音頻降噪電路、采用該音頻降噪電路的智能終端機及教學方法

音頻降噪電路、采用該音頻降噪電路的智能終端機及教學方法
【專利摘要】本發明提供了一種音頻降噪電路、采用該音頻降噪電路的智能終端機及教學方法，采用雙麥克風陣列消除噪音，利用ICA算法進行盲源分析，實現對語音的提取和分離，提高嘈雜環境下的語音質量，使用戶在嘈雜的環境下也可以得到清晰的語音通話或錄制效果；本發明通過實時采集、錄制教學者的音頻信息，實現了教學音頻數據實時錄制，解決了學習內容預置智能終端機中，學習時相對單調，乏味，學習效果不佳的問題。另外，本發明還實現了優質師資力量的無線分享以及老師、學生在教與學過程中的實時同步反饋，具有互動性強，學習效果好的優點。
【專利說明】音頻降噪電路、采用該音頻降噪電路的智能終端機及教學方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及教育培訓方法及設備，具體涉及的是一種基于網絡的互動式教學方法、智能終端機設備以及應用于該智能終端機中的音頻降噪電路。

【背景技術】
[0002]隨著多媒體和網絡通信技術的快速發展與普及，多媒體智能終端機設備逐漸進入教學領域，其極大豐富了教學手段，使教與學不在受到地域環境等條件的制約，改變了傳統的教學方式，實現了網絡化的教學方式。
[0003]網絡教學是指以智能終端機為依據、利用互聯網的功能特性和資源，建立網絡化的學習環境，促進和支持學生的學習活動。其通過網絡技術與課堂教學相結合，實現了跨越進度、跨越時空的教學，實現了個性化的學習。
[0004]目前的網絡教學方式，其基本原理是:將預先錄制好的教學者的音頻信息存儲在智能終端機中，并對應將這些信息上傳到網絡教學平臺系統，由學習者對應讀取該信息進行學習。這種網絡教學的方式存在以下缺陷:
[0005]一、智能終端機是網絡教學系統中極為重要的終端設備，目前的智能終端機主要以平板電腦為主，其對應在平板電腦上安裝相應的教學軟件，對于采集教師音頻信息方面存在很大不足，尤其是在網絡學習環境下，音頻信息的質量直接決定了教學的效果，而目前的智能終端機則無法有效過濾環境噪音，保證音頻數據質量；
[0006]二、目前的智能終端機內存儲的學習內容是預置在里面的，其學習模式相對固定，學習者在學習時相對單調，乏味，學習效果不佳；
[0007]三、目前的教學方式不能實現教學者與學習者之間的實時互動，教學者每天的課件也不可能放置在平板上讓學習者學習。


【發明內容】

[0008]為此，本發明的目的在于提供一種音頻降噪電路，以解決目前音頻信息在采集時，過濾效果不佳，音頻數據質量無法保證的問題。
[0009]其中，為了解決上述問題，本發明采用如下技術方案:
[0010]一種音頻降噪電路，包括:音頻輸入電路、音頻放大緩沖電路、音頻降噪處理芯片、濾波電路和功率放大電路。
[0011]進一步地,該音頻降噪電路還包括:
[0012]音頻輸入電路，包括有麥克風MIC1、麥克風MIC_C0N1和輸入切換電路，所述輸入切換電路包括有輸入麥克風切換開關芯片U545 ;所述麥克風MICl與麥克風切換開關芯片U545的JACK_MIC_0_N0腳連接，麥克風MIC_C0N1與麥克風切換開關芯片U545的JACK_MIC_0_NC腳連接，麥克風MICl和麥克風MIC_C0N1用于將采集到的包含有噪音的音頻信號輸入到輸入切換電路，并通過麥克風切換開關芯片U545進行切換處理后從COM腳輸出，且從COM腳輸出的切換后音頻信號經過濾波電感L530后到輸出端MIC_0 ；
[0013]音頻放大緩沖電路，包括有對麥克風MICl和麥克風MIC_C0N1輸入的音頻信號分別進行放大緩沖的電路，其中對麥克風MICl輸入音頻信號進行放大緩沖的電路包括有電容 C888、C889、C890、C891、C892、C893，運算放大器 U544A，電阻 R831、R832、R833、R834、R835和R836 ;麥克風切換開關芯片U545的COM腳輸出的切換后音頻信號經過濾波電感L530后，由輸出端MIC_0經過隔直流電容C888后輸入到運算放大器U544A的3號腳，經過運算放大器U544A的放大緩沖之后由運算放大器U544A的I號腳輸出，再經過隔直流電容C889后到輸出端XMIC_0 ;對麥克風MIC_C0N1輸入音頻信號進行放大緩沖的電路包括有電容C895、C896、C897、C898、C899，運算放大器 U544B,電阻 R838、R839、R840、R841、R842、R843 ;輸入端MIC_1通過測試點TP24連接到麥克風切換開關芯片U545的JACK_MIC_0_NC腳，而輸入端MIC_1經過隔直流電容C895后輸入到運算放大器U544B的5號腳，經過運算放大器U544B的放大緩沖之后由運算放大器U544B的7號腳輸出，再經過隔直流電容C896后到輸出端XMIC_1 ；
[0014]音頻降噪處理芯片，包括有時鐘接口、USB接口、音頻接口、雙通道I2SDAC接口、雙通道I2S接口、數字麥克風接口和雙通道I2S ADC接口 ；所述時鐘接口包括有12MHz晶體輸入腳XTAL_1、12MHz晶體輸出腳XTAL_0和時鐘輸入腳D_CLK_IN ;所述USB接口包括有USB_DM腳和USB_DP腳；所述音頻接口包括有共模輸入信號參考腳XACREFL/XACREFR、左通道麥克風輸入腳XMICL、右通道麥克風輸入腳XMICR、模擬麥克風I差分輸入腳D_MIC1_N、模擬麥克風O差分輸入腳D_MIC0_N、模擬麥克風I差分輸入腳D_MIC1_P、模擬麥克風O差分輸入腳D_MIC0_P ;所述雙通道I2S DAC接口包括有I2S主時鐘腳DAC_MCLK、I2S位時鐘腳DAC_BCLK, I2S串行數據腳DAC_D0UT、I2S左/右時鐘腳DAC_LRCK、數據輸入腳DAC_DIN ;所述雙通道I2S接口包括有I2S位時鐘D_I2S_BCLK、I2S數據輸入D_I2S_D1、I2S左/右時鐘D_I2S_LRCK、2S串行數據D_I2S_D0 ;所述數字麥克風接口包括有數字麥克風時鐘輸入腳D_DM0_CLK、數字麥克風時鐘輸出腳D_DMI_CLK、數字麥克風數據輸入腳D_DMI_DAT、數字麥克風數據輸出腳D_DM0_DAT ;所述雙通道I2S ADC接口包括有模數轉換數據輸出腳ADC_D0UT、I2S左/右時鐘腳ADC_LRCK、I2S串行數據輸入腳ADC_DIN、I2S位時鐘腳ADC_BCLK、I2S主時鐘腳ADC_MCLK ;其中經過音頻放大緩沖電路放大緩沖之后的麥克風MICl音頻信號經過輸出端XMIC_0后輸入到左通道麥克風輸入腳XMICL ;經過音頻放大緩沖電路放大緩沖之后的麥克風MIC_C0N1音頻信號經過輸出端XMIC_1后輸入到右通道麥克風輸入腳XMICR ;音頻降噪處理芯片對輸入的兩路音頻信號通過模擬麥克風和數字麥克風接口陣列消除噪音，并通過ICA算法進行盲源分析，分離出穩態噪聲和非穩態噪聲，進行語音提取和分離，并將提取和分離的語音信號經過音頻降噪處理芯片的左通道線路輸出腳XLN0UTL、右通道線路輸出腳XLN0UTR輸出；
[0015]濾波電路，包括輸入端L0UT_L_0UT、L0UT_R_0UT,濾波電感L546、L547，隔直流電容C944、C945 ;經過音頻降噪處理芯片降噪處理后，提取和分離的語音信號經過左通道線路輸出腳XLN0UTL，由輸入端L0UT_L_0UT輸入到濾波電感L546進行濾波處理后，再經過隔直流電容C944由L0UT_L端輸出；經過音頻降噪處理芯片降噪處理后，提取和分離的語音信號經過右通道線路輸出腳XLN0UTR，由輸入端L0UT_R_0UT輸入到濾波電感L547進行濾波處理后，再經過隔直流電容C945由L0UT_R端輸出；
[0016]功率放大電路，包括隔直流電容C875、C876，功率放大芯片U543，濾波電感L531、L533、L535、L536，經過濾波電路濾波后由L0UT_L端輸出的語音信號經過隔直流電容C875后輸入到功率放大芯片U543，經過功率放大芯片U543放大后為一組分別經過濾波電感L53UL533輸出到喇叭；經過濾波電路濾波后由L0UT_R端輸出的語音信號經過隔直流電容C876后輸入到功率放大芯片U543，經過功率放大芯片U543放大后為一組分別經過濾波電感L535、L536輸出到喇叭.
