一种基于声音导向的移动式麦克风装置

1.本实用新型属于教学麦克风技术领域，特别涉及一种基于声音导向的移动式麦克风装置。


背景技术：

2.目前大多数教室中的话筒位置固定，只能清晰的获取一个方位的声音，加上老师在教学过程中不断的移动，获取的声音时大时小，严重影响了教学质量。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于声音导向的移动式麦克风装置，解决麦克风在获取声音时因声源位置发生变化而造成获取声音不清晰的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种基于声音导向的移动式麦克风装置，包括微控制器1，微控制器1的输入端接有红外传感器2的输出端和键盘9，微控制器1的输出端接有步进电机3的输入端和显示器8，所述红外传感器2安装在丝杠5的下端，红外传感器2的上方安装有麦克风4，麦克风4固定在丝杠5上，丝杠5的上端固定步进电机3。
6.所述微控制器1为lpc2103芯片，内置了宽范围的串行通信接口、8kb的片内sram、32/16位定时器、增强型10位adc、13个外部中断、32条高速gpio。
7.所述红外传感器2为海康t5无线幕帘红外探测器，此红外探测器可以监测一个扇形区域内人体的位置。
8.所述步进电机3型号为42bygh34，大力矩，噪音低，满足工作要求。
9.所述步进电机3的转轴10连接下端丝杠5。
10.所述的微控制器1通过控制步进电机3使红外传感器2始终锁定人体位置。
11.所述的键盘9和显示器8通过微控制器1设置步进电机3最大旋转角度。
12.所述的红外传感器2用于识别人体所发出的红外线。
13.所述的步进电机3用于控制丝杠5旋转。
14.一种基于声音导向的移动式麦克风装置的使用方法，包括以下步骤；
15.步骤一，启动整套装置，装置初始化，红外传感器2接收到人身体所发出的红外线，微控制器1控制步进电机3旋转，使麦克风4对准老师；
16.步骤二，当老师在讲台上移动时，红外传感器2判断老师位置，微控制器1再次控制步进电机3旋转；
17.步骤三，步进电机3的转轴10旋转带动丝杠5旋转，进而使麦克风4始终对准老师；
18.步骤四，重复步骤二和步骤三，使麦克风4可以随着老师的移动而旋转，始终朝着声源的方向。
19.所述步骤一中装置初始化包括以下步骤：
20.1)设置步进电机3初始角度，使麦克风4对准多媒体讲台；
21.2)设置步进电机3一个脉冲下所转动角度；
22.3)设置检测函数，当红外传感器2检测到老师向右移动时步进电机3正转，当检测到老师向左移动时，步进电机3反转。
23.本实用新型的有益效果：
24.1本实用新型结构简单，只需对现有固定式麦克风加装红外传感器、步进电机和微控制器。
25.2本实用新型通过自动调节麦克风的角度，使麦克风可以始终朝着声源的方向。
26.3本实用新型对人体识别的精度高，不受其它干扰源的干扰。
附图说明
27.图1为本实用新型老师站在讲桌旁授课示意图。
28.图2为本实用新型老师站在多媒体控制台旁授课示意图。
29.图3为本实用新型装置结构图。
30.图4为本实用新型装置工作流程图。
31.图5为本实用新型结构框图。
32.图6为本实用新型电机安装图。
33.图中：1微控制器、2红外传感器、3步进电机、4麦克风、5丝杠、6讲桌、7多媒体控制台、8显示器、9键盘、10转轴。
具体实施方式
34.下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。
35.如图1-图6所示：基于声音导向的移动式麦克风装置及其方法，包括微控制器1，微控制器1的输入端接有红外传感器2的输出端和键盘9，微控制器1的输出端接有步进电机3的输入端和显示器8，所述红外传感器2安装在丝杠5的下端，红外传感器2的上方安装有麦克风4，麦克风4固定在丝杠5上，步进电机3固定在在丝杠5的上端，步进电机3的转轴10连接下端丝杠5。
36.所述的微控制器1通过控制步进电机3旋转使红外传感器2始终锁定人体位置。
37.所述的键盘9和显示器8提前向微控制器内写入整套装置初始化程序：第一步，设置步进电机初始角度，使麦克风对准多媒体讲台；第二步，设置步进电机一个脉冲下所转动角度；第三步，设置检测函数，当红外传感器检测到老师向右移动时电机正转，当检测到老师向左移动时，电机反转。
38.所述的红外传感器2可以识别人体发出的红外线。
39.所述的步进电机3控制丝杠5旋转且步进电机3可以正反转。
40.实施例一：
41.参照图1-6，基于声音导向的移动式麦克风装置及其方法，包括微控制器1，微控制器1的输入端接有红外传感器2的输出端和键盘9，微控制器1的输出端接有步进电机3的输入端和显示器8，所述红外传感器2安装在丝杠5的下端，红外传感器2的上方安装有麦克风4，麦克风4安装在丝杠5上，步进电机3固定在丝杠5的上端，步进电机3的转轴10连接下端丝
杠5。
42.其中，微控制器1通过控制步进电机3旋转使红外传感器2始终锁定人体位置。
43.其中，通过键盘9和显示器8提前向微控制器内写入整套装置初始化程序：第一步，设置步进电机初始角度，使麦克风对准多媒体讲台；第二步，设置步进电机一个脉冲下所转动角度；第三步，设置检测函数，当红外传感器检测到老师向右移动时电机正转，当检测到老师向左移动时，电机反转。
44.其中，红外传感器2可以识别人体发出的红外线。
45.其中，步进电机3控制丝杠5旋转且步进电机3可以正反转。
46.本实用新型的工作原理：
47.启动整套装置，装置初始化，红外传感器2接收到人身体所发出的红外线，微控制器1控制步进电机3旋转使麦克风4可以对准老师。当老师在讲台上移动时，红外传感器2判断老师位置，微控制器1控制步进电机3旋转，进而使麦克风4始终对准老师，通过红外传感器2、微控制器1和步进电机3的配合可以使麦克风4随着老师的移动自动调节方向，使麦克风4始终朝着声源的方向。


