WO2019041316A1 - 一种拾音设备和系统 - Google Patents

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WO2019041316A1
WO2019041316A1 PCT/CN2017/100246 CN2017100246W WO2019041316A1 WO 2019041316 A1 WO2019041316 A1 WO 2019041316A1 CN 2017100246 W CN2017100246 W CN 2017100246W WO 2019041316 A1 WO2019041316 A1 WO 2019041316A1
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audio
sound
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unit
processing module
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PCT/CN2017/100246
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English (en)
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Inventor
周庆叙
Original Assignee
深圳市台电实业有限公司
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/12—Gramophone pick-ups using a stylus; Recorders using a stylus
    • H04R9/16—Gramophone pick-ups using a stylus; Recorders using a stylus signals recorded or played back by vibration of a stylus in two orthogonal directions simultaneously

Definitions

  • This solution belongs to the field of sound collection technology, and in particular, to a sound pickup device and system.
  • the embodiment of the present invention provides a sound collecting device and system to solve the problems in the prior art that the pickup effect is poor, the system structure is complicated, and the cost is high.
  • a first aspect of an embodiment of the present invention provides a sound pickup device including a wireless reception demodulation module, a preset number of microphones, an array audio preprocessing module, an audio processing module, and a control module.
  • the microphone is connected to the array audio pre-processing module, and the audio processing module is respectively connected to the array audio pre-processing module, the wireless receiving demodulation module and the control module.
  • the wireless receiving and demodulating module receives the first audio data transmitted by the external wireless sound collecting device, and transmits the first audio data to the audio processing module; the microphone collects the sound information in the current environment and outputs the sound information to the array audio preprocessing module.
  • the array audio pre-processing module processes the sound information into the second audio data and outputs the same to the audio processing module; the control module outputs the mixing control adjustment signal to the audio processing module, and the audio processing
  • the module determines the mix output ratio according to the mix control adjustment signal, and outputs the synthesized data of the first audio data and the second audio data to the recording device according to the mix output ratio.
  • the sound pickup device further includes an audio power amplifier module.
  • the audio power amplifier module is respectively connected to the wireless receiving demodulation module and the control module.
  • the audio power amplifier module receives the first audio data, and the control module outputs a power amplifier gain adjustment signal to the audio power amplifier module, and the audio power amplifier module determines the gain adjustment ratio according to the power amplifier gain adjustment signal, and amplifies the first audio data according to the gain adjustment ratio to Sound reinforcement equipment.
  • control module includes a mixing control adjustment unit, a power amplifier gain adjustment unit, and a communication interface unit.
  • the output end of the mixing control adjustment unit is connected as the first output end of the control module, and is connected to the audio processing module; the output end of the power amplifier gain adjustment unit is used as the second output end of the control module, and is connected with the audio power amplifier module;
  • the input end of the unit serves as an input end of the control module, and is connected to an external control device.
  • the first output end of the communication interface unit is connected to the input end of the mixing control adjustment unit, and the second output end of the communication interface unit and the power amplifier gain adjustment unit The input is connected.
  • the external control device sends a control signal to the communication interface unit, the communication interface unit controls the mixing control adjustment unit to output the mixing control adjustment signal according to the control signal, and the power amplifier gain adjustment unit outputs the power amplifier gain adjustment signal.
  • the array audio pre-processing module includes an array audio forming unit, and the array audio forming unit determines the sound source direction according to the volume of the sound information, and turns on the connection with the microphone in the direction of the sound source, and breaks Or other microphone connections; or, the array audio forming unit combines a preset number of microphones into a directional microphone array according to the direction of the sound source.
  • the array audio pre-processing module further includes a preset number of analog to digital conversion units and a noise reduction unit.
  • the input end of the analog-to-digital conversion unit is an input end of the array audio pre-processing module
  • the output end of the analog-to-digital conversion unit is connected to the input end of the array audio forming unit
  • the output of the array audio forming unit and the input of the noise reduction unit End connection the output of the noise reduction unit is the output of the array audio preprocessing module.
  • the audio processing module includes a mixing unit, and the first input end of the mixing unit is connected to the output end of the wireless receiving demodulation module, and the control input end of the mixing unit and the first output of the control module. End Connected.
  • the mixing unit determines the volume threshold and the attenuation amount according to the mixing control adjustment signal; when the volume of the first audio data is greater than or equal to the volume threshold ⁇ , the mixing unit attenuates the volume of the second audio data according to the attenuation amount, and An audio data and the attenuated second audio data are synthesized into an audio file according to a mix output ratio.
  • the audio processing module further includes an echo cancellation unit and an equalization adjustment unit.
  • a first input end of the echo cancellation unit is connected to an output end of the wireless receiving demodulation module; a second input end of the echo cancellation unit is connected to an output end of the array audio preprocessing module; an output end of the echo cancellation unit and equalization adjustment The input end of the unit is connected; the output end of the equalization adjustment unit is connected to the second input end of the mixing unit, and the output end of the mixing unit is the output end of the audio processing module.
  • the echo canceling unit respectively receives the first audio data and the second audio data, and performs echo cancellation on the second audio data with reference to the first audio data, and outputs the second audio data after the echo cancellation to the equalization adjustment unit.
  • the wireless receive demodulation module comprises a radio frequency receiving unit or an infrared receiving unit.
  • the sound pickup device further includes a main housing.
  • a preset number of microphones, an array audio pre-processing module, an audio processing module, an audio power amplifier module, and a control module are all disposed inside the main casing, and an inner top of the main casing is disposed to accommodate wireless receiving and demodulating a accommodating portion of the module, wherein a preset number of microphones are arranged along the periphery of the accommodating portion at the inner top of the main casing, and a top portion of the main casing is provided at the periphery of the accommodating portion for sound transmission corresponding to the position of the microphone Ring network.
  • a second aspect of the embodiment of the present invention provides a sound pickup system comprising the sound pickup device as described above, and a wireless sound pickup device communicably connected to the sound pickup device.
  • the embodiment of the present solution receives the first audio data transmitted by the external wireless pickup device through the wireless receiving and demodulating module, and transmits the first audio data to the audio processing module; the microphone collects the sound information in the current environment and outputs the sound information to the audio device.
  • An array audio pre-processing module processes the sound information into the second audio data and outputs the same to the audio processing module; the control module outputs the mixing control adjustment signal to the audio processing module, and the audio processing module determines the adjustment signal according to the mixing control Mix the output ratio, and follow the mix
  • the output ratio outputs the synthesized data of the first audio data and the second audio data to the recording device; the first audio data is output to the audio power amplifier module for power amplification and output to the sound reinforcement device.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a module of a sound pickup device according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a module of a sound pickup device according to Embodiment 2;
  • FIG. 3 is a schematic view showing a mechanical structure of a sound pickup device
  • FIG. 4 is a bottom view of FIG. 3.
  • the term “if” may be interpreted as “when" or “once” or “in response to determining” or “in response to detecting” depending on the context. ". Similarly, the phrase “if determined” or “if detected [condition or event described]” may be interpreted in context to mean “once determined” or “in response to determining” or “once detected [condition or event described] ] “OR” in response to detecting [described condition or event].
  • FIG. 1 shows a structure of a sound collecting device 100 according to an embodiment of the present embodiment. For convenience of description, only parts related to the embodiment of the present embodiment are shown, which are described in detail as follows:
  • a sound collecting device 100 provided by an embodiment of the present invention includes a wireless receiving and demodulating module 110 , a preset number of microphones 120 , an array audio preprocessing module 130 , an audio processing module 140 , and Control module 150.
