CN201417603Y - 一种双麦克风语音处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双麦克风语音处理装置，该装置包括用户终端、多媒体处理模块、语音模块、微控制器、视频成像模块、存储单元；其中，微控制器为该结构的主控制器，存储单元为微控制器提供指令和数据的存储空间，视频成像模块采集外界影像后转换成数字影像信号，输入至微控制器的存储单元；所述语音模块采集语音信号后得到数字音频信号输入至微控制器，微控制器控制多媒体处理模块将数字音频信号和数字影像信号进行效果处理，再按用户终端的接口协议标准压缩，得到的信号输入至用户终端。本实用新型所述装置采用双麦克风采集声音信号，可有效去除环境噪音，实现比较清晰的音质。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种音视频多媒体设备，特别的涉及一种多媒体设备的音频处理装置。
背景技术
随着科技的发展与网络时代的来临，视频多媒体软硬设备已非常普及。近年来，在线语音视频聊天已经成为人们网络交流的主要方式之一。这是伴随着家庭网络化，无线网络化，网络接入的高宽带化而兴起的，例如各种视频工具：摄像头、手提电话、摄像机等产品，人们可以利用各式各样的视频工具，跟亲人和朋友畅享视频聊天的乐趣，所以，视频交流工具的语音输入方面就显得尤其重要。
传统的网络聊天中语音工具使用的是麦克风，需要用较长的线缆连接到计算机相应的输入端，然后通过电脑多媒体音频解码出来。在这种传统的方式中，用户会经常来回插拔音频数据线，操作起来很不方便，过多的线缆也让自己的生活或是工作环境更加凌乱；此外，当使用麦克风时很容易受外部干扰，例如电脑周边有机箱，静电时就会产生刺耳的啸叫声，使网络体验效果大打折扣，在使用过程中往往会使语音不能完全达到人们的要求，环境的杂音和噪声，让双方的交流不顺畅。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是在音频输入时由于环境音产生的噪声问题，为解决该技术问题，本实用新型提出了一种双麦克风语音处理装置，该装置包括：用户终端、多媒体处理模块、语音模块、微控制器、视频成像模块、存储单元；其中，微控制器为该结构的主控制器，存储单元为微控制器提供指令和数据的存储空间，视频成像模块采集外界影像后转换成数字影像信号，输入至微控制器的存储单元；所述语音模块采集语音信号后得到数字音频信号输入至微控制器，微控制器控制多媒体处理模块将数字音频信号和数字影像信号进行效果处理，再按用户终端的接口协议标准压缩，得到的信号输入至用户终端。
所述语音模块包括语音通道一、语音通道二、音频放大单元、检测降噪单元、音量调节单元、音频ADC；其中，语音通道一和语音通道二采集得到两路语音信号，均经过音频放大单元进行放大后输入至检测降噪单元，得到消除环境噪音后的语音信号输入至音量调节单元，再经音频ADC转化为数字语音信号输出。
语音通道一和语音通道二分别包括一麦克风。
语音通道一收集周围环境噪声，语音通道二专门收集用户的语音；或者语音通道一专门收集用户的语音，语音通道二收集周围环境噪声。
所述检测降噪单元包括一滤波器，且该滤波器的滤波系数根据用户发出语音的角度和主要噪声源的角度调整。
所述音量调节单元包括一增益可调放大器，通过调节放大器的增益来实现音量的增减。
本实用新型的有益效果在于可以通过摄像头实现语音的输入输出，主动抗噪，即插即用，不用再单独的使用麦克风，免除烦杂的设置，且操作简单。同时通过本实用新型所述双麦克风语音处理装置，可有效去除环境噪音，使用者可以轻易地进行语音沟通，不必担心周围的干扰，且双麦克风采集语音信号的效果更好，用户可以录制自己喜欢的东西，再通过本装置在现有的家电产品如电视、音响、投影设备等上播放。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式所述语音处理装置应于于网络摄像头时的使用示意图；
图2是包含本实用新型具体实施方式所述语音处理装置的摄像头结构框图；
图3是本实用新型具体实施方式所述语音处理装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
本实用新型提出了一种双麦克风语音处理装置，通过双麦克风实现语音采集时由于环境音引起的噪声，该语音处理装置可应用于所有需要进行语音采集的设备，本具体实施方式以应用于网络摄像头中为例，对本实用新型所述双麦克风语音处理装置的具体实施过程进行详细说明。
如附图1所示为摄像头的使用环境示意图，双麦克风集成于摄像头内，采集到的语音信号经摄像头主控芯片处理后得到的音频信号输入至计算机，再通过网络输入至对方计算机播放出来。