技术特征：
1.一种基于声音导向的移动式麦克风装置，其特征在于，包括微控制器(1)，微控制器(1)的输入端接有红外传感器(2)的输出端和键盘(9)，微控制器(1)的输出端接有步进电机(3)的输入端和显示器(8)，所述红外传感器(2)安装在丝杠(5)的下端，红外传感器(2)的上方安装有麦克风(4)，麦克风(4)固定在丝杠(5)上，丝杠(5)的上端固定步进电机(3)。2.根据权利要求1所述的一种基于声音导向的移动式麦克风装置，其特征在于，所述步进电机(3)的转轴(10)连接下端丝杠(5)。3.根据权利要求1所述的一种基于声音导向的移动式麦克风装置，其特征在于，所述的微控制器(1)通过控制步进电机(3)使红外传感器(2)始终锁定人体位置。4.根据权利要求1所述的一种基于声音导向的移动式麦克风装置，其特征在于，所述的键盘(9)和显示器(8)通过微控制器(1)设置步进电机(3)最大旋转角度。5.根据权利要求1所述的一种基于声音导向的移动式麦克风装置，其特征在于，所述的红外传感器(2)用于识别人体所发出的红外线。6.根据权利要求1所述的一种基于声音导向的移动式麦克风装置，其特征在于，所述的步进电机(3)用于控制丝杠(5)旋转。

技术总结
本实用新型公开了一种基于声音导向的移动式麦克风装置，包括微控制器，微控制器的输入端接有红外传感器的输出端和键盘，微控制器的输出端接有步进电机的输入端和显示器，所述红外传感器安装在丝杠的下端，红外传感器的上方安装有麦克风，麦克风固定在丝杠上，丝杠的上端固定步进电机。本实用新型解决麦克风在获取声音时因声源位置发生变化而造成获取声音不清晰的问题。不清晰的问题。不清晰的问题。


技术研发人员：张开生 刘学斌
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：2021.07.23
技术公布日：2022/2/7