CN218679317U - 一种麦克风系统及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种麦克风系统及设备，应用于回声消除领域。本实用新型所提供的一种麦克风系统，麦克风系统包含功率放大器、模数转换器，且功率放大器与模数转换器之间包含信号衰减电路，其中，信号衰减电路的输入端连接功率放大器的输出端，信号衰减电路的输出端连接模数转换器的输入端，用于控制经过功率放大器后的回采信号减小到合适的值以便于ADC模数转换器做回采，避免了因经过功率放大器后的回采信号过大，从而超出模数转换器的输入信号的极限，造成模数转换器的选型困难。本实用新型还提供了一种麦克风设备，与本实用新型提供的麦克风系统相对应，故具有与麦克风系统相同的有益效果。

Description

一种麦克风系统及设备

技术领域

本实用新型涉及回声消除领域，特别是涉及一种麦克风系统及设备。

背景技术

随着技术的进步与发展，麦克风常出现在各种办公场合以及娱乐活动中，然而麦克风容易出现回声过大或者有杂音的情况，影响人们和智能设备的人机交互体验，这就要求对麦克风进行回声消除，回声消除需要采集回采信号，由回采电路抓取信号至ADC模数转换器并传输给主控。

现有的消回声方案通常是通过回采电路，从功率放大器输出端抓回采模拟信号到ADC模数转换器后传给主控作为回声参考信号，然而，对于一些大功率的功率放大器，输出信号较大，对ADC模数转换器的能力要求较高，且回采较大的信号容易超出ADC模数转换器的输入信号极限，导致ADC模数转换器的选型困难。

鉴于上述技术，寻求一种能够降低对ADC模数转换器的要求的技术是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种麦克风系统及设备，能够降低对ADC模数转换器的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种麦克风系统，包括功率放大器、模数转换器和主控模块，还包括设置于功率放大器与模数转换器之间的信号衰减电路；

信号衰减电路的输入端连接功率放大器的输出端，信号衰减电路的输出端连接模数转换器的输入端，用于控制经过功率放大器后的回采信号减小到预设值。

优选地，信号衰减电路包含分压电路；

分压电路的输入端连接功率放大器的输出端，分压电路的输出端连接所述模数转换器的输入端。

优选地，分压电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

第一电阻的一端连接功率放大器的输出端，第一电阻的另一端连接第二电阻的一端；

第二电阻的另一端连接第三电阻的一端和模数转换器的输入端；

第三电阻的另一端连接第四电阻的一端和地线；

第四电阻的另一端连接第五电阻的一端和模数转换器的输入端；

第五电阻的一端连接第六电阻的另一端；

第六电阻的一端连接功率放大器的输出端。

优选地，第二电阻和第五电阻为可变电阻。

优选地，还包括：第一电容、第二电容；

第一电容的第一端连接功率放大器的输出端，第一电容的第二端连接第一电阻的一端；

第二电容的第一端连接功率放大器的输出端，第二电容的第二端连接第六电阻的一端。

优选地，还包括：第三电容、第四电容；

第三电容的第一端连接第二电阻的另一端、第三电阻的一端以及模数转换器的输入端，第三电容的第二端连接第三电阻的另一端、第四电阻的一端、第四电容的第一端以及地线；

第四电容的另一端连接第五电阻的一端端、第四电阻的另一端以及模数转换器的输入端。

优选地，还包括：第一测试端子、第二测试端子；

第一测试端子的第一端连接第二电阻的一端、第三电阻的一端，第一测试端子的第二端连接模数转换器的输入端，用于测试经过信号衰减电路后的信号是否在预设范围内；

第二测试端子的第一端连接第四电阻的一端、第五电阻的一端，第二测试端子的第二端连接模数转换器的第二端，用于测试经过信号衰减电路后的信号是否在预设范围内。

优选地，功率放大器的数字信号端连接主控模块的输入端，用于将预留在所述功率放大器位置的所述模数转换器前的回采信号传输至所述主控模块。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种麦克风设备，包括上述的麦克风系统。

