CN218525297U - 一种电脑语音降噪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电脑语音降噪装置，该装置包括检测电路、处理器、差分放大器、内置麦克风和第一转换开关，其中检测电路的输出端与处理器连接，检测电路的输入端与电脑接口连接；差分放大器的输出端与处理器连接；内置麦克风与第一转换开关的输入端连接，第一转换开关的第一输出端与处理器连接，第一转换开关的第二输出端与差分放大器的输入端连接；当检测电路检测到外置麦克风插入电脑接口并连接到差分放大器时，反馈检测信号到处理器，以使处理器响应于检测信号，将第一转换开关的输入端和第二输出端导通。通过本实施例提供的电脑语音降噪装置，实现了电脑使用普通外置麦克风时进行降噪的功能。

Description

一种电脑语音降噪装置

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，具体涉及一种电脑语音降噪装置。

背景技术

现有市面电脑绝大多数都不具备语音降噪功能，用户要想实现降噪效果，一种方法是电脑自带双麦降噪，如专利文件CN106790882A公开的方案，通过在智能设备上设置主麦克风和辅麦克风，经过差分放大器实现降噪，但是该方案也需要在智能设备上设置两个麦克风，无疑增加了产品成本。如果用户想用普通耳机上的麦克风代替现有技术双麦中的一个麦克风，又不符合现有电脑的使用机理，目前电脑的机理是插入外置麦克风，内置麦克风会自动切换为不可使用状态。另一种方法是使用外置的降噪麦克风，而外置降噪麦克风的价格不菲，无形中也增加了很大成本。基于此，如何使电脑内部不使用双麦克风，而使用普通外置麦克风时也能进行降噪是亟待解决的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型提供了一种电脑语音降噪装置，实现了电脑使用普通外置麦克风时进行降噪的功能。

本实用新型实施例提供了一种电脑语音降噪装置，所述装置部署于电脑中，包括：检测电路、处理器、差分放大器、内置麦克风和第一转换开关，其中：所述检测电路的输出端与处理器连接，所述检测电路的输入端与电脑接口连接；所述差分放大器的输出端与所述处理器连接；所述内置麦克风与所述第一转换开关的输入端连接，所述第一转换开关的第一输出端与所述处理器连接，所述第一转换开关的第二输出端与所述差分放大器的输入端连接；当所述检测电路检测到外置麦克风插入所述电脑接口并连接到所述差分放大器时，反馈检测信号到所述处理器，以使所述处理器响应于所述检测信号，将所述第一转换开关的输入端和所述第二输出端导通。

可选地，所述电脑接口与所述差分放大器之间，连接有匹配电阻。

可选地，所述检测电路包括：电源、分压电阻、触发开关；所述分压电阻的输入端与所述电源连接，所述分压电阻的输出端与所述触发开关的输入端连接；所述触发开关的输出端与所述处理器连接，所述触发开关位于所述电脑接口处，当所述外置麦克风插入所述电脑接口时，所述触发开关被触发闭合。

可选地，所述装置还包括第二转换开关，所述第一转换开关和所述差分放大器通过所述第二转换开关与所述处理器连接，其中，所述第二转换开关的第一输入端与第二输入端分别与所述第一转换开关的第一输出端和所述差分放大器的输出端连接，所述第二转换开关的输出端与所述处理器连接；当所述处理器响应于所述检测信号时，将所述第二转换开关的输出端与第二输入端导通。

可选地，所述差分放大器的电源输入端与滤波电容的一端连接，所述滤波电容的另一端接地。

可选地，所述触发开关是弹簧开关。

可选地，当所述检测电路检测到外置麦克风从所述电脑接口拔出并与所述差分放大器断开时，反馈拔出信号到所述处理器，以使所述处理器响应于所述拔出信号，将所述第一转换开关的输入端和所述第一输出端导通。