[0017]進一步地，該音頻降噪電路中所述麥克風MIC1、麥克風MIC_C0N1輸入的語音信號中任意一路作為背景噪音的檢測信號，另外一路作為語音的檢測信號，且所述麥克風MIC1、麥克風MIC_C0N1處于距離為5?20CM的不同位置。
[0018]進一步地，該音頻降噪電路中所述音頻降噪處理芯片為CM6571芯片；麥克風切換開關芯片U545為SGM3157YC6芯片；運算放大器U544A、U544B均為NJM2746V芯片、功率放大芯片U543為NS4251芯片。
[0019]進一步地，所述音頻輸入電路通過音頻降噪處理芯片CM6571的USB接口 USB_DM和USB_DP與CPU連接。
[0020]本發明使用雙麥克風陣列消除噪音，利用ICA算法進行盲源分析，使兩個麥克風收到的遠場噪聲幅度是基本一樣的，而對近場聲源，收到的幅度就相差很大，通過算法分離就可以得到比較好的效果。本發明對于穩態噪聲，通過在頻域上進行功率譜的疊加，然后采用濾波消除；而對于非穩態噪聲，通過不同位置上的兩個麥克風，對接收到的信號進行處理，根據其相位，幅度，頻率，信噪比等的不同特征，從而分離出所有不希望得到的穩態噪聲和非穩態噪聲，從而實現去噪，生源定位和跟蹤，語音提取和分離，進而提高嘈雜環境下的語音質量。本發明使用雙MIC環境噪音消除技術，可消除噪音達30dB以上，也可以提供回音消除與單MIC噪音降低功能，使用者在嘈雜的環境下也可以得到清晰的語音通話或錄制效果。
[0021]本發明還提供了一種內置上述音頻降噪電路的智能終端機，其通過實時采集、錄制教學者的音頻信息，實現了教學音頻數據實時錄制，解決了學習內容預置智能終端機中，學習時相對單調，乏味，學習效果不佳的問題。
[0022]其中，為了解決上述問題，其采用如下技術方案:
[0023]一種智能終端機，包括:
[0024]一內設有上述音頻降噪電路的主機及一與該主機連接的高拍儀。
[0025]進一步地，所述主機包括底殼和中框，底殼和中框之間固定安裝有主板、液晶屏和觸控屏，所述主板和液晶屏通過FPC連接器電性連接；所述底殼后端設置有一開口槽，中框后端設置有一容置槽，該容置槽對應位于所述開口槽中，且所述開口槽中還設置有一可翻轉打開的翻轉蓋板，所述翻轉蓋板翻轉后可與容置槽對應形成一密封腔；
[0026]所述高拍儀，設置于上述容置槽中，其包括有主支架、副支架和拍照桿，所述主支架一端通過轉軸件與固定安裝在容置槽中的連接件轉動連接，另一端則通過第一垂直轉軸與副支架一端活動連接，所述副支架可繞第一垂直轉軸垂直于主支架打開或合攏；所述副支架的另一端通過一水平轉軸和第二垂直轉軸與拍照桿活動連接，所述拍照桿可繞第二垂直轉軸垂直于副支架打開或合攏，且在拍照桿處于打開狀態時繞水平轉軸在水平方向翻轉。
[0027]進一步地，所述主板上設置有電池、3G模塊、SM卡槽和包含音頻降噪電路的主板電路，所述3G模塊和SIM卡槽通過主板電路與電池連接。
[0028]進一步地，所述副支架包括副支架上蓋、副支架下蓋以及安裝在副支架上蓋、副支架下蓋之間的線路板，該線路板通過設置于主支架內的線路與主板電性連接。
[0029]進一步地，所述拍照桿包括拍照桿上蓋、拍照桿下蓋以及安裝在拍照桿上蓋、拍照桿下蓋之間的攝像模塊和麥克風，所述攝像模塊與所述線路板電性連接，且所述攝像模塊上設置有攝像頭。
[0030]進一步地，所述主板上還設置有一用于插IC卡的IC卡插槽和一用于讀取磁卡磁條信息的磁卡磁頭，所述IC卡插槽和磁卡磁頭均與主板電路連接。
[0031]進一步地，所述底殼后端還設置有一插孔，該插孔中固定有電磁筆。
[0032]進一步地，所述底殼后端底部設置有一后支撐墊，前端底部設置有一前支撐墊。
[0033]本發明所述的智能終端機采用了音頻降噪電路，采用兩個麥克風采集音頻信號，一個安裝在主機上，一個安裝在拍照桿上，通過這兩個麥克風先吸收周邊聲音，然后輸入到音頻降噪電路中采用音頻算法分辨出離設備最近的聲音，比如60CM-300CM的距離采集和分辨人聲音波長，從而判斷靠近距離的音頻信號為用戶的語音，從而起到降低噪音的效果。
[0034]另外，本發明還提供了一種教學系統及方法，其將上述智能終端機與網絡相結合，實現了教與學的實時互動。
[0035]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0036]—種基于網絡的教學系統,包括:
[0037]至少兩臺所述的智能終端機，其中一臺為教學終端，其他為學習終端；
[0038]一后臺服務器，用于存儲教學終端錄制上傳的課程信息，并通過錄制課程的ID和時間戳與該課程信息進行匹配；
[0039]其中所述教學終端、學習終端及后臺服務器之間通過網絡連接；
[0040]所述教學終端用于對教師課程進行錄制，并對應以數據流和音頻流的方式上傳保存在后臺服務器中；
[0041]所述學習終端用于獲取錄制課程的ID，并對應從后臺服務器中讀取與時間戳對應的數據流和音頻流。
[0042]進一步地，所述教學終端、學習終端及后臺服務器之間通過無線或有線網絡通信連接。
[0043]進一步地，該系統還包括有一與所述教學終端通信連接的放映設備。
[0044]進一步地，所述數據流為教學終端在教師多媒體課堂中錄制的講課時間和動作信息；所述音頻流為教學終端在教師多媒體課堂中錄制的課堂時間和語音信息。
[0045]本發明還提供了一種基于網絡的教學方法，包括步驟:
[0046]S1、通過教學終端錄制教師課程，并對應以數據流和音頻流的方式上傳保存在后臺服務器中；
[0047]S2、學習終端對應從后臺服務器獲取錄制課程的ID，并對應從后臺服務器中讀取與時間戳對應的數據流和音頻流。
[0048]進一步地,步驟SI之前包括:
[0049]建立教學終端、學習終端以及后臺服務器之間的通信連接，所述通信連接包括有線網絡連接以及WIF1、3G、4G無線網絡連接。
[0050]進一步地，步驟SI中通過教學終端錄制教師課程時，同時設置與該錄制課程對應的ID。
[0051]進一步地，步驟S2之后還包括有:
[0052]學習終端通過后臺服務器反饋信息到教學終端，教學終端針對該反饋信息對應進行解答，其中所述反饋信息包括學習終端建立的電子文本文檔或通過高拍儀攝像頭掃描的手寫紙質文檔。
[0053]進一步地，教學終端主動發起提問，要求指定學習終端進行回答，并在其回答結束后給予反饋；或者教學終端主動發起提問，學習終端進行反饋響應，且在教學終端做出選擇后，被選擇的學習終端進行回答，且在回答結束后教學終端給予反饋。
