音视频设备及音视频系统的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域，具体涉及一种音视频设备及音视频系统。


背景技术：

2.随着技术的发展，远程音视频愈发成为当下会议场景的主流趋势之一，在各行各业如教育，医疗，政法等领域，催生出远程音视视频会议的需求，加速了远程音视频技术的发展，各种各样的远程音视频行业解决方案应运而生。然，相关技术中的音视频设备在播放音频时常常具有回声，从而导致播放声音时的音效不佳。


技术实现要素：

3.本技术第一方面提供了一种音视频设备，所述音视频设备包括：
4.视频设备，所述视频设备包括音响模块，所述音响模块用于将待播放音频信号转换为声音信号并进行播放；及
5.音频设备，所述音频设备与所述视频设备间隔设置，所述音频设备包括第一麦克风阵列及第一音频处理模块，所述第一麦克风阵列用于采集所述声音信号播放时背离用户的第一方向范围内的声音信号，以得到参考信号，所述第一音频处理模块与所述第一麦克风阵列电连接，用于禁止所述参考信号播放。
6.其中，所述音频设备还包括：
7.第二麦克风阵列，所述第二麦克风阵列用于采集所述声音播放时朝向用户的第二方向范围内的声音信号；
8.所述第一音频处理模块，还用于判断第二方向范围内的声音信号中是否存在与所述参考信号相同的声音分量，所述第一音频处理模块还与所述第二麦克风阵列电连接，用于将所述声音分量滤除，以使得所述声音分量不被播放。
9.其中，所述视频设备还包括：
10.通信模块，所述通信模块用于接收待播放网络音频信号；及
11.第二音频处理模块，所述第二音频处理模块与所述通信模块电连接，用于将所述待播放网络音频信号转换为所述待播放音频信号。
12.其中，所述第一麦克风阵列还用于采集用户说话时所述第一方向范围内的声音信号，以得到第二参考信号；
13.所述第二麦克风阵列还用于采集用户说话时所述第二方向范围内的声音信号，以得到原始声音信号；
14.所述第一音频处理器模块还用于将所述原始声音信号中消除所述第二参考信号以得到待传输音频信号；
15.所述第二音频处理模块与所述第一音频处理模块电连接，还用于将所述待传输音频信号转换成待传输网络信号；
16.所述通信模块用于将所述待传输网络信号输出。
17.其中，所述第一麦克风阵列及所述第二麦克风阵列围设成环形，所述第一麦克风阵列朝向第一方向范围，所述第二麦克风阵列朝向第二方向范围。
18.其中，所述视频设备还包括：
19.通信模块，所述通信模块用于接收待播放视频信号；及
20.显示屏，所述显示屏与所述通信模块电连接，用于接收所述待播放视频信号，并根据所述待播放视频信号播放视频。
21.其中，所述视频设备还包括：
22.摄像头，所述摄像头用于拍摄预设场合的视频，以得到所述待播放视频信号。
23.其中，所述音频设备包括：
24.封装壳，所述封装壳用于封装所述第一麦克风阵列及所述第一音频处理模块；
25.承载部，所述承载部用于承载所封装壳，用于放置在待固定物体上；及
26.吸附部，所述吸附部连接于所述承载部，用于吸附于待固定物体上。
27.其中，所述音频设备包括多个承载部，所述多个承载部间隔设置。
28.第二方面，本技术还提供了一种音视频系统，所述音视频系统包括如第一方面及第一方面任意实施方式所述的至少两个音视频设备，所述至少两个音视频设备通信连接。
29.通常情况下，背离用户的第一方向范围内的声音信号若被第一麦克风采集到且进行播放的话，则形成回声。在本技术实施方提供的音视频设备中，音频设备中的第一麦克风阵列将第一方向范围内的声音信号作为参考信号，并禁止所述参考信号播放，因此，可避免所述回声的产生，提高了所述音视频设备播放的声音的音效。此外，本技术音视频设备中用到的参考信号是第一麦克风阵列采集得到的，也可避免相关技术中取不到参考信号而没有办法工作的情况。
附图说明
30.图1为本技术一实施方式提供的音视频系统的示意图。
31.图2为本技术一实施方式提供的音视频设备的示意图。
32.图3为图2中音视频设备的电路框图。
33.图4为本技术一实施方式提供的音视频设备的电路框图。
34.图5为本技术另一实施方式提供的音视频设备的电路框图。
35.图6为本技术一实施方式提供的第一麦克风阵列及第二麦克风阵列封装在一起应用的示意图。
36.图7为本技术一实施方式提供的第一麦克风阵列及第二麦克风阵列的示意图。
37.图8为本技术另一实施方式提供的音视频设备的电路框图。
38.图9为本技术一实施方式提供的音频设备的结构图。