  • the microphone 120 is coupled to the array audio pre-processing module 130, and the audio processing module 140 is coupled to the array audio pre-processing module 130, the wireless receive demodulation module 110, and the control module 150, respectively.
  • the wireless receiving and demodulating module 110 receives the first audio data transmitted by the external wireless pickup device, and transmits the first audio data to the audio processing module 140; the microphone 120 collects the sound information in the current environment and outputs the audio information to the array.
  • the pre-processing module 130, the array audio pre-processing module 130 processes the sound information into the second audio data and outputs the same to the audio processing module 140; the control module 150 outputs the mixing control adjustment signal to the audio processing module 140, and the audio processing module 140 according to the mixing
  • the control adjustment signal determines the mix output ratio, and outputs the synthesized data of the first audio data and the second audio data to the recording device according to the mix output ratio.
  • the sound information is an analog quantity signal
  • the first audio data and the second audio data are both digital quantity signals.
  • the microphone 120 includes a microphone, a microphone, and/or a microphone.
  • the preset number is two or more.
  • the preset number of microphones 120 may include 4 microphones 120 for collecting sounds in 4 directions (east, south, west, north), or 8 (east, southeast, south, southwest, West, Northwest, North, and Northeast) 8 microphones for direction sound.
  • a plurality of microphones 120 are integrated in one sound pickup device 100 to form an array of microphones.
  • the microphone array can collect sounds in multiple directions, and can also directionalally switch one or some of the microphones 120 to work by the control of the array audio pre-processing module 130, and the other microphones 120 do not work, thereby collecting one or The sound in several directions.
  • the array audio pre-processing module 130 can also perform sound collection processing using microphone array technology.
  • This embodiment integrates a plurality of microphones 120 to facilitate centralized control, and also reduces wiring between the sound pickup device 100 and other devices, thereby reducing the complexity of device installation.
  • the input end of the wireless receiving and demodulating module 110 is communicatively coupled to the wireless sound collecting device, and the output of the microphone 120 is coupled to the input of the array audio preprocessing module 130, the input of the audio processing module 140.
  • the output end of the array audio pre-processing module 130 and the output end of the wireless receiving demodulation module 110 are respectively connected, and the first output end of the control module 150 is connected to the control input end of the audio processing module 140, and the output end of the audio processing module 140 is Communicate with an external recording device.
  • the sound pickup device 100 is connected to an external sound amplifying device and a recording device via a cable, respectively. Achieve the functions of sound reinforcement playback and sound recording.
  • the wireless sound pickup device includes a portable microphone and a wireless signal transmitting module.
  • the portable microphone is used to collect the first sound information, and the wireless signal transmitting module processes the first sound information received by the portable microphone into the first audio data, and sends the first sound data to the wireless receiving and demodulating module 110.
  • the portable microphone used by the wireless sound pickup device includes a portable microphone, a microphone, and/or a microphone.
  • the portable microphone can follow the user's movement, and can separately collect the user's voice, thereby improving the clarity of the collected sound.
  • the speech content of the presenter can be collected by the portable microphone, and the sound collecting device 100 collects the sound in the indoor environment, for example, the talker interacts with the presenter, so that the voice of the presenter and the indoor can be distinguished.
  • the sound in the environment thus highlighting the main Sound, weak secondary sound, get high quality audio data.
  • wireless communication is used between the wireless signal transmitting module and the wireless receiving and demodulating module 110, which can reduce wiring and facilitate the movement of the portable microphone.
  • the wireless signal transmitting module is configured to transmit the first audio data
  • the wireless receiving and demodulating module 110 is configured to receive and demodulate the first audio data.
  • the wireless receiving and demodulating module 110 performs wireless communication with an external wireless sound collecting device, receives the first audio data transmitted by the external wireless sound collecting device, and transmits the first audio data to the audio processing. Module 140.
  • the wireless receiving and demodulating module 110 communicating with an external wireless sound collecting device, the voice of the user using the wireless sound collecting device can be separately collected and processed to reduce the sound in the surrounding environment.
  • the interference can get better pickup effect.
  • the plurality of microphones 120 collect sound information in the current environment and output to the array audio pre-processing module 130, and the array audio pre-processing module 130 processes the multi-channel sound information into multiple channels of second audio.
  • the data is output to the audio processing module 140.
  • the external control device sends a control signal to the control module 150, and the control module 150 outputs a mix control adjustment signal to the audio processing module 140 according to the control signal, and the audio processing module 140 determines according to the mix control adjustment signal.
  • the sound pickup device 100 further includes an audio power amplifier module 160.
  • the audio power amplifier module 160 is connected to the wireless reception demodulation module 110 and the control module 150, respectively.
  • the audio power amplifier module 160 receives the first audio data, and the control module 150 outputs a power amplifier gain adjustment signal to the audio power amplifier module 160.
  • the audio power amplifier module 160 determines a gain adjustment ratio according to the power amplifier gain adjustment signal, and the first audio is adjusted according to the gain adjustment ratio.
  • the data is amplified and output to the sound reinforcement device.
  • the sound collecting device 100 is hoisted on the ceiling in the classroom for collecting in the classroom. the sound of.
  • the wireless pickup device is worn on the teacher and is designed to capture the sound of the teacher's lectures.
  • the wireless pickup device picks up the teacher's voice information and processes it into the first audio data, and then transmits the first audio data to the wireless reception demodulation module 110 in the sound pickup device 100.
  • the microphone 120 in the sound pickup device 100 picks up the sound information of the students and the classroom, and converts it into the second audio data after being processed by the array audio pre-processing module 130.
  • the sound pickup device 100 mixes the first audio data and the second audio data and outputs them in unison.
  • a set of sound pickup device 100 is installed in the classroom to complete the function of picking up sounds in the teaching and recording.
  • the pickup device 100 picks up students and classroom sounds.
  • the wireless sound pickup device is worn on the teacher, such as a wireless microphone, and is dedicated to receiving the sound of the teacher's lecture, which is convenient to carry around, and the teacher can keep the pickup distance stable when walking freely, and can always ensure that the teacher's voice is clear.
  • the sound pickup device 100 can also transmit the teacher's voice data to the sound reinforcement device, thereby realizing the teaching sound reinforcement.
  • This embodiment can fully restore the teaching interaction of the classroom, the device structure is simple, the installation is convenient, and the cost is saved.
  • FIG. 2 shows the module structure of the sound collecting device 100 provided by another embodiment of the present solution.
  • the parts related to the embodiment of the present embodiment are shown, which are as follows:
  • the control module 150 of FIG. 1 includes a mixing control adjustment unit 151, a power amplifier gain adjustment unit 152, and a communication interface unit 153.
  • the output of the mixing control adjustment unit 151 is connected to the audio processing module 140 as the first output of the control module 150; the output of the power amplifier gain adjustment unit 152 serves as the second output of the control module 150, and the audio amplifier
  • the module 160 is connected; the input end of the communication interface unit 153 is connected to an external control device as an input end of the control module 150, and the first output end of the communication interface unit 153 is connected to the input end of the mixing control adjustment unit 15 1 , and the communication interface A second output of unit 153 is coupled to an input of power amplifier gain adjustment unit 152.
  • the external control device transmits a control signal to the communication interface unit 153.
