数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统的制作方法

本实用新型具体涉及数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统。

背景技术：

现有技术中的麦克风阵列不能有效精准的进行声源定位，使用起来效果不够好，而且声音不能直达每个麦克风，会产生掩蔽效果，影响使用，且不能自动检测声源位置，在一些位置会降低语音效果，对噪声等抑制效果还有待提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统，以达到语音处理更加智能，自动跟踪说话人进行语音增强，提供更好的智能语音体验。

数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统，包括麦克风板top、麦克风板bot和android显示主板，所述麦克风板top和麦克风板bot组成麦克风阵列板，所述麦克风阵列板上板载6个数字麦克风，6个数字麦克风的6路i2s信号通过端子输送至android显示主板内，所述麦克风板top上设有麦克风阵列板top板接口和5v电源输入端口，所述麦克风板bot上设有两组麦克风阵列板bot板接口，所述android显示主板上设有i2s信号输入端口和5v电源输出端口，所述麦克风板top上的麦克风阵列板top板接口和麦克风板bot上的两组麦克风阵列板bot板接口通过端子电性连接android显示主板上的i2s信号输入端口，所述麦克风板top上的5v电源输入端口通过端子电性连接android显示主板上的5v电源输出端口。

所述麦克风板top上设有四个麦克风，麦克风板top上的麦克风阵列板top板接口为axk6f10347y，所述麦克风阵列板top板接口为4芯4路i2s麦克风信号采集输入。

所述麦克风板bot上设有两个麦克风，麦克风阵列板bot板接口其中一个接口为axk5f10547y，另一个接口内设有phb2.0mm白色端子2*5pin贴片直针。

所述android显示主板为内部设有型号为rk3399pro的cpu，内存4g，emmc16g。

有益效果：

1.远场拾音：运用远场识别和降噪技术，使拾音距离达到5米；

2.语音唤醒：用户通过说出关键词，可以将模块从休眠状态唤醒。唤醒后，会有wake_up标志位输出；

3.声源定位：模块利用6个麦克风阵列，实现360°语音信号采集，并能通过声源定位来确定目标说话人的方向；

4.回声消除：在播放和录音同时进行的场景，模块通过回声消除技术，可以将扬声器的声音屏蔽，只接收用户的声音；

5.语音打断：在设备播音时，仍然可以唤醒，实现打断效果。

附图说明

图1为本实用新型android显示主板接口图；

图2为本实用新型语音系统结构图；

图3为本实用新型的结构示意；

图4本实用新型的结构后视图；

图5为本实用新型中麦克风板top的电路图；

图6为本实用新型中麦克风板bot的电路图。

具体实施方式

数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统，包括麦克风板top、麦克风板bot和android显示主板，麦克风板top和麦克风板bot组成麦克风阵列板，麦克风阵列板上板载6个数字麦克风，6个数字麦克风的6路i2s信号通过端子输送至android显示主板内，麦克风板top上设有麦克风阵列板top板接口和5v电源输入端口，麦克风板bot上设有两组麦克风阵列板bot板接口，android显示主板上设有i2s信号输入端口和5v电源输出端口，麦克风板top上的麦克风阵列板top板接口和麦克风板bot上的两组麦克风阵列板bot板接口通过端子电性连接android显示主板上的i2s信号输入端口，麦克风板top上的5v电源输入端口通过端子电性连接android显示主板上的5v电源输出端口。

麦克风板top上设有四个麦克风，麦克风板top上的麦克风阵列板top板接口为axk6f10347y，麦克风阵列板top板接口为4芯4路i2s麦克风信号采集输入。

麦克风板bot上设有两个麦克风，麦克风阵列板bot板接口其中一个接口为axk5f10547y，另一个接口内设有phb2.0mm白色端子2*5pin贴片直针。

android显示主板为内部设有型号为rk3399pro的cpu，内存4g，emmc16g。

工作原理：工作时，模块接收外部的声音和回声消除参考信号作为输入，进行降噪处理后，通过line-out和iis接口输出模拟和数字音频。模块被唤醒后通过wakeup引脚进行标志位输出，模块与上位机之间通过i2c接口实现控制和数据传输，uart接口用于评估和调试，通过麦克风阵列可以获取声源的有效位置，智能设备在获取了精准的声源位置信息之后，通过算法获取高品质的语音信号，可以让我们的语音处理更加智能，麦克风阵列可以自动检测声源位置，跟踪说话人，同时可以获取多声源和跟踪移动声源的优势，无论你走到任何位置，智能设备都会对你的位置方向进行语音增强，阵列麦克风增加了空域处理，对多信号空时频三维的处理弥补单信号在噪声抑制、回声抑制、混响抑制、声源定位、语音分离方面的不足，让我们的智能设备在复杂的环境中都可以获取高质量的语音信号，提供更好的智能语音体验。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统，包括麦克风板top、麦克风板bot和android显示主板，其特征在于：所述麦克风板top和麦克风板bot组成麦克风阵列板，所述麦克风阵列板上板载6个数字麦克风，6个数字麦克风的6路i2s信号通过端子输送至android显示主板内，所述麦克风板top上设有麦克风阵列板top板接口和5v电源输入端口，所述麦克风板bot上设有两组麦克风阵列板bot板接口，所述android显示主板上设有i2s信号输入端口和5v电源输出端口，所述麦克风板top上的麦克风阵列板top板接口和麦克风板bot上的两组麦克风阵列板bot板接口通过端子电性连接android显示主板上的i2s信号输入端口，所述麦克风板top上的5v电源输入端口通过端子电性连接android显示主板上的5v电源输出端口。

2.如权利要求1所述的数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统，其特征在于：所述麦克风板top上设有四个麦克风，麦克风板top上的麦克风阵列板top板接口为axk6f10347y，所述麦克风阵列板top板接口为4芯4路i2s麦克风信号采集输入。

3.如权利要求1所述的数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统，其特征在于：所述麦克风板bot上设有两个麦克风，麦克风阵列板bot板接口其中一个接口为axk5f10547y，另一个接口内设有phb2.0mm白色端子2*5pin贴片直针。

4.如权利要求1所述的数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统，其特征在于：所述android显示主板为内部设有型号为rk3399pro的cpu，内存4g，emmc16g。

技术总结
本实用新型公开了数字麦克风跑道圆矩阵声源定位系统，包括麦克风板TOP、麦克风板BOT和Android显示主板，麦克风板TOP和麦克风板BOT组成麦克风阵列板，麦克风阵列板上板载6个数字麦克风，6个数字麦克风的6路I2S信号通过端子输送至Android显示主板内，麦克风板TOP上设有麦克风阵列板TOP板接口和5V电源输入端口，麦克风板BOT上设有两组麦克风阵列板BOT板接口，本实用新型的有益效果为：运用远场识别和降噪技术，使拾音距离达到5米，用户通过说出关键词，可以将模块从休眠状态唤醒。唤醒后，会有WAKE_UP标志位输出，模块利用6个麦克风阵列，实现360°语音信号采集，并能通过声源定位来确定目标说话人的方向。

技术研发人员：杜辉;王琪
受保护的技术使用者：南京启诺信息技术有限公司
技术研发日：2019.12.23
技术公布日：2020.12.11