39.图10为本技术另一实施方式提供的音频设备的结构图。
具体实施方式
40.下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获
得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
41.需要说明的是，本技术中出现的术语“第一”、“第二”仅仅用于描述的目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是指两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.请参阅图1，图1为本技术一实施方式提供的音视频系统的示意图。所述音视频系统1包括至少两个音视频设备10，所述至少两个音视频设备10通信连接。所述至少两个音视频设备10设置于不同的地方，以进行视频电话会议等。在本实施方式中，以所述音视频系统1包括两个音视频设备10为例进行示意。其中一个音视频设备10设置于一个场合(在本实施方式中为房间a)，另外一个音视频设备10设置于另外一个场合(在本实施方式中为房间b)。为了方便示意，在图中一个音视频设备10标记为10a，另外一个音视频设备10标记为10b。
43.所述至少两个音视频设备10之间通信的方式可以为但不仅限于为通过音频服务器50及交换机30。在本实施方式中，其中一个音视频设备10通过交换机 30a、音频服务器50及交换机30b与另一个音视频设备10通信连接，并进行通信，以支持到远程视频会议。
44.在一实施方式中，所述音频服务器50可集成私有化云服务，通过网络与各场合进行网络打通，其目的在于接收和转发来自各场合的待传输音频信号及待传输网络信号，从而实现多房间的音频及视频的互联互通。
45.请一并参阅图2及图3，图2为本技术一实施方式提供的音视频设备的示意图；图3为图2中音视频设备的电路框图。所述音视频设备10包括视频设备110 及音频设备130。所述视频设备110包括音响模块111，所述音响模块111用于将所述待播放音频信号转换为声音信号并进行播放。所述音频设备130与所述视频设备110间隔设置。所述音频设备130包括第一麦克风阵列131及第一音频处理模块132。所述第一麦克风阵列131用于采集所述声音信号播放时背离用户的第一方向范围α(见图6)内的声音信号，以得到参考信号，所述第一音频处理模块132与所述第一麦克风阵列131电连接，用于禁止所述参考信号播放。
46.所述音响模块111为音响(也称为音箱)相关的设备，所述音响模块111 可将所述待播放音频信号转换为声音信号并进行播放。可以理解地，所述音响模块111将所述待播放音频信号转换为声音信号，并将所述声音信号进行播放时，所述声音信号的音量大于或等于预设音量，以使得使用所述音视频设备10 的用户能够清晰地听到所述声音信号。所述声音信号的音量大于或等于预设音量，相当于所述音响模块111为具有扩音功能的扩音设备。
47.所述第一麦克风阵列131包括多个麦克风，所述麦克风可以为但不仅限于为微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)麦克风。所述麦克风阵列中的所有的麦克风可被安装在一个电路板上，或者不同的电路板上。所述麦克风阵列中所有的麦克风的数量可以为但不仅限于为6个，当然，在其他实施方式中，所述麦克风的数量也可以为其他数量，比如10个等。在本实施方式中，以一个所述麦克风阵列中所包括的麦克风的数量为6个为例进行举例说明。所述第一麦克风阵列131包括多个麦克风，可使得所述第一麦克风阵列131 所能接收到的波束范围覆盖背离用户的第一方向范围α内的较多甚至所有的声音信号。
48.第一音频处理模块132中可集成有降噪算法，在与分离度算法的耦合下，可以有效定向滤除第一麦克风阵列131采集到的第一方向范围α内的声音信号，实现单方高品质音质
输出。
49.需要说明的是，所述第一方向范围α为包括背离用户的方向在内的范围，比如，以用户和所述第一麦克风信号的连线的垂直线为分界线，位于所述分界线背离用户的一侧的范围均为第一方向范围α。换而言之，所述第一方向范围α所覆盖的范围为180
°
，且所述第一方向范围α位于所述分界线的一侧。
50.通常情况下，背离用户的第一方向范围α内的声音信号若被第一麦克风采集到且进行播放的话，则形成回声。在本技术实施方提供的音视频设备10中，音频设备130中的第一麦克风阵列131将第一方向范围α内的声音信号作为参考信号，并禁止所述参考信号播放，因此，可避免所述回声的产生，提高了所述音视频设备10播放的声音的音效。此外，本技术音视频设备10中用到的参考信号是第一麦克风阵列131采集得到的，也可避免相关技术中取不到参考信号而没有办法工作的情况。