本实用新型所提供的一种麦克风系统，麦克风系统包含功率放大器、模数转换器，且功率放大器与模数转换器之间包含信号衰减电路，其中，信号衰减电路的输入端连接功率放大器的输出端，信号衰减电路的输出端连接模数转换器的输入端，用于控制经过功率放大器后的回采信号减小到合适的值以便于模数转换器ADC做回采，避免了因经过功率放大器后的回采信号过大，从而超出模数转换器的输入信号的极限，造成模数转换器的选型困难。

本实用新型还提供了一种麦克风设备，与本实用新型提供的麦克风系统相对应，故具有与麦克风系统相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种麦克风系统的模块图；

图2为本实用新型实施例提供的麦克风系统的原理图；

图3为本实用新型另一实施例提供的分压电路的原理图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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范围。

麦克风常出现在各种办公场合以及娱乐活动中，然而麦克风容易出现回声过大或者有杂音的情况，影响人们和智能设备的人机交互体验，这就要求对麦克风进行回声消除，现有的消回声方案通常是通过回采电路，从功率放大器输出端抓回采模拟信号到ADC模数转换器后传给主控作为回声参考信号，然而，对于一些大功率的功率放大器，输出信号较大，对ADC模数转换器的能力要求较高，且回采较大的信号容易超出ADC模数转换器的输入信号极限，导致ADC模数转换器的选型困难。

本实用新型的核心是提供一种麦克风系统及设备，在功率放大器和模数转换器之间设置有信号衰减电路，通过信号衰减电路能够将回采信号减小到合适的值，避免了回采信号过大超出模数转换器的输入信号极限，导致模数转换器选型困难。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型的具体方案是在麦克风系统的功率放大器和模数转换器之间增加了信号衰减电路，将通过多路回采信号以及模数转换后的回采信号可变衰减，可以将回采信号调到一个合适的信号幅值给到模数转换器做回采。

本实用新型提供了一种麦克风系统，图1为本实用新型实施例提供的一种麦克风系统的模块图；如图1所示，该系统包含功率放大器1、模数转换器2和主控模块3，麦克风系统还包括设置于功率放大器1与模数转换器2之间的信号衰减电路4。

图2为本实用新型实施例提供的麦克风系统的原理图；如图2所示，功率放大器1中I2C引脚表示芯片之间的通信，功率放大器1中I2S又称集成电路内置音频总线，是数字音频设备之间的音频数据传输的总线，用于传输数字音频信号。图2中功率放大器1中的I2S_SI引脚用于接收音频信号，图2中功率放大器1中的I2S_S0引脚和模数转换器中的I2S_SO引脚分别用于将音频信号传输至主控模块3，且主控模块3中的I2S0_SI和I2S1_SI引脚是预留的回音消除通道。此外，I2S有串行时钟SCLK、WCLK等，图2中主控模块3的MCLK、SCLK、WSCLK和功率放大器1的SCLK、WCLK和模数转换器2的MCLK、SCLK、WSCLK连接，实现了主控模块3与功率放大器1和模数转换器2之前的时钟同步。

本实用新型将经过功率放大器后的信号给到模数转换器2，再由模数转换器2将回采信号传输至主控模块作为回声参考信号，从而进行麦克风的回声消除。其中，信号衰减电路4的输入端连接功率放大器1的输出端，信号衰减电路4的输出端连接模数转换器2的输入端，信号衰减电路4串联在功率放大器1和模数转换器2之间，将经过功率放大器1后到达模数转换器2的回采信号减小到预设值。

需要说明的是，本实用新型中的信号衰减电路4用于将经过功率放大器1后的回采信号减小到合适的值，这个合适的值是根据模数转换器2的选型所决定的，在实际应用中，对此不做限定。

可以理解的是，本实用新型所提出的信号衰减电路4是为了避免经过功率放大器1后的回采信号过大导致ADC模数转换器2的选型困难，所以，信号衰减电路4可以采用分压电路，也可以采用别的电路结构，本实用新型对于信号衰减电路4的具体结构不做限定。

