CN109788417A - 一种数字阵列麦克风 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数字阵列麦克风，包括至两个麦克风和控制模块，所述的麦克风采用线性阵列的排列方式，所述的麦克风的外端设置有保护壳，保护壳的内部在麦克风的下部设置有运动平台，所述的运动平台的表面安装有滑轨，所述的滑轨的一端固定有一个麦克风，另一端固定第二个麦克风，所述的控制模块设置在运动平台的下方，控制模块与运动平台和麦克风连接，总的，本发明具有结构简单，摄音效果好的优点。
Description
技术领域
本发明属于数字信号处理技术领域，具体涉及一种数字阵列麦克风。
背景技术
随着数字信号处理技术的不断发展，数字阵列麦克风技术已经开始广泛的用于计算机、移动终端等多种音视频设备上，数字阵列麦克风的拓扑结构按照空间位置可以分为三种，一维线性、二维平面和三维立体，后两种声场环境复杂而一维线性的的结构简单，目前大多数数字阵列麦克风采用这种结构，但是传统的一维线性结构的各个麦克风的位置不可发生变化而麦克风在摄音过程中由于各种环境的影响和声源位置的变化而造成摄音效果下降。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种具结构简单，摄音效果好的数字阵列麦克风。
本发明的目的是这样实现的一种数字阵列麦克风，包括至两个麦克风和控制模块，所述的麦克风采用线性阵列的排列方式，所述的麦克风的外端设置有保护壳，保护壳的内部在麦克风的下部设置有运动平台，所述的运动平台的表面安装有滑轨，所述的滑轨的一端固定有一个麦克风，另一端固定第二个麦克风，所述的控制模块设置在运动平台的下方，控制模块与运动平台和麦克风连接。
所述的控制模块包括PCB板，储存模块，电源模块，处理器，音频处理模块。
所述的处理器采用Cortex-A8芯片SPV210，低功耗，所述的储存模块采用flash闪存，体积小，储存空间大，所述的电源模块采用LDO电源并采用分布式电源***，节约PCB面积，音频处理模块包括音频编码模块和音频解码模块。
所述的电源模块采用TPS65130的电源芯片，所述的音频编码模块采用PCM4204音频编码芯片，音频解码模块采用WM8960音频编解码芯片。
所述的麦克风采用Infineon Technologies的IM69D120和IM69D130XENSIVTM MEMS麦克风。
所述的运动平台包括检测单元，所述的检测单元采用测距装置，测距装置采用基恩士的激光距离传感器，激光距离传感器的激光发射器固定在固定不动的麦克风处，所述的滑轨处安装有动力装置，所述的动力装置包括螺旋步进电机、滚动丝杆和滑动块，所述的滑动块与所述的能运动的麦克风固定连接。
所述的保护壳的表面设置有直径为1mm-2mm的微孔，所述的微孔处涂布有树脂材料的隔离层。
本发明的有益效果：本发明提供的麦克风阵列根据数字阵列麦克风录音的音频数据然后与数据库中的原生数据进行对比，当与原生数据的音频信号相比差别较大时可以通过动力装置将麦克风距离之间的距离变大或缩小直至接近数据库中原生数据的音频信息，总的，本发明具结构简单，摄音效果好的优点。
附图说明
图1是本发明一种数字阵列麦克风的示意图。
图2是本发明一种数字阵列麦克风的俯视图。
图3是本发明一种数字阵列麦克风的动力装置示意图。
图4是本发明一种数字阵列麦克风的原理图。
图5是本发明一种数字阵列麦克风的结构拓扑图。
图中：1、麦克风 2、保护壳 3、运动平台 4、滑轨 5、控制模块 6、动力装置 601、螺旋步进电机 602、滚动丝杆 603、滑动块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1、图2、图3、图4和图5所示的一种数字阵列麦克风，包括至两个麦克风1和控制模块5，麦克风1采用线性阵列的排列方式，麦克风1的外端设置有保护壳2，保护壳2的内部在麦克风1的下部设置有运动平台3，运动平台3的表面安装有滑轨4，滑轨4的一端固定有一个麦克风1，另一端固定第二个麦克风1，控制模块5设置在运动平台3的下方，控制模块5与运动平台3和麦克风1连接。
控制模块5包括PCB板，储存模块，电源模块，处理器，音频处理模块；处理器采用Cortex-A8芯片SPV210，低功耗，储存模块采用flash闪存，体积小，储存空间大，电源模块采用LDO电源并采用分布式电源***，节约PCB面积，音频处理模块包括音频编码模块和音频解码模块；电源模块采用TPS65130的电源芯片，音频编码模块采用PCM4204音频编码芯片，音频解码模块采用WM8960音频编解码芯片；麦克风1采用Infineon Technologies的IM69D120和IM69D130XENSIVTM MEMS麦克风。
运动平台3包括检测单元，检测单元采用测距装置，测距装置采用基恩士的激光距离传感器，激光距离传感器的激光发射器固定在固定不动的麦克风1处，滑轨4处安装有动力装置6，动力装置6包括螺旋步进电机601、滚动丝杆602和滑动块603，滑动块与能运动的麦克风1固定连接；保护壳2的表面设置有直径为1mm-2mm的微孔，微孔处涂布有树脂材料的隔离层。
