CN209767776U - 麦克风装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种麦克风装置，涉及电声产品技术领域，包括装置本体及线缆组件，所述装置本体包括麦克风及用于接收所述麦克风信号的处理器；所述线缆组件包括音频输入信号线，所述音频输入信号线的第一端电连接电子设备的音频输出端口，所述音频输入信号线的第二端电连接所述处理器的模拟量输入管脚，所述处理器将所述音频输入信号线传输来的音频输入信号取反后与所述麦克风信号进行叠加获得音频输出信号。本实用新型麦克风装置解决了现有技术中回声消除效果差、通信质量低的技术问题，本实用新型能够在不改变原有音箱结构的情况下有效的消除音箱回声，通用性好，结构简单，提高通信质量。

Description

麦克风装置

技术领域

本实用新型涉及电声产品技术领域，特别涉及一种能够消除音箱回声的麦克风装置。

背景技术

在使用电脑等电子设备进行语音或包含语音的视频通信时，常用的方式有使用耳麦或放声设备(音箱)+麦克风两种方式。

在音箱+麦克风方式进行语音通信时，会存在如下缺点：

一、音箱放出对方的声音后会被麦克风拾取后再被对方听到，其后果就是通信中一方使用音箱播放声音，另一方就能听到自己的回声，如果通信中多个人使用音箱播放声音，回声会被另一个音箱播放，并被麦克风拾取，最终听到多层的回声混叠，影响通信质量。

二、麦克风需要靠近人嘴，否则说话声可能会混入较多的环境噪声，影响通信质量。

中国发明专利申请CN109788399A公开了一种音箱的回声消除方法及***，通过麦克风阵列采集由音箱输出的音频信号，将采集到的音频信号送到处理器模块中，经处理器处理后输入到主控器进行处理，主控器得到麦克风阵列采集到的对应整个频率范围的幅度值，将各个频率点的信号结合起来就可以得到该音箱在当前环境下的频率响应曲线，根据频率响应曲线对接收到的音频信号进行回声消除处理。此专利公开的技术方案虽然能够消除音箱回声，但其结构及程序流程均较复杂；且其需要改造音箱结构，以增加麦克风阵列；并且麦克风采集到的音箱输出的音频信号易失真，并不能够很好的消除音箱回声。

实用新型内容

针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种麦克风装置，此麦克风装置在不改变电子设备及放声设备结构的情况下采集到高保真的消回声信号，能够有效的消除放声设备的回声，传输给电子设备的音频信号清晰度好，通信质量高。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种麦克风装置，包括装置本体及线缆组件，所述装置本体包括麦克风及

用于接收所述麦克风信号的处理器；所述线缆组件包括音频输入信号线，所述音频输入信号线的第一端电连接电子设备的音频输出端口，所述音频输入信号线的第二端电连接所述处理器的模拟量输入管脚，所述处理器将所述音频输入信号线传输来的音频输入信号取反后与所述麦克风信号进行叠加获得音频输出信号；所述线缆组件还包括USB信号线，所述USB信号线的第一端电连接所述处理器的USB管脚，所述USB信号线的第二端电连接所述电子设备的USB接口，所述音频输出信号通过所述USB信号线传输给所述电子设备。所述处理器为DSP芯片。

进一步的，所述音频输入信号线还设有第三端，所述第三端电连接放声设备的音频输入端。

进一步的，所述USB信号线与所述音频输入信号线由一根多芯线缆构成。

进一步的，所述音频输入信号线的第二端与所述处理器的模拟量输入管脚之间串联有低通滤波电路。

进一步的，所述低通滤波电路为阻容滤波电路。

进一步的，所述麦克风为由多个麦克风单体构成的麦克风阵列。

进一步的，所述麦克风单体设有两个，两所述麦克风单体均为MEMS麦克风。

进一步的，所述音频输入信号线的第二端设有第一音频接口，所述第一音频接口与所述电子设备的音频输出端口插接；所述音频输入信号线的第三端设有第二音频接口，所述放声设备的音频输入端与所述第二音频接口插接。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型麦克风装置包括装置本体及线缆组件，装置本体包括麦克风及用于接收麦克风信号的处理器；线缆组件包括音频输入信号线，音频输入信号线的第一端电连接电子设备的音频输出端口，音频输入信号线的第二端电连接处理器的模拟量输入管脚，处理器将音频输入信号线传输来的音频输入信号取反后与麦克风信号进行叠加获得音频输出信号；所述线缆组件还包括USB信号线，音频输出信号通过USB信号线传输给所述电子设备。本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