  • the communication interface unit 153 controls the sound mixing control adjustment unit 151 to output the sound mixing control adjustment signal according to the control signal, and the power amplifier gain adjustment unit 152 outputs the power amplifier gain adjustment signal.
  • communication interface unit 153 includes a network interface, a USB interface, a serial interface, and/or a parallel interface.
  • the control device may be controlled by a user terminal, such as a computer, an industrial computer, and a mobile phone.
  • the device realizes the control of the sound pickup device 100 through the control module 150, and can realize the control of the mix control adjustment and the power amplifier gain adjustment.
  • the control device adjusts the mixing control to control whether the second channel audio starts to attenuate and activates the attenuation amount after the attenuation, and adjusts the mixing ratio of the first audio data and the second audio data, thereby adjusting the output to the recording device. data.
  • the control device adjusts the volume of the output to the sound reinforcement device by controlling the power amplifier gain.
  • the array audio pre-processing module 130 of FIG. 1 includes an array audio forming unit 132, and the array audio forming unit 132 determines the sound source direction according to the volume of the sound information.
  • the connection with the microphone 120 in the direction of the sound source is turned on, and the connection with the other microphones 120 is broken; or the array audio forming unit 132 combines the preset number of microphones 120 into a directional microphone according to the direction of the sound source.
  • Array the array audio forming unit 132
  • the microphone array technology is adopted, and the sound waves can be filtered by using the difference between the phases of the sound waves received by the plurality of microphones, and the ambient background sound can be filtered out to the maximum extent, and only the required sound waves are left. For devices that use this configuration in noisy environments, the listener can hear more clearly.
  • the array audio forming unit 132 includes a multi-way gating.
  • the array audio forming unit 132 determines the sound source direction based on the volume of the sound information.
  • the sound information having a large volume is the information to be collected, that is, the microphone 120 in the source direction is required to be turned on, and the array audio forming unit 132 turns on the microphones 120 to receive the sound information collected therefrom.
  • the sound information having a small volume is information that does not need to be acquired, that is, the other microphones 120 are required to be disconnected, and the array audio forming unit 132 is disconnected.
  • the embodiment realizes the directivity switching of the microphone 120, and can automatically switch to the microphone 120 located in the corresponding direction according to the sound direction with the highest volume in the current environment. For example, in the teaching recording application, the sound collecting device 100 can speak according to the student.
  • the orientation realizes the directivity switching of the microphone 120, thereby obtaining a clearer sound and further improving the effect of the pickup.
  • the array audio pre-processing module 130 of FIG. 1 further includes a preset number of analog-to-digital conversion units 131 and a noise reduction unit 133.
  • the input end of the analog-to-digital conversion unit 131 is an input end of the array audio pre-processing module 130, the output end of the analog-to-digital conversion unit 131 is connected to the input end of the array audio forming unit 132, and the output end of the array audio forming unit 132 is The input end of the noise reduction unit 133 is connected, and the output end of the noise reduction unit 133 is an output end of the array audio pre-processing module 130. [0080] In a specific application, the input of the analog to digital conversion unit 131 is coupled to the output of the microphone 120.
  • the multiplexed analog-to-digital conversion unit 131 is connected in one-to-one correspondence with the multiplexed microphones 120, and one analog-to-digital conversion unit 131 is connected to a microphone.
  • the analog-to-digital conversion unit 131 converts the analog sound information collected by the microphone 120 into a digital second audio data by analog-to-digital conversion.
  • the array audio forming unit 132 can be turned on or off with one or more analog-to-digital conversion units 131, thereby implementing conduction or disconnection with one or more microphones 120.
  • the output of the noise reduction unit 133 is coupled to the audio processing module 140.
  • the noise reduction unit 133 performs noise reduction processing on the second audio data and outputs it to the audio processing module 140.
  • the processing of the second audio data is realized by analog-to-digital conversion, noise reduction, and echo suppression.
  • the sound collecting device 100 collects the sounds of the students and the classroom. Since the distance between the students and the sound collecting device 100 is long, the sound received by the microphone 120 includes both The direct sound of the students' speech also includes the reflected sound in the classroom, and the sound quality is poor. Therefore, it is necessary to perform processing such as noise reduction, echo cancellation, and gain enhancement.
  • the audio processing module 140 of FIG. 1 includes a mixing unit 143, a first input end of the mixing unit 143 and an output of the wireless receiving demodulation module 110.
  • the terminal is connected, and the control input of the mixing unit 143 is connected to the first output of the control module 150.
  • the mixing unit 143 determines a volume threshold and an attenuation amount according to the mixing control adjustment signal; when the volume of the first audio data is greater than or equal to the volume threshold ⁇ , the mixing unit 143 attenuates the volume of the second audio data according to the attenuation amount, and The first audio data and the attenuated second audio data are combined into an audio file according to a mix output ratio.
  • the mixing control adjustment unit 151 in the control module 150 outputs the mixing control adjustment signal to the mixing unit 143 in the audio processing module 140.
  • the mixing unit 14 when the volume of the first audio data is greater than or equal to a preset threshold, the mixing unit 14
  • the mixing unit 14 3 when the volume of the first audio data is greater than or equal to a preset threshold ⁇ , the mixing unit 14 3 attenuating the volume of the second audio data, and synthesizing the first audio data and the attenuated second audio data into an audio file according to the mixing output ratio according to the inter-order of the audio data acquisition.
  • the sound collecting device 100 can independently output the first audio data (the mixing output ratio is infinite) or the second audio data (the mixing output ratio is infinitely small) according to different mixing output ratios, or can be mixed.
  • the sound output combines the first audio data and the second audio data into an audio file and then outputs.
  • the volume of the second audio data collected by the sound collecting device 100 is attenuated, and the first audio can be clearly distinguished.
  • the sound collecting device 100 collects the sound in the classroom, and the wireless sound collecting device collects the sound of the teacher's lecture.
  • the wireless tuner device outputs a clear teacher-teaching sound, and reduces the teacher-teaching sound included in the environmental sound acquired by the sound-collecting device 100, thereby avoiding phase difference and signal due to the two-channel audio signal. Factors such as delays affect the effect of the pickup, so as to ensure the final return of the clear teacher's voice.
  • the audio processing module 140 of FIG. 1 further includes an echo cancellation unit 141 and an equalization adjustment unit 142.
  • the first input end of the echo cancellation unit 141 is connected to the output end of the wireless reception demodulation module 110; the second input end of the echo cancellation unit 141 is connected to the output end of the array audio preprocessing module 130; The output end is connected to the input end of the equalization adjustment unit 142; the output end of the equalization adjustment unit 142 is connected to the second input end of the mixing unit 143, and the output end of the mixing unit 143 is the output end of the audio processing module 140.
  • the echo cancellation unit 141 receives the first audio data and the second audio data, respectively, and performs echo cancellation on the second audio data with reference to the first audio data, and outputs the second audio data after the echo cancellation to the equalization adjustment unit 142. .
  • the echo canceling unit 141 can eliminate the interference of the echo, and the equalization adjusting unit 142 can achieve better sound quality of the audio data.
  • the wireless receiving and demodulating module 110 includes a radio frequency receiving unit or an infrared connection. Receive unit.
  • the wireless receiving and demodulating module 110 is configured to communicate with the wireless sound collecting device to receive the first audio data.
  • the wireless receiving and demodulating module 110 demodulates the data according to a preset communication protocol, and can amplify the sound and filter the noise.
