CN219459273U - 参量均衡麦克风电路及麦克风设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开参量均衡麦克风电路及麦克风设备，其特征在于，包括拾音电路，用于采集音频信息，并输出第一音频信号；参量均衡调节电路，参量均衡调节电路的第一端与拾音电路电连接，用于接收第一音频信号，参量均衡调节电路用于将第一音频信号分为多个不同频段的第二音频信号；控制电路，参量均衡调节电路的第二端与控制电路电连接，控制电路用于根据外部控制信号控制参量均衡调节电路分别调节多个第二音频信号的参数。本实用新型解决了现有的麦克风不具备参量均衡调节器的功能的问题。

Description

参量均衡麦克风电路及麦克风设备

技术领域

本实用新型涉及麦克风领域，特别涉及一种参量均衡麦克风电路及麦克风设备。

背景技术

一般的模拟均衡器往往是在若干个固定频率点上对信号进行提升或衰减。为了较为精确地调整频率特性，往往要采用多频点的均衡器。参量均衡器(parametricequalizer)不是采用固定频率点的均衡器，而是将整个音频的频率范围分为几个频率段进行均衡处理，每一频率段的中心频率点可以进行调整。参量均衡器不用设置很多个频率点(即中心频率)，往往只分为四五个频率段，且每一频率段的中心频率可以调整，提升或衰减量(增益)可以调整，还可调整其带宽，一个参量均衡器就能够覆盖整个音频的频率范围，并能够进行较为精确的频响特性调整。

现有的麦克风大多不具备参量均衡器的调节功能，需要采用多频点的均衡器，不能够分频段地对音频信号进行较为精确的频响特性调整，这些麦克风的音质较差，难以满足用户对高音质的追求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种参量均衡麦克风电路及麦克风设备，旨在解决现有的麦克风不具备参量均衡器的调节功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出参量均衡麦克风电路，包括：

拾音电路，用于采集音频信息，并输出第一音频信号；

参量均衡调节电路，所述参量均衡调节电路的第一端与所述拾音电路电连接，用于接收第一音频信号，所述参量均衡调节电路用于将所述第一音频信号分为多个不同频段的第二音频信号；

控制电路，所述参量均衡调节电路的第二端与所述控制电路电连接，所述控制电路用于根据外部控制信号控制所述参量均衡调节电路分别调节多个所述第二音频信号的参数。

可选地，所述参量均衡调节电路的数量为多个，每一所述参量均衡调节电路用于调节一频段的第二音频信号。

可选地，所述第二音频信号的参数包括所述第二音频信号的频率、增益及宽带。

可选地，所述参量均衡麦克风电路还包括数模模数转换电路，所述数模模数转换电路串联设置于所述拾音电路和所述参量均衡调节电路之间，用于将所述第一音频信号由模拟信号转换为数字信号输出至所述参量均衡调节电路。

可选地，所述参量均衡麦克风电路还包括模拟音频输出电路，所述模拟音频输出电路的输入端与所述数模模数转换电路电连接，所述模拟音频输出电路的输出端用于连接音频播放设备，所述数模模数转换电路还用于将所述第二音频信号由数字信号转换为模拟信号输出至所述模拟音频输出电路。

可选地，所述参量均衡麦克风电路还包括模拟音频输入电路，所述模拟音频输入电路的输入端用于连接外部麦克风设备，所述模拟音频输入电路的输出端与所述数模模数转换电路电连接，用于接收外部麦克风设备的伴奏信号并输出至所述模拟音频输出电路。