本实用新型所提供的一种麦克风系统，麦克风系统包含功率放大器1、模数转换器2，且功率放大器1与模数转换器2之间包含信号衰减电路4，其中，信号衰减电路4的输入端连接功率放大器1的输出端，信号衰减电路4的输出端连接模数转换器2的输入端，用于控制经过功率放大器1后的回采信号减小到合适的值以便于ADC模数转换器2做回采，避免了因经过功率放大器1后的回采信号过大，从而超出模数转换器2的输入信号的极限，造成模数转换器2的选型困难。

上述实施例中设置信号衰减电路4在功率放大器1和模数转换器2之间，信号衰减电路4能够将经过功率放大器1的信号降低至模数转换器2可以接收的值，从而主控模块3接收经过模数转换器2转换处理后的回采信号，并将回采信号作为回声参考信号，进行回声消除。在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，如图2所示，信号衰减电路4包含分压电路，其中，分压电路的输入端连接功率放大器1的输出端，所述分压电路的输出端连接所述模数转换器2的输入端。

麦克风系统包含两个扬声器，两个模数转换器2，信号衰减电路4包含两个分压电路；

本实施例中两个分压电路分别设置于功率放大器1和模数转换器2之间，并由两个分压电路构成了信号衰减电路4，能够实现将经过功率放大器1后的回采信号降低至预设值。可以理解的是，由于设置分压电路的目的都是为了降低经过功率放大器1放大后的回采信号的值，如图2所示，该麦克风系统包含两个相同的扬声器，且功率放大器1的LP、LN和RP、RN端分别与模数转换器2连接，所以，两个分压电路的结构相同。

其中，功率放大器1的LP、LN端连接其中一个分压电路的输入端，而分压电路的输出端连接ADC模数转换器2的输入端，相对应的，功率放大器1的RP、RN端连接另一个分压电路的输入端，而该分压电路的输出端连接ADC模数转换器2的输入端。

需要说明的是，本实施例提出的信号衰减电路4中包含分压电路仅仅是作为一种优选的实施例，且本实施例中的分压电路的连接结构是基于信号衰减电路4与功率放大器1和模数转换器2的连接完成的，在具体实施中，对此不做限定。

本实施例将信号衰减电路4设置为两个分压电路，通过分压电路可以将经过功率放大器1后的信号衰减到所需要的范围内，可以将回采信号调节到一个合适的信号幅值给到ADC模数转换器2进行回采。

上述实施例提出将两个分压电路组合构成信号衰减电路4，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，图3为本实用新型另一实施例提供的分压电路的原理图；如图3所示，分压电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻。其中，第一电阻为R1，相对应的，第二电阻为R2、第三电阻为R3、第四电阻为R4、第五电阻为R5，第六电阻为R6。

第一电阻R1的一端连接功率放大器1的输出端，第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端；第二电阻R2的另一端连接第三电阻R3的一端和模数转换器2的输入端；第三电阻R3的另一端连接第四电阻R4的一端和地线；第四电阻R4的另一端连接第五电阻R5的一端和模数转换器2的输入端；第五电阻R5的另一端连接第六电阻R6的一端；第六电阻R6的另一端连接功率放大器1的输出端。

功率放大器1的输出端为图2中的LP、LN、RP、RN，分压电路中的SPEKR_P1端可以连接图2中的功率放大器1的LP端，也可以连接图2中功率放大器1的RP端，相应地，SPEKR_N1端可以连接图2中的功率放大器1的LN端，也可以连接图2中的功率放大器1的RN端，Recovery_P1端连接图2中的模数转换器2的输入端，Recovery_N1端连接图2中的模数转换器2的另一输入端。具体实施中，功率放大器1输出的信号从SPEKR_P1端输入，通过第一电阻R1、第二电阻为R2和第三电阻为R3构成的分压模块，相对应的，第四电阻R4、第五电阻为R5和第六电阻为R6构成的相同的分压模块，可以将SPEKR_P1端和SPEKR_N1端出来的信号衰减到所需要的范围内。

本实施例通过电阻构成分压电路，将通过功率放大器1后的回采信号降低至合适的值后传输至模数转换器2，结构简单，且降低了成本。

上述实施例对分压电路的具体结构做出了详细描述，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，分压电路中的第二电阻R2和第五电阻R5为可变电阻。