  • the audio processing 140 further includes a storage unit for storing the first audio information and the second audio information.
  • FIG. 3 and FIG. 4 show the mechanical structure of the sound pickup device 100 according to an embodiment of the present embodiment.
  • the parts related to the embodiment of the present embodiment are shown, which are described in detail as follows:
  • the above-described sound pickup apparatus 100 further includes a main casing 1.
  • a preset number of microphones 120, an array audio pre-processing module 130, an audio processing module 140, an audio power amplifier module 160, and a control module 150 are all disposed inside the main casing 1, and an inner top portion of the main casing 1 is provided for The accommodating portion of the wireless receiving demodulation module 110 is accommodated.
  • a preset number of microphones 120 are arranged along the periphery of the accommodating portion on the inner top of the main casing 1.
  • the top of the main casing 1 is provided along the periphery of the accommodating portion.
  • the ring 120 corresponding to the position of the microphone 120 is used for sound transmission.
  • the top of the main casing 1 includes a curved annular cover 3, an annular net 2, and a convex casing 4, the outer side of the curved annular cover 3 and the side wall of the main casing 1.
  • the top end is connected, the inner side of the curved annular cover 3 is connected to the outer side of the annular net 2, and the inner side of the annular net 2 is connected to the bottom end of the convex case 4.
  • the annular mesh 2 is a mesh structure, such as a metal mesh or the like.
  • the convex shell 4 is hemispherical, and the empty structure forms a receiving portion.
  • the ring network 2 is a metal mesh of a planar structure.
  • the curved annular cover 3 protrudes outward.
  • a preset number of microphones 120 are disposed on the inner top of the main casing 1 and arranged along the periphery of the convex shell 4.
  • the position of the microphone 120 is covered by the annular net 2.
  • the tuner (e.g., microphone) of the microphone 120 faces the ring net 2.
  • the sound receiving portion of the microphone 120 is disposed downward, and receives sound through the ring network 2, so that the sound collecting device 100 is suspended. Hang the ceiling in the room and collect the sound from the bottom.
  • the side walls of the main casing 1 are in the shape of a cylinder, a rectangular column or a polygonal column.
  • the side wall of the main housing 1 includes a hollowed out structure 5.
  • the hollow structure 5 includes an array of through holes composed of a plurality of through holes, which may be a metal mesh for heat dissipation.
  • the side wall of the main casing 1 is provided with an interface board 6 for mounting the communication interface unit 153.
  • the bottom case is further provided with an assembly hole for lifting.
  • the embodiment of the present solution further provides a sound pickup system including the sound pickup device 100 as described above, and a wireless sound pickup device communicably connected to the sound pickup device.

Abstract

一种拾音设备和系统，其中，拾音设备包括无线接收解调模块、预设数量的传声器、阵列音频预处理模块、音频处理模块和控制模块。无线接收解调模块接收外部的无线拾音设备传输的第一音频数据，并将第一音频数据传输至音频处理模块；传声器采集当前环境中的声音信息并输出至阵列音频预处理模块，阵列音频预处理模块将声音信息处理为第二音频数据并输出至音频处理模块；控制模块控制音频处理模块按照混音输出比例将第一音频数据和第二音频数据混音合成。拾音系统包括拾音设备和与拾音设备通信连接的无线拾音设备。本方案实现了同时采集当前环境中的声音和无线拾音设备的使用者的声音，拾音效果好，系统结构简单，安装方便，布线少，成本低。

Description

说明书 发明名称：一种拾音设备和系统
技术领域
[0001] 本方案属于声音采集技术领域， 尤其涉及一种拾音设备和系统。
背景技术