如图2所示为包含本具体实施方式所述语音处理装置的摄像头结构框图，该结构包括用户终端200、多媒体处理模块201、语音模块202、微控制器203、视频成像模块204、存储单元205；其中，微控制器203为该结构的主控制器，视频成像模块204包括图像传感器，该图像传感器根据物理成像原理将外界图像成像后的模拟信号转换成数字信号，输入至微控制器203，经过微控制器203控制图像处理模块201对影像进行效果处理，并按照向用户终端200的传输接口协议，对输出信号进行处理，多媒体处理模块201会首先读取视频成像模块204的格式文件，然后自动选择相应的压缩算法，完成信号内容符合传送协议的转换；另一方面，语音模块202通过采集外部音源，并进行处理得到数字信号输入至微控制器203，与视频信号一起，通过微控制器203控制多媒体处理模块201按照与用户终端200的接口传输协议的要求与影像信号实时进行压缩，得到的音视频信号输入至用户终端200，进行显示或通过网络传输至对方的用户终端。
如图3所示为本实用新型具体实施方式所述语音模块202的结构框图，该结构包括语音通道一301、语音通道二302、音频放大单元303、检测降噪单元304、音量调节单元305、音频ADC 306；其中，语音通道一301收集周围环境噪声，语音通道二302专门收集用户的语音，得到的两路语音信号均经过音频放大单元303进行放大后输入至检测降噪单元304，得到消除环境噪音后的语音信号输入至音量调节单元305，再经音频ADC306转化为数字语音信号输出。
其中，在用户使用过程中，语音通道二302尽量对准用户语音方向，语音通道一301负责采集周围环境噪音，采集的两个信号经放大后在检测降噪单元304中通过滤波器进行滤波降噪，除去语音中的环境噪声，其中滤波器的系数根据用户发出语音的角度和主要噪声源的角度不断调整，使滤波后噪声降到最低。
值得注意的是，语音通道一和语音通道二不局限于上述采集信号区分，也可以为语音通道一301专门采集用户语音信号，语音通道二302采集周围环境噪音，只要满足两个通道分别采集用户语音信号和周围环境噪音，且负责专门采集用户语音信号的应尽量对准用户语音方向即可。
所述音量调节单元305包括一增益可调放大器，通过调节放大器的增益来实现音量的增减。
根据如图2和图3所示的整体结构框图及语音模块结构图，本实用新型具体实施方式所述双麦克风语音处理装置的工作过程为：
所述语音模块202通过两个通道分别采集周围背景噪声和用户的语音后，经放大、降噪处理，得到噪音消除到最小后的语音信号再经音量调节，最后通过ADC转换成数字信号，输入至微控制器203。
同时，所述视频成像模块204将外界图像通过物理成像原理经传感器处理转换成数字信号，输入至微控制器203。
所述微控制器203接有存储单元205，该存储单元205包括一个存放程序的只读存储器(ROM)和存放变量和临时数据的随机存储器(RAM)。微控制器205控制多媒体处理模块201对输入的视频信号进行效果增强处理、降噪处理等，得到的视频数据与语音模块202输出至微控制器203的语音信号一起，按照用户终端200的接口协议标准进行压缩，输入至用户终端200。
另外，本实用新型所述双麦克风语音处理装置不局限于本具体实施方式所述的应用于摄像头中，还可应用于其它需要进行语音采集的设备中。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种双麦克风语音处理装置，其特征在于，该装置包括用户终端、多媒体处理模块、语音模块、微控制器、视频成像模块、存储单元；其中，微控制器为该结构的主控制器，存储单元为微控制器提供指令和数据的存储空间，视频成像模块采集外界影像后转换成数字影像信号，输入至微控制器的存储单元；所述语音模块采集语音信号后得到数字音频信号输入至微控制器，微控制器控制多媒体处理模块将数字音频信号和数字影像信号进行效果处理，再按用户终端的接口协议标准压缩，得到的信号输入至用户终端。
2、根据权利要求1所述的一种双麦克风语音处理装置，其特征在于，所述语音模块包括语音通道一、语音通道二、音频放大单元、检测降噪单元、音量调节单元、音频ADC；其中，语音通道一和语音通道二采集得到两路语音信号，均经过音频放大单元进行放大后输入至检测降噪单元，得到消除环境噪音后的语音信号输入至音量调节单元，再经音频ADC转化为数字语音信号输出。
3、根据权利要求2所述的一种双麦克风语音处理装置，其特征在于，语音通道一和语音通道二分别包括一麦克风。
4、根据权利要求2所述的一种双麦克风语音处理装置，其特征在于，语音通道一收集周围环境噪声，语音通道二专门收集用户的语音。
5、根据权利要求2所述的一种双麦克风语音处理装置，其特征在于，语音通道一专门收集用户的语音，语音通道二收集周围环境噪声。
6、根据权利要求2所述的一种双麦克风语音处理装置，其特征在于，所述检测降噪单元包括一滤波器。
7、根据权利要求6所述的一种双麦克风语音处理装置，其特征在于，所述滤波器的滤波系数根据用户发出语音的角度和主要噪声源的角度调整。
8、根据权利要求2所述的一种双麦克风语音处理装置，其特征在于，所述音量调节单元包括一增益可调放大器，通过调节放大器的增益来实现音量的增减。
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