深圳电子类麦克风阵列特征

时间:2023年03月25日 来源:

    麦克风越多越容易实现更好的降噪和语音增果,所以为了达到同样或者类似的效果,双麦克阵列技术相对多麦克阵列的技术挑战性更高。但因为成本问题,采用双麦克阵列的技术挑战虽然大,但从应用普及的角度上却是大势所趋。另外,从效果上看,如果技术优化足够好,在3~5米的家庭环境中,双麦克阵列虽然可以和多麦克阵列做到几乎一样的降噪和语音增果。但双麦克有个缺点,就是声源定位只能定位180°内的范围,而环形麦克风阵列(不管是4Mic、6Mic还是8Mic)都可以做到360°全角度范围内的定位。所以GoogleHome只能有四个LED灯来显示状态,而AmazonEcho可以用LED灯显示说话人的方向。当然,这个差别对具有声源定位需求的产品存在影响,而且对一些本来就需要靠墙摆放的设备如空调、电视机等是没有任何问题的。而对于类似机器人等摆放在室内的产品,如果希望它能定位说话人位置,那就只能采用多麦克方案了。后,从产品的角度,双麦克方案简单更易落地。多麦克阵列大的问题是,无论线性阵列还是环形阵列,其对产品的外观、结构设计都有极为严苛的要求,因为麦克风是要求必须在空间上均匀分布的。而双麦克显然就不必考虑这些因素。麦克风阵列的作用有哪些?深圳电子类麦克风阵列特征

    语音识别技术领域,具体为一种基于麦克风阵列的智能语音转文字及同声翻译系统。背景技术:在现在的国际化背景下,我们与国际友人沟通的契机越来越多,然而不同国籍的人的母语不同,不同的语言是沟通中的一个巨大障碍;尽管翻译软件、同声翻译软件都已经出现,但是在嘈杂环境中,因为竞争声源的存在,低信噪比(snr)的声源使得语音转文字的效果、同声翻译软件的翻译效果一直不是很理想。国内已经有了一些相关的发明、以及相关的应用软件。在前端去噪方面,该方法构建了一个基于时频掩蔽的mvdr波束形成器;由于该方法采用的四元麦克风阵列的硬件电路比较复杂,占用空间大,因此并没有小型化和便携性设备产生,在同声翻译领域的实际应用中是有限制的。该方法以传统的双麦克风波束形成法为基础,通过对前向的目标信号进行估算以及维纳滤波,获得增强的语音信号,但是若环境中存在多个竞争性语音噪声,该方法的性能将无法保证。目前市面上已有的语音识别app。浙江新一代麦克风阵列设计根据声源和麦克风阵列之间距离的远近,可将阵列分为近场模型和远场模型。

    所述稳压电源u4的5脚接地,所述电容c20的另一端接地,所述电容c21的另一端接地;所述稳压器u5的1脚连接所述电容c17的负极、所述电容c18的一端后接地,所述稳压器u5的2脚连接所述电容c17的正极、所述电容c18的另一端后接入电源,所述稳压器u5的3脚接入电源;所述音频转换模块包括音频解码器和音频接口,所述语音增强模块包括数字信号处理器;所述语音增强模块通过所述数字信号处理器芯片的i2c接口向所述音频解码器发送控制信号,通过所述数字信号处理器芯片的mcasp接口连接所述音频解码器,交换数字音频信号的数据;所述翻译模块包括两个模式:普通模式和噪声模式;所述普通模式适用于环境噪音小、只有一个目标声源的情况,此模式下进行同声翻译时,不启动所述声音采集模块、所述音频转换模块、所述语音增强模块中针对多个竞争声源的去噪功能,采集到的声音信号直接进行数模转换后进行实时翻译流程;所述噪声模式下,启动针对多个竞争声源的去噪功能,通过所述声音采集模块采集的声音信号经过所述音频转换模块、语音增强模块中的去噪、语音增强后,进行实时翻译流程;所述翻译模块中对于翻译后的结果的确认方式,支持通过文本显示和语音播放两种形式通知给用户。