本实用新型提供的技术方案，具有如下技术效果：

本实用新型提供的电脑语音降噪装置，通过检测电路检测普通外置麦克风是否插入电脑并连接到差分放大器，若外置麦克风插入电脑，则反馈检测信号至处理器，使处理器通过第一转换开关将内置麦克风与差分放大器连接，使内置麦克风不会切换为关闭状态，并且与外置麦克风同时工作，两路声音信号相减并放大，实现降噪。当外置麦克风没有插入电脑时，处理器通过第一转换开关使电脑的内置麦克风直接与处理器相连，按照原本的收音电路结构进行收音。通过本实用新型实施例提供的电脑语音降噪装置，根据用户是否插入外置麦克风切换收音结构，在降噪与不降噪两种模式下进行灵活切换，从而实现了电脑使用普通外置麦克风时进行降噪的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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示出了本实用新型实施例中的一种电脑语音降噪装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例中的一种电脑语音降噪装置的电路示意图；

图3示出了本实用新型实施例中的检测电路的结构示意图。

图中标号如下：1-处理器，2-差分放大器，3-检测电路，4-内置麦克风，5-第一转换开关，6-电脑接口，7-外置麦克风，8-第二转换开关，R1-匹配电阻，R2-第二匹配电阻，K1-触发开关，R3-分压电阻，C-滤波电容。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“抵接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，为本实用新型提供的一种电脑语音降噪装置，该装置部署于电脑中，包括：检测电路3、处理器1、差分放大器2、内置麦克风4和第一转换开关5，其中：检测电路3的输出端与处理器1连接，检测电路3的输入端与电脑接口6连接；差分放大器2的输出端与处理器1连接；内置麦克风4与第一转换开关5的输入端连接，第一转换开关5的第一输出端与处理器1连接，第一转换开关5的第二输出端与差分放大器2的输入端连接；当检测电路3检测到外置麦克风7插入电脑接口6并连接到差分放大器2时，反馈检测信号到处理器1，以使处理器1响应于检测信号，将第一转换开关5的输入端和第二输出端导通。

具体地，该装置通过检测电路3检测普通的外置麦克风7是否插入电脑并连接到差分放大器2，若外置麦克风7没有插入电脑，则内置麦克风4直接与处理器1(声卡芯片)连接，保持原本的收音电路结构。若外置麦克风7插入电脑并连接到差分放大器2，检测电路3则反馈检测信号至处理器1，使处理器1通过第一转换开关5将内置麦克风4与差分放大器2连接，使内置麦克风4不会切换为关闭状态，而是与外置麦克风7同时工作。假设用户的嘴巴更靠近外置麦克风7，则外置麦克风7是主麦克风，该麦克风可以是单独的外置麦克风也可以是集成在普通耳机上的麦克风，用于拾取用户通话的语音，当外置麦克风7插入电脑时，电脑的内置麦克风4作为拾取背景声音的辅助麦克风。对于主麦克风拾取的信号为Va，Va含有的有用人声信号为Var，Va还含有的无用噪声信号Vaz，其中Va＝Var+Vaz；对于辅助麦克风拾取的信号为Vb，Vb含有的有用人声信号为Vbr，Vb含有的无用噪声信号Vbz，其中Vb＝Vbr+Vbz；正常语音通话时，嘴巴靠近主麦克风，它产生较大的音频信号Va，与此同时，辅助麦克风虽然也会得到一些语音信号Vb，但相比主麦克风会显著减小。由于主麦克风的插入，第一转换开关5通过切换线路连接情况，将主麦克风与辅助麦克风的线路共同接入差分放大器2，即两路信号相减后再放大，于是得到信号Vm＝Va-Vb。如果在使用环境中有背景噪音，因为噪音远离电脑，所以噪音到达两个麦克风的声波强度几乎相同，换言之Vaz≈Vbz，于是对于背景噪音，两个麦克风虽然都进行了拾取，但是经过差分放大器2时会由于减法抵消。顾Vm＝Va-Vb＝Var-Vbr，差分放大后的信号只剩下有用人声。当用户的嘴巴靠近内置麦克风4而远离外置麦克风7时，降噪装置同样适用。基于此，使电脑有效抵御周边的环境噪声干扰，显著提高正常通话的清晰度。