[0002] 目前， 教学录播用的拾音系统大多是在教室内的天花板上吊装一个或多个麦克 风实现， 每路麦克风需单独安装， 音频经处理后输入至录播设备。 吊装的麦克 风距离老师和学生较远， 其拾取的声音信号较弱， 环境噪声也同吋被拾取， 音 频需要进行降噪、 增益提升等处理之后输入录播设备， 然而处理的过程中， 最 主要的教师授课的声音也会受到影响， 音质下降。 这种拾音系统安装复杂， 布 线较多， 并且对室内的声学设计装修要求较高， 建设成本高。 若这种拾音系统 应用到所有教室的常态教学录播中， 由于普通教室通常没有特殊的声学装修， 拾音效果会进一步降低。
[0003] 综上所述， 现有技术中存在拾音效果差、 系统结构复杂以及成本高的问题。
技术问题
[0004] 鉴于此， 本方案实施例提供了一种拾音设备和系统， 以解决现有技术中存在拾 音效果差、 系统结构复杂以及成本高的问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 本方案实施例的第一方面提供了一种拾音设备， 包括无线接收解调模块、 预设 数量的传声器、 阵列音频预处理模块、 音频处理模块和控制模块。
[0006] 传声器与阵列音频预处理模块连接， 音频处理模块分别与阵列音频预处理模块 、 无线接收解调模块和控制模块连接。
[0007] 无线接收解调模块接收外部的无线拾音设备传输的第一音频数据， 并将第一音 频数据传输至音频处理模块； 传声器采集当前环境中的声音信息并输出至阵列 音频预处理模块， 阵列音频预处理模块将声音信息处理为第二音频数据并输出 至音频处理模块； 控制模块输出混音控制调节信号至音频处理模块， 音频处理 模块根据混音控制调节信号确定混音输出比例， 并按照混音输出比例将第一音 频数据和第二音频数据混音合成后的数据输出至录音设备。
[0008] 在一个实施例中， 拾音设备还包括音频功放模块。
[0009] 音频功放模块分别与无线接收解调模块和控制模块连接。
[0010] 音频功放模块接收第一音频数据， 控制模块输出功放增益调节信号至音频功放 模块， 音频功放模块根据功放增益调节信号确定增益调节比例， 并按照增益调 节比例将第一音频数据放大输出至扩声设备。
[0011] 在一个实施例中， 控制模块包括混音控制调节单元、 功放增益调节单元和通信 接口单元。
[0012] 混音控制调节单元的输出端作为控制模块的第一输出端， 与音频处理模块连接 ； 功放增益调节单元的输出端作为控制模块的第二输出端， 与音频功放模块连 接； 通信接口单元的输入端作为控制模块的输入端， 与外部的控制设备连接， 通信接口单元的第一输出端与混音控制调节单元的输入端连接， 通信接口单元 的第二输出端与功放增益调节单元的输入端连接。
[0013] 外部的控制设备发送控制信号至通信接口单元， 通信接口单元根据控制信号分 别控制混音控制调节单元输出混音控制调节信号， 以及功放增益调节单元输出 功放增益调节信号。
[0014] 在一个实施例中， 阵列音频预处理模块包括阵列音频形成单元， 阵列音频形成 单元根据声音信息的音量确定声源方向， 导通与处于声源方向上的传声器的连 接， 断幵与其他传声器的连接； 或者， 阵列音频形成单元根据声源方向， 将预 设数量的传声器组合为带有方向性的麦克风阵列。
[0015] 在一个实施例中， 阵列音频预处理模块还包括预设数量的模数转换单元和降噪 单元。
[0016] 模数转换单元的输入端为阵列音频预处理模块的输入端， 模数转换单元的输出 端与阵列音频形成单元的输入端连接， 阵列音频形成单元的输出端与降噪单元 的输入端连接， 降噪单元的输出端为阵列音频预处理模块的输出端。
[0017] 在一个实施例中， 音频处理模块包括混音单元， 混音单元的第一输入端与无线 接收解调模块的输出端连接， 混音单元的控制输入端与控制模块的第一输出端 连接。
[0018] 混音单元根据混音控制调节信号确定音量阈值和衰减量； 当第一音频数据的音 量大于或等于音量阈值吋， 混音单元按照衰减量衰减第二音频数据的音量， 并 将第一音频数据和衰减后的第二音频数据按照混音输出比例合成为音频文件。
[0019] 在一个实施例中， 音频处理模块还包括回声消除单元和均衡调节单元。
[0020] 回声消除单元的第一输入端与无线接收解调模块的输出端连接； 回声消除单元 的第二输入端与阵列音频预处理模块的输出端连接； 回声消除单元的输出端与 均衡调节单元的输入端连接； 均衡调节单元的输出端与混音单元的第二输入端 连接， 混音单元的输出端为音频处理模块的输出端。
[0021] 回声消除单元分别接收第一音频数据和第二音频数据， 并参照第一音频数据对 第二音频数据进行回声消除， 并将回声消除后的第二音频数据输出至均衡调节 单元。
[0022] 在一个实施例中， 无线接收解调模块包括射频接收单元或红外接收单元。
[0023] 在一个实施例中， 拾音设备还包括主壳体。
[0024] 预设数量的传声器、 阵列音频预处理模块、 音频处理模块、 音频功放模块和控 制模块均设置在所述主壳体的内侧， 主壳体的内侧顶部设置有用于容纳无线接 收解调模块的容置部， 预设数量的传声器在主壳体的内侧顶部沿容置部的周边 排布， 主壳体的顶部沿容置部的周边设有与传声器位置对应的用于透声的环形 网。
[0025] 本方案实施例的第二方面提供了一种拾音系统， 包括如上所述的拾音设备， 还 包括与拾音设备通信连接的无线拾音设备。 发明的有益效果
有益效果
[0026] 本方案实施例通过无线接收解调模块接收外部的无线拾音设备传输的第一音频 数据， 并将第一音频数据传输至音频处理模块； 传声器采集当前环境中的声音 信息并输出至阵列音频预处理模块， 阵列音频预处理模块将声音信息处理为第 二音频数据并输出至音频处理模块； 控制模块输出混音控制调节信号至音频处 理模块， 音频处理模块根据混音控制调节信号确定混音输出比例， 并按照混音 输出比例将第一音频数据和第二音频数据混音合成后的数据输出至录音设备； 第一音频数据同吋输出至音频功放模块进行功率放大后输出至扩声设备。 实现 了同吋采集当前环境中的声音和无线拾音设备的使用者的声音， 拾音效果好， 系统结构简单， 安装方便， 布线少， 成本低。
对附图的简要说明
附图说明
[0027] 为了更清楚地说明本方案实施例中的技术方案， 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 本方案的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性 的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图 1是实施例 1提供的一种拾音设备的模块结构示意图；
[0029] 图 2是实施例 2提供的一种拾音设备的模块结构示意图；
[0030] 图 3是一种拾音设备的机械结构示意图；
[0031] 图 4是图 3的仰视图。
本发明的实施方式
[0032] 以下描述中， 为了说明而不是为了限定， 提出了诸如特定系统结构、 技术之类 的具体细节， 以便透彻理解本方案实施例。 然而， 本领域的技术人员应当清楚 ， 在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本方案。 在其它情况中， 省 略对众所周知的系统、 装置、 电路以及方法的详细说明， 以免不必要的细节妨 碍本方案的描述。
[0033] 应当理解， 当在本说明书和所附权利要求书中使用吋， 术语"包括"指示所描述 特征、 整体、 步骤、 操作、 元素和 /或组件的存在， 但并不排除一个或多个其它 特征、 整体、 步骤、 操作、 元素、 组件和 /或其集合的存在或添加。
[0034] 还应当理解， 在本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、 " 第二"和"第三"等是用于区别不同对象， 而非用于描述特定顺序。
[0035] 还应当理解， 在此本方案说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的 目的而并不意在限制本方案。 如在本方案说明书和所附权利要求书中所使用的 那样， 除非上下文清楚地指明其它情况， 否则单数形式的"一"、 "一个 "及"该"意 在包括复数形式。
