麥克風陣列語音增強電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了麥克風陣列語音增強電路，包括第一濾波放大電路和第二濾波放大電路，第一濾波放大電路包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容C1和第一運算放大器U1，第二濾波放大電路包括第一電阻R1、第七可變電阻R7、第八可變電阻R8、第二電容C2和第二運算放大器U2。本實用新型采用兩個濾波放大電路，能將麥克風陣列語音中的微弱電信號放大，從而獲得清晰的聲音信息。
【專利說明】
麥克風陣列語音増強電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及語音通信技術領域，特別是麥克風陣列語音增強電路。
【背景技術】
[0002]由于麥克風陣列在實際語音處理時具有良好的拾取語音能力及噪聲魯棒性，因此我們立項小組考慮用麥克風陣列來進行對語音的處理，實現更高質量的語音采集。
[0003]在目標語音的實際拾取過程中，不可避免會受到外界環境噪聲的干擾。針對這種情況，通常采用增強語音、去除背景噪聲的方法來改善系統性能。目前語音增強的方法很多，根據使用麥克風的數目可分為單麥克風系統和麥克風陣列系統。近20年來不少研究者提出了使用一個或兩個麥克風來去除噪聲，但由于實際環境噪聲的復雜性均不能達到滿意的消噪要求。而陣列信號處理采用廣義旁瓣對消思想，即用“電子瞄準”的方式從聲源位置獲取較高品質的語音信號同時抑制其他說話人的聲音及環境噪聲，具有很好的空間選擇性。由此麥克風陣列明顯優于具有高方向性的單麥克風系統，使其成為20年來語音信號處理的一個重要分支，以及拾取語音時減小噪聲和混響頗具前景的技術之一。如果系統的算法精簡得當，麥克風陣列可應用于許多場合，如視頻會議、機器人語音識別、車載系統環境、大型場所會議、助聽裝置等。
[0004]—般的麥克風拾取聲音信號輸出的電信號很微弱，一般差分峰值電壓只有2mv，因此，嘗嘗會出現聲音捕捉不清晰或噪音過大的現象出現。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種麥克風陣列語音增強電路，本電路采用兩個濾波放大電路，能將麥克風陣列語音中的微弱電信號放大，從而獲得清晰的聲音信息。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:麥克風陣列語音增強電路，包括第一濾波放大電路和第二濾波放大電路，第一濾波放大電路包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容Cl和第一運算放大器Ul，第二濾波放大電路包括第一電阻Rl、第七可變電阻R7、第八可變電阻R8、第二電容C2和第二運算放大器U2，第四電阻R4的一端與VCC端相連，第四電阻R4的另一端與第一電容Cl相連，信號輸入端依次通過第一電容Cl、第二電阻R2與第一運算放大器Ul的反相輸入端相連，第一運算放大器Ul的同相輸入端通過第三電阻R3接地，第一運算放大器Ul的反相輸入端還通過第五電阻R5與第一運算放大器Ul的輸出端相連，第一運算放大器Ul的輸出端依次通過第二電容C2、第一電阻Rl與第二運算放大器U2的反相輸入端相連，第二運算放大器U2的同相輸入端與第七可變電阻R7的調阻端相連，第七可變電阻R7的一端接地，另一端與第二運算放大器U2的正電源端相連，第二運算放大器U2的反相輸入端還通過第八可變電阻R8與第二運算放大器U2的輸出端相連，第一電容Cl與第二電阻R2之間還通過第六電阻R6接地。
[0007]在本實用新型中，信號輸入端通過第一電容Cl、第二電阻R2與第一運算放大器Ul的反相輸入端相連，經過第一運算放大器Ul和第二運算放大器U2后，輸出的信號為濾波放大后的高品質語音信號，該高品質語音信號明顯優于高方向性的單麥克風系統，該麥克風陣列還具有自動探測定位，可在接收區域內追蹤正在說話的人，有利于獲取多個聲源或移動聲源，使用方便。
[0008]優選的，第一運算放大器Ul和第二運算放大器U2上均設有正電源端和負電源端，正電源端的電壓為5V，負電源端的電壓為-5V。
[0009]優選的，VCC端的電壓為5V。
[0010]優選的，第七可變電阻R7的最大阻值為100K Ω。
[0011]優選的，第八可變電阻R8的最大阻值為50ΚΩ。
[0012]本實用新型的有益效果為:
[0013](I)采用兩個濾波放大電路，能將麥克風陣列語音中的微弱電信號放大，從而獲得清晰的聲音信息；
