[发明专利]船用抗环境噪声和防啸叫话筒电路

说明书

技术领域

本申请涉及船舶用话筒电路，特别涉及船用抗环境噪声和防啸叫话筒电路。

背景技术

在船舶广播系统中，广泛应用话筒进行喊话，而一般的话筒电路除了拾取语音信号外，还会拾取周围的环境噪声。在环境噪声较大时，话筒送出的信号将被噪声所淹没，这样扩音机中送出的背景声超过了语音信号，造成喊话失效。同时，话筒周围的扬声器播送喊话声，这样，话筒会拾取扬声器的信号进行放大，这样就形成了声反馈。在声反馈达到一定程度时，就会形成啸叫。

现有的背景声的消除，主要采用了以下几种方法：

1)分析噪声的频谱，将语音频带(300—3000Hz)外的信号滤除，这样可在一定程度上减小环境声，但也使语音信号失真度增加。

2)采用心形指向性话筒，对近距离的声波拾取效率远大于远处的声波，从而可以对噪音有一定程度的抑制，但效果不理想。

3)采用双MIC(麦克风)技术进行声拾取，在电路中让两MIC信号进行相减。由于环境声源与MIC距离远大于话筒到嘴边的距离，两路MIC拾取到的声音大小相等，用电路进行相减，使噪音大大减小。在实际应用中，由于两路MIC的灵敏度不是完全一样，而电路对信号的处理灵敏度也不完全一样，导致降噪效果受到较大影响。在类似手机等应用中，有将双MIC装在手机的正面和背面两个方向，虽有一定的抵消作用，但环境声经由前后MIC有一个时间差，而对于频率较高的信号由于频率越高声波绕射能力越小，使高音频信号的噪声达不到抵消的作用，因而高频噪音更明显。

现有的防啸叫电路，主要采用以下几种方法：

1)采用数字延时技术，使话筒送出的信号进行移频或移相，这样扬声器送出的信号被话筒接收时，在还没有建立啸叫时即由于频率和相位的抖动而使声正反馈无法建立，而使啸叫消失。该电路有一定效果，但会造成话音信号的附加频率失真。

2)采用双MIC技术。由于扬声器距离MIC距离远大于话筒到嘴边的距离，两路MIC拾取到的声音大小相等，可以用电路进行相减，而使声反馈大大减小。在实际应用中，由于两路MIC的灵敏度及两个MIC放大电路的灵敏度不完全一致，造成防啸叫效果受到较大影响。在类似手机等应用中，有将双MIC装在手机的正面和背面两个方向，虽然有一定的抵消作用，但环境声经由前后MIC有一个时间差，而对于频率较高的信号由于频率越高声波绕射能力越小，使高音频信号的声输出达不到抵消的作用，因而还是有可能引起高频啸叫。

发明内容

本申请的目的在于提供一种简单、低成本的船用抗环境噪声和防啸叫话筒电路，防止语音信号失真，有效降低两路MIC灵敏度差距的影响，从而有效地抗环境噪声以及防啸叫。

根据本申请的一个方面，提供船用抗环境噪声和防啸叫话筒电路，包括：

信号接收电路，设置为通过第一麦克风和第二麦克风分别接收音频信号，并通过运算放大器放大后输出的双麦克风信号，所述第一麦克风和第二麦克风相距2厘米～3厘米；

增益调整电路，设置为将所述第一麦克风和第二麦克风中任意一路运算放大器的输出信号调整至和另一路运算放大器的输出信号相等；

减法器电路，设置为将所述增益调整电路输出的两路信号相减并放大后输出；

频带限制电路，设置为将所述减法器电路的输出信号的通频带限制在预设值内后并输出；

输出级电路，设置为将所述频带限制电路的输出信号进行阻抗变换并转变为电压或电流形式输出信号。

根据上述方案，采用双MIC方式对声源进行声拾取，同时在MIC放大电路中加入了增益调整电路，使两路MIC放大电路输出的信号完全相等，达到理想的差值输出状态，以达到较好的抗环境噪声和防啸叫目的。并且，通过计算及实验，将两MIC之间的距离确定为2厘米～3厘米，兼顾喊话效果和抗干扰效果。

在一些实施例中，所述信号接收电路中，

所述第一麦克风将接收的音频信号通过其后连接的第一运算放大器进行阻抗变换后输出；

所述第二麦克风将接收的音频信号通过其后连接的第二运算放大器进行阻抗变换后输出。从而有效地将信号放大。

在一些实施例中，所述第一麦克风和第二麦克风朝向一致，以确保准确地接收音频信号。

在一些实施例中，所述增益调整电路包括：

将所述第一麦克风后连接的第一运算放大器的输出信号分压衰减至一半后输出的分压电路；

接收所述分压电路输出信号的第一跟随用运算放大器；

对所述第二麦克风后连接的第二运算放大器的输出信号进行分压调节的电位器；