自动追踪声源教室扩音系统的制作方法

本发明是涉及一种扩音装置，具体地说是涉及一种自动追踪声源教室扩音系统。

背景技术：

随着教育信息化的普及，学校目前应用最广泛的是多媒体教学和电教化推行。课室扩音设备是学校必不可少的设备。目前大多数学校都安装有课室扩音设备和广播设备，目前应用在教学的扩音机产品种类繁多。主要分为有线扩音系统和无线扩音系统二大类。有线扩音主要是通过有线话筒连接功率放大器输出至音箱来实现。还有一种腰挂式有线扩音机。无线扩音现在主要有2类，一类是使用无线电技术通过电磁场来传输无线信号；一类是通过红外光在室内进行无线传输。

本发明主要运用一种技术，包括真空吸附式移动装置，可跟踪移动声源方向的麦克风阵列语音增强算法和基于声源定位的移动导航装置。真空吸附式移动装置（vacs）。该技术主要用于麦克风在天花板上的自由移动。真空式吸附方式以大气压作为向天花板面压紧力，通过吸盘与车轮，履带等连续移动机构组合构成自走车。行走时，由电动机驱动安装在吸附带两端的带轮回转，再由带轮驱动吸附带，实现吸附移动的功能。现在很多高空作业机器人运用此技术得以实现在高空移动。可跟踪移动声源方向的麦克风阵列语音增强算法。该技术包含一种复杂的算法，用于麦克风自动追踪收集声源。该技术中的算法采用两个平行滤波器组作为梯度导引的声源方向跟踪器，并将此跟踪器嵌入gsc结构中，从而实现声源方向梯度迭代跟踪和语音增强的联合实现。该技术能够达到在麦克风固定时在小范围追踪声源并针对性放大的效果。现在我们学校的多媒体教室就是利用此技术达到扩音效果。声源定位的移动导航装置。该技术根据声音信号的特点和采集技术的基本要求,研究传声器的选择和信号的预处理，采用可编程计数器阵列对时间差进行捕捉。设计有声音信号放大电路，波形整形电路，声源计算方法及其软件实现。在此基础上设计一套声源定位的系统。这套系统的程序设计照c++可复用设计模式来设计，又和导航功能结合起来，成为一套基于声源定位的导航系统。该声源导航系统可以使机器对目标声源定位，并快速准确到达目标声源位置。通过三种技术的结合，该扩音系统便能吸附在天花板，自动追踪声源并自动向声源移动，最终实现无线全自动室内扩音的性能。

技术实现要素：

本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种能够吸附在天花板，自动追踪声源并能自动向声源移动最终实现无线全自动室内扩音的一款室内扩音装置。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

自动追踪声源教室扩音系统，由真空吸附式移动系统、声音定位导航系统、声源放大系统组成。真空吸附式移动系统，解决装置吸附移动的问题；声源放大系统，利用麦克风阵列语音增强算法或五象限法声源自动追踪器的技术，有效增强麦克风追踪声源的效果；声源定位导航系统，使得该麦克风能够定位识别声源位置，并进行追踪，使得真空吸附式移动系统能快速到达声源位置。真空吸附式移动系统包括吸盘1、移动装置2、无线电接收装置3；声音定位导航系统包括音频接收装置4、处理电路5、无线电发射装置6；声源放大系统包括麦克风7、扬声器8、功放板9。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

扩音系统能够自动完成对既定声源目标定位，并能根据声音导航往指定位置移动。相较于手持麦克风，教师授课时，不用手拿麦克风，就能很好的扩音效果。在一个教室中安装两个此种麦克风，便能实现师生沟通，也避免了在教室中传递麦克风的不便捷。相较于现在我们用的无线扩音装置，教师可以在教室中随意行走，学生的声音也能通过麦克风传遍教室。

附图说明

图1是本发明自动追踪声源教室扩音系统的正视图

图2是本发明自动追踪声源教室扩音系统的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1和图2所示自动追踪声源教室扩音系统，声音定位导航系统中的音频接收装置4实时监控教室里面的声音源，通过处理电路5对音频信号进行实时监控分析，并将分析的结果通过无线电发射装置6传送给真空吸附系统的无线电接收装置3；真空吸附系统一直吸附在天花板上，接收到声音定位导航系统传输过来的算法处理结果，通过移动装置带动整个系统快速到达声源位置；声源放大系统通过麦克风7读取声源音频信息，通过功放板9进行功放处理，最后通过扬声器8外放播放至整个教室。

本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

技术特征：

技术总结
本发明一种适用于自动追踪声源教室扩音系统，由真空吸附式移动系统、声音定位导航系统、声源放大系统组成。声音定位导航系统中的音频接收装置4实时监控教室里声音源，通过处理电路5对音频信号进行实时监控分析，将分析的结果通过无线电发射装置6传送给真空吸附系统的无线电接收装置3；真空吸附系统一直吸附在天花板上，接收到声音定位导航系统传输过来的算法处理结果，通过移动装置带动整个系统快速到达声源位置；声源放大系统通过麦克风7读取声源音频信息，通过功放板9进行功放处理，通过扬声器8外放播放至整个教室。本发明是一种能够吸附在天花板，自动追踪声源并能自动向声源移动最终实现无线全自动室内扩音的一款室内扩音装置。

技术研发人员：娄保东
受保护的技术使用者：南京乐朋电子科技有限公司
技术研发日：2017.08.27
技术公布日：2019.03.05