并且，在本实用新型实施例中，当检测电路3检测到外置麦克风7从电脑拔出并与差分放大器2断开时，反馈拔出信号到处理器1，以使处理器1响应于拔出信号，将第一转换开关5的输入端和第一输出端导通。当外置麦克风7从电脑拔出时，检测电路3检测到外置麦克风7的拔出，反馈拔出信号到处理器1，处理器1通过第一转换开关5将内置麦克风4与处理器1连接的一路导通，恢复电脑原本的收音电路结构，差分放大器2等不相关的硬件停止工作，减少电脑的电能消耗。一方面用户只需将成本较低的普通耳机或者普通麦克风插入电脑即可实现降噪，无需使用降噪麦克风，也无需在电脑上集成两个麦克风，另一方面在不使用降噪的情况下灵活切换为低功耗电路，令不使用的元件退出，减少电能消耗，通过上述步骤在降噪与不降噪两种模式下进行灵活切换，从而实现了电脑使用普通外置麦克风时进行降噪的功能。

具体地，如图2所示，在一实施例中，电脑接口6与差分放大器2之间，连接有匹配电阻R1。

具体地，在实际应用中，麦克风的输入阻抗会对输入信号的声音效果产生重大影响，不同的阻抗会给声音信号的最终效果带来重大改变，比如不同的声音均衡效果、不同的上冲特点等等。因此本实施例在电脑接口6与差分放大器2之间，还添加有匹配电阻R1，从而根据用户的需要在均衡效果作用下，制造出用户需要的声音效果。同理，在一实施例中，内置麦克风4与第一转换开关5之间也连有另一个匹配电阻(第二匹配电阻R2)，制造用户所需的声音效果。

具体地，在一实施例中，如图3所示，检测电路3包括：电源、分压电阻R3、触发开关K1；分压电阻R3的输入端与电源连接，分压电阻R3的输出端与触发开关K1的输入端连接；触发开关K1的输出端与处理器1连接，触发开关K1位于电脑接口6处，当外置麦克风7插入电脑接口6时，触发开关K1被触发闭合。具体地，在本实施例中，当外置麦克风7插入电脑接口6使触发开关K1被触发闭合时，电源与处理器1之间的线路导通，高电平信号输入处理器1，分压电阻R3用于分担一部分电源电压，防止高电平信号电压过大烧坏处理器1。当外置麦克风7从电脑接口6拔出时，触发开关K1断开，电源与处理器1之间的线路断开，从而处理器1对应的引脚检测到低电平。进而使处理器1根据不同的高低电平信号识别外置麦克风7是否插入电脑，从而响应于对应的检测信号或拔出信号，控制第一转换开关5导通内置麦克风4与处理器1的线路，或者导通内置麦克风4与差分放大器2的线路。

具体地，在一实施例中，触发开关可以是位于电脑接口6内部的弹簧开关，当外置麦克风7插入时，电脑接口被填充，位于电脑接口内部的弹簧开关被插入的外置麦克风7的插头抵住，从而按下使检测电路3导通。当外置麦克风7拔出时，弹簧开关复位，使检测电路3断开。在另一实施例中，触发开关还可以是附着于电脑接口6周围导体触点，当外置麦克风7插入电脑接口6时，外置麦克风7的金属插头触碰电脑接口6两端的导体触点，使悬空的导体触点借助外置麦克风7金属插头的导电性构成通路，从而检测电路3与处理器1构成回路，进而使处理器1接收到电源的高电平信号，实现外置麦克风7的插拔检测，降低了检测电路3的复杂性。

具体地，由于差分放大器2工作需要供电，差分放大器2具有电源输入端(如图2所示VCC)，在一实施例中，差分放大器2的电源输入端与滤波电容C的一端连接，滤波电容C的另一端接地。从而通过滤波电容C有效消除差分放大器2电源侧的脉冲波动、浪涌现象等，有效保护差分放大器2元件的安全。

具体地，在一实施例中，本实用新型实施例提供的一种电脑语音降噪装置，还包括第二转换开关，第一转换开关5和差分放大器2通过第二转换开关与处理器1连接，其中，第二转换开关的第一输入端与第二输入端分别与第一转换开关5的第一输出端和差分放大器2的输出端连接，第二转换开关的输出端与处理器1连接；当处理器1响应于检测信号时，将第二转换开关的输出端与第二输入端导通。

