CN115499741A - 拾音设备和音频处理*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种拾音设备和音频处理***，涉及音频设备技术领域。其中，所述拾音设备包括：外壳，所述外壳具有音腔，所述外壳的顶部开设有多个主拾音孔；控制电路板，所述控制电路板将所述音腔分隔形成上音腔室和下音腔室；第一拾音器，所述第一拾音器包括第一基板，所述第一基板设有第一麦克风，所述第一基板设于所述上音腔室，所述主拾音孔朝向所述第一麦克风；以及第二拾音器，所述第二拾音器包括第二基板，所述第二基板设有第二麦克风，所述第二基板设于所述下音腔室，所述第二麦克风背离所述主拾音孔。本拾音设备具有承载声音接收/处理控制组件和增加声音还原效果的功能。本发明还提出一种音频处理***。
Description
技术领域
本发明涉及音频设备技术领域，特别涉及一种拾音设备和应用所述拾音设备的音频处理***。
背景技术
现有技术中，在理论和实验中，使用具有声音获取模块、滤波模块、声音对比/调整/处理模块等其他功能模块的控制组件（控制电路板），控制组件根据编程手段，获取两个拾音器（即两个麦克风，或每个拾音器是由多个麦克风组成的麦克风阵列）接收到的音频信号，并对两该音频信号进行提取、滤波、解析、对比和差值处理等一系列声音信号处理方法，以解决降噪或是消除回声问题，使声音得到更真实和准确的还原。通常情况下，两个拾音器分别为一主，一辅助，即，主拾音器主要用于收集原声（则控制组件获取和处理主拾音器接收的第一音频信号），辅助拾音器收集到的原声有杂音、回声或是延迟（则控制组件获取和处理辅助拾音器接收的第二音频信号），因此可通过滤波、差值处理等手段得到原声。
当然，为使声音得到良好的还原效果，也不光仅依靠上述方法实现，实际应用中，还需有适用于承载上述控制组件和拾音器的硬件结构，并有助于使声音得到更真实和准确的还原，但现有技术中并未提出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种拾音设备，旨在解决具有承载声音接收/处理控制组件和增加声音还原效果功能的硬件结构的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的拾音设备，包括：
外壳，所述外壳具有音腔，所述外壳的顶部开设有多个主拾音孔，所述主拾音孔与所述音腔相连通，所述外壳为金属材质，所述金属材质的密度为6.6kg/m³至7.9kg/m³；
控制组件，所述控制组件包括控制电路板，所述控制电路板安装于所述音腔的内部，在高度方向上，所述控制电路板将所述音腔分隔形成上音腔室和下音腔室；
第一拾音器，所述第一拾音器包括第一基板，所述第一基板设有第一麦克风，所述第一基板设于所述上音腔室并与所述控制电路板电性连接，所述主拾音孔朝向所述第一麦克风；
以及第二拾音器，所述第二拾音器包括第二基板，所述第二基板设有第二麦克风，所述第二基板设于所述下音腔室并与所述控制电路板电性连接，所述第二麦克风背离所述主拾音孔。
可选地，所述第一麦克风和所述第二麦克风为全指向麦克风。
可选地，所述第一麦克风有多个，且呈预设阵列形状分布于所述第一基板，所述主拾音孔与所述第一麦克风一一对应；
所述第二麦克风有多个，且呈预设阵列形状分布于所述第二基板。
可选地，所述外壳的顶部还开设有多个辅拾音孔，多个所述辅拾音孔对应一个所述主拾音孔的周向方向分布。
可选地，所述外壳的顶部开设有与所述音腔相连通的开口，所述开口朝向所述第一麦克风，所述开口处可拆卸式设有盖板，所述主拾音孔和所述辅拾音孔开设于所述盖板的表面；
所述盖板为所述金属材质或木质。
可选地，所述音腔的横截面形状为圆形。
可选地，所述金属材质为钢铁。
可选地，所述外壳设有通讯接口，所述通讯接口与所述控制电路板电性连接。
可选地，所述外壳的表面包覆有绝缘材料层，所述绝缘材料层的表面开设有散热孔。
本发明还提出一种音频处理***，包括所述的拾音设备。
本发明技术方案中，第一拾音器设置在上音腔室中，主拾音孔朝向第一拾音器，则第一拾音器主要用于收集外界传递进音腔中的原声并生成第一音频信号；第二拾音器设置在下音腔室中，背离上音腔室，增加了声音的传导距离，另一方面，上音腔室与下音腔室由控制电路板相分隔，下音腔室相对密闭，会使第二拾音器收集到的原生有杂音、回声或是延迟，第二拾音器生成第二音频信号，控制组件可用于获取并处理第一音频信号和第二音频信号。在高密度（金属材质的密度为6.6kg/m³至7.9kg/m³）金属外壳中，声音导致的外壳的震动幅度小，能够有效控制和减少谐振的产生，使声音得到更真实和准确的还原。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明拾音设备一实施例的***结构示意图；