[0054]本發明教學系統及方法，可實現老師將每天的電子教案以及上課現場課件實時上傳，使外校學生或者學生家長能夠隨時隨地觀看，實現了優質師資力量的無線分享；本系統通過網絡服務器對老師的教案及視屏資料進行上傳保存，避免了因老師的離職或退休而造成知識的丟失；另外，本發明基于網絡的教學方式，實現了老師、學生教與學的實時同步反饋，具有互動性強，學習效果好的優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0055]圖1為本發明音頻降噪處理芯片的電路原理圖；
[0056]圖2為本發明音頻輸入電路的電路原理圖；
[0057]圖3為本發明音頻放大緩沖電路的電路原理圖；
[0058]圖4為本發明濾波電路的電路原理圖；
[0059]圖5為本發明功率放大電路的電路原理圖；
[0060]圖6為本發明智能終端機的使用狀態示意圖一；
[0061]圖7為本發明智能終端機的使用狀態示意圖二 ；
[0062]圖8為本發明智能終端機的使用狀態示意圖三；
[0063]圖9為本發明智能終端機的結構示意圖；
[0064]圖10為本發明教學系統的網絡連接原理圖；
[0065]圖11為本發明教學系統中教學端課程錄制原理圖；
[0066]圖12為本發明教學系統中學習端課程回顧的原理圖；
[0067]圖13為本發明教學方法的實施流程圖。
[0068]圖中標識說明:主機1、底殼11、開口槽111、插孔112、前支撐墊113、支撐墊114、卡蓋115、主板12、電池121、FPC連接器122、磁卡磁頭123、IC卡插槽124、液晶屏13、中框14、觸控屏15、容置槽2、翻轉蓋板3、主支架4、轉軸件41、連接件42、副支架5、副支架上蓋51、副支架下蓋52、線路板53、第一垂直轉軸54、拍照桿6、拍照桿上蓋61、拍照桿下蓋62、攝像模塊63、攝像頭631、第二垂直轉軸64、水平轉軸65、電磁筆7。

【具體實施方式】
[0069]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0070]本發明提供了一種音頻降噪電路，以針對傳統教學中老師需要到專業的錄音棚中錄制音頻視頻，現場教學條件有限，音頻錄制效果噪音較大，不能進行同步錄音教學的問題，
[0071]請參閱圖1?圖5所示,作為一種實施例,本發明包括有:音頻輸入電路、音頻放大緩沖電路、音頻降噪處理芯片、濾波電路和功率放大電路。
[0072]如圖2所示，圖2為本發明音頻輸入電路的電路原理圖。本實施例中音頻輸入電路，包括有一個輸入切換電路和兩個麥克風(麥克風MICl和麥克風MIC_C0N1)。這兩個麥克風用于采集包含有噪音的語音信號(分別為兩路)，其中可選擇任意一路作為背景噪音的檢測信號，而另外一路則作為語音的檢測信號，且所述的兩個麥克風(麥克風MIC1、麥克風MIC_C0N1)處于不同位置，且二者之間的距離為5?20CM。
[0073]輸入切換電路包括有輸入麥克風切換開關芯片U545，其對應采用SGM3157YC6芯片。麥克風MICl與麥克風切換開關芯片U545的I號腳(JACK_MIC_0_N0)連接，以通過麥克風MICl輸入音頻信號；麥克風MIC_C0N1與麥克風切換開關芯片U545的3號腳(JACK_MIC_0_NC)連接，以通過麥克風MIC_C0N1輸入音頻信號；麥克風切換開關芯片U545的3號腳(COM)為輸出腳，其對應為JACK_MIC_0并連接到濾波電感L530后分為兩路輸出，一路對應到輸出端MIC_0，另一路通過電阻R823、R822后對應到輸出端MIC_BAISI ;在電阻R823、R822之間還通過電容C877接地。
[0074]麥克風MICl和麥克風MIC_C0N1將采集到的包含有噪音的音頻信號輸入到輸入切換電路，并通過麥克風切換開關芯片U545進行切換處理后從COM腳輸出，且從COM腳輸出的切換后音頻信號經過濾波電感L530后到輸出端MIC_0，并對應輸入到音頻放大緩沖電路。
[0075]如圖3所示，圖3為本發明音頻放大緩沖電路的電路原理圖。音頻放大緩沖電路，包括有兩部分，第一部分對麥克風MICl輸入的音頻信號進行放大緩沖處理，第二部分對麥克風MIC_C0N1輸入的音頻信號進行放大緩沖處理。
[0076]其中第一部分電路包括有電容C888、C889、C890、C891、C892、C893，運算放大器U544A,電阻1?831、1?832、1?833、1?834、1?835 和 R836 ;運算放大器 U544A 為 NJM2746V 芯片，電容C888為隔直流電容，U544A的3號腳與電容C888連接，在電容C888與U544A的3號腳之間還連接有電阻R832，所述電阻R832的另一端分為兩路，一路通過電容C890接地，另一路通過電阻R833接電；U544A的2號腳分為兩路，一路通過電阻R834與U544A的I號腳連接，另一路則通過電阻R836、C891接地；U544A的I號腳通過電容C889、電阻R831到輸出端XMIC_0。
[0077]麥克風切換開關芯片U545的COM腳輸出的切換后音頻信號經過濾波電感L530后，由輸出端MIC_0經過隔直流電容C888后輸入到運算放大器U544A的3號腳，經過運算放大器U544A的放大緩沖之后由運算放大器U544A的I號腳輸出，再經過隔直流電容C889后到輸出端XMIC_0。
[0078]第二部分電路包括有電容C895、C896、C897、C898、C899，運算放大器U544B，電阻R838、R839、R840、R841、R842、R843 ;運算放大器 U544B 為 NJM2746V 芯片，電容 C895 為隔直流電容，U544B的5號腳與電容C895連接，在電容C895與U544B的5號腳之間還連接有電阻R839，所述電阻R839的另一端分為兩路，一路通過電容C898接地，另一路通過電阻R840接電；U544B的6號腳分為兩路，一路通過電阻R841與U544B的7號腳連接，另一路則通過電阻R843、C899接地；U544B的7號腳通過電容C896、電阻R838到輸出端XMIC_1。
[0079]第二部分電路的輸入端MIC_1通過測試點TP24連接到麥克風切換開關芯片U545的JACK_MIC_0_NC腳，而輸入端MIC_1經過隔直流電容C895后輸入到運算放大器U544B的5號腳，經過運算放大器U544B的放大緩沖之后由運算放大器U544B的7號腳輸出，再經過隔直流電容C896后到輸出端XMIC_1，并輸入到音頻降噪處理芯片。
[0080]如圖1所示，圖1為本發明音頻降噪處理芯片的電路原理圖。上述音頻輸入電路和音頻放大緩沖電路均為音頻降噪處理芯片的外圍電路，其中音頻降噪處理芯片為CM6571芯片，CM6571作為一顆自動回音消除的處理核心，采用語音處理技術，應用在語音和音樂等通訊方面，能有效降低環境噪音(ENC)，具備遠距離智能語音捕獲(SVC)，語音強化(HDVOICE)，背景噪音消除(AEC)，遠距離錄音(LDR)等功能。