具体地，由于处理器1功能强大，处理器1资源是宝贵资源，引脚浪费会使得电脑整体扩展功能缩减。本实用新型实施例还部署了第二转换开关8与第一转换开关5同步，当外置麦克风7拔出电脑时，处理器1响应于拔出信号使第一转换开关5的输入端和第一输出端导通，同时使第二转换开关8的第一输入端和输出端导通，使内置麦克风4与处理器1的直接连接，处理器单独接收内置麦克风4的信号。当外置麦克风7插入电脑时，处理器1响应于检测信号使第一转换开关5的输入端和第二输出端导通，同时使第二转换开关8的第二输入端和输出端导通，使处理器接收差分放大器输出的信号。通过部署第二转换开关8，减少一个处理器1接收音频信号的引脚，只需一个引脚即可实现降噪与不降噪两种情况的信号接收，提高了对处理器1资源的利用率。在本实施例中，第一转换开关和第二转换开关可以利用单刀双掷模拟信号开关或电磁继电器实现，仅以此举例，不以此为限。

本实用新型的有益效果：

本实用新型实施例所提供的电脑语音降噪装置，通过检测电路3检测普通外置麦克风7是否插入电脑以连接到的差分放大器2，若外置麦克风7插入电脑，则反馈检测信号至处理器1，使处理器1通过第一转换开关5将内置麦克风4与差分放大器2连接，使内置麦克风4不会切换为关闭状态，并且与外置麦克风7同时工作，两路声音信号相减并放大，实现降噪。当外置麦克风7没有插入电脑时，处理器1通过第一转换开关5使电脑的内置麦克风4直接与处理器1相连，按照原本的收音电路结构进行收音。通过本实用新型实施例提供的电脑语音降噪装置，根据用户是否插入外置麦克风7切换收音结构，在降噪与不降噪两种模式下进行灵活切换，从而实现了电脑使用普通外置麦克风7时进行降噪的功能。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种电脑语音降噪装置，其特征在于，所述装置部署于电脑中，包括：检测电路、处理器、差分放大器、内置麦克风和第一转换开关，其中：

所述检测电路的输出端与处理器连接，所述检测电路的输入端与电脑接口连接，所述电脑接口用于插入外置麦克风；

所述差分放大器的输出端与所述处理器连接；

所述内置麦克风与所述第一转换开关的输入端连接，所述第一转换开关的第一输出端与所述处理器连接，所述第一转换开关的第二输出端与所述差分放大器的输入端连接；

当所述检测电路检测到外置麦克风插入所述电脑接口并连接到所述差分放大器时，反馈检测信号到所述处理器，以使所述处理器响应于所述检测信号，将所述第一转换开关的输入端和所述第二输出端导通；当所述检测电路检测到外置麦克风从所述电脑接口拔出并与所述差分放大器断开时，反馈拔出信号到所述处理器，以使所述处理器响应于所述拔出信号，将所述第一转换开关的输入端和所述第一输出端导通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电脑接口与所述差分放大器之间，连接有匹配电阻。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述检测电路包括：电源、分压电阻、触发开关；

所述分压电阻的输入端与所述电源连接，所述分压电阻的输出端与所述触发开关的输入端连接；

所述触发开关的输出端与所述处理器连接，所述触发开关位于所述电脑接口处，当所述外置麦克风插入所述电脑接口时，所述触发开关被触发闭合。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二转换开关，所述第一转换开关和所述差分放大器通过所述第二转换开关与所述处理器连接，其中，所述第二转换开关的第一输入端与第二输入端分别与所述第一转换开关的第一输出端和所述差分放大器的输出端连接，所述第二转换开关的输出端与所述处理器连接；

当所述处理器响应于所述检测信号时，将所述第二转换开关的输出端与第二输入端导通。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述差分放大器的电源输入端与滤波电容的一端连接，所述滤波电容的另一端接地。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述触发开关是弹簧开关。

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