可选地，所述参量均衡麦克风电路还包括内置电池和供电接口，所述内置电池用于为所述参量均衡麦克风电路供电，所述供电接口用于连接外部电源为所述参量均衡麦克风电路供电。

本实用新型提出一种麦克风设备，所述麦克风设备包括如上所述的参量均衡麦克风电路。

可选地，所述麦克风设备还包括音频参数操作屏幕，所述音频参数操作屏幕用于显示对应的音频参数操作界面，用于设置所述麦克风设备的输出音频信号的频段、频率、增益及宽带。

可选地，所述麦克风设备还包括数字通讯接口，所述数字通讯接口用于连接外部终端设备，以实现所述麦克风设备与所述外部终端设备之间的通讯。

本实用新型通过设置拾音电路、参量均衡调节电路及控制电路；其中，拾音电路用于采集音频信息，并输出第一音频信号，参量均衡调节电路的第一端与拾音电路电连接，用于接收第一音频信号，参量均衡调节电路用于将第一音频信号分为多个不同频段的第二音频信号，参量均衡调节电路的第二端与控制电路电连接，控制电路用于根据外部控制信号控制参量均衡调节电路分别调节多个第二音频信号的参数。工作时，拾音电路采集音频信息，并输出第一音频信号至参量均衡调节电路，参量均衡调节电路通过多次对第一音频信号带通处理，从而得到多个第二音频信号，每一次带通滤波处理后的信号为第一音频信号的频段和每一次带通滤波允许通过的频段的公共区间，参量均衡调节电路通过多次对第一音频信号带通滤波处理，从而得到多个不同频段的第二音频信号。每一个第二音频信号所在的频段值有一个对应的中心频率，通过调节每一个第二音频信号所在的频段值的中心频率的参数，实现对所有第二音频信息全频段上的参数调节，以实现麦克风设备的数字化参量调节功能。本实施例通过设置这种结构，解决了现有的麦克风不具备参量均衡调节器的功能的问题。

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，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型参量均衡麦克风电路一实施例的功能模块示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	拾音电路	20	参量均衡调节电路
30	控制电路	40	数模模数转换电路
				50	模拟音频输出电路	60	模拟音频输入电路

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1，在本实用新型一实施例中，该参量均衡麦克风电路包括：

拾音电路10，用于采集音频信息，并输出第一音频信号；

参量均衡调节电路20，所述参量均衡调节电路20的第一端与所述拾音电路10电连接，用于接收第一音频信号，所述参量均衡调节电路20用于将所述第一音频信号分为多个不同频段的第二音频信号；

控制电路30，所述参量均衡调节电路20的第二端与所述控制电路30电连接，所述控制电路30用于根据外部控制信号控制所述参量均衡调节电路20分别调节多个所述第二音频信号的参数。

在本实施例中，该参量均衡麦克风电路用于将一个音频信号分频段处理后，再调节各个频段音频信号的参数后输出。输出的音频信号用于麦克风等音频播放设备，需要对每一个频段的音频信号具有良好的调节功能，以满足使用需求。

拾音电路10用于采集外部的音频信息，并输出第一音频信号，在常见的麦克风设备中，设置有拾音咪头以接收周围环境的音频信息，采集到的音频信息存在一个音频的频率范围。

参量均衡调节电路20具有带通滤波的作用，允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段，第一音频信号经参量均衡调节电路20处理后得到对应频段的第二音频信号。参量均衡调节电路20通过多次对第一音频信号带通处理，从而得到多个第二音频信号。例如，第一音频信号的频段处于10Hz-10KHz之间，参量均衡调节电路20对第一音频信号进行处理时，第一次进行带通滤波处理所允许通过的频段为5Hz-100Hz，第一次带通滤波处理后信号的频段为第一音频信号的频段和所允许通过的频段的公共区间，为10Hz-100Hz，故第一次带通处理后得到处于10Hz-100Hz的第二音频信号，与第一次进行带通滤波处理的过程一样，假设第二次进行带通滤波处理所允许通过的频段为50Hz-1KHz，第二次带通处理后得到处于50Hz-1KHz的第二音频信号，第三次进行带通滤波处理所允许通过的频段为2KHz-20KHz，第三次带通处理后得到处于2KHz-10KHz的第二音频信号，参量均衡调节电路20通过多次对第一音频信号带通滤波处理，从而得到多个不同频段的第二音频信号。