[0081]其中音頻降噪處理芯片包括有時鐘接口、USB接口、電源接地接口、音頻接口、雙通道I2S DAC接口、雙通道I2S接口、數字麥克風接口、雙通道I2S ADC接口、S/PDIF I/O接口、可編程1部分、主串行總線接口和設置引腳部分。
[0082]上述時鐘接口包括有12MHz晶體輸入腳XTAL_1、12MHz晶體輸出腳XTAL_0和時鐘輸入腳D_CLK_IN。USB接口包括有USB_DM腳和USB_DP腳，均為USB2.0數據接口，其中通過該USB接口可以與CPU連接，所述CPU對應為與CM6571進行數據通信的中央處理器芯片。電源接地接口包括有5V數字電路電源DV50、1.8V電源VCC1810、+3.3V輸出XV33、數字地GND1810/GND310.5V 模擬電源 AV50、模擬地 AGND、+3.5V 供電電壓 XV35_DAC、+3.5V 參考電壓XV35_ADC、+3.5V驅動電壓XV35_DRIVER、接濾波電容D_XV24_DA、模擬地D_AGND、模擬電源D_AVDD、參考電壓，電容接地D_XVREF、數字電源D_DVDD、PLL電源，電容接地D_XV1.2、數字地D_DGND。音頻接口包括有共模輸入信號參考腳XACREFL/XACREFR、左通道麥克風輸入腳XMICL、右通道麥克風輸入腳XMICR、模擬麥克風I差分輸入腳D_MIC1_N、模擬麥克風O差分輸入腳D_MIC0_N、模擬麥克風I差分輸入腳D_MIC1_P、模擬麥克風O差分輸入腳D_MIC0_P、左通道線路輸入腳XLINL、右通道線路輸入腳XLINR、麥克風基準電壓2.75V腳XMICBIAS2及XMICBIAS1、參考電壓電容接地腳XVAG、控制模擬電壓輸出腳XVOLADJ、左通道線路輸出腳XLN0UTL、無電容線路輸出腳XL0C0M、右通道線路輸出腳XLN0UTR、輔助差分輸入P腳D_AUXIN_P、輔助差分輸入N腳D_AUXIN_N。雙通道I2S DAC接口包括有I2S主時鐘腳DAC_MCLK, I2S位時鐘腳DAC_BCLK、I2S串行數據腳DAC_D0UT、I2S左/右時鐘腳DAC_LRCK、數據輸入腳DAC_DIN。雙通道I2S接口包括有I2S位時鐘D_I2S_BCLK、I2S數據輸入D_I2S_D1、I2S左/右時鐘D_I2S_LRCK、2S串行數據D_I2S_D0。數字麥克風接口包括有數字麥克風時鐘輸入腳D_DM0_CLK、數字麥克風時鐘輸出腳D_DMI_CLK、數字麥克風數據輸入腳D_DMI_DAT、數字麥克風數據輸出腳0_01?_0八1'。雙通道I2S ADC接口包括有模數轉換數據輸出腳ADC_D0UT、I2S左/右時鐘腳ADC_LRCK、I2S串行數據輸入腳ADC_DIN、I2S位時鐘腳ADC_BCLK、I2S 主時鐘腳 ADC_MCLK。S/PDIF I/O 接口包括有 S/PDIF 發送腳 SPDIF_0 ;可編程 1部分包括有通用可編程I/O腳GP10_10?GP10_18 ;主串行總線接口包括有2線主串行數據腳 I2C_SDAT_0、2 線串行時鐘腳 I2C_SCLK_0、I2C 時鐘腳 D_I2C_CLK_1、I2C 數據腳 D_I2C_DAT_1 ;設置引腳包括有關機狀態腳H)SW、測試腳TESTJK測試腳D_TEST_1、工作模式選擇腳 D_MSEL_0、復位引腳 D_RSTN。
[0083]其中經過音頻放大緩沖電路放大緩沖之后的麥克風MICl音頻信號經過輸出端XMIC_0后輸入到左通道麥克風輸入腳XMICL ;經過音頻放大緩沖電路放大緩沖之后的麥克風MIC_C0N1音頻信號經過輸出端XMIC_1后輸入到右通道麥克風輸入腳XMICR ;音頻降噪處理芯片對輸入的兩路音頻信號通過模擬麥克風和數字麥克風接口陣列消除噪音，并通過ICA算法進行盲源分析，分離出穩態噪聲和非穩態噪聲，進行語音提取和分離，并將提取和分離的語音信號經過音頻降噪處理芯片的左通道線路輸出腳XLN0UTL、右通道線路輸出腳XLN0UTR輸出到濾波電路。
[0084]其中本發明中采用的音頻降噪處理芯片CM6571采用雙麥克風陣列消除噪音，利用ICA算法進行盲源分析，麥克風MICl、麥克風MIC_C0N1這兩個麥克風收到的遠場噪聲幅度是基本一樣的，而對近場聲源，收到的幅度就相差很大，通過算法分離就可以得到比較好的效果。另外噪聲分為穩態噪聲和非穩態噪聲，對于穩態噪聲，在頻域上進行功率譜的疊力口，然后濾波來消除，對于非穩態噪聲，不同位置上的兩個麥克風，對接收到的信號進行處理，通過其相位，幅度，頻率，信噪比等的不同特征，分離出所有不希望得到的穩態噪聲和非穩態噪聲，就可以實現去噪，生源定位和跟蹤，語音提取和分離，從而提高嘈雜環境下的語音質量。
[0085]如圖4所示，圖4為本發明濾波電路的電路原理圖。其中該濾波電路包括有輸入端 L0UT_L_0UT、L0UT_R_0UT,濾波電感 L546、L547,隔直流電容 C942、C943、C944、C945,電阻R923、R924。輸入端L0UT_L_0UT與濾波電感L546之間連接有隔直流電容C943，所述隔直流電容C943接地；濾波電感L546與C944連接，且在二者之間連接有電阻R924，通過電阻R924接地；輸入端L0UT_R_0UT與濾波電感L547之間連接有隔直流電容C942，且該隔直流電容C942接地；濾波電感L547與C945連接，且在二者之間連接有電阻R923，通過電阻R923接地。
[0086]經過音頻降噪處理芯片降噪處理后，提取和分離的語音信號經過左通道線路輸出腳XLN0UTL，由輸入端L0UT_L_0UT輸入到濾波電感L546進行濾波處理后，再經過隔直流電容C944由L0UT_L端輸出；經過音頻降噪處理芯片降噪處理后，提取和分離的語音信號經過右通道線路輸出腳XLN0UTR，由輸入端L0UT_R_0UT輸入到濾波電感L547進行濾波處理后，再經過隔直流電容C945由L0UT_R端輸出。
[0087]如圖5所示，圖5為本發明功率放大電路的電路原理圖。其中本實施例功率放大電路，包括隔直流電容 C875、C876、C879、C880、C881、C882、C883、C884、C886，功率放大芯片 U543,濾波電感 L531、L533、L534、L535、L536,電阻 R819、R820、R823、R826,功率放大芯片U543為NS4251芯片。隔直流電容C875通過電阻R820與功率放大芯片U543的8號腳INNA連接，U543的電源腳VDD1、VDD2通過L534連接到VDDSW，且VDD1、VDD2還通過C881、C882接地；U543的VREF腳通過C883接地，HP-1N腳與電阻R823連接；隔直流電容C876通過電阻R826與功率放大芯片U543的13號腳INNB連接。