具体实施中，第一电阻R1和第六电阻R6的阻值均为2k，第三电阻R3和第四电阻R4的阻值均为1.8k，而第二电阻R2和第五电阻R5的阻值可以调节，R2和R5的取值在2-22k之间。需要说明的是，本实施例中第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4和第六电阻R6的阻值均是在本实施例的基础上确定的，在实际应用中，第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4和第六电阻R6的阻值不做限定。

本实施例中的第二电阻R2和第五电阻R5为可变电阻，其电阻数值可调，可以实现不同信号幅度的衰减，便于调节。

上述实施例对分压电路的具体结构做出了详细描述，通过电阻构成了降压模块，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，如图3所示，分压电路还包括：第一电容、第二电容。其中，第一电容为C1、第二电容为C2。

第一电容C1的第一端连接功率放大器1的输出端，第一电容C1的第二端连接第一电阻R1的一端；第二电容C2的第一端连接功率放大器1的输出端，第二电容C2的第二端连接第六电阻R6的一端。

如图3所示，第一电容C1的一端连接SPEKR_P1端，第一电容C1的另一端连接第一电阻R1，相对应的，第二电容C2的一端连接SPEKR_N1端，第二电容C2的另一端连接第六电阻R6。通过电容与电阻串联的方式，过滤掉分压电路中多余的信号。

此外，作为一种优选的实施例，分压电路还包括：第三电容和第四电容。其中，第三电容为图3中的C3、第四电容为图3中的C4。第三电容C3的第一端连接第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的一端以及模数转换器2的输入端，第三电容C3的第二端连接第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的一端、第四电容C4的第一端以及地线；第四电容C4的第二端连接第五电阻R5的另一端、第四电阻R4的另一端以及模数转换器2的输入端。通过第三电容C3和第四电容C4与电阻并联的方式，过滤掉分压电路中多余的信号。

具体实施中，第一电容C1和第二电容C2的值均为1UF，第三电容C3和第四电容C4的值均为1NF。需要说明的是，本实施例中第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4的值均是在本实施例的基础上确定的，在实际应用中，对于第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4的值不做限定。

本实施例设置电容与分压电路中，通过电容能够过滤掉多余的信号，选取合适的声音信号，从而实现信号的衰减。

上述实施例对于分压电路的结构做了详细的描述，分压电路中包含电阻构成的降压模块和过滤多余信号的电容，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，该麦克风系统的分压电路中还包括：第一测试端子、第二测试端子。其中，第一测试端子为图3中的C，第二测试端子为图3中的D。

其连接方式如下：

第一测试端子C的第一端连接第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的一端，第一测试端子C的第二端连接模数转换器2的输入端，用于测试经过信号衰减电路4后的信号是否在预设范围内；第二测试端子D的第一端连接第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的另一端，第二测试端子D的第二端连接模数转换器2的第二端，同样的，第二测试端子也是用于测试经过信号衰减电路4后的信号是否在预设范围内。

本实施例设置测试端子于分压电路中，便于通过测试端子连接测试装置，从而测试经过信号衰减电路4后的信号是否已经降低到了合适的值。

功率放大器1可以包括低通滤波器，上述实施例对于所预留的一路回采信号，由功率放大器1放大转换为模拟信号并通过信号衰减电路4对信号进行衰减。在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，如图2所示，本实用新型提供的麦克风系统还预留了一路回采信号，可以直接从功率放大器1拉回主控模块3。

功率放大器1的数字信号端连接主控模块4的输入端，预留了功率放大器1位置的转换前的回采信号给到主控模块4，从而将回采信号直接从功率放大器1数字信号端拉回主控模块3，避免了功率放大器1放大造成的信号失真的影响。同时，由于预留了两路回采信号，在回声消除时，可以根据实际情况调用两路信号，也可以根据调试的效果选择一路质量最优的回采信号完成回声消除。