第一音频信号通过参量均衡调节电路20得到多个不同频段的第二音频信号，控制电路30根据外部控制信号控制参量均衡调节电路20，以分别调节多个第二音频信号的参数。

每一个第二音频信号所在的频段值有一个对应的中心频率，通过调节该中心频率的参数实现调节该频段值的参数，通过调节每一个第二音频信号所在的频段值的中心频率的参数，实现对所有第二音频信息全频段上的参数调节，以实现麦克风设备的数字化参量调节功能。

本实施例可采用一种现场可编程门阵列FPGA的数字参量均衡器，该均衡器具有7个参数峰值滤波器，这7个参数峰值滤波器所能覆盖的频率范围处于20Hz-20KHz。每一个参数峰值滤波器设置一个预设的频率段，并根据外部控制信号，针对该频率段的音频信号参数进行调节。参数峰值滤波器在调节对应频率段的参数时设置频率段的中心频率，通过调节中心频率的参数以实现调节该频率段的参数。

本实施例的工作原理是，拾音电路10采集音频信息，并输出第一音频信号至参量均衡调节电路20，参量均衡调节电路20通过多次对第一音频信号带通处理，从而得到多个第二音频信号，每一次带通滤波处理后信号的频段为第一音频信号的频段和每一次带通滤波允许通过的频段的公共区间，参量均衡调节电路20通过多次对第一音频信号带通滤波处理，从而得到多个不同频段的第二音频信号。每一个第二音频信号所在的频段值有一个对应的中心频率，通过调节每一个第二音频信号所在的频段值的中心频率的参数，实现对所有第二音频信息全频段上的参数调节，以实现麦克风设备的数字化参量调节功能。

本实施例通过设置拾音电路10、参量均衡调节电路20及控制电路30；其中，拾音电路10用于采集音频信息，并输出第一音频信号，参量均衡调节电路20的第一端与拾音电路10电连接，用于接收第一音频信号，参量均衡调节电路20用于将第一音频信号分为多个不同频段的第二音频信号，参量均衡调节电路20的第二端与控制电路30电连接，控制电路30用于根据外部控制信号控制参量均衡调节电路20分别调节多个第二音频信号的参数。工作时，拾音电路10采集音频信息，并输出第一音频信号至参量均衡调节电路20，参量均衡调节电路20通过多次对第一音频信号带通处理，从而得到多个第二音频信号，每一次带通滤波处理后的信号为第一音频信号的频段和每一次带通滤波允许通过的频段的公共区间，参量均衡调节电路20通过多次对第一音频信号带通滤波处理，从而得到多个不同频段的第二音频信号。每一个第二音频信号所在的频段值有一个对应的中心频率，通过调节每一个第二音频信号所在的频段值的中心频率的参数，实现对所有第二音频信息全频段上的参数调节，以实现麦克风设备的参量均衡器的调节功能。本实施例通过设置这种结构，解决了现有的麦克风不具备参量均衡调节器的功能的问题。

在一实施例中，多个频段值需要能够覆盖拾音电路10所采集到的音频信号的所有频率范围。在接收到第一音频信号后，参量均衡调节电路20能够对第一音频信号的任意频段进行分段处理，以得到多个第二音频信号，多个第二音频信号包括第一音频信号的所有范围。例如，拾音电路10能采集的音频信号的频率处于20Hz-20KHz，则参量均衡调节电路20预设有多个频段值所包括的范围大于20Hz-20KHz，若小于20Hz-20KHz，会存在一部分频段的第一音频信号未被参量均衡调节电路20处理的情况。若拾音电路10能采集的音频信号的频率处于20Hz-20KHz，而多个频段值的频率范围为20Hz-10KHz，则第一音频信号中处于10KHz-20KHZ的音频信号未被参量均衡调节电路20处理。