[0088]功率放大芯片U543的VONA腳和VOPA腳構成一組輸出信號到喇叭，其中VONA腳通過濾波電感L531輸出到喇叭，且在濾波電感L531與喇叭之間連接有電容C879，該電容C879接地；U543的VOPA腳通過濾波電感L533輸出到喇叭，且在濾波電感L533與喇叭之間連接有電容C880，該電容C880接地。其中經過濾波電路濾波后由L0UT_I^^輸出的語音信號經過隔直流電容C875后輸入到功率放大芯片U543，經過功率放大芯片U543放大后為一組音頻信號分別經過濾波電感L531、L533后輸出到喇叭。
[0089]功率放大芯片U543的VONB腳和VOPB腳構成另外一組輸出信號到喇叭，其中VONB腳通過濾波電感L535輸出到喇叭，且在濾波電感L535與喇叭之間連接有電容C884，該電容C884接地；U543的VOPB腳通過濾波電感L536輸出到喇叭，且在濾波電感L536與喇叭之間連接有電容C886，該電容C886接地。經過濾波電路濾波后由L0UT_R端輸出的語音信號經過隔直流電容C876后輸入到功率放大芯片U543，經過功率放大芯片U543放大后為另一組音頻信號分別經過濾波電感L535、L536輸出到喇叭。
[0090]由于通常情況下用戶的正常語音頻率為2?20Khz，而超出或低于該范圍的音頻信號均可視為環境噪音。本電路通過使用雙MIC環境噪音消除技術，可消除噪音達30dB以上，也可以提供回音消除與單MIC噪音降低功能，使用者在嘈雜的環境下也可以得到清晰的語音通話或錄制效果。
[0091]以上是對本發明音頻降噪電路的說明，下面將結合附圖6?9對采用上述音頻降噪電路的一種智能終端機進行說明。
[0092]本發明還提供了一種智能終端機，其主要用于教育領域，其主要針對目前教學用智能終端設備存在音頻信息環境噪音多、音頻質量不高，學習不能實現實時同步反饋，互動性差，學習效果不好的問題。
[0093]本發明針對現有技術進行了改進，主要包括有主機I和高拍儀。
[0094]其中所述主機I包括有底殼11和中框14，底殼11和中框14之間固定安裝有主板12、液晶屏13和觸控屏15，所述主板12上設置有主板電路，該主板電路包括有上述音頻降噪電路和CPU芯片，所述CPU與所述音頻降噪電路中CM6571芯片通過USB接口連接。所述觸控屏15為電容電磁復合式雙層觸摸屏，上層為電容屏，下層為電磁屏。
[0095]主板12上還設置有電池121、3G模塊、SIM卡槽、IC卡插槽124和磁卡磁頭123，所述3G模塊、SIM卡槽、IC卡插槽124和磁卡磁頭123均與主板電路連接，主板電路與電池121連接,通過電池121供電；磁卡磁頭123用于讀取磁卡磁條信息，IC卡插槽124用于插IC卡,讀取IC卡信息。本發明通過IC卡插槽和磁卡磁頭可實現銀行卡的刷卡,便于教學培訓機構的現場繳費，同時也可通過發放會員卡，實現刷卡簽到、會員管理目的。
[0096]主板12上設置有FPC連接器122，通過該FPC連接器122可與液晶屏13連接。
[0097]底殼11后端設置有一個開口槽111，中框14的后端設置有一個容置槽2，該容置槽2對應位于所述開口槽111中，且在所述開口槽111中還設置有一個可翻轉打開的翻轉蓋板3，所述翻轉蓋板3翻轉后可與容置槽2對應形成一個密封腔。底殼11的后端還設置有一個插孔112,該插孔112中可對應固定電磁筆7,該電磁筆7內置有控制電路、電磁筆感應模塊和供電電池，所述控制電路與電磁筆感應模塊及供電電池電連接，一端為電磁筆尖，另一端激光筆端，電磁筆中部設有降噪話筒，降噪話筒連接控制電路，所述控制電路設有藍牙模塊，用于傳輸聲音信號，該電磁筆不僅可以直接在觸摸屏上書寫，同時拿在手里可充當話筒和激光遙控器使用。
[0098]在底殼11的底部還設置有一個用于固定3G模塊的卡蓋115，另外為了達到較好的視角，在底殼11后端底部設置有一個后支撐墊114，前端底部設置有一個前支撐墊113，以使整個主機I處于一定傾斜角度，方便用戶觀看使用。
[0099]高拍儀，設置于上述容置槽2中，其包括有主支架4、副支架5和拍照桿6，所述主支架4 一端通過轉軸件41與固定安裝在容置槽2中的連接件42轉動連接，另一端則通過第一垂直轉軸54與副支架5 —端活動連接。
[0100]副支架5包括副支架上蓋51、副支架下蓋52以及安裝在副支架上蓋51、副支架下蓋52之間的線路板53，該線路板53通過設置于主支架4內的線路與主板12上的主板電路連接。
[0101]拍照桿6包括拍照桿上蓋61、拍照桿下蓋62以及安裝在拍照桿上蓋61、拍照桿下蓋62之間的攝像模塊63和麥克風，所述攝像模塊63與所述線路板53電性連接，且所述攝像模塊63上設置有攝像頭631。
[0102]由于副支架5的一端通過第一垂直轉軸54與主支架4活動連接。副支架5可繞第一垂直轉軸54垂直于主支架4打開或合攏，當打開時，副支架5與主支架4垂直，且副支架5可繞第一垂直轉軸54在水平面內旋轉；當合攏時，副支架5與主支架4重疊(見圖6、圖7)。
[0103]副支架5的另一端通過一個水平轉軸65和第二垂直轉軸64與拍照桿6活動連接，拍照桿6可繞第二垂直轉軸64垂直于副支架5打開或合攏，當打開時，拍照桿6可與副支架5打開至同一水平位置，二者處于同一水平線上；當合攏時，副支架5與拍照桿6對應重疊(見圖6、圖7)。
[0104]拍照桿6與副支架5之間還安裝有一個水平轉軸65，當拍照桿6相對于副支架5打開時，二者處于同一水平線上，此時在垂直方向上轉動拍照桿6，拍照桿6可繞水平轉軸65轉動，對應將拍照桿6上安裝有攝像頭631和麥克風的一端朝向用戶(見圖8)。
[0105]當副支架5、主支架4以及拍照桿6三者處于合攏狀態時，副支架5和拍照桿6與主支架4對應重疊，此時轉動主支架4，其繞轉軸件41轉動，可對應容置于容置槽2中，對應將翻轉蓋板3轉動到閉合狀態，此時從外部看，本發明智能終端機為一個平板電腦。
[0106]當翻轉蓋板3處于打開狀態時，可將高拍儀從容置槽2中取出，并對應按照如圖6?8所示的方式將其打開至需要工作的狀態。
[0107]另外，本發明可通過設置的電磁筆7對整個智能終端機進行操作，以實現教學。通過電磁筆可以極大方便老師與學生在線互動，老師的白板可以遠程廣播給學生；而采用的高拍儀可以方便老師為學生實時答疑，學生不清楚的題目可以直接通過高拍儀拍照上傳，同時也方便了師生的在線互動。
[0108]本發明所述的智能終端機采用了音頻降噪電路，采用兩個麥克風采集音頻信號，一個安裝在主機上，一個安裝在拍照桿上，通過這兩個麥克風先吸收周邊聲音，然后輸入到音頻降噪電路中采用音頻算法分辨出離設備最近的聲音，比如60CM-300CM的距離采集和分辨人聲音波長，從而判斷靠近距離的音頻信號為用戶的語音，從而起到降低噪音的效果。