图2为本发明拾音设备一实施例的组装结构示意图；
图3为本发明拾音设备一实施例在另一视角下的组装结构示意图。
附图标号说明：
| 名称 | 标号 | 名称 | 标号 |
| 外壳 | 1 | 控制电路板 | 15 |
| 上音腔室 | 11 | 第一基板 | 16 |
| 下音腔室 | 12 | 第一麦克风 | 161 |
| 隔板 | 13 | 第二基板 | 17 |
| 通孔 | 131 | 第二麦克风 | 171 |
| 螺钉孔 | 132 | 通讯接口 | 18 |
| 盖板 | 14 | 绝缘材料层 | 19 |
| 主拾音孔 | 141 | 散热孔 | 191 |
| 辅拾音孔 | 142 |
本发明目的的实现、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
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）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，在本发明中涉及“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，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1和图2所示。在本发明实施例中，该拾音设备，包括：外壳1，所述外壳1具有音腔，所述外壳1的顶部开设有多个主拾音孔141，所述主拾音孔141与所述音腔相连通，所述外壳1为金属材质，所述金属材质的密度为6.6kg/m³至7.9kg/m³；控制组件，所述控制组件包括控制电路板15，所述控制电路板15安装于所述音腔的内部，在高度方向上，所述控制电路板15将所述音腔分隔形成上音腔室11和下音腔室12；第一拾音器，所述第一拾音器包括第一基板16，所述第一基板16设有第一麦克风161，所述第一基板16设于所述上音腔室11并与所述控制电路板15电性连接，所述主拾音孔141朝向所述第一麦克风161；以及第二拾音器，所述第二拾音器包括第二基板17，所述第二基板17设有第二麦克风171，所述第二基板17设于所述下音腔室12并与所述控制电路板15电性连接，所述第二麦克风171背离所述主拾音孔141。
优选的，本发明技术方案中，所述金属材质为钢铁。实际应用中，钢铁的密度为7.9kg/m³。
本发明的工作原理：本发明技术方案中，第一拾音器设置在上音腔室11中，主拾音孔141朝向第一拾音器，则第一拾音器主要用于收集外界传递进音腔中的原声并生成第一音频信号；第二拾音器设置在下音腔室12中，背离上音腔室11，增加了声音的传导距离，另一方面，上音腔室11与下音腔室12由控制电路板15相分隔，下音腔室12相对密闭，会使第二拾音器收集到的原生有杂音、回声或是延迟，第二拾音器生成第二音频信号，控制组件可用于获取并处理第一音频信号和第二音频信号。在高密度（金属材质的密度为6.6kg/m³至7.9kg/m³）金属外壳1中，声音导致的外壳1的震动幅度小，能够有效控制和减少谐振的产生，有助于使声音得到更真实和准确的还原。控制电路板15将音腔分隔形成上音腔室11和下音腔室12，具体地，在预设高度上，音腔设置有隔板13（预先将音腔分隔形成上音腔室11和下音腔室12），隔板13开设有与控制电路板15相适配的通孔131，通孔131内周壁凸设台阶位（图中未标出）用于承载控制电路板15，控制电路板15安装好后，将原本相连通的上音腔室11和下音腔室12相分隔。实际应用中，隔板13表面还开设有螺钉孔132，第一基板16和第二基板17可通过螺钉结构与隔板13连接固定，再与控制电路板15电性连接（即通过导线连接）。
本发明技术方案中，所述第一麦克风161和所述第二麦克风171为全指向麦克风。
由于上音腔室11与下音腔室12相分隔，下音腔室12内声音强度较弱，为了给上下音腔室12提供清晰和饱满的音频信号，且满足不同距离上的拾音需求，需要提高麦克风的拾音灵敏度和增加拾音半径，优选地，第一麦克风161和所述第二麦克风171为全指向麦克风。
本发明技术方案中，所述第一麦克风161有多个，且呈预设阵列形状分布于所述第一基板16，所述主拾音孔141与所述第一麦克风161一一对应；所述第二麦克风171有多个，且呈预设阵列形状分布于所述第二基板17。
为增加拾音灵敏度，第一麦克风161和第二麦克风171均设有多个。主拾音孔141朝向第一麦克风161，进一步减少声音传递距离，增加拾音灵敏度。麦克风阵列式整齐设于基板上，以用于从多方向上拾音，进一步增加拾音灵敏度。
本发明技术方案中，所述外壳1的顶部还开设有多个辅拾音孔142，多个所述辅拾音孔142对应一个所述主拾音孔141的周向方向分布。
每个主拾音孔141周围均另设有多个辅拾音孔142，增加音腔中进音效果，进一步提高拾音灵敏度。