    麦克风阵列波束形成,是对各阵元的输出进行时延或相位补偿、幅度加权处理,以形成指向特定方向的波束。在远场模型中,假设输入是一个平面波。设传播方向为θ,时域频率(弧度)为ω,声音在介质中的传播速度为c,对于在一个局部均匀的介质里传播的平面波,定义波束k为k=ωsinθ/c=2sinθ/λ,其中λ是对应于频率ω的波长。由于信号到达不同的传感器的时间不同,则阵列接收到的信号可表示为f(t)=[f(t-τ0)f(t-τ1)…f(t-τN-1)]T=[exp(jω(t-kτ0))exp(jω(t-kτ1))…exp(jω(t-kτN-1))]T其中τn为第n个阵元接收到的信号相对于参考点的时延,N为阵元个数,T表示转置。定义v(k)=[e-jωkτ0e-jωkτ1…e-jωkτN-1]T矢量v包含了阵列的空间特征,称为阵列流行矢量。则f(t)可表示为f(t)=ejωtv(k)。阵列处理器对一个平面波的响应为y(t,k)=HT(ω)v(k)ejωt其中H(ω)是滤波器系数向量的傅里叶变换。符号y(t,k)强调了输出和输入波数k的关系。时域上的相关性体现在输出是一个复指数,和输入平面波有相同的频率。在频域上式可表示为Y(ω,k)=HT(ω)v(k)。注意此处ω对应单一的输入频率,所以是窄带的。阵列的空时处理关系完全可以由上式的右端描述,称为阵列的频率-波数响应函数。根据麦克风阵列的拓扑结构,则可分为线性阵列、平面阵列、体阵列等。

    将数据送入音频转换模块,进行模拟语音数据和数字语音数据之间的转换;语音增强模块通过数字信号处理器向音频转换模块中的音频编解码芯片发送控制信号,将音频转换模块传输过来的语音信号进行处理及其控制语音信号的传输;后处理过的数字语音信号送入翻译模块,按照用户选择的目标语言进行实时翻译;翻译后的文字数据、声音数据通过文字或者音频的方式传递给用户。声音采集模块包括麦克风阵列、信号放大电路、带通滤波器、电源管理电路;麦克风阵列包括两个麦克风,两个麦克风之间的间隔设置为15mm;信号放大电路包括两级放大电路,其中一级放大电路设置在麦克风阵列与带通滤波器之间,二级放大电路设置在带通滤波器之后;带通滤波器包括由二阶低通电路、二阶高通电路组成,一级放大电路传入的声信号,经过带通滤波器滤波后,声信号通过二级放大电路进行放大,使滤波后的信号达到预设的电压范围;由麦克风阵列采集的声信号通过一级放大电路、带通滤波器、二级放大电路进行放大、工频滤波处理、放大升压处理后送入音频转换模块中进行数模转换;电压管理电路同时为声音采集模块、音频转换模块、语音增强模块供电;本发明实施例中。阵列的维度、阵元的个数、阵元间距都会影响麦克风阵列定位算法的定位精度与运算速度。北京无限麦克风阵列设计

目前主流采用麦克风阵列+深度学习的方式来进行去混响。深圳电子类麦克风阵列特征

    放大器u1的7脚、电容c8的负极、电容c6的一端连接后接入电源,电容c6的另一端、电容c5的一端连接后接地,放大器u1的8脚电容c7的正极、电容c5的另一端互相连接后接入电源,电容c7的负极连接电容c8的正极;本实施例中,一级放大电路选用具有低噪声系数,高线性度等优点的型号为ad624的仪表放大器芯片实现,该芯片是高分辨率信号采集系统的理想器件;其放大功能主要是在其rg1和rg2引脚串联一个电阻来调节电路的放大倍数,本实施例中的一级放大电路的放大倍数为10倍;麦克风阵列连接放大器u1的1脚,将采集的声信号输入到一级放大电路。面向前向麦克风mic1的带通滤波器的电路和二级放大电路包括:放大器u2、电阻r1~r4、r6~r9、电容c1~c4,放大器u2的1脚与电阻r1的一端、电阻r3的一端、电阻r6的一端互相连接,放大器u2的2脚连接电阻r1的另一端、电阻r2的一端,电阻r2的另一端接地,放大器u2的3脚连接电阻r4的一端、电容c3的一端,电阻r4的另一端接地,电容c3的另一端连接电阻r3的另一端、电容c2的一端,电容c2的另一端连接放大器u1的9脚、10脚,放大器u2的5脚连接电容c4的一端、电阻r7的一端,放大器u2的6脚连接电阻r8的一端、电阻r9的一端,电阻r8的另一端接地。深圳电子类麦克风阵列特征

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