[实用新型]一种可扩展的便携式矩形伪随机MEMS数字麦克风阵列

说明书

本实用新型公开一种可扩展的便携式矩形伪随机MEMS数字麦克风阵列，包括MEMS数字麦克风阵元、阵元安装支架、排线架、信号处理机、第一安装架与第二安装架，所述排线架两侧分别设置有阵元安装支架和信号处理机，阵元安装支架与排线架通过第一安装架相连接，排线架与信号处理机通过第二安装架相连接，所述阵元安装支架上按照矩形伪随机阵列规则成对布置若干MEMS数字麦克风阵元，成对布置的麦克风阵元相对于阵元安装支架平面对称；一种可扩展的便携式矩形伪随机MEMS数字麦克风阵列，采用相同规格阵列可直接拼接的矩形伪随机麦克风阵列结构，可直接与上位机电脑的网络接口连接，同时实现三维声场空间下，利用声全息方法和波束形成方法对声源进行测量和定位。

技术领域

本实用新型涉及噪声测量、声源定位、麦克风(传声器/声学传感器)与阵列信号处理领域，尤其涉及一种可扩展的便携式矩形伪随机MEMS数字麦克风阵列。

背景技术

麦克风阵列是利用若干麦克风按照一定规则在空间中排列对工作环境内的声学信号进行空间采样的声学信号采集设备。利用不同形式的麦克风阵列采用相应的阵列信号处理方法，对工作环境内声波的时间、空间、频率、幅度分布进行检测，实现声波的测量与声学目标的定位及特征检测。

MEMS数字麦克风阵列是利用MEMS数字麦克风作为传声器阵元的麦克风阵列。与常规的电容式麦克风作为传声器阵元的麦克风阵列相比，MEMS数字麦克风阵直接输出数字信号，没有常规的电容式麦克风阵列所需要的数据采集系统，使阵列本身更为轻巧，便于携带和部署。但是由于MEMS数字麦克风与常规电容式麦克风在结构和安装方式的差异，使MEMS数字麦克风阵列的使用受到限制，具体包括：

1、现有的MEMS数字麦克风阵列，麦克风阵元与信号处理模块的安装结构耦合程度较高，仅适用于基于波束形成技术的声学处理方法，不适用于声全息技术的声学处理方法。

2、现有的MEMS数字麦克风阵列，其麦克风阵元安装结构使麦克风阵元在使用过程中不能使用符合国家标准的声校准器进行校准。

3、现有的MEMS数字麦克风阵列，其麦克风阵元安装结构不便于独立更换麦克风阵元，不便于MEMS数字麦克风阵列的维护。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的技术缺陷，提供一种可扩展的便携式矩形伪随机MEMS数字麦克风阵列，可以有效解决背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是；

提供了一种可扩展的便携式矩形伪随机MEMS数字麦克风阵列，包括MEMS数字麦克风阵元、阵元安装支架、排线架、信号处理机、第一安装架与第二安装架，所述排线架两侧分别设置有阵元安装支架和信号处理机，阵元安装支架与排线架通过第一安装架相连接，排线架与信号处理机通过第二安装架相连接，所述阵元安装支架上按照矩形伪随机阵列规则成对布置若干MEMS数字麦克风阵元，成对布置的所述MEMS数字麦克风阵元相对于阵元安装支架平面对称；

所述MEMS数字麦克风阵元包括阵元外壳、MEMS数字麦克风传感单元与传感单元封装组件，所述阵元外壳至少一端设置有传感单元封装组件；所述MEMS数字麦克风传感单元设置于传感单元封装组件内，所述传感单元封装组件包括与阵元外壳可拆卸连接的保护帽、设置于保护帽与MEMS数字麦克风传感单元之间的防尘布、设置于保护帽与防尘布之间的防尘网、以及设置于MEMS数字麦克风传感单元与防尘布之间的防水透声膜，所述保护帽上设有向所述MEMS数字麦克风传感单元凹陷的收音孔，所述MEMS数字麦克风传感单元与阵元外壳之间设有垫圈，所述MEMS数字麦克风传感单元与信号处理机连接；

所述信号处理机包括处理机外壳、设置于处理机外壳的信号处理模块和阵元接口、以及设置于处理机外壳外侧的网络接口和电源接口，所述信号处理模块分别与阵元接口、网络接口和电源接口连接，所述处理机外壳通过电源接口与外部电源电连接，所述处理机外壳通过网络接口与外部上位机通信连接。