51.请参阅图4，图4为本技术一实施方式提供的音视频设备的电路框图。所述音频设备130包括第一麦克风阵列131、第二麦克风阵列133及第一音频处理模块132。所述第一麦克风阵列131请参阅前面描述，在此不再赘述。所述第二麦克风阵列133用于采集所述声音播放时朝向用户的第二方向范围β内的声音信号。所述第一音频处理模块132与所述第二麦克风阵列133电连接，用于判断第二方向范围β内的声音信号中是否存在与所述参考信号相同的声音分量，所述第一音频处理模块132还与所述第二麦克风阵列133电连接，用于将所述声音分量滤除，以使得所述声音分量不被播放。
52.通常情况下，所述音视频设备10设置于室内，在所述声音信号被播放时，仍然有可能经过所述室内中的物品或者天花板及墙壁等反射而形成新的回声。因此，本实施方式中，所述第一音频处理模块132将与所述参考信号相同的声音分量滤除，则，可进一步消除回声。
53.所述第一麦克风阵列131及所述第二麦克风阵列133可集成在一起形成一个麦克风阵列整体。比如，所述麦克风阵列整体可实现多路(比如，12路)原始音频采集，并通过分离度算法，将所述麦克风阵列整体的拾音范围花费为第一方向范围α及第二方向范围β，相当于两个拾音通道。
54.请参阅图5，图5为本技术另一实施方式提供的音视频设备的电路框图。在本实施方式中，所述视频设备110还包括通信模块112及第二音频处理模块113。所述通信模块112用于接收待播放网络音频信号。所述第二音频处理模块113 与所述通信模块112电连接，用于将所述待播放网络音频信号转换为所述待播放音频信号。
55.在本实施方式中，所述待播放网络音频信号通过网络传输的方式传输至所述通信模块112，并由所述通信模块112接收。可以理解地，在其他实施方式中，所述待播放网络音频信号还可以通过4g、5g、wifi通信的方式传输至所述通信模块112。
56.在其他实施方式中，所述待播放音频信号也可存储在所述视频设备110内部，或者待播放音频信号也可存储在外部存储设备中，所述外部存储设备通过视频设备110的外设接口插入所述视频设备110，并被读取。
57.在本实施方式中，所述第一麦克风阵列131还用于采集用户说话时所述第一方向范围α内的声音信号，以得到第二参考信号。所述第二麦克风阵列133 还用于采集用户说话时所述第二方向范围β内的声音信号，以得到原始声音信号。所述第一音频处理器模块还用
于将所述原始声音信号中消除所述第二参考信号以得到待传输音频信号。所述第二音频处理模块113与所述第一音频处理模块132电连接，还用于将所述待传输音频信号转换成待传输网络信号。所述通信模块112用于将所述待传输网络信号输出。
58.本实施方式提供的音视频设备10中的第一麦克风阵列131采集用户说话时所述第一方向范围α内的声音信号，以得到第二参考信号，所述第二参考信号即为用户说话时的回声。将原始声音信号中消除第二参考信号，使得所述待传输音频信号中的回声较少甚至完全没有，从而提升了待传输音频信号的质量。
59.请一并参阅图6及图7，图6为本技术一实施方式提供的第一麦克风阵列及第二麦克风阵列封装在一起应用的示意图；图7为本技术一实施方式提供的第一麦克风阵列及第二麦克风阵列的示意图。所述第一麦克风阵列131及所述第二麦克风阵列133围设成环形，所述第一麦克风阵列131朝向第一方向范围α，所述第二麦克风阵列133朝向第二方向范围β。
60.所述第一麦克风阵列131设置于所述第二麦克风阵列133的一侧，且所述第一麦克风阵列131朝向第一方向范围α。所述第二麦克风阵列133设置于所述第一麦克风阵列131的一侧，且所述第二麦克风阵列133朝向所述第二方向范围β。在本实施方式中，所述第一麦克风阵列131包括多个麦克风1311，所述第一麦克风阵列131中的所述多个麦克风1311围设成半环形，所述第二麦克风阵列133包括多个麦克风1331，所述第二麦克风阵列133中的所述多个麦克1331 风围设成半环形，所述第一麦克风阵列131中的所述多个麦克风1311及所述第二麦克风阵列133中的所述多个麦克风1311共同围设成一个完整的环形。