一、直接从电子设备的音频输出端口获得音箱播放的音频信号，获得的音频信号不会失真，且不会有环境噪声，采集到的信号保真度高，与音箱播放的信号一致性高，能够有效的消除麦克风拾取的音箱回声，提高通信质量；

二、不需要改变放声设备原有的结构，适用于任何一种放声设备，通用性好；

三、不需要用于采集音箱输出的音频信号的麦克风阵列，使用的元件少，结构简单，成本低；

四、处理器仅需要将音频输入信号取反后与麦克风信号叠加即可，处理程序流程简单。

由于麦克风为由多个麦克风单体构成的麦克风阵列，能够有效的消除环境噪声，进一步的提高通信质量。

综上所述，本实用新型麦克风装置解决了现有技术中回声消除效果差、通信质量低的技术问题，本实用新型能够在不改变原有音箱结构的情况下有效的消除音箱回声，通用性好，结构简单，提高通信质量。

附图说明

图1是本实用新型麦克风装置的结构示意图；

图2是本实用新型麦克风装置的结构框图；

图中：10、装置本体，20、线缆组件，21、音频输入信号线，22、第一音频接口，24、第二音频接口，25、USB接口，26、USB信号线，30、麦克风单体，32、处理器，34、低通滤波电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。

如图1所示，一种麦克风装置，包括装置本体10和线缆组件20。

如图2所示，装置本体10包括麦克风、处理器32和低通滤波电路34。

如图2所示，麦克风为由多个麦克风单体30构成的麦克风阵列。本实施方式中优选麦克风阵列为双麦克风阵列，即麦克风单体30设有两个，两个麦克风单体30均为MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微型机电***)麦克风。两麦克风单体30分别电连接处理器32的两个数字量输入管脚，两麦克风单体30将采集到的语音并将采集到的语音转换成电信号传输给处理器32。实际应用中麦克风单体30的数量并不限于两个，还可以采用四个或者其它的阵列方式，本实施例在此不做限制。

如图1和图2共同所示，处理器32用于接收两麦克风单体30输送来的麦克风信号，并对接收的麦克风信号进行处理，采用盲源分离算法可有效的抑制麦克风信号中的环境噪声，获得去噪后的音频信号。同时处理器32还用于接收线缆组件20的音频输入信号线21传输来的音频输入信号，处理器32对音频输入信号进行取反处理得到消回声信号，再将消回声信号与去噪后的音频信号进行叠加，从而消除放声设备的回声，获得清晰的消除环境噪声与放声设备回声的音频输出信号，并将此音频输出信号通过线缆组件20的USB信号线传输给电子设备，能够有效的提高通信的质量。本实施方式优选处理器为DSP芯片，进一步优选DSP芯片的型号为CX20921，但并不限于此芯片，只要是能够进行音频信号处理的处理芯片均可以采用。

如图2所示，低通滤波电路34串联在处理器32与音频输入信号线21之间，即低通滤波电路34的一端电连接音频输入信号线21，另一端电连接处理器32的模拟量输入管脚。低通滤波电路34用于滤去音频输入信号中的高频信号。本实施方式优选低通滤波电路34为阻容滤波电路，但并不限制为阻容滤波电路，也可以采用低通滤波器等元器件，只要能够滤去高频信号的电路或元器件均可。