在一实施例中，多个频段值还需要保障各频段值之间所覆盖的频率范围不重合。若各频段值之间所覆盖的频率范围重合，得到的第二音频信号会出现重复的现象。例如，存在处于20Hz-200Hz和处于100Hz-1KHz的频段值，在对第一音频信号进行处理后，会出现两个第二音频信号，存在重复的频率段100Hz-200Hz，该频率段的参数会被重复调两次，不利于音质的调节。

在一实施例中，所述参量均衡调节电路20设置有多个，每一个参量均衡调节电路20预设有一个对应的频段值，并根据对应的频段值和第一音频信号得到一个对应的第二音频信号。

在本实施例中，一个参量均衡器具有多个参数峰值滤波器，每一个参数峰值滤波器设置一个预设的频率段，每一个参数峰值滤波器根据预设的频率段得到一个对应的第二音频信号，每一个参数峰值滤波器根据对应外部控制信号，针对该频率段的音频信号参数进行调节。

本实施例中的参数峰值滤波器共设置有7个，参量均衡器可调节的频率段设置于20Hz-20KHz之间。

在一实施例中，所述第二音频信号的参数包括所述第二音频信号频率、增益及宽带。

在本实施例中，每一个参数峰值滤波器在调节对应频率段的频率、增益及宽带。

其中，频率是针对该参数峰值滤波器对应的频段，设定此频段的中心频率值，中心频率一般为该频率段中幅度最大或幅度最小的频率。

增益是指该频段中音频信号幅度的提升量或衰减量，增益的可调节范围设置为-36dB-18dB之间。

带宽是指该频段中未被截止的频率区间，较窄的带宽设置使得均衡器只能对非常窄的一个音频段进行操作，而较宽的设定值则可以对较宽的音频段进行操作，带宽的品质因数Q设置为0.01-4之间。

参照图1，在一实施例中，所述参量均衡麦克风电路还包括数模模数转换电路40，所述数模模数转换电路40串联设置于所述拾音电路10和所述参量均衡调节电路20之间，用于将所述第一音频信号由模拟信号转换为数字信号输出至所述参量均衡调节电路20。

数模模数转换电路40用于实现数字信号和模拟信号之间的转换，拾音电路10输出的音频信号为模拟信号，控制电路30在对音频信号的参数进行调节时，音频信号需转换为数字信号，在完成参数调节后再转换为模拟信号输出。

参照图1，在所述参量均衡麦克风电路还包括模拟音频输出电路50，所述模拟音频输出电路50的输入端与所述数模模数转换电路40电连接，所述模拟音频输出电路50的输出端用于连接音频播放设备，所述数模模数转换电路40还用于将所述第二音频信号由数字信号转换为模拟信号输出至所述模拟音频输出电路50。

在本实施例中，模拟音频输出电路50用来连接耳机、耳麦或音响等外接音频播放设备，用来实时监听或播放麦克风处理后的音频信号；也可以是内置扬声器直接播放麦克风处理后的音频信号。

参照图1，所述参量均衡麦克风电路还包括模拟音频输入电路60，所述模拟音频输入电路60的输入端用于连接外部麦克风设备，所述模拟音频输入电路60的输出端与所述数模模数转换电路40电连接，用于接收外部麦克风设备的伴奏信号并输出至所述模拟音频输出电路50。

模拟音频输入电路60可设置为一个四段的耳机接口，用来连接手机、电脑或乐器等设备给系统提供伴奏信号，在麦克风设备播放音频信号时通过背景音乐的伴奏。

在一实施例中，所述参量均衡麦克风电路还包括内置电池和供电接口，所述内置电池用于为所述参量均衡麦克风电路供电，所述供电接口用于连接外部电源为所述参量均衡麦克风电路供电。

