一公接头41与第一母接头31在连接状态下形成有时钟通路A1、时钟通路B1、电源通路C1；第二公接头42和第二母接头61在连接状态下形成有时钟通路A2、数据通路D1、电源通路C2；第三公接头53和第三母接头62在连接状态下形成有时钟通路A3、数据通路D2、电源通路C3。

第二级逻辑门芯片的接收端依次通过时钟通路A3、时钟线、时钟通路A2、时钟通路A1与第一级逻辑门芯片的发送端信号连接，时钟产生芯片的发送端通过时钟通路B1与第一级逻辑门芯片的接收端信号连接。

麦克风元件51依次通过数据通路D2、数据线、数据通路D1与数据采集芯片通信连接。

优选的，麦克风PCB板5上开设有避让孔54。工作人员可通过避让孔54将麦克风PCB板5撬离支撑架1。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种模块化的大规模麦克风阵列系统，其特征在于，包括支撑架和控制箱，

所述控制箱包括箱体，所述箱体的内部设有背板，所述背板上均布有若干张控制板，所述控制板与背板可拆卸地电连接，所述控制板上设有数据采集芯片和时钟产生芯片，所述背板上设有第一级逻辑门芯片，

所述支撑架上均布有若干张麦克风PCB板，所述麦克风PCB板与支撑架可拆卸地相连接，各个麦克风PCB板逐一通过总线与各个控制板可拆卸地电连接，所述麦克风PCB板上设有第二级逻辑门芯片以及若干个并联到第二级逻辑门芯片的麦克风元件，所述时钟产生芯片、第一级逻辑门芯片、第二级逻辑门芯片依次通信连接，任一条总线所连接的控制板上的数据采集芯片和该总线所连接的麦克风PCB板上的各个麦克风元件通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块化的大规模麦克风阵列系统，其特征在于，所述箱体的内部设有安装板，所述安装板将箱体的内部分隔成第一安装腔和第二安装腔，所述背板设于安装板的位于第一安装腔内的一侧，所述背板上设有若干个第一母接头，所述安装板上开设有供第一母接头穿过的第一安装孔，所述第二安装腔内设有若干个平行的安装架，所述安装架上设有若干条与控制板相滑接的导轨，所述控制板上设有与第一母接头相适配的第一公接头。

3.根据权利要求2所述的一种模块化的大规模麦克风阵列系统，其特征在于，所述第一安装腔内设有与背板电连接的电源。

4.根据权利要求2所述的一种模块化的大规模麦克风阵列系统，其特征在于，相邻且平行的控制板之间形成有散热道，所述安装架上开设有与散热道相连通的散热孔，最外侧的安装板与箱体之间形成有容纳腔，所述容纳腔内设有对准散热孔的散热扇，所述箱体的端部开设有对准散热扇的通风孔。

5.根据权利要求1所述的一种模块化的大规模麦克风阵列系统，其特征在于，所述箱体的侧部和顶部均呈敞开状并分别可拆卸地连接有侧板和顶板。

6.根据权利要求1所述的一种模块化的大规模麦克风阵列系统，其特征在于，所述麦克风PCB板上设有插接部，所述支撑架上设有与插接部相适配的插接座。

7.根据权利要求1所述的一种模块化的大规模麦克风阵列系统，其特征在于，所述总线一端设有第二母接头，另一端设有第三母接头，所述控制板上设有与第二母接头相适配的第二公接头，所述第三母接头固设于支撑架上，所述麦克风PCB板上设有与第三母接头相适配的第三公接头。

8.根据权利要求1所述的一种模块化的大规模麦克风阵列系统，其特征在于，所述麦克风PCB板上开设有避让孔。

Images