如图1所示，线缆组件20包括音频输入信号线21和USB信号线26。

如图1和图2共同所示，音频输入信号线21设有三个端部，分别命名为第一端、第二端和第三端。音频输入信号线21的第一端电连接电子设备的音频输出端口，音频输入信号线21的第二端电连接低通滤波电路34，即音频输入信号线21的第二端通过低通滤波电路34电连接处理器32的模拟量输入管脚，音频输入信号线21的第三端电连接放声设备的音频输入端。音频输入信号线21的第二端设有第一音频接口22，本实施方式中优选第一音频接口22为3.5mm插针，第一音频接口22与电子设备的音频输出端口电性插接。音频输入信号线21的第三端设有第二音频接口24，本实施方式优选第二音频接口24为3.5mm母座，放声设备的音频输入端与第二音频接口24电性插接。实际应用中第一音频接口22和第二音频接口24并不限于本实施方式中的3.5mm插针和3.5mm母座，还可以采用其它类型的音频接口，只要能够与电子设备及放声设备的端口相匹配即可。

如图1和图2共同所示，电子设备的音频输出端口输出的音频输入信号分为两路，其中的一路通过音频输入信号线31的第一端、第二端传输给处理器32用于消除回声，另一路通过音频输入信号线31的第一端、第三端传输给放声设备用于播放声音。通过音频输入信号线21实现了不改变电子设备及放声设备的结构就可以采集到高保真的消回声信号，保留了原有的连接方式，可适用于任何一种电子设备及放声设备，适用范围更广泛，通用性更好。

如图1和图2共同所示，USB信号线26的第一端电连接处理器32的USB管脚，USB信号线26的第二端电连接电子设备的USB端口。USB信号线26的第二端设有USB接口25，USB接口25与电子设备的USB端口电性插接。音频输出信号通过USB信号线26传输给电子设备，而后通过网络传输给通信的其他方接收。

如图1和图2共同所示，USB信号线26与音频输入信号线21由一根多芯线缆构成，结构简单，使用方便，在使用时不会出现多根线缆相互缠绕的现象。

本实用新型麦克风装置具备消除环境噪声、消除放声设备回声的功能，且结构简单，不影响电子设备及放声设备的原有结构及原有连接方式，应用范围更广泛，通用性更好。

本说明书中涉及到的带有序号的命名(如第一音频接口和第二音频接口)仅是为了区分技术特征，并不代表各特征之间的位置关系、工作顺序等。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.麦克风装置，其特征在于，包括装置本体及线缆组件，所述装置本体包括麦克风及用于接收所述麦克风信号的处理器；所述线缆组件包括音频输入信号线，所述音频输入信号线的第一端电连接电子设备的音频输出端口，所述音频输入信号线的第二端电连接所述处理器的模拟量输入管脚，所述处理器将所述音频输入信号线传输来的音频输入信号取反后与所述麦克风信号进行叠加获得音频输出信号。

2.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，所述音频输入信号线还设有第三端，所述第三端电连接放声设备的音频输入端。

3.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，所述线缆组件还包括USB信号线，所述USB信号线的第一端电连接所述处理器的USB管脚，所述USB信号线的第二端电连接所述电子设备的USB接口，将所述音频输出信号传输给所述电子设备。

4.根据权利要求3所述的麦克风装置，其特征在于，所述USB信号线与所述音频输入信号线由一根多芯线缆构成。

5.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，所述音频输入信号线的第二端与所述处理器的模拟量输入管脚之间串联有低通滤波电路。

6.根据权利要求5所述的麦克风装置，其特征在于，所述低通滤波电路为阻容滤波电路。

7.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，所述麦克风为由多个麦克风单体构成的麦克风阵列。

8.根据权利要求7所述的麦克风装置，其特征在于，所述麦克风单体设有两个，两所述麦克风单体均为MEMS麦克风。

9.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，所述处理器为DSP芯片。

10.根据权利要求2所述的麦克风装置，其特征在于，所述音频输入信号线的第二端设有第一音频接口，所述第一音频接口与所述电子设备的音频输出端口插接；所述音频输入信号线的第三端设有第二音频接口，所述放声设备的音频输入端与所述第二音频接口插接。