[0109]比如以直徑3米為基礎，采集3米內的聲音，加以處理就可以分辨出人的聲音波長，最后處理收集到設備里，而3米外的聲音則以雜音處理掉。
[0110]以上是對本發明采用了音頻降噪電路的智能終端機的說明，下面將結合附圖10?12對采用該智能終端機通過網絡的教學系統進行說明。
[0111]該教學系統主要包括有至少兩臺智能終端機，其中一臺為教學終端，其他為學習終端。其中所述智能終端機采用頂X6主板，IMX6主板內置Android系統和系統優化單元，系統優化單兀可對 Bootloader、Linux kernel>Android Init 進程啟動和 Android Server服務啟動進行優化，其集成有包括由拾音器、AEC回音消除模塊、音頻放大器、外接揚聲器或耳機組成的音頻單元；由高拍儀攝像頭、視頻編解碼器組成的視頻單元；由觸摸屏、電磁筆、LINE-1N接口、USB接口組成的輸入單元；由觸摸屏、HDMI接口組成的顯示單元；由閃存、儲存器、TFT卡插槽組成的存儲單元；由磁條讀寫、IC讀寫、數據解碼及加密處理芯片組成的刷卡單元以及由RJ45接口、WIFI模塊、3G PC1-E模塊組成的通信單元。
[0112]本發明教學系統還包括有一后臺服務器，通過該后臺服務器可存儲教學終端錄制上傳的課程信息，并通過錄制課程的ID和時間戳與該課程信息進行匹配。所述后臺服務器上部署有Cent0S6.4或以上系統，使用Mysql數據庫，用于智能終端機互動數據包括音頻、視頻和文本文件的存儲，形成目錄和索引，用于讀取及調用，還儲存系統運行產生的包括事件信息、登錄信息、日志信息，用于課件編輯管理系統對課件的上傳、管理。
[0113]其中所述教學終端、學習終端及后臺服務器之間通過網絡連接，三者之間可通過RJ45接口實現有線通信，或通過WIFI模塊、3G PC1-E模塊及4G模塊等實現無線網絡通信。所述教學終端用于對教師課程進行錄制，并對應以數據流和音頻流的方式上傳保存在后臺服務器中；所述學習終端用于獲取錄制課程的ID，并對應從后臺服務器中讀取與時間戳對應的數據流和音頻流。所述數據流為教學終端在教師多媒體課堂中錄制的講課時間和動作信息；所述音頻流為教學終端在教師多媒體課堂中錄制的課堂時間和語音信息。
[0114]另外，該系統還包括有一臺與所述教學終端通信連接的放映設備。所述放映設備采用投影儀和屏幕或者是寬屏顯示器，用于課堂教學時，教師控制終端機通過HDMI接口連接所述放映設備，將終端機的觸摸屏內容放映出來。
[0115]本系統還包括有教師PC端，教師通過PC端課登錄所述的后臺服務器，下載安裝課件編輯器，該編輯器源碼采用C&C++方式進行開發，基于OfficdOlOWord版本進行多選題、單選題、判斷題的添加和編輯，然后上傳至后臺服務器，形成試題課件和課件解析結果以XML文檔保存在服務器；所述智能終端機利用課件解析的信息對課件進行分割并生成SWF題目文件，在觸摸屏上進行顯示，而答案的智能評判則是學生做完后的答案和服務器端預存的答案進行比對，在答題結束后可自動進行成績統計，以方便隨堂練習或測試。
[0116]本發明智能終端機包含有3G PC1-E模塊，該模塊中對應插入有SM卡，本系統可將學生使用的學習終端SIM卡通信號碼與該學生家長的手機號碼相互綁定，而學生端使用家長姓名及手機號碼在服務器注冊個人檔案賬號，家長通過自己的姓名及手機號碼可登陸服務器，通過將服務器與家長登陸信息相對比，可實現登陸該學生個人檔案賬號，以使家長能夠隨時了解該學生在校上課情況及成績軌跡。
[0117]本系統擺脫了由固定課室、講臺、教案、課本、黑板、粉筆等組成的傳統教學系統及方式，實現現代化的互聯網互動式的教學方式，擺脫了時空的限制，通過數據庫儲存電子課本，實現減輕了攜帶沉重的教材課本的負擔，提高了教學效率，互動性和趣味性。本發明的智能終端機設計輕便、小巧方便攜帶，有效地解決了現有電教室教學系統，原有臺式電腦機柜笨重、占用空間大、設備多、布線復雜、操作不便、排除故障難的問題。本發明設有HDMI接口連接放映設備和觸摸屏的設計，實現電磁筆直接在觸摸屏上編寫，替代電腦輸入鍵盤和黑板的書寫，操作更為方便快捷，有利于提高教學質量和效率。本發明通過3G PC1-E模塊插入SM卡，實現連接3G移動網絡，通過移動運營商可實現與家長智能手機終端進行綁定，通過登錄服務器學生個人檔案賬號，查看老師后臺上傳至服務器數據庫里的學生成績統計及作業上課情況，實現隨時隨地了解子女在學校的學習情況。
[0118]以上是對本發明智能終端機網絡教學系統的描述，下面將結合附圖13對采用智能終端機進行網絡教學方法做進一步描述，其中本發明基于網絡的教學方法，包括有如下步驟:
[0119]首先建立教學終端、學習終端以及后臺服務器之間的通信連接，所述通信連接包括有線網絡連接以及WIF1、3G、4G無線網絡連接。
[0120]接著通過教學終端錄制教師課程，并對應以數據流和音頻流的方式上傳保存在后臺服務器中；其中通過教學終端錄制教師課程時，需要同時設置與該錄制課程對應的ID。
[0121]然后學習終端對應從后臺服務器獲取錄制課程的ID，并對應從后臺服務器中讀取與時間戳對應的數據流和音頻流。
[0122]學習終端通過后臺服務器反饋信息到教學終端，教學終端針對該反饋信息對應進行解答，其中所述反饋信息包括學習終端建立的電子文本文檔或通過高拍儀攝像頭掃描的手寫紙質文檔。教學終端主動發起提問，要求指定學習終端進行回答，并在其回答結束后給予反饋；或者教學終端主動發起提問，學習終端進行反饋響應，且在教學終端做出選擇后，被選擇的學習終端進行回答，且在回答結束后教學終端給予反饋。
[0123]本發明智能終端機可基于互聯網開發課前備課、課堂教學、課后輔導和遠程教育等應用。課前備課，教師通過帶有Android操作系統的智能終端機進行備課，啟動智能終端機，按需求建立Word、PPT文檔編輯課件，或者通過高拍儀攝像頭掃描手寫紙質教案；課堂教學，教師使用教學終端機，學生使用學習終端機，教學終端機和學習終端機之間通過WIFI模塊或RJ45連接網線建立網絡連接，其采用TCP/IP多播協議實現主從控制，所有子控制終端機同步顯示主控制終端機界面，實現多屏同步授課；課堂授課步驟可云端同步接入學習終端機，學習終端機通過所述通信單元連接互聯網，實現與所述后臺服務器網絡連接，通過網絡登錄遠程教育應用單元，對課程進行預約，通過教師端的教學終端機確認，實現遠程同步接收教師教學終端機通過高拍儀攝像頭、拾音器采集的視頻和音頻信號，和觸摸屏內容同步到服務器數據庫，從而實現學習終端機同步學習或后續回顧學習的目的；互動交流，通過教學終端機解除多屏同步，所有學習終端機為獨立個體，學習終端機之間仍可進行網絡連接，將學生分為若干討論組進行互動，隨堂作業的自由交流討論；實時問答，學生通過電子舉手按鍵，教學終端機接收有意愿回答問題的學生座位列表，教師選擇學生回答，通過教學終端機授權所有其他學習終端機同步顯示該學習終端機的界面，如果回答錯誤，教師返回有意愿回答問題的學生座位列表，重新選擇學生回答，如果回答正確，則進入下一個問題。
