[发明专利]自适应指向三维声场数字麦克风

说明书

技术领域

本发明涉及一种传声器设备，尤其是一种数字麦克风设备。

背景技术

现有的话筒或麦克风主要由动圈或电容式拾音器加麦克风结构本体组成，输出的模拟信号直接通过连接线传递到后续的放大或处理设备。带来的问题主要有信噪比难以提升，模拟传输容易受到噪声的干扰，对于只有单一拾音器的麦克风无法记录声场信息，录入的声音没有空间感，同时也无法直接和现在广泛使用的手机或者平板电脑连接，需要借助声卡等中间的信号处理及转换环节。

发明内容

为了克服现有技术中的模拟信号干扰问题，声场缺失问题，与移动设备连接问题，本发提出了一种自适应指向三维声场数字麦克风，采用三个可以动态配置的电容式拾音器实现全方位的三维拾音，并且自带模拟前端处理电路，模数转换电路，重力感应技术，信号处理及传输电路，可以直接与手机或者平板电脑连接进行录音工作，省去了模拟长线传输，实现了三维声场录制，提高了信噪比，并且发明了自适应指向技术通过对重力方向侦测提取出手持姿势信息，并动态调整拾音器的配置使得录入声场的左右轴线始终处于水平方向，符合人耳的听觉习惯。

本发明所采用的技术方案是：采用三只电容式拾音器，包括两只双指向拾音器和一只全指向拾音器来拾取空间的声音，其中全指向拾音器和每个双指向拾音器都保持空间正交关系。

每个拾音器的模拟信号经过放大处理后采用独立的模拟转数字通道进入到数字处理部分，通过数字处理将全指向和双指向拾音器的信号进行三维声场重构并分解成左右立体声声道信号进行后续处理。

后续出处理包括对信号的动态幅度调整和数字混响处理，可以通过增益加和增益减按钮实现对麦克风输出总大小的控制。可以通过混响按键选择混响效果是否添加。

处理后的信号直接数字传输至被连接的主机，最终通过三种不同输出接口版本实现与不同类型主机的连接，包括与iPhone或者iPad的Lightning数据口连接，与带有USB-TYPE-C接口的手机或者平板连接，与带有Micro-USB接口的手机或者平板连接。

自适应指向调节的技术方案是：通过麦克风内置的加速度传感器实时监测麦克风的手持或者夹持姿态，动态配置全指向拾音器和双指向拾音器的组合方式，达到录入声场的左右空间轴始终处于水平状态，使得录入声场的左右方位在回放时也保持正常水平状态，更为准确自然的重现录入时的现场感。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

图1为本发明的结构图示意图；

图2拾音器配置示意图；

图3为本发明的自动指向调整示意图。

图中1.插主机接口(可以是Lightning，USB Type-C，Micro-USB中的一种)，2.电路板，3.按键组(一共四个，增益加，增益减，效果开关，指向自适应开关)，4.网罩，5.全指向拾音器，6.双指向拾音器一号，7.双指向拾音器二号，8.指向指示灯(共四个)，9.加速度传感器，10.外壳

具体实施方式

【实施例1】

如图2所示，全指向拾音器5与双指向拾音器一号6、双指向拾音器二号7均保持正交垂直的关系，双指向拾音器一号6和双指向拾音器二号7保持90度夹角，三个拾音器尽量相互靠近安装，拾音器下方是电路板2，安装有按键开关3(一共四个，增益加，增益减，效果开关，指向自适应开关)、指向指示灯8四颗间隔90度布置，加速度传感器9位于电路板2的中部，电路板2上的电路功能包括模拟放大、模拟数字转换、三维声场处理、效果处理、音频数据传输及接口转换，外壳10和网罩4将上述电子器件包含在其中，1为插主机接口，本实施例中为对应苹果的Lightning接口。

自适应录音姿态识别的功能如图3所示，无论麦克风处于哪种姿态，其相应顶部的指示灯会亮起，录音的左和右拾取方向均保持正常的左右方位而不会随麦克风姿态不同而改变。

【实施例2】

1为插主机接口，本实施例中为USB Type-C接口。其余同实施例1。

【实施例3】

1为插主机接口，本实施例中为Micro USB接口。其余同实施例1。

【实施例4】

本实施例为最能体现该数字麦克风特点的最小实施集合。

全指向拾音器5与双指向拾音器一号6、双指向拾音器二号7均保持正交垂直的关系，双指向拾音器一号6和双指向拾音器二号7保持90度夹角，三个拾音器尽量相互靠近安装，拾音器下方是电路板2，电路板2上装有加速度传感器。