一种麦克风智能检测装置的制作方法

本发明涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种麦克风智能检测装置。

背景技术：

麦克风，学名为传声器，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，由microphone翻译而来，也称话筒、微音器。二十世纪，麦克风由最初通过电阻转换声电发展为电感、电容式转换，大量新的麦克风技术逐渐发展起来，这其中包括铝带、动圈等麦克风，以及当前广泛使用的电容麦克风和驻极体麦克风。

目前，大部分麦克风都包含有咪头，咪头是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，是和喇叭正好相反的一个器件，作为声音的输入终端使用。由于大部分麦克风都没有咪头状态检测的功能，一旦咪头发生故障，无法及时检测，会影响麦克风的使用。作为麦克风脆弱有至关重要的一部分，如何实时检测咪头状态，实现对麦克风的实时监控，是目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种麦克风智能检测装置，能够实时检测咪头状态，实现对麦克风的实时监控。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种麦克风智能检测装置，包括咪头接口模块、偏置电源模块、检测模块及状态数据输出模块，所述偏置电源模块用于施加一个检测电压至所述咪头接口模块的输出信号线上；所述咪头接口模块的输出端连接所述检测模块的输入端，所述检测模块用于采集咪头输出电压及检测电压，根据检测电压及咪头输出电压进行数据分析；所述检测模块的输出端连接所述状态数据输出模块的输入端，所述状态数据输出模块接收所述检测模块的分析数据，根据分析数据输出麦克风检测结果。

进一步地，所述偏置电源模块施加至所述咪头接口模块输出信号线上的检测电压为偏置电压。

进一步地，所述检测模块包括高速电压比较器。

进一步地，所述检测模块通过数据分析输出分别表示短路、断路及正常三种状态的电平信号。

进一步地，所述状态数据输出模块接收所述检测模块输出的三种状态的电平信号，将三种状态的电平信号转换为分别表示故障、正常两种状态的电平信号输出。

进一步地，所述咪头接口模块采用卡侬头或者ts插头。

进一步地，所述检测模块的输出端还连接有音频处理模块，所述音频处理模块用于滤除检测电压及处理麦克风输出信号。

进一步地，所述音频处理模块包括增益调节单元、信号限幅单元、带宽调节单元。

进一步地，所述状态数据输出模块的输出端连接有数字设备，所述数字设备用于接收麦克风检测结果。

进一步地，所述偏置电源模块包括一个直流电源。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的一种麦克风智能检测装置，通过检测模块分别采集咪头输出电压及施加在咪头接口模块的输出信号线上的检测电压，根据采集的数据进行逻辑处理，输出表示咪头状态的三种电平，状态数据输出模块根据接收到的电平信号，判断麦克风状态，输出麦克风检测结果，通过实时检测咪头状态，实现对麦克风的实时监控，方便使用者及时了解麦克风故障信息。

附图说明

图1为发明一种麦克风智能检测装置连接示意图；

图2为图1咪头接口模块电路图；

图3为图1检测模块电路图；

图4为图1偏置电源模块电路图；

图5为图1状态数据输出模块电路图；

图6为图1音频处理模块电路图；

图7为图6增益调节单元电路图；

图8为图6带宽调节单元电路图；

图9为图6信号限幅单元电路图；

图10为发明一种麦克风智能检测装置电路图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-图10所示的一种麦克风智能检测装置，包括咪头接口模块、偏置电源模块、检测模块及状态数据输出模块，该偏置电源模块用于施加一个检测电压至该咪头接口模块的输出信号线上；该咪头接口模块的输出端连接该检测模块的输入端，该检测模块用于采集咪头输出电压及检测电压，根据检测电压及咪头输出电压进行数据分析；该检测模块的输出端连接该状态数据输出模块的输入端，该状态数据输出模块接收该检测模块的分析数据，根据分析数据输出麦克风检测结果。咪头接口模块与麦克风的咪头对接，咪头是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，咪头转换成的电信号，通过咪头接口模块获取用于后续音频信号处理。咪头接口模块电路图如图2所示，咪头接口模块提供本实施例的麦克风智能检测装置与外接被检测及监视的麦克风的接口，根据需要，该咪头接口模块采用卡侬头或者ts插头，卡侬头(cannon)是一种音频接口头，专为电容麦等高端话筒服务；ts插头，俗称大二芯，用与单声道信号的传输，形状乍一看类似于大三芯，但是比大三芯少一个环(ring)，可以直接通过芯对芯，屏蔽层对屏蔽层的焊接与rca，bnc等用于单声道的接头实现转换，只能传输非平衡信号。灵活选用上述两种不同的接口，使得本实施例的咪头接口模块能够适应不同类型的麦克风。咪头接口模块的输出端以电信号的形式输出音频信号，检测模块接收音频信号，将音频信号传送至音频处理模块。

