麦克风阵列语音增强电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了麦克风阵列语音增强电路，包括第一滤波放大电路和第二滤波放大电路，第一滤波放大电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1和第一运算放大器U1，第二滤波放大电路包括第一电阻R1、第七可变电阻R7、第八可变电阻R8、第二电容C2和第二运算放大器U2。本实用新型采用两个滤波放大电路，能将麦克风阵列语音中的微弱电信号放大，从而获得清晰的声音信息。
【专利说明】
麦克风阵列语音増强电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及语音通信技术领域，特别是麦克风阵列语音增强电路。
【背景技术】
[0002]由于麦克风阵列在实际语音处理时具有良好的拾取语音能力及噪声鲁棒性，因此我们立项小组考虑用麦克风阵列来进行对语音的处理，实现更高质量的语音采集。
[0003]在目标语音的实际拾取过程中，不可避免会受到外界环境噪声的干扰。针对这种情况，通常采用增强语音、去除背景噪声的方法来改善系统性能。目前语音增强的方法很多，根据使用麦克风的数目可分为单麦克风系统和麦克风阵列系统。近20年来不少研究者提出了使用一个或两个麦克风来去除噪声，但由于实际环境噪声的复杂性均不能达到满意的消噪要求。而阵列信号处理采用广义旁瓣对消思想，即用“电子瞄准”的方式从声源位置获取较高品质的语音信号同时抑制其他说话人的声音及环境噪声，具有很好的空间选择性。由此麦克风阵列明显优于具有高方向性的单麦克风系统，使其成为20年来语音信号处理的一个重要分支，以及拾取语音时减小噪声和混响颇具前景的技术之一。如果系统的算法精简得当，麦克风阵列可应用于许多场合，如视频会议、机器人语音识别、车载系统环境、大型场所会议、助听装置等。
[0004]—般的麦克风拾取声音信号输出的电信号很微弱，一般差分峰值电压只有2mv，因此，尝尝会出现声音捕捉不清晰或噪音过大的现象出现。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种麦克风阵列语音增强电路，本电路采用两个滤波放大电路，能将麦克风阵列语音中的微弱电信号放大，从而获得清晰的声音信息。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:麦克风阵列语音增强电路，包括第一滤波放大电路和第二滤波放大电路，第一滤波放大电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容Cl和第一运算放大器Ul，第二滤波放大电路包括第一电阻Rl、第七可变电阻R7、第八可变电阻R8、第二电容C2和第二运算放大器U2，第四电阻R4的一端与VCC端相连，第四电阻R4的另一端与第一电容Cl相连，信号输入端依次通过第一电容Cl、第二电阻R2与第一运算放大器Ul的反相输入端相连，第一运算放大器Ul的同相输入端通过第三电阻R3接地，第一运算放大器Ul的反相输入端还通过第五电阻R5与第一运算放大器Ul的输出端相连，第一运算放大器Ul的输出端依次通过第二电容C2、第一电阻Rl与第二运算放大器U2的反相输入端相连，第二运算放大器U2的同相输入端与第七可变电阻R7的调阻端相连，第七可变电阻R7的一端接地，另一端与第二运算放大器U2的正电源端相连，第二运算放大器U2的反相输入端还通过第八可变电阻R8与第二运算放大器U2的输出端相连，第一电容Cl与第二电阻R2之间还通过第六电阻R6接地。
[0007]在本实用新型中，信号输入端通过第一电容Cl、第二电阻R2与第一运算放大器Ul的反相输入端相连，经过第一运算放大器Ul和第二运算放大器U2后，输出的信号为滤波放大后的高品质语音信号，该高品质语音信号明显优于高方向性的单麦克风系统，该麦克风阵列还具有自动探测定位，可在接收区域内追踪正在说话的人，有利于获取多个声源或移动声源，使用方便。
[0008]优选的，第一运算放大器Ul和第二运算放大器U2上均设有正电源端和负电源端，正电源端的电压为5V，负电源端的电压为-5V。
[0009]优选的，VCC端的电压为5V。
[0010]优选的，第七可变电阻R7的最大阻值为100K Ω。
[0011]优选的，第八可变电阻R8的最大阻值为50ΚΩ。
[0012]本实用新型的有益效果为:
[0013](I)采用两个滤波放大电路，能将麦克风阵列语音中的微弱电信号放大，从而获得清晰的声音信息；