工作原理为阵列麦克风1将声源的信息进行收集然后将收集到的音频信息经过控制模块5中的音频处理模块的处理之后发送到储存模块中的数据库中进行声音的检索与比对，当摄入的声音的信号频率与原生的声音频率相差较大时控制模块5通过动力装置6调节两个麦克风1之间的距离使得麦克风阵列摄入的声音频率与原生的频率接近。
实施例2
如图1、图2、图3、图4和图5所示在麦克风1采用线性阵列的排列方式，麦克风1的外端设置有保护壳2，保护壳2的内部在麦克风1的下部设置有运动平台3，运动平台3的表面安装有滑轨4，滑轨4的一端固定有一个麦克风1，另一端固定第二个麦克风1，控制模块5设置在运动平台3的下方，控制模块5与运动平台3和麦克风1连接。
控制模块5包括PCB板，储存模块，电源模块，处理器，音频处理模块；处理器采用Cortex-A8芯片SPV210，低功耗，储存模块采用flash闪存，体积小，储存空间大，电源模块采用LDO电源并采用分布式电源***，节约PCB面积，音频处理模块包括音频编码模块和音频解码模块；电源模块采用TPS65130的电源芯片，音频编码模块采用PCM4204音频编码芯片，音频解码模块采用WM8960音频编解码芯片；麦克风1采用Infineon Technologies的IM69D120和IM69D130XENSIVTM MEMS麦克风。
运动平台3包括检测单元，检测单元采用测距装置，测距装置采用基恩士的激光距离传感器，激光距离传感器的激光发射器固定在固定不动的麦克风1处，滑轨4处安装有动力装置6，动力装置6包括螺旋步进电机601、滚动丝杆602和滑动块603，滑动块与能运动的麦克风1固定连接；保护壳2的表面设置有直径为1mm-2mm的微孔，微孔处涂布有树脂材料的隔离层。
根据声源和麦克风阵列距离的远近，可将声场模型分为两种：近场模型和远场模型。近场模型将声波看成球面波，它考虑麦克风阵元接收信号间的幅度差；远场模型则将声波看成平面波，它忽略各阵元接收信号间的幅度差，近似认为各接收信号之间是简单的时延关系。显然远场模型是对实际模型的简化；近场模型和远场模型的划分没有绝对的标准，一般认为声源离麦克风阵列中心参考点的距离远大于信号波长时为远场；反之，则为近场。设均匀线性阵列相邻阵元之间的距离(又称阵列孔径)为d，声源最高频率语音的波长(即声源的最小波长)为λmin，如果声源到阵列中心的距离大于2d2/λmin，则为远场模型，否则为近场模型
当需要将两个麦克风1之间的距离调大时控制模块5的处理器向动力装置6发出命令，动力装置6的螺旋步进电机601工作，同时激光距离传感器实时将数据发送到控制模块5，螺旋步进电机601带动滚动丝杆602转动继而带动滑动块603运动，1个麦克风1与滑动块603固定连接，滑动块603带动麦克风1运动调整两个麦克风1之间的距离，当调整到合适的距离时动力装置6的螺旋步进电机601停止工作，总的，本发明具结构简单，摄音效果好的优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种数字阵列麦克风，其特征在于：包括至两个麦克风(1)和控制模块(5)，所述的麦克风(1)采用线性阵列的排列方式，所述的麦克风(1)的外端设置有保护壳(2)，保护壳(2)的内部在麦克风(1)的下部设置有运动平台(3)，所述的运动平台(3)的表面安装有滑轨(4)，所述的滑轨(4)的一端固定有一个麦克风(1)，另一端固定第二个麦克风(1)，所述的控制模块(5)设置在运动平台(3)的下方，控制模块(5)与运动平台(3)和麦克风(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种数字阵列麦克风，其特征在于：所述的控制模块(5)包括PCB板，储存模块，电源模块，处理器，音频处理模块。
3.根据权利要求2所述的一种数字阵列麦克风，其特征在于：所述的处理器采用Cortex-A8芯片SPV210，低功耗，所述的储存模块采用flash闪存，体积小，储存空间大，所述的电源模块采用LDO电源并采用分布式电源***，节约PCB面积，音频处理模块包括音频编码模块和音频解码模块。
4.根据权利要求3所述的一种数字阵列麦克风，其特征在于：所述的电源模块采用TPS65130的电源芯片，所述的音频编码模块采用PCM4204音频编码芯片，音频解码模块采用WM8960音频编解码芯片。
5.根据权利要求1所述的一种数字阵列麦克风，其特征在于：所述的麦克风(1)采用Infineon Technologies的IM69D120和IM69D130 XENSIVTMMEMS麦克风。
6.根据权利要求1所述的一种数字阵列麦克风，其特征在于：所述的运动平台(3)包括检测单元，所述的检测单元采用测距装置，测距装置采用基恩士的激光距离传感器，激光距离传感器的激光发射器固定在固定不动的麦克风(1)处，所述的滑轨(4)处安装有动力装置(6)，所述的动力装置(6)包括螺旋步进电机(601)、滚动丝杆(602)和滑动块(603)，所述的滑动块与所述的能运动的麦克风(1)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种数字阵列麦克风，其特征在于：所述的保护壳(2)的表面设置有直径为1mm-2mm的微孔，所述的微孔处涂布有树脂材料的隔离层。
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