麦克风电路的电源包括内部电源和外接电源，内部电源直接为麦克风电路供电，通过USB接口接入外部电源为麦克风电路供电。

本实用新型提出一种麦克风设备。

该麦克风设备包括如上所述的麦克风电路。由于本实用新型麦克风设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一实施例中，所述麦克风设备还包括音频参数操作屏幕，所述音频参数操作屏幕用于显示对应的音频参数操作界面，用于设置所述麦克风设备的输出音频信号的频段、频率、增益及宽带。

在本实施例中，音频参数操作屏幕为麦克风设备的UI控制模块，音频参数操作屏幕用于显示对应的音频参数操作界面，用于设置所述麦克风设备的输出音频信号的频段、频率、增益及宽带，设置的参数为麦克风电路中控制电路30的外部控制信号，控制麦克风电路中参量均衡调节输出音频信号。

在一实施例中，所述麦克风设备还包括数字通讯接口，所述数字通讯接口用于连接外部终端设备，以实现所述麦克风设备与所述外部终端设备之间的通讯。

在本实施例中，数字通讯接口为USB Type-C、蓝牙等数字通讯接口，用来连接终端设备，实现麦克风与终端设备间数字音频信号的传输。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种参量均衡麦克风电路，其特征在于，包括：

拾音电路，用于采集音频信息，并输出第一音频信号；

参量均衡调节电路，所述参量均衡调节电路的第一端与所述拾音电路电连接，用于接收第一音频信号，所述参量均衡调节电路用于将所述第一音频信号分为多个不同频段的第二音频信号；

控制电路，所述参量均衡调节电路的第二端与所述控制电路电连接，所述控制电路用于根据外部控制信号控制所述参量均衡调节电路分别调节多个所述第二音频信号的参数。

2.如权利要求1所述的参量均衡麦克风电路，其特征在于，所述参量均衡调节电路的数量为多个，每一所述参量均衡调节电路用于调节一频段的第二音频信号。

3.如权利要求1所述的参量均衡麦克风电路，其特征在于，所述第二音频信号的参数包括所述第二音频信号的频率、增益及宽带。

4.如权利要求1所述的参量均衡麦克风电路，其特征在于，所述参量均衡麦克风电路还包括数模模数转换电路，所述数模模数转换电路串联设置于所述拾音电路和所述参量均衡调节电路之间，用于将所述第一音频信号由模拟信号转换为数字信号输出至所述参量均衡调节电路。

5.如权利要求4所述的参量均衡麦克风电路，其特征在于，所述参量均衡麦克风电路还包括模拟音频输出电路，所述模拟音频输出电路的输入端与所述数模模数转换电路电连接，所述模拟音频输出电路的输出端用于连接音频播放设备，所述数模模数转换电路还用于将所述第二音频信号由数字信号转换为模拟信号输出至所述模拟音频输出电路。

6.如权利要求5所述的参量均衡麦克风电路，其特征在于，所述参量均衡麦克风电路还包括模拟音频输入电路，所述模拟音频输入电路的输入端用于连接外部麦克风设备，所述模拟音频输入电路的输出端与所述数模模数转换电路电连接，用于接收外部麦克风设备的伴奏信号并输出至所述模拟音频输出电路。

7.如权利要求1所述的参量均衡麦克风电路，其特征在于，所述参量均衡麦克风电路还包括内置电池和供电接口，所述内置电池用于为所述参量均衡麦克风电路供电，所述供电接口用于连接外部电源为所述参量均衡麦克风电路供电。

8.一种麦克风设备，其特征在于，所述麦克风设备包括如权利要求1至7中任一项所述的参量均衡麦克风电路。

9.如权利要求8所述的麦克风设备，其特征在于，所述麦克风设备还包括音频参数操作屏幕，所述音频参数操作屏幕用于显示对应的音频参数操作界面，用于设置所述麦克风设备的输出音频信号的频段、频率、增益及宽带。

10.如权利要求8所述的麦克风设备，其特征在于，所述麦克风设备还包括数字通讯接口，所述数字通讯接口用于连接外部终端设备，以实现所述麦克风设备与所述外部终端设备之间的通讯。