[0036] 还应当进一步理解， 在本方案说明书和所附权利要求书中使用的术语 "和 /或"是 指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合， 并且包括这 些组合。
[0037] 如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样， 术语"如果"可以依据上下文 被解释为 "当…吋 "或"一旦"或"响应于确定"或"响应于检测到"。 类似地， 短语"如 果确定 "或"如果检测到 [所描述条件或事件]"可以依据上下文被解释为意指"一旦 确定"或"响应于确定"或"一旦检测到 [所描述条件或事件]"或"响应于检测到 [所描 述条件或事件]"。
[0038] 为了说明本方案所述的技术方案， 下面通过具体实施例来进行说明。
[0039] 实施例 1 :
[0040] 图 1示出了本方案一实施例所提供的一种拾音设备 100的结构， 为了便于说明， 仅示出了与本方案实施例相关的部分， 详述如下：
[0041] 如图 1所示， 本方案实施例所提供的一种拾音设备 100， 包括无线接收解调模块 110、 预设数量的传声器 120、 阵列音频预处理模块 130、 音频处理模块 140和控 制模块 150。
[0042] 传声器 120与阵列音频预处理模块 130连接， 音频处理模块 140分别与阵列音频 预处理模块 130、 无线接收解调模块 110和控制模块 150连接。
[0043] 无线接收解调模块 110接收外部的无线拾音设备传输的第一音频数据， 并将第 一音频数据传输至音频处理模块 140; 传声器 120采集当前环境中的声音信息并 输出至阵列音频预处理模块 130， 阵列音频预处理模块 130将声音信息处理为第 二音频数据并输出至音频处理模块 140; 控制模块 150输出混音控制调节信号至 音频处理模块 140， 音频处理模块 140根据混音控制调节信号确定混音输出比例 ， 并按照混音输出比例将第一音频数据和第二音频数据混音合成后的数据输出 至录音设备。
[0044] 本实施例中， 声音信息为模拟量信号， 第一音频数据和第二音频数据均为数字 量信号。 [0045] 在一个实施例中， 传声器 120包括麦克风、 话筒和 /或微音器。
[0046] 在一个实施例中， 预设数量为 2个或 2个以上。
[0047] 例如， 预设数量的传声器 120可以包括用于采集 4个方向 （东、 南、 西、 北） 声 音的 4个传声器 120， 或者用于采用 8个 （东、 东南、 南、 西南、 西、 西北、 北、 东北） 方向声音的 8个传声器 120。
[0048] 本实施例中， 多个传声器 120集成在一个拾音设备 100中， 形成传声器阵列。 传 声器阵列可以采集多个方向上的声音， 还可以通过阵列音频预处理模块 130的控 制实现指向性地切换其中某一个或某几个传声器 120工作， 其他的传声器 120不 工作， 从而采集某一个或某几个方向上的声音。 阵列音频预处理模块 130还可以 采用麦克风阵列技术进行拾音处理。
[0049] 本实施例将多个传声器 120集成， 便于集中控制， 还可以减少拾音设备 100和其 他设备之间的布线， 降低设备安装的复杂程度。
[0050] 在一个实施例中， 无线接收解调模块 110的输入端与无线拾音设备通信连接， 传声器 120的输出端与阵列音频预处理模块 130的输入端连接， 音频处理模块 140 的输入端分别与阵列音频预处理模块 130的输出端和无线接收解调模块 110的输 出端连接， 控制模块 150的第一输出端与音频处理模块 140的控制输入端连接， 音频处理模块 140的输出端与与外部的录音设备通信连接。
[0051] 在一个实施例中， 拾音设备 100与外部的扩音设备和录音设备分别通过线缆连 接。 实现扩音播放的功能和声音录制的功能。
[0052] 在一个实施例中， 无线拾音设备包括便携式传声器和无线信号发送模块。
[0053] 便携式传声器用于采集第一声音信息， 无线信号发送模块将便携式传声器接收 到的第一声音信息处理为第一音频数据， 并发送至无线接收解调模块 110。
[0054] 在一个实施例中， 无线拾音设备使用的便携式传声器包括便携式的麦克风、 话 筒和 /或微音器。
[0055] 本实施例中， 便携式传声器可以跟随使用者移动， 能够单独采集使用者的声音 ， 提高了拾音的清晰度。 当使用者为主讲人吋， 主讲人的讲话内容可以被便携 式传声器采集， 拾音设备 100采集室内环境中的声音， 例如听讲者与主讲人互动 的谈话， 这样便可以区分主讲人的声音和室内环境中的声音， 从而突出主要的 声音， 衰弱次要的声音， 获得高质量的音频数据。
[0056] 在具体应用中， 无线信号发送模块和无线接收解调模块 110之间采用无线通信 ， 可以减少布线， 便于便携式传声器移动。 无线信号发送模块用于发射第一音 频数据， 无线接收解调模块 110用于接收并解调第一音频数据。
[0057] 在本实施例中， 无线接收解调模块 110与外部的无线拾音设备进行无线通信， 接收外部的无线拾音设备传输的第一音频数据， 并将第一音频数据传输至音频 处理模块 140。
[0058] 在本实施例中， 通过无线接收解调模块 110与外部的无线拾音设备进行通信， 可以单独采集使用无线拾音设备的使用者的声音， 并进行处理， 降低了周围环 境中声音的干扰， 能够获得更好的拾音效果。
[0059] 在本实施例中， 多个传声器 120采集当前环境中的声音信息并输出至阵列音频 预处理模块 130， 阵列音频预处理模块 130将多路的声音信息处理为多路的第二 音频数据并输出至音频处理模块 140。
[0060] 在本实施例中， 外部的控制设备发送控制信号至控制模块 150， 控制模块 150根 据控制信号输出混音控制调节信号至音频处理模块 140， 音频处理模块 140根据 混音控制调节信号确定混音输出比例， 并按照混音输出比例将第一音频数据和 第二音频数据混音合成后的数据输出至录音设备； 存在以下特殊输出： 1) 混音 输出比例无穷大吋， 仅输出第一路音频数据； 2) 混音输出比例无穷小吋， 仅输 出第二路音频数据。
[0061] 如图 1所示， 在本方案的一个实施例中， 拾音设备 100还包括音频功放模块 160
[0062] 音频功放模块 160分别与无线接收解调模块 110和控制模块 150连接。
[0063] 音频功放模块 160接收第一音频数据， 控制模块 150输出功放增益调节信号至音 频功放模块 160， 音频功放模块 160根据功放增益调节信号确定增益调节比例， 并按照增益调节比例将第一音频数据放大输出至扩声设备。
[0064] 为了便于理解， 以一个具体应用场景为例对本方案实施例进行说明， 详述如下
[0065] 在教学录播应用中， 拾音设备 100吊装在教室内的天花板上， 用于采集教室内 的声音。 无线拾音设备佩戴在教师身上， 专用于采集教师授课的声音。 无线拾 音设备拾取教师的声音信息后处理为第一音频数据， 然后， 将第一音频数据发 送至拾音设备 100中的无线接收解调模块 110。 拾音设备 100中的传声器 120拾取 学生和课堂的声音信息， 经过阵列音频预处理模块 130处理后转换为第二音频数 据。 拾音设备 100将第一音频数据和第二音频数据进行混音后统一输出。
[0066] 在教室中安装一套拾音设备 100即可完成教学录播中拾音的功能。 拾音设备 100 拾取学生及课堂声音。 无线拾音设备佩戴在教师身上， 例如无线麦克风， 专用 于接收教师授课的声音， 方便随身携带， 教师随意走动都能保持拾音距离稳定 ， 可以始终保证拾取的教师声音清晰。 同吋， 拾音设备 100还可以将教师的声音 数据发送至扩音设备， 从而实现教学扩声。 本实施例可以充分还原课堂的教学 互动， 设备结构简单， 安装便捷， 节约成本。
[0067] 实施例 2:
[0068] 图 2示出了本方案另一实施例所提供的拾音设备 100的模块结构， 为了便于说明 ， 仅示出了与本方案实施例相关的部分， 详述如下：
[0069] 如图 2所示， 在本方案的一个实施例中， 图 1中的控制模块 150包括混音控制调 节单元 151、 功放增益调节单元 152和通信接口单元 153。