61.请一并参阅图2及图8，图8为本技术另一实施方式提供的音视频设备的电路框图。所述视频设备110还包括通信模块112及显示屏114。所述通信模块112 用于接收待播放视频信号。所述显示屏114与所述通信模块112电连接，用于接收所述待播放视频信号，并根据所述待播放视频信号播放视频。
62.在本实施方式中，所述视频设备110还包括摄像头115。所述摄像头115用于拍摄预设场合的视频，以得到所述待播放视频信号。
63.在本实施方式中，所述待播放视频信号通过网络传输的方式传输至所述通信模块112，并由所述通信模块112接收并传输至所显示屏114，以在所述显示屏114上播放。可以理解地，在其他实施方式中，所述待播放视频信号还可以通过4g、5g、wifi通信的方式传输至所述通信模块112。
64.请参阅图9，图9为本技术一实施方式提供的音频设备的结构图。所述音频设备130包括封装壳136及承载部137。所述封装壳136用于封装所述第一麦克风阵列131及所述第一音频处理模块132。所述承载部137用于承载所封装壳 136，用于放置在待固定物体上。
65.所述封装壳136用于对所述第一麦克风阵列131及所述第一音频处理模块 132进行封装，以对所述第一麦克风阵列131及所述第一音频处理模块132进行保护。所述待固定物体包括但不仅限于包括桌子、固定架等。在本实施方式中，所述音频设备130包括多个承载部137，所述多个承载部137间隔设置。在本实施方式的示意图中，以所述承载部137的数目为3个为例进行示意。在其他实施方式中，所述承载部137的数量也可以为3个以上。所述音频设备130包括多个承载部137可对所封装壳136进行稳固地支撑。可以理解地，在其他实施方式中，所述承载部137的数目也可以为1个或2个，只要满足能够支撑所述封装壳136即
可。
66.请参阅图10，图10为本技术另一实施方式提供的音频设备的结构图。在本实施方式中，所述音频设备130还包括吸附部138。所述吸附部138连接于所述承载部137，用于吸附于待固定物体上。
67.所述吸附部138可以为但不仅限于为吸盘，吸嘴等。所述吸附部138连接于所述承载部137，使得吸附于待固定物上时更加稳固。
68.下面结合本技术提供的音视频设备10的具体结构对所述音视频系统1的应用场景进行介绍。以在本应用场景中所述音视频系统1包括两个音视频设备10 为例进行说明。两个音视频设备10分别命名为音视频设备10a及音视频设备 10b，音视频设备10a设置于场合a中，音视频设备10b设置于场合b中。以处于场合a中的人员与处于场合b中的人员通过音视频设备10a与音视频设备 10b进行音频通话会议为例进行说明。当场合a中的用户a进行发言时，声音被音视频设备10a中的音频设备130中的第一麦克风阵列131及第二麦克风阵列132采集，经由第一音频处理模块132处理之后，并通过音频线(比如，3.5mm 接口音频线)传输至所述显示屏114进行编解码，转换待播放网络音频信号，并通过所述通信模块112、交换机30a、音频服务器50及交换机30b传输至位于场合b中的音视频设备10b中的通信模块112中。位于场合b中的通信模块 112接收到所述待播放网络音频信号之后，位于场合b中的音视频设备10b中的第二音频处理模块113将待播放网络音频信号转换为所述待播放信号，并传输至音频设备130b中的音响模块111进行播放，由此将场合a中用户a的语音传输至了场合b中。同理，当场合b中的用户b说话时，也可以通过同样的方式传输至场合a中，不再进行赘述。
69.相应地，场合a中音视频设备10中的摄像头115拍摄场合a中的视频，得到所述待播放视频信号，所述待播放视频信号通过网络传输的方式传输至所述场合b中的音视频中的通信模块112，并由所述通信模块112接收并传输场合b 中的显示屏114中，进行播放，从而实现了视频的传输。同理，场合b中的视频也可通过同样的方式被传输到场合a，不再进行赘述。结合前面描述的声音从场合a传输到场合b，再结合视频从场合a传输至场合b，由此可实现了a 场合的声音和视频到b场合的传输；同理，b场合的声音和视频到a场合的传输请参阅a场合的声音和视频到b场合的传输过程，在此不再赘述。
70.需要说明的是，本技术旨在提供一种新型的音视频设备10及音视频系统1，通过设置各个器件及各个模块之间的连接关系，以达到实现本技术的目的。各个器件及各个模块所处理的信号仅仅是其本身即可实现的功能，并未对各个模块及各个模块进行算法或软件层面的改进，不应当认为本技术不符合专利法对实用新型保护的客体。
71.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。