[0014](2)具有空间选择特性，能为用户提供高品质的语音信号，其效果优于传统单麦克风系统；
[0015](3)具有自动探测定位，可在接收区域内追踪正在说话的人，有利于获取多个声源或移动声源，使用方便。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的电路结构图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0018]如图1所示，麦克风阵列语音增强电路，包括第一滤波放大电路和第二滤波放大电路，第一滤波放大电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容Cl和第一运算放大器Ul，第二滤波放大电路包括第一电阻Rl、第七可变电阻R7、第八可变电阻R8、第二电容C2和第二运算放大器U2，第四电阻R4的一端与VCC端相连，第四电阻R4的另一端与第一电容Cl相连，信号输入端依次通过第一电容Cl、第二电阻R2与第一运算放大器Ul的反相输入端相连，第一运算放大器Ul的同相输入端通过第三电阻R3接地，第一运算放大器Ul的反相输入端还通过第五电阻R5与第一运算放大器Ul的输出端相连，第一运算放大器Ul的输出端依次通过第二电容C2、第一电阻Rl与第二运算放大器U2的反相输入端相连，第二运算放大器U2的同相输入端与第七可变电阻R7的调阻端相连，第七可变电阻R7的一端接地，另一端与第二运算放大器U2的正电源端相连，第二运算放大器U2的反相输入端还通过第八可变电阻R8与第二运算放大器U2的输出端相连，第一电容Cl与第二电阻R2之间还通过第六电阻R6接地。
[0019]在本实用新型中，信号输入端通过第一电容Cl、第二电阻R2与第一运算放大器Ul的反相输入端相连，经过第一运算放大器Ul和第二运算放大器U2后，输出的信号为滤波放大后的高品质语音信号，该高品质语音信号明显优于高方向性的单麦克风系统，该麦克风阵列还具有自动探测定位，可在接收区域内追踪正在说话的人，有利于获取多个声源或移动声源，使用方便。
[0020]优选的，第一运算放大器Ul和第二运算放大器U2上均设有正电源端和负电源端，正电源端的电压为5V，负电源端的电压为-5V。
[0021]优选的，VCC端的电压为5V。
[0022]优选的，第七可变电阻R7的最大阻值为100K Ω。
[0023]优选的，第八可变电阻R8的最大阻值为50ΚΩ。
[0024]以上所述实施例仅表达了本实用新型的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.麦克风阵列语音增强电路，其特征在于，包括第一滤波放大电路和第二滤波放大电路，第一滤波放大电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容Cl和第一运算放大器Ul，第二滤波放大电路包括第一电阻Rl、第七可变电阻R7、第八可变电阻R8、第二电容C2和第二运算放大器U2，第四电阻R4的一端与VCC端相连，第四电阻R4的另一端与第一电容Cl相连，信号输入端依次通过第一电容Cl、第二电阻R2与第一运算放大器Ul的反相输入端相连，第一运算放大器Ul的同相输入端通过第三电阻R3接地，第一运算放大器Ul的反相输入端还通过第五电阻R5与第一运算放大器Ul的输出端相连，第一运算放大器Ul的输出端依次通过第二电容C2、第一电阻Rl与第二运算放大器U2的反相输入端相连，第二运算放大器U2的同相输入端与第七可变电阻R7的调阻端相连，第七可变电阻R7的一端接地，另一端与第二运算放大器U2的正电源端相连，第二运算放大器U2的反相输入端还通过第八可变电阻R8与第二运算放大器U2的输出端相连，第一电容Cl与第二电阻R2之间还通过第六电阻R6接地。2.根据权利要求1所述麦克风阵列语音增强电路，其特征在于，第一运算放大器Ul和第二运算放大器U2上均设有正电源端和负电源端，正电源端的电压为5V，负电源端的电压为-5V。3.根据权利要求1所述麦克风阵列语音增强电路，其特征在于，VCC端的电压为5V。4.根据权利要求1所述麦克风阵列语音增强电路，其特征在于，第七可变电阻R7的最大阻值为10K Ω。5.根据权利要求1所述麦克风阵列语音增强电路，其特征在于，第八可变电阻R8的最大阻值为50K Ω。
【文档编号】G10L21/0208GK205666067SQ201620537070
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】林江, 刘志刚, 彭俊逸, 林庆煌, 黄郁郁, 王馨茹
【申请人】东北大学秦皇岛分校