[0014](2)具有空間選擇特性，能為用戶提供高品質的語音信號，其效果優于傳統單麥克風系統；
[0015](3)具有自動探測定位，可在接收區域內追蹤正在說話的人，有利于獲取多個聲源或移動聲源，使用方便。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。
[0018]如圖1所示，麥克風陣列語音增強電路，包括第一濾波放大電路和第二濾波放大電路，第一濾波放大電路包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容Cl和第一運算放大器Ul，第二濾波放大電路包括第一電阻Rl、第七可變電阻R7、第八可變電阻R8、第二電容C2和第二運算放大器U2，第四電阻R4的一端與VCC端相連，第四電阻R4的另一端與第一電容Cl相連，信號輸入端依次通過第一電容Cl、第二電阻R2與第一運算放大器Ul的反相輸入端相連，第一運算放大器Ul的同相輸入端通過第三電阻R3接地，第一運算放大器Ul的反相輸入端還通過第五電阻R5與第一運算放大器Ul的輸出端相連，第一運算放大器Ul的輸出端依次通過第二電容C2、第一電阻Rl與第二運算放大器U2的反相輸入端相連，第二運算放大器U2的同相輸入端與第七可變電阻R7的調阻端相連，第七可變電阻R7的一端接地，另一端與第二運算放大器U2的正電源端相連，第二運算放大器U2的反相輸入端還通過第八可變電阻R8與第二運算放大器U2的輸出端相連，第一電容Cl與第二電阻R2之間還通過第六電阻R6接地。
[0019]在本實用新型中，信號輸入端通過第一電容Cl、第二電阻R2與第一運算放大器Ul的反相輸入端相連，經過第一運算放大器Ul和第二運算放大器U2后，輸出的信號為濾波放大后的高品質語音信號，該高品質語音信號明顯優于高方向性的單麥克風系統，該麥克風陣列還具有自動探測定位，可在接收區域內追蹤正在說話的人，有利于獲取多個聲源或移動聲源，使用方便。
[0020]優選的，第一運算放大器Ul和第二運算放大器U2上均設有正電源端和負電源端，正電源端的電壓為5V，負電源端的電壓為-5V。
[0021]優選的，VCC端的電壓為5V。
[0022]優選的，第七可變電阻R7的最大阻值為100K Ω。
[0023]優選的，第八可變電阻R8的最大阻值為50ΚΩ。
[0024]以上所述實施例僅表達了本實用新型的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.麥克風陣列語音增強電路，其特征在于，包括第一濾波放大電路和第二濾波放大電路，第一濾波放大電路包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容Cl和第一運算放大器Ul，第二濾波放大電路包括第一電阻Rl、第七可變電阻R7、第八可變電阻R8、第二電容C2和第二運算放大器U2，第四電阻R4的一端與VCC端相連，第四電阻R4的另一端與第一電容Cl相連，信號輸入端依次通過第一電容Cl、第二電阻R2與第一運算放大器Ul的反相輸入端相連，第一運算放大器Ul的同相輸入端通過第三電阻R3接地，第一運算放大器Ul的反相輸入端還通過第五電阻R5與第一運算放大器Ul的輸出端相連，第一運算放大器Ul的輸出端依次通過第二電容C2、第一電阻Rl與第二運算放大器U2的反相輸入端相連，第二運算放大器U2的同相輸入端與第七可變電阻R7的調阻端相連，第七可變電阻R7的一端接地，另一端與第二運算放大器U2的正電源端相連，第二運算放大器U2的反相輸入端還通過第八可變電阻R8與第二運算放大器U2的輸出端相連，第一電容Cl與第二電阻R2之間還通過第六電阻R6接地。2.根據權利要求1所述麥克風陣列語音增強電路，其特征在于，第一運算放大器Ul和第二運算放大器U2上均設有正電源端和負電源端，正電源端的電壓為5V，負電源端的電壓為-5V。3.根據權利要求1所述麥克風陣列語音增強電路，其特征在于，VCC端的電壓為5V。4.根據權利要求1所述麥克風陣列語音增強電路，其特征在于，第七可變電阻R7的最大阻值為10K Ω。5.根據權利要求1所述麥克風陣列語音增強電路，其特征在于，第八可變電阻R8的最大阻值為50K Ω。
【文檔編號】G10L21/0208GK205666067SQ201620537070
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】林江, 劉志剛, 彭俊逸, 林慶煌, 黃郁郁, 王馨茹
【申請人】東北大學秦皇島分校