如图4所示，该偏置电源模块包括高品质直流电源，偏置电源模块的接入不会带入电源噪声到麦克风的输出信号里。施加至该咪头接口模块输出信号线上的检测电压为偏置电压。检测模块如图3所示，检测模块包括有阻容无源器件，能够实时对检测电压及咪头输出电压信号进行采样，阻容无源器件成本低、采样精度高，能够实时采样检测电压及咪头输出电压，通过对电压信号的实时采样，已实现实时检测咪头状态。该检测模块包括高速电压比较器，比较器是对两个或多个数据项进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序称为比较。能够实现这种比较功能的电路或装置称为比较器。比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。比较器的两路输入为模拟信号，输出则为二进制信号0或1，当输入电压的差值增大或减小且正负符号不变时，其输出保持恒定。根据比较器这一特性，检测模块通过分析处理采集到的检测电压及咪头输出电压，通过高速电压比较器，分别输出分别表示短路、断路及正常三种状态的电平信号，本实施例中，通过逻辑处理，当咪头短路时输出高电平(+12v)；咪头断路输出低电平(-12v)；咪头正常输出中间电平(0v)。高速电压比较器具有响应快，精度高等特点，能够及时输出故障信息，便于用户实时获知麦克风故障信息。

该状态数据输出模块如图5所示，该状态数据输出模块接收该检测模块输出的三种状态的电平信号，将三种状态的电平信号转换为分别表示故障、正常两种状态的电平信号输出。为了方便普通mcu识别咪头故障信息，实现输出状态的数字化，该状态据输出模块将接收到的三态电平转换为二态电平，也就是将咪头短路时输入的高电平(+12v)以及咪头断路输入的低电平(-12v)转换为表示麦克风故障的高电平；将咪头正常输入的中间电平(0v)转换为表示麦克风正常的低电平。该状态数据输出模块的输出端连接有数字设备，该数字设备用于接收麦克风检测结果。数字设备可以是手机、电脑以及具有数据处理功能的的处理器，数字设备通过接收麦克风检测结果，能够实时了解麦克风状态信息。根据实际需要，可以设置报警装置，当数字设备获取麦克风故障状态信息，其mcu接收到状态数据输出模块输入的高电平信号时，数字设备根据预先设置，通过报警装置通知用户麦克风出现故障。

另一方面，该检测模块的输出端还连接有音频处理模块，音频处理模块如图6所示，该音频处理模块用于滤除检测电压及处理麦克风输出信号。音频处理模块作为处理待输出的音频信号的模块，由于之前为了检测咪头状态在咪头接口模块输出线路上施加了一个检测电压，为了使检测电压不影响音频信号，需要滤除该检测电压。该音频处理模块包括增益调节单元、信号限幅单元、带宽调节单元。增益调节单元电路如图7所示，它是用来调节输入声信号的放大量，可使输入的声信号处于信噪比高、失真小的最佳状态。带宽调节如图8所示，带宽调节可放大音频信号，用于后续音频处理。信号限幅单元如图9所示，信号限幅，是将信号某种特性(例如电压、电流、功率)超过预定门限值的所有瞬时值减弱至接近此门限值，而对其他所有的瞬时值予以保留的操作。通过上述电路，可实现音频信号的数字处理。

本实施例的一种麦克风智能检测装置，通过检测模块分别采集咪头输出电压及施加在咪头接口模块的输出信号线上的检测电压，根据采集的数据进行逻辑处理，输出表示咪头状态的三种电平，状态数据输出模块根据接收到的电平信号，判断麦克风状态，输出麦克风检测结果，通过实时检测咪头状态，实现对麦克风的实时监控，方便使用者及时了解麦克风故障信息。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。