[0124]對于學習終端而言，學生可啟動終端機，并登錄服務器下載教師上傳到服務器的作業文檔；并直接在觸摸顯示屏手寫輸入答案內容，或者在紙質作業本上書寫，然后通過高拍儀攝像頭掃描形成文檔上傳至服務器。其具體使用方式如下:首先教師和學生使用各自的終端機用個人身份信息通過網絡在后臺服務器注冊，該注冊信息與數據庫儲存的信息進行匹配完成后，才能確認注冊完成；之后學生登錄網絡進入到后臺服務器中的互動答疑應用單元，并通過觸摸屏編寫問題或通過高拍儀掃描書寫的問題，完成問題文件上傳至后臺服務器，之后則在互動答疑應用單元查看教師列表，并點擊查看教師詳情，然后選擇教師進行求解；而教師則使用教學終端，登錄后臺服務器中的互動答疑單元模塊，查看待答問題列表，然后選擇問題，使用觸摸屏、電磁筆編寫或高拍儀掃描等方式書寫文本，或采用高拍儀錄制解答的音、視頻文件，完成答案上傳；最后學生則查看已回答的問題列表，下載并查看問題的詳情及回放答案。
[0125]綜上所述，本發明通過對教師在線課堂的多媒體(分題多媒體白板講解、答題智能成績統計、課后音頻討論及發言等)講課、課堂發言音頻系統進行實時錄制，學生通過遠程試題輔導系統或在線講課系統的課堂回顧功能，實現了對錄制課程的點播回顧。
[0126]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種音頻降噪電路，其特征在于，包括:音頻輸入電路、音頻放大緩沖電路、音頻降噪處理芯片、濾波電路和功率放大電路。
2.如權利要求1所述的音頻降噪電路，其特征在于，包括: 音頻輸入電路，包括有麥克風MICl、麥克風MIC_C0N1和輸入切換電路，所述輸入切換電路包括有輸入麥克風切換開關芯片U545 ;所述麥克風MICl與麥克風切換開關芯片U545的JACK_MIC_0_N0腳連接，麥克風MIC_C0N1與麥克風切換開關芯片U545的JACK_MIC_0_NC腳連接，麥克風MICl和麥克風MIC_C0N1用于將采集到的包含有噪音的音頻信號輸入到輸入切換電路，并通過麥克風切換開關芯片U545進行切換處理后從COM腳輸出，且從COM腳輸出的切換后音頻信號經過濾波電感L530后到輸出端MIC_0 ； 音頻放大緩沖電路，包括有對麥克風MICl和麥克風MIC_C0N1輸入的音頻信號分別進行放大緩沖的電路，其中對麥克風MICl輸入音頻信號進行放大緩沖的電路包括有電容C888、C889、C890、C891、C892、C893，運算放大器 U544A,電阻 R831、R832、R833、R834、R835和R836 ;麥克風切換開關芯片U545的COM腳輸出的切換后音頻信號經過濾波電感L530后，由輸出端MIC_0經過隔直流電容C888后輸入到運算放大器U544A的3號腳，經過運算放大器U544A的放大緩沖之后由運算放大器U544A的I號腳輸出，再經過隔直流電容C889后到輸出端XMIC_0 ;對麥克風MIC_C0N1輸入音頻信號進行放大緩沖的電路包括有電容C895、C896、C897、C898、C899，運算放大器 U544B,電阻 R838、R839、R840、R841、R842、R843 ;輸入端MIC_1通過測試點TP24連接到麥克風切換開關芯片U545的JACK_MIC_0_NC腳，而輸入端MIC_1經過隔直流電容C895后輸入到運算放大器U544B的5號腳，經過運算放大器U544B的放大緩沖之后由運算放大器U544B的7號腳輸出，再經過隔直流電容C896后到輸出端XMIC_1 ； 音頻降噪處理芯片，包括有時鐘接口、USB接口、音頻接口、雙通道I2SDAC接口、雙通道I2S接口、數字麥克風接口和雙通道I2S ADC接口 ；所述時鐘接口包括有12MHz晶體輸入腳XTAL_1、12MHz晶體輸出腳XTAL_0和時鐘輸入腳D_CLK_IN ;所述USB接口包括有USB_DM腳和USB_DP腳；所述音頻接口包括有共模輸入信號參考腳XACREFL/XACREFR、左通道麥克風輸入腳XMICL、右通道麥克風輸入腳XMICR、模擬麥克風I差分輸入腳D_MIC1_N、模擬麥克風O差分輸入腳D_MIC0_N、模擬麥克風I差分輸入腳D_MIC1_P、模擬麥克風O差分輸入腳D_MIC0_P ;所述雙通道I2S DAC接口包括有I2S主時鐘腳DAC_MCLK、I2S位時鐘腳DAC_BCLK、I2S串行數據腳DAC_D0UT、I2S左/右時鐘腳DAC_LRCK、數據輸入腳DAC_DIN ;所述雙通道I2S接口包括有I2S位時鐘D_I2S_BCLK、I2S數據輸入D_I2S_D1、I2S左/右時鐘D_I2S_LRCK、2S串行數據D_I2S_D0 ;所述數字麥克風接口包括有數字麥克風時鐘輸入腳D_DM0_CLK、數字麥克風時鐘輸出腳D_DMI_CLK、數字麥克風數據輸入腳D_DMI_DAT、數字麥克風數據輸出腳D_DM0_DAT ;所述雙通道I2S ADC接口包括有模數轉換數據輸出腳ADC_D0UT、I2S左/右時鐘腳ADC_LRCK、I2S串行數據輸入腳ADC_DIN、I2S位時鐘腳ADC_BCLK、I2S主時鐘腳ADC_MCLK ;其中經過音頻放大緩沖電路放大緩沖之后的麥克風MICl音頻信號經過輸出端XMIC_0后輸入到左通道麥克風輸入腳XMICL ;經過音頻放大緩沖電路放大緩沖之后的麥克風MIC_C0N1音頻信號經過輸出端XMIC_1后輸入到右通道麥克風輸入腳XMICR ;音頻降噪處理芯片對輸入的兩路音頻信號通過模擬麥克風和數字麥克風接口陣列消除噪音，并通過ICA算法進行盲源分析，分離出穩態噪聲和非穩態噪聲，進行語音提取和分離，并將提取和分離的語音信號經過音頻降噪處理芯片的左通道線路輸出腳XLNOUTL、右通道線路輸出腳XLN0UTR輸出； 濾波電路，包括輸入端L0UT_L_0UT、L0UT_R_0UT,濾波電感L546、L547，隔直流電容C944、C945;經過音頻降噪處理芯片降噪處理后，提取和分離的語音信號經過左通道線路輸出腳XLN0UTL，由輸入端L0UT_L_0UT輸入到濾波電感L546進行濾波處理后，再經過隔直流電容C944由L0UT_L端輸出；經過音頻降噪處理芯片降噪處理后，提取和分離的語音信號經過右通道線路輸出腳XLN0UTR，由輸入端L0UT_R_0UT輸入到濾波電感L547進行濾波處理后，再經過隔直流電容C945由L0UT_R端輸出； 功率放大電路，包括隔直流電容C875、C876，功率放大芯片U543，濾波電感L531、L533、L535、L536，經過濾波電路濾波后由L0UT_L端輸出的語音信號經過隔直流電容C875后輸入到功率放大芯片U543，經過功率放大芯片U543放大后為一組分別經過濾波電感L531、L533輸出到喇叭；經過濾波電路濾波后由L0UT_R端輸出的語音信號經過隔直流電容C876后輸入到功率放大芯片U543，經過功率放大芯片U543放大后為一組分別經過濾波電感L535、L536輸出到喇叭。