[0070] 混音控制调节单元 151的输出端作为控制模块 150的第一输出端， 与音频处理模 块 140连接； 功放增益调节单元 152的输出端作为控制模块 150的第二输出端， 与 音频功放模块 160连接； 通信接口单元 153的输入端作为控制模块 150的输入端， 与外部的控制设备连接， 通信接口单元 153的第一输出端与混音控制调节单元 15 1的输入端连接， 通信接口单元 153的第二输出端与功放增益调节单元 152的输入 端连接。
[0071] 外部的控制设备发送控制信号至通信接口单元 153， 通信接口单元 153根据控制 信号分别控制混音控制调节单元 151输出混音控制调节信号， 以及功放增益调节 单元 152输出功放增益调节信号。
[0072] 在一个实施例中， 通信接口单元 153包括网络接口、 USB接口、 串行接口和 /或 并行接口。
[0073] 在本实施例中， 控制设备可以为用户终端， 例如电脑、 工控机和手机等， 控制 设备通过控制模块 150实现对拾音设备 100的控制， 能够实现混音控制调节和功 放增益调节的控制。 控制设备通过混音控制调节， 控制对第二路音频是否启动 衰减以及启动衰减后的衰减量， 并对第一音频数据和第二音频数据的混音比例 进行调节， 从而调节输出至录音设备的数据。 控制设备通过控制功放增益， 调 节输出至扩声设备的音量大小。
[0074] 如图 2所示， 在本方案的一个实施例中， 图 1中的阵列音频预处理模块 130包括 阵列音频形成单元 132， 阵列音频形成单元 132根据声音信息的音量确定声源方 向， 导通与处于声源方向上的传声器 120的连接， 断幵与其他传声器 120的连接 ； 或者， 阵列音频形成单元 132根据声源方向， 将预设数量的传声器 120组合为 带有方向性的麦克风阵列。
[0075] 本实施例中， 采用麦克风阵列技术， 能够利用多个麦克风接收到声波的相位之 间的差异对声波进行过滤， 能最大限度将环境背景声音滤掉， 只剩下需要的声 波。 对于在嘈杂的环境下采用这种配置的设备， 能使听者听起来更清晰。
[0076] 在一个实施例中， 参见图 2， 阵列音频形成单元 132包括多路选通幵关。
[0077] 本实施例中， 阵列音频形成单元 132根据声音信息的音量确定声源方向。 音量 大的声音信息为需要采集的信息， 即处于来源方向上的传声器 120为需要导通的 ， 阵列音频形成单元 132导通这些传声器 120， 从而接收其采集的声音信息。 音 量小的声音信息为不需要采集的信息， 即其他的传声器 120为需要断幵连接的， 阵列音频形成单元 132断幵连接。 本实施例实现了传声器 120的指向性切换， 可 以根据当前环境中音量最大的声音方向自动切换至位于相应方向上的传声器 120 ， 例如， 在教学录播应用中， 拾音设备 100可以根据学生发言的方位实现传声器 120的指向性切换， 从而获取更清晰的声音， 进一步提高拾音的效果。
[0078] 如图 2所示， 在本方案的一个实施例中， 图 1中的阵列音频预处理模块 130还包 括预设数量的模数转换单元 131和降噪单元 133。
[0079] 模数转换单元 131的输入端为阵列音频预处理模块 130的输入端， 模数转换单元 131的输出端与阵列音频形成单元 132的输入端连接， 阵列音频形成单元 132的输 出端与降噪单元 133的输入端连接， 降噪单元 133的输出端为阵列音频预处理模 块 130的输出端。 [0080] 在具体应用中， 模数转换单元 131的输入端与传声器 120的输出端连接。 多路的 模数转换单元 131与多路的传声器 120—一对应连接， 一个模数转换单元 131与一 个传声器连接。 模数转换单元 131将传声器 120采集的模拟量的声音信息经过模 数转换变换为数字量的第二音频数据。
[0081] 在具体应用中， 阵列音频形成单元 132能够实现与一路或者多路的模数转换单 元 131的导通或者断幵， 进而实现与一路或者多路的传声器 120的导通或者断幵
[0082] 在具体应用中， 降噪单元 133的输出端与音频处理模块 140连接。 降噪单元 133 将第二音频数据进行降噪处理后输出给音频处理模块 140。
[0083] 本实施例中， 通过模数转换和降噪及回声抑制， 实现了对第二音频数据的处理
， 降低了噪音的影响， 进一步提高了拾音的效果。
[0084] 以一个具体应用场景为例， 在教学录播应用中， 拾音设备 100采集学生和课堂 的声音， 由于学生与拾音设备 100的距离较远， 传声器 120接收到的声音中既包 含了学生发言的直达声， 又包含了教室内的反射声， 声音质量较差， 因此， 需 要经过降噪、 消除回声和提升增益等处理之后再进行输出。
[0085] 如图 2所示， 在本方案的一个实施例中， 图 1中的音频处理模块 140包括混音单 元 143， 混音单元 143的第一输入端与无线接收解调模块 110的输出端连接， 混音 单元 143的控制输入端与控制模块 150的第一输出端连接。
[0086] 混音单元 143根据混音控制调节信号确定音量阈值和衰减量； 当第一音频数据 的音量大于或等于音量阈值吋， 混音单元 143按照衰减量衰减第二音频数据的音 量， 并将第一音频数据和衰减后的第二音频数据按照混音输出比例合成为音频 文件。
[0087] 在本实施例中， 控制模块 150中的混音控制调节单元 151输出混音控制调节信号 至音频处理模块 140中的混音单元 143。
[0088] 在一个实施例中， 当第一音频数据的音量大于或等于预设阈值吋， 混音单元 14
3衰减第二音频数据的音量， 使得第二音频数据的音量衰减预设的分贝数或者衰 减至音量为零。
[0089] 在一个实施例中， 当第一音频数据的音量大于或等于预设阈值吋， 混音单元 14 3衰减第二音频数据的音量， 并按照音频数据获取的吋间顺序将第一音频数据和 衰减后的第二音频数据按照混音输出比例合成为音频文件。
[0090] 在具体应用中， 拾音设备 100根据不同的混音输出比例既可以独立输出第一音 频数据 （混音输出比例无穷大） 或者第二音频数据 （混音输出比例无穷小） ， 也可以混音输出， 将第一音频数据和第二音频数据合成为音频文件后再输出。
[0091] 本实施例中， 当无线拾音设备采集的第一音频数据的达到或超过设定阈值吋， 衰减拾音设备 100采集的第二音频数据的音量， 可以清晰地分辨出第一音频数据
， 从而突出主要的声音， 减低环境中声音造成的干扰。
[0092] 以一个具体应用场景为例， 在教学录播应用中， 拾音设备 100采集教室内的声 音， 无线拾音设备采集教师授课的声音， 当教师讲话授课吋， 适当衰减采集到 的教室内的声音， 使得输出音频中教师授课的声音清晰明了， 易于分辨， 又能 够很好的还原真实的课堂互动。 另外， 本实施例还可以实现， 在无线拾音设备 输出清晰的教师授课声音吋， 降低拾音设备 100获取到的环境声音中包含的教师 授课声音， 避免因两路音频信号存在相位差异、 信号延吋等因素影响拾音的效 果， 以保证最终还原清晰的教师授课的声音。
[0093] 如图 2所示， 在本方案的一个实施例中， 图 1中的音频处理模块 140还包括回声 消除单元 141和均衡调节单元 142。
[0094] 回声消除单元 141的第一输入端与无线接收解调模块 110的输出端连接； 回声消 除单元 141的第二输入端与阵列音频预处理模块 130的输出端连接； 回声消除单 元 141的输出端与均衡调节单元 142的输入端连接； 均衡调节单元 142的输出端与 混音单元 143的第二输入端连接， 混音单元 143的输出端为音频处理模块 140的输 出端。
[0095] 回声消除单元 141分别接收第一音频数据和第二音频数据， 并参照第一音频数 据对第二音频数据进行回声消除， 并将回声消除后的第二音频数据输出至均衡 调节单元 142。
[0096] 本实施例中， 回声消除单元 141能够消除回声的干扰， 均衡调节单元 142能够使 音频数据达到更好的音质。
[0097] 在本方案的一个实施例中， 无线接收解调模块 110包括射频接收单元或红外接 收单元。
[0098] 本实施中， 无线接收解调模块 110用于与无线拾音设备进行通信， 从而接收第 一音频数据。 无线接收解调模块 110按照预设的通信协议对数据进行解调， 还能 够放大声音和滤除噪声。
[0099] 在本方案的一个实施例中， 音频处理 140还包括用于存储第一音频信息和第二 音频信息的存储单元。
