专利名称：一种用于会议系统的信号采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种信号采集装置，特别涉及一种用于会议系统的信号 采集装置。
背景技术：
科学技术的飞速发展，使人们拥有了前所未有的信息交互能力，传统的 通讯方式早已不能满足日益增长的交流需求，更不能满足现代化办公的需 求。应运而生的远程会议系统是一种现代化的办公系统，它能够把不同地点 任一会场的现场场景和语音互联起来，同时向与会者提供分享听觉和视觉的 空间，使各方用户有"面对面"交谈的感觉。同时网络技术和多媒体技术的 不断发展，也促进了远程会议系统的发展，使其广泛应用于企业和政府机关。
然而传统的会议系统多采用"手拉手"式结构，即每个位置有一个传声 器及其它附件，各单元串接到主控制器上，结构复杂。传统的视频会议系统 又常以人工手动控制摄像头的旋转和切换，效率低，成本高，而且很难使音 频信号与视频信号动态结合，实现音视频信号的同步。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是现有会议系统中的采集装置结构复杂、自动化 程度低的问题，从而提供了一种结构筒单、实现会议系统音频、视频信号自动 化采集的信号釆集装置。
本实用新型的目的是这样实现的
信号采集装置包括机架、摄像机、传声器阵列；该机架具有可旋转的第一、 第二表面；摄〗象机安装在第一表面，其用于捕获视频信号；传声器阵列安装在 第二表面，其具有被布置成阵列的至少两个传声器，其中每个传声器用于拾取音频并输出音频信号；以及分别与所述传声器和摄像机电连接的信号采集调节 系统，所述信号采集调节系统用于接收音频信号并形成声源位置信号，从而控 制旋转第一表面和/或第二表面。
与现有技术相比，本实用新型的信号采集装置，可在水平任意角度准确地 锁定发言人的方位，采集被锁定发言人的音频信号，同时引导摄像机向被锁定 发言人方向旋转，采集发言人的视频信号，实现音视频信号对同一发言人的同 步釆集，并且可以完成各采集单元之间的切换。本信号采集装置能够快速定位 聚焦音视频信号，实现了会议泉统音视频信号采集的自动化，提高了会议系统 的质量。
图1是本实用新型无底座的信号釆集装置的结构示意图。
图2是本实用新型有底座的信号釆集装置的结构示意图。
图3是本实用新型具两个传声器的传感器阵列的结构示意图。
图4是本实用新型具四个传声器的传感器阵列的结构示意图。
图5是本实用新型信号采集调节系统示意图。
图6是本实用新型拾音采集单元示意图。
图7是本实用新型声源定位模块示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图 并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。
请参阅图l至图7，本实用新型的一种用于会议系统的信号采集装置， 包括机架IO、摄像机20、传声器阵列30;该机架具有可旋转的第一、第二 表面；摄像机IO安装在第一表面，其用于捕获视频信号；传声器阵列20安 装在第二表面，其具有被布置成阵列的至少两个传声器，其中每个传声器拾音并输出拾音信号；以及分别与所述传声器和摄像机电连接的信号采集调节 系统40。
上述信号采集调节系统40用于接收拾音信号并形成声源位置信号，从 而控制旋转第一表面和/或第二表面。信号采集调节系统40包括依次连接的 信号采集模块41、声源定位模块42和运动控制模块43。
上述机架10包括第一、第二旋转台(12、 13)及导杆14;第一、第二旋 转台(12、 13)分别与导杆14活动连接，并围绕导杆14旋转；上述第一表面 为第一旋转台12的表面，第二表面为第二旋转台13的表面。第一、第二旋转 台(12、 13)垂直于导杆14的轴向方向，以确保在旋转过程中采集角度最佳。 使用时，将上述机架10的导杆14的底端固定在设有通孔的桌子上，使信号采 集装置垂直固定在桌面上。
为了适用于不同的会议场所及不受桌子条件的限制，机架10设置有底座 11，导杆14的底端固定在底座11上，这样信号采集装置适用于不同的会议场 所并可在桌子上适当调整信号采集装置位置使采集处于最佳获取状态。
上述第一、第二旋转台(12、 13)的表面分别设有控制第一、第二旋转台 (12、 13)旋转的驱动部。上述驱动部与一控制驱动部旋转的运动控制模块43 相连。
如图3所示，上述传声器阵列30包括基座31，基座31固定在第二旋转台 13上，传声器32固定在基座31上。传声器阵列30包括T字形的基座31和两 个传声器32,两个传声器32分别固定在T字形基座31的两个端部。上述基座 还可以设置为半圆形的杆部及支撑该半圆形杆部的支柱，传声器分别固定在半 圆形杆部的支柱的两端。
如图4所示，传声器阵列30包括基座31和四个传声器32;基座31包括 十字形固定部及支撑十字形固定部的支杆，传声器32分别固定在十字形固定部 的四个端部。上述基座还可设置为圆弧状固定部。
信号采集模块41分别与摄像机20和/或传声器阵列30电连接，用于采集 上述视频信号和/或拾音信号，并将上述拾音信号传输至声源定位模块42。上述声源定位模块42与信号采集模块41相连，接收音频信号、根据上述音频信 号形成声源位置信号，并传输至运动控制模块43;上述运动控制模块43与声 源定位模块42相连，接收上述声源位置信号、根据上述信号控制旋转第一表面 和/或第二表面。
信号釆集模块41包括与上述传声器阵列电30连接，用于采集音频信号的 拾音采集单元411;以及与摄像机20电连接，用于釆集视频信号的视频采集单 元412。