3.如權利要求2所述的音頻降噪電路，其特征在于，所述麥克風MIC1、麥克風MIC_C0N1輸入的語音信號中任意一路作為背景噪音的檢測信號，另外一路作為語音的檢測信號，且所述麥克風MIC1、麥克風MIC_C0N1處于距離為5?20CM的不同位置。
4.如權利要求2所述的音頻降噪電路，其特征在于，所述音頻降噪處理芯片為CM6571芯片；麥克風切換開關芯片U545為SGM3157YC6芯片；運算放大器U544A、U544B均為NJM2746V芯片、功率放大芯片U543為NS4251芯片。
5.如權利要求2所述的音頻降噪電路，其特征在于，所述音頻輸入電路通過音頻降噪處理芯片CM6571的USB接口 USB_DM和USB_DP與CPU連接。
6.一種智能終端機，其特征在于，包括: 一內設有如權利要求1?4所述的音頻降噪電路的主機(I)及一與該主機(I)連接的高拍儀。
7.如權利要求6所述的智能終端機，其特征在于， 所述主機(I)包括底殼(11)和中框(14)，底殼(11)和中框(14)之間固定安裝有主板(12)、液晶屏(13)和觸控屏(15)，所述主板(12)和液晶屏(13)通過FPC連接器(122)電性連接；所述底殼(11)后端設置有一開口槽(111)，中框(14)后端設置有一容置槽(2)，該容置槽(2)對應位于所述開口槽(111)中，且所述開口槽(111)中還設置有一可翻轉打開的翻轉蓋板(3)，所述翻轉蓋板(3)翻轉后可與容置槽(2)對應形成一密封腔； 所述高拍儀，設置于上述容置槽(2)中，其包括有主支架(4)、副支架(5)和拍照桿(6)，所述主支架(4) 一端通過轉軸件(41)與固定安裝在容置槽(2)中的連接件(42)轉動連接，另一端則通過第一垂直轉軸(54)與副支架(5) —端活動連接，所述副支架(5)可繞第一垂直轉軸(54)垂直于主支架(4)打開或合攏；所述副支架(5)的另一端通過一水平轉軸(65)和第二垂直轉軸￠4)與拍照桿(6)活動連接，所述拍照桿(6)可繞第二垂直轉軸(64)垂直于副支架(5)打開或合攏，且在拍照桿(6)處于打開狀態時繞水平轉軸(65)在水平方向翻轉。
8.如權利要求7所述的智能終端機，其特征在于，所述主板(12)上設置有電池(121)、3G模塊、SIM卡槽和包含音頻降噪電路的主板電路，所述3G模塊和SM卡槽通過主板電路與電池(121)連接。
9.如權利要求8所述的智能終端機，其特征在于，所述副支架(5)包括副支架上蓋(51)、副支架下蓋(52)以及安裝在副支架上蓋(51)、副支架下蓋(52)之間的線路板(53)，該線路板(53)通過設置于主支架(4)內的線路與主板(12)電性連接。
10.如權利要求9所述的智能終端機，其特征在于，所述拍照桿(6)包括拍照桿上蓋(61)、拍照桿下蓋(62)以及安裝在拍照桿上蓋(61)、拍照桿下蓋(62)之間的攝像模塊(63)和麥克風，所述攝像模塊￠3)與所述線路板(53)電性連接，且所述攝像模塊￠3)上設置有攝像頭￠31)。
11.如權利要求10所述的智能終端機，其特征在于，所述主板(12)上還設置有一用于插IC卡的IC卡插槽(124)和一用于讀取磁卡磁條信息的磁卡磁頭(123),所述IC卡插槽(124)和磁卡磁頭(123)均與主板電路連接。
12.如權利要求11所述的智能終端機，其特征在于，所述底殼(11)后端還設置有一插孔(112)，該插孔(112)中固定有電磁筆(7)。
13.如權利要求12所述的智能終端機，其特征在于，所述底殼(11)后端底部設置有一后支撐墊(I 14)，前端底部設置有一前支撐墊(113)。
14.一種基于網絡的教學系統,其特征在于,包括: 至少兩臺如權利要求6?13所述的智能終端機，其中一臺為教學終端，其他為學習終端; 一后臺服務器，用于存儲教學終端錄制上傳的課程信息，并通過錄制課程的ID和時間戳與該課程信息進行匹配； 其中所述教學終端、學習終端及后臺服務器之間通過網絡連接； 所述教學終端用于對教師課程進行錄制，并對應以數據流和音頻流的方式上傳保存在后臺服務器中； 所述學習終端用于獲取錄制課程的ID，并對應從后臺服務器中讀取與時間戳對應的數據流和音頻流。
15.如權利要求14所述的基于網絡的教學系統，其特征在于，所述教學終端、學習終端及后臺服務器之間通過無線或有線網絡通信連接。
16.如權利要求14所述的基于網絡的教學系統,其特征在于,還包括有一與所述教學終端通信連接的放映設備。
17.如權利要求14所述的基于網絡的教學系統，其特征在于，所述數據流為教學終端在教師多媒體課堂中錄制的講課時間和動作信息；所述音頻流為教學終端在教師多媒體課堂中錄制的課堂時間和語音信息。
18.一種基于網絡的教學方法，其特征在于，包括步驟: 51、通過教學終端錄制教師課程，并對應以數據流和音頻流的方式上傳保存在后臺服務器中； 52、學習終端對應從后臺服務器獲取錄制課程的ID，并對應從后臺服務器中讀取與時間戳對應的數據流和音頻流。
19.如權利要求18所述的基于網絡的教學方法，其特征在于，步驟SI之前包括: 建立教學終端、學習終端以及后臺服務器之間的通信連接，所述通信連接包括有線網絡連接以及WIF1、3G、4G無線網絡連接。
20.如權利要求18所述的基于網絡的教學方法，其特征在于，步驟SI中通過教學終端錄制教師課程時，同時設置與該錄制課程對應的ID。
21.如權利要求18所述的基于網絡的教學方法，其特征在于，步驟S2之后還包括有: 學習終端通過后臺服務器反饋信息到教學終端，教學終端針對該反饋信息對應進行解答，其中所述反饋信息包括學習終端建立的電子文本文檔或通過高拍儀攝像頭掃描的手寫紙質文檔。
22.如權利要求18所述的基于網絡的教學方法，其特征在于，教學終端主動發起提問，要求指定學習終端進行回答，并在其回答結束后給予反饋；或者教學終端主動發起提問，學習終端進行反饋響應，且在教學終端做出選擇后，被選擇的學習終端進行回答，且在回答結束后教學終端給予反饋。
【文檔編號】G06F1/16GK104363545SQ201410553620
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】盧啟偉 申請人:深圳市時尚德源文化傳播有限公司