由于本实施例仅仅是提供另一路的回采信号，对于上述实施例中的麦克风系统的工作过程没有受到影响，因此，本实施例仍然具有上述实施例中麦克风系统的工作状态，这里不做赘述。

本实施例通过多路回采信号，对回采信号进行衰减，可以将回采信号调到一个合适的信号幅值给到模数转换器2做回采，且还将功率放大后的回采信号直接拉回主控模块3，可以对比两路回采信号的差异，选择更符合完成回声消除效果的信号，从而更好地实现回声消除，保证在会议场景使用时的通话质量。

本实用新型还提供了一种麦克风设备，包括如上述实施例中的麦克风系统。

由于麦克风设备部分的实施例与上述的实施例相对应，因此，麦克风设备部分的实施例请参见上述实施例的描述，这里暂不赘述。

本实用新型所提供的一种麦克风设备，包含麦克风系统，其中，麦克风系统包含功率放大器1、模数转换器2，且功率放大器1与模数转换器2之间包含信号衰减电路4，其中，信号衰减电路4的输入端连接功率放大器1的输出端，信号衰减电路4的输出端连接模数转换器2的输入端，用于控制经过功率放大器1后的回采信号减小到合适的值以便于模数转换器2做回采，避免了因经过功率放大器1后的回采信号过大，从而超出模数转换器2的输入信号的极限，造成模数转换器2的选型困难。

以上对本实用新型所提供的一种麦克风系统及设备进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种麦克风系统，包括功率放大器、模数转换器和主控模块，其特征在于，还包括设置于所述功率放大器与所述模数转换器之间的信号衰减电路；

所述信号衰减电路的输入端连接所述功率放大器的输出端，所述信号衰减电路的输出端连接所述模数转换器的输入端，用于控制经过所述功率放大器后的回采信号减小到预设值。

2.根据权利要求1所述的麦克风系统，其特征在于，所述信号衰减电路包含分压电路；

所述分压电路的输入端连接所述功率放大器的输出端，所述分压电路的输出端连接所述模数转换器的输入端。

3.根据权利要求2所述的麦克风系统，其特征在于，所述分压电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

所述第一电阻的一端连接所述功率放大器的输出端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端；

所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻的一端和所述模数转换器的输入端；

所述第三电阻的另一端连接所述第四电阻的一端和地线；

所述第四电阻的另一端连接所述第五电阻的另一端和所述模数转换器的输入端；

所述第五电阻的一端连接所述第六电阻的另一端；

所述第六电阻的一端连接所述功率放大器的输出端。

4.根据权利要求3所述的麦克风系统，其特征在于，所述第二电阻和所述第五电阻为可变电阻。

5.根据权利要求3所述的麦克风系统，其特征在于，还包括：第一电容、第二电容；

所述第一电容的第一端连接所述功率放大器的输出端，所述第一电容的第二端连接所述第一电阻的一端；

所述第二电容的第一端连接所述功率放大器的输出端，所述第二电容的第二端连接所述第六电阻的一端。

6.根据权利要求3所述的麦克风系统，其特征在于，还包括：第三电容、第四电容；

所述第三电容的第一端连接所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的一端以及所述模数转换器的输入端，所述第三电容的第二端连接所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的一端、所述第四电容的第一端以及地线；

所述第四电容的第二端连接所述第五电阻的另一端、所述第四电阻的另一端以及所述模数转换器的输入端。

7.根据权利要求4所述的麦克风系统，其特征在于，还包括：第一测试端子、第二测试端子；

所述第一测试端子的第一端连接所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的一端，所述第一测试端子的第二端连接所述模数转换器的输入端，用于测试经过所述信号衰减电路后的信号是否在预设范围内；

所述第二测试端子的第一端连接所述第四电阻的另一端、所述第五电阻的另一端，所述第二测试端子的第二端连接所述模数转换器的输入端，用于测试经过所述信号衰减电路后的信号是否在预设范围内。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的麦克风系统，其特征在于，

所述功率放大器的数字信号端连接所述主控模块的输入端，用于将预留在所述功率放大器位置的所述模数转换器前的回采信号传输至所述主控模块。

9.一种麦克风设备，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的麦克风系统。

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