本发明技术方案中，所述外壳1的顶部开设有与所述音腔相连通的开口（图中未标出），所述开口朝向所述第一麦克风161，所述开口处可拆卸式设有盖板14，所述主拾音孔141和所述辅拾音孔142开设于所述盖板14的表面；所述盖板14为所述金属材质或木质。
该类结构设置，设置开口，盖板14可拆卸安装于开口，目的在于，可根据使用需求更换不同材质的盖板14，和便于对外壳1内部的拾音器和控制组件进行拆装、检修等工作。木质也具有较高密度，例如MDF中密度纤维板，有助于控制外壳1谐振。
本发明技术方案中，所述音腔的横截面形状为圆形。
该类结构设置，音腔的内壁无拐角或死角，声音传递顺畅，减少杂音、回声的产生，有助于使声音得到更真实和准确的还原。
本发明技术方案中，所述外壳1设有通讯接口18，所述通讯接口18与所述控制电路板15电性连接。
通讯接口18可以是蓝牙模块、WiFi模块、NFC模块、USB接口、TypeC接口以及UART接口中的至少一种。用于连接外接显示屏或控制终端等，以用于在显示屏或控制终端上对控制组件获取到的音频信号的参数进行可视化显示。
为防漏电和触电，本发明技术方案中，所述外壳1的表面包覆有绝缘材料层19。为了使金属外壳1具有良好的散热性，所述绝缘材料层19的表面开设有散热孔191，如图3所示。绝缘材料层19可为橡胶材料。实际应用中，包覆橡胶材料层使金属外壳1与桌面、地面为软接触，有助于减少外壳1的震动，进一步减少和控制谐振的产生。
本发明还提出一种音频处理***，包括所述的拾音设备，该拾音设备的具体结构参照上述实施例，由于本音频处理***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。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明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发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种拾音设备，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳具有音腔，所述外壳的顶部开设有多个主拾音孔，所述主拾音孔与所述音腔相连通，所述外壳为金属材质，所述金属材质的密度为6.6kg/m³至7.9kg/m³；
控制组件，所述控制组件包括控制电路板，所述控制电路板安装于所述音腔的内部，在高度方向上，所述控制电路板将所述音腔分隔形成上音腔室和下音腔室；
第一拾音器，所述第一拾音器包括第一基板，所述第一基板设有第一麦克风，所述第一基板设于所述上音腔室并与所述控制电路板电性连接，所述主拾音孔朝向所述第一麦克风；
以及第二拾音器，所述第二拾音器包括第二基板，所述第二基板设有第二麦克风，所述第二基板设于所述下音腔室并与所述控制电路板电性连接，所述第二麦克风背离所述主拾音孔。
2.根据权利要求1所述的拾音设备，其特征在于，所述第一麦克风和所述第二麦克风为全指向麦克风。
3.根据权利要求1所述的拾音设备，其特征在于，所述第一麦克风有多个，且呈预设阵列形状分布于所述第一基板，所述主拾音孔与所述第一麦克风一一对应；
所述第二麦克风有多个，且呈预设阵列形状分布于所述第二基板。
4.根据权利要求3所述的拾音设备，其特征在于，所述外壳的顶部还开设有多个辅拾音孔，多个所述辅拾音孔对应一个所述主拾音孔的周向方向分布。
5.根据权利要求4所述的拾音设备，其特征在于，所述外壳的顶部开设有与所述音腔相连通的开口，所述开口朝向所述第一麦克风，所述开口处可拆卸式设有盖板，所述主拾音孔和所述辅拾音孔开设于所述盖板的表面；
所述盖板为所述金属材质或木质。
6.根据权利要求1至5任一所述的拾音设备，其特征在于，所述音腔的横截面形状为圆形。
7.根据权利要求1至5任一所述的拾音设备，其特征在于，所述金属材质为钢铁。
8.根据权利要求1至5任一所述的拾音设备，其特征在于，所述外壳设有通讯接口，所述通讯接口与所述控制电路板电性连接。
9.根据权利要求1至5任一所述的拾音设备，其特征在于，所述外壳的表面包覆有绝缘材料层，所述绝缘材料层的表面开设有散热孔。
10.一种音频处理***，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一所述的拾音设备。
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- 2022-11-16 CN CN202211430305.7A patent/CN115499741B/zh active Active
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