[0100] 实施例 3:
[0101] 图 3和图 4示出了本方案一实施例所提供的拾音设备 100的机械结构， 为了便于 说明， 仅示出了与本方案实施例相关的部分， 详述如下：
[0102] 如图 3和图 4所示， 在本方案的一个实施例中， 如上的拾音设备 100还包括主壳 体 1。
[0103] 预设数量的传声器 120、 阵列音频预处理模块 130、 音频处理模块 140、 音频功 放模块 160和控制模块 150均设置在主壳体 1的内侧， 主壳体 1的内侧顶部设置有 用于容纳无线接收解调模块 110的容置部， 预设数量的传声器 120在主壳体 1的内 侧顶部沿容置部的周边排布， 主壳体 1的顶部沿容置部的周边设有与传声器 120 位置对应的用于透声的环形网 2。
[0104] 需要说明的是， 如图 3所示的方向， 主壳体 1的底部在上， 主壳体 1的顶部在下
[0105] 在一个实施例中， 如图 4所示， 主壳体 1的顶部包括曲面环形罩 3、 环形网 2和凸 起壳 4， 曲面环形罩 3的外侧与主壳体 1的侧壁顶端连接， 曲面环形罩 3的内侧与 环形网 2的外侧连接， 环形网 2的内侧与凸起壳 4的底端连接。
[0106] 在一个实施例中， 环形网 2为网状结构， 例如金属网等。
[0107] 本实施例中， 凸起壳 4为半球形， 其中空的结构形成了容置部。 环形网 2为平面 结构的金属网。 曲面环形罩 3向外凸出。
[0108] 本实施例中， 预设数量的传声器 120设在主壳体 1的内侧顶部， 沿凸起壳 4的周 边排布， 在图 4中， 传声器 120所在位置即为环形网 2覆盖的位置， 传声器 120的 收音部 （例如话筒） 朝向环形网 2。
[0109] 传声器 120的收音部朝下设置， 通过环形网 2接收声音， 以便于拾音设备 100悬 挂在室内的天花板吋， 采集底部方向传来的声音。
[0110] 在一个实施例中， 主壳体 1的侧壁的形状为圆柱、 矩形柱或多边形柱。
[0111] 在一个实施例中， 主壳体 1的侧壁包括镂空结构 5。 镂空结构 5包含由若干个通 孔组成的通孔阵列， 可以为金属网， 用于散热。
[0112] 如图 3所示， 在本方案的一个实施例中， 主壳体 1的侧壁上设有用于安装通信接 口单元 153的接口板 6。
[0113] 在一个实施例中， 底壳上还设有用于进行吊装的装配孔。
[0114] 实施例 4:
[0115] 本方案实施例还提供了一种拾音系统， 包括如上所述的拾音设备 100， 还包括 与拾音设备通信连接的无线拾音设备。
[0116] 以上所述， 以上实施例仅用以说明本方案的技术方案， 而非对其限制； 尽管参 照前述实施例对本方案进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术 特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本 方案各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种拾音设备， 其特征在于， 包括无线接收解调模块、 预设数量的传 声器、 阵列音频预处理模块、 音频处理模块和控制模块；
所述传声器与所述阵列音频预处理模块连接， 所述音频处理模块分别 与所述阵列音频预处理模块、 所述无线接收解调模块和所述控制模块 连接；
所述无线接收解调模块接收外部的无线拾音设备传输的第一音频数据 ， 并将第一音频数据传输至所述音频处理模块； 所述传声器采集当前 环境中的声音信息并输出至所述阵列音频预处理模块， 所述阵列音频 预处理模块将所述声音信息处理为第二音频数据并输出至所述音频处 理模块； 所述控制模块输出混音控制调节信号至所述音频处理模块， 所述音频处理模块根据所述混音控制调节信号确定混音输出比例， 并 按照所述混音输出比例将所述第一音频数据和所述第二音频数据混音 合成后的数据输出至录音设备。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的拾音设备， 其特征在于， 所述拾音设备还包括音 频功放模块；
所述音频功放模块分别与所述无线接收解调模块和所述控制模块连接 所述音频功放模块接收所述第一音频数据， 所述控制模块输出功放增 益调节信号至所述音频功放模块， 所述音频功放模块根据所述功放增 益调节信号确定增益调节比例， 并按照所述增益调节比例将所述第一 音频数据放大输出至扩声设备。
[权利要求 3] 如权利要求 2所述的拾音设备， 其特征在于， 所述控制模块包括混音 控制调节单元、 功放增益调节单元和通信接口单元；
所述混音控制调节单元的输出端作为所述控制模块的第一输出端， 与 所述音频处理模块连接； 所述功放增益调节单元的输出端作为所述控 制模块的第二输出端， 与所述音频功放模块连接； 所述通信接口单元 的输入端作为所述控制模块的输入端， 与外部的控制设备连接， 所述 通信接口单元的第一输出端与所述混音控制调节单元的输入端连接， 所述通信接口单元的第二输出端与所述功放增益调节单元的输入端连 接；
所述外部的控制设备发送控制信号至所述通信接口单元， 所述通信接 口单元根据所述控制信号分别控制所述混音控制调节单元输出所述混 音控制调节信号， 以及所述功放增益调节单元输出所述功放增益调节 信号。
[权利要求 4] 如权利要求 1和 2所述的拾音设备， 其特征在于， 所述阵列音频预处理 模块包括阵列音频形成单元， 所述阵列音频形成单元根据所述声音信 息的音量确定声源方向， 导通与处于所述声源方向上的所述传声器的 连接， 断幵与其他所述传声器的连接； 或者， 所述阵列音频形成单元 根据所述声源方向， 将所述预设数量的传声器组合为带有方向性的麦 克风阵列。
[权利要求 5] 如权利要求 4所述的拾音设备， 其特征在于， 所述阵列音频预处理模 块还包括预设数量的模数转换单元和降噪单元； 所述模数转换单元的输入端为所述阵列音频预处理模块的输入端， 所 述模数转换单元的输出端与所述阵列音频形成单元的输入端连接， 所 述阵列音频形成单元的输出端与所述降噪单元的输入端连接， 所述降 噪单元的输出端为所述阵列音频预处理模块的输出端。
[权利要求 6] 如权利要求 1和 2所述的拾音设备， 其特征在于， 所述音频处理模块包 括混音单元， 所述混音单元的第一输入端与所述无线接收解调模块的 输出端连接， 所述混音单元的控制输入端与所述控制模块的第一输出 端连接；
所述混音单元根据所述混音控制调节信号确定音量阈值和衰减量； 当 所述第一音频数据的音量大于或等于所述音量阈值吋， 所述混音单元 按照所述衰减量衰减所述第二音频数据的音量， 并将所述第一音频数 据和衰减后的所述第二音频数据按照所述混音输出比例合成为音频文 件。
[权利要求 7] 如权利要求 6所述的拾音设备， 其特征在于， 所述音频处理模块还包 括回声消除单元和均衡调节单元；
所述回声消除单元的第一输入端与所述无线接收解调模块的输出端连 接； 所述回声消除单元的第二输入端与所述阵列音频预处理模块的输 出端连接； 所述回声消除单元的输出端与所述均衡调节单元的输入端 连接； 所述均衡调节单元的输出端与所述混音单元的第二输入端连接 ， 所述混音单元的输出端为所述音频处理模块的输出端；
所述回声消除单元分别接收所述第一音频数据和所述第二音频数据， 并参照所述第一音频数据对所述第二音频数据进行回声消除， 并将回 声消除后的所述第二音频数据输出至所述均衡调节单元。
[权利要求 8] 如权利要求 1和 2所述的拾音设备， 其特征在于， 所述无线接收解调模 块包括射频接收单元或红外接收单元。
[权利要求 9] 如权利要求 2所述的拾音设备， 其特征在于， 还包括主壳体；
所述预设数量的传声器、 所述阵列音频预处理模块、 所述音频处理模 块、 所述音频功放模块和所述控制模块均设置在所述主壳体的内侧， 所述主壳体的内侧顶部设置有用于容纳所述无线接收解调模块的容置 部， 所述预设数量的传声器在所述主壳体的内侧顶部沿所述容置部的 周边排布， 所述主壳体的顶部沿所述容置部的周边设有与所述传声器 位置对应的用于透声的环形网。
[权利要求 10] —种拾音系统， 其特征在于， 包括如权利要求 1至 9任一项所述的拾音 设备， 还包括与所述拾音设备通信连接的所述无线拾音设备。
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