拾音采集单元411包括信号调理电路4111、 A/D转换电路4112、采集存储 器4113。信号调理电路4111与传声器32相连，并将传声器32拾取的音频信 号进行滤波，隔离和放大处理，产生第一定位参数信号；A/D转换电路4112接 收信号调理电路4111传送的第一定位参数信号，并根据此第一定位参数信号生 成第二定位参数信号；采集存储器4113与A/D转换电路4112相连，并将第二 定位参数信号储存在采集存储器4113中。上述第一定位参数信号为模拟量， 第二定位参数信号为数字量。
声源定位模块42包括预处理单元421、端点检测单元422、时延估计单 元423和定位估计单元424。
预处理单元421与采集存储器4114相连，并将釆集存储器4114存储的第 二定位参数信号转换为第一窄带信号；端点检测单元422接收预处理单元421 传送的窄带信号，并从中检测出该第一窄带信号的起始点和终止点，删除不含 语音信号的背景噪声和无声段，形成第二窄带信号；时延估计单元423接收端 点检测单元422传送的第二窄带信号，采用互功率i普相位法(CSP)计算两个传声 器拾取的音频信号经上述转换的第二窄带信号的时间差形成时延参数信号；定 位估计单元424接收时延估计单元423传送的时延参数信号，利用LMS算法迭 代处理时延参数信号形成声源位置信息。上述互功率谱相位法和LMS算法为本 领域技术人员的公知技术。
运动控制模块43与定位估计单元424相连，接收定位估计单元424的声源 位置信息，根据摄像机20所处位置控制调节第一驱动部带动第一旋转台旋转，以采集锁定发言人的视频信号；同时运动控制模块43还可以根据传声器阵列 30所处位置控制调节第二驱动部带动第二旋转台旋转，以采集锁定发言人的音 频信号。
本实用新型用于会议系统的信号采集装置，可在水平任意角度准确地锁定 发言人的方位，采集被锁定发言人的音频信号，同时引导摄像机向被锁定发言 人方向旋转，采集发言人的视频信号，实现音视频信号对同一发言人的同步采 集，并且可以完成各采集单元之间的切换。本信号采集装置能够快速定位聚焦 音视频信号，实现了会议系统音视频信号采集的自动化，提高了会议系统的质 量。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型 的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替 换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种用于会议系统的信号采集装置，其特征在于所述信号采集装置包括机架、摄像机、传声器阵列；该机架具有可旋转的第一、第二表面；摄像机安装在第一表面，其用于捕获视频信号；传声器阵列安装在第二表面，其具有被布置成阵列的至少两个传声器，其中每个传声器用于拾取音频信号并输出音频信号；以及分别与所述传声器和摄像机电连接的信号采集调节系统，所述信号采集调节系统用于接收音频信号并形成声源位置信号，从而控制旋转第一表面和/或第二表面。
2、根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于所述信号采集调节 系统包括信号采集模块、声源定位模块、运动控制模块；所述信号采集模块分别与摄像机和/或传声器阵列电连接，用于采集所述视 频信号和/或音频信号，并将所述音频信号传输至声源定位模块；所述声源定位模块与信号采集模块相连，接收拾音信号、根据所述音频信 号形成声源位置信号，并传输至运动控制模块；所述运动控制才莫块与声源定位模块相连，接收所述声源位置信号、根据所 述信号控制旋转第一表面和/或第二表面。
3、 根据权利要求2所述的信号采集装置，其特征在于所述信号采集模块 包括与所述传声器阵列电连接，用于采集音频信号的拾音采集单元；.以及与摄像机电连接，用于采集视频信号的视频采集单元。
4、 根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于所述机架包括第一、 第二旋转台及导杆；所述第一、第二旋转台分别与所述导杆活动连接，并围绕导杆旋转；所述第 一表面为第 一旋转台的表面，第二表面为第二旋转台的表面。
5、 根据权利要求4所述的信号采集装置，其特征在于所述机架包括底座， 所述导杆的底端固定在所述底座上。
6、 根据权利要求5所述的信号采集装置，其特征在于所述第一旋转台的 表面设有控制第一旋转台旋转的第一驱动部；所述第二旋转台的表面设有控制 第二旋转台旋转的第二驱动部；所述第一、第二驱动部与控制所述第一、第二 驱动部旋转的运动控制模块相连。
7、 根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于所述传声器阵列包 括基座，所述基座固定在第二旋转台上。
8、 根据权利要求7所述的信号采集装置，其特征在于所述传声器固定在 所述基座上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于会议系统的信号采集装置，包括机架、摄像机、传声器阵列；该机架具有可旋转的第一、第二表面；摄像机安装在第一表面，其用于捕获视频信号；传声器阵列安装在第二表面，其具有被布置成阵列的至少两个传声器，其中每个传声器用于拾取音频并输出音频信号；以及分别与所述传声器和摄像机电连接的信号采集调节系统，所述信号采集调节系统用于接收音频信号并形成声源位置信号，从而控制旋转第一表面和/或第二表面。与现有技术相比，本实用新型用于会议系统的信号采集装置能够快速定位聚焦音视频信号，实现了会议系统音视频信号采集的自动化，提高会议系统的质量。
文档编号H04N7/15GK201294577SQ20082021320
公开日2009年8月19日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者周俊东, 张言佳, 王进军 申请人:比亚迪股份有限公司