上海电子类麦克风阵列设计

    这涉及了语音交互用户场景的变化，当用户从手机切换到类似Echo智能音箱或者机器人的时候，实际上麦克风面临的环境就完全变了，这就如同两个人窃窃私语和大声嘶喊的区别。前几年，语音交互应用为普遍的就是以Siri为的智能手机，这个场景一般都是采用单麦克风系统。单麦克风系统可以在低噪声、无混响、距离声源很近的情况下获得符合语音识别需求的声音信号。但是，若声源距离麦克风距离较远，并且真实环境存在大量的噪声、多径反射和混响，导致拾取信号的质量下降，这会严重影响语音识别率。而且，单麦克风接收的信号，是由多个声源和环境噪声叠加的，很难实现各个声源的分离。这样就无法实现声源定位和分离，这很重要，因为还有一类声音的叠加并非噪声，但是在语音识别中也要抑制，就是人声的干扰，语音识别显然不能同时识别两个以上的声音。显然，当语音交互的场景过渡到以Echo、机器人或者汽车为主要场景的时候，单麦克风的局限就凸显出来。为了解决单麦克风的这些局限性，利用麦克风阵列进行语音处理的方法应时而生。麦克风阵列由一组按一定几何结构（常用线形、环形）摆放的麦克风组成，对采集的不同空间方向的声音信号进行空时处理。语音信号由麦克风阵列直接获得，再进行分离可以得到多路单一麦克风语音信号。上海电子类麦克风阵列设计

    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。上海电子类麦克风阵列设计近场和远场模型的划分无标准，声源离麦克风阵列中心参考点的距离远大于信号波长时为远场，反之，则为近场？

    电容c4的另一端接地，电阻r7的另一端连接电阻r6的另一端、电容c1的一端，放大器u2的7脚连接电阻r9的另一端、电容c1的另一端；二级带通滤波电路由型号为op275的运算放大器和贴片电阻电容组成，通过构建二阶低通电路和二阶高通电路形成带通滤波，后使得系统的理论通带为160-12000hz，该频带满足ci滤波器组的频带要求同时省去50hz陷波电路的设计，在确保滤波、放大功能的同时，进一步减小了系统的硬件体积。电源管理电路包括：升压转换器u3、稳压电源u4、稳压器u5、插座j1、开关j2、电感l1、l2,、电容c9～c21、电阻r11～r13，升压转换器u3的1脚、2脚连接后接入电感l1的一端，升压转换器u3的11脚接地，升压转换器u3的3脚、4脚连接后与电阻r11的一端、电阻r12的一端、电容c13的一端、电容c9的一端、电容c10的一端、电容c11的一端连接后接入到电源，升压转换器u3的5脚连接电阻r11的另一端，电容c9的另一端、电容c10的另一端、电容c11的另一端互相连接后接地；升压转换器u3的6脚连接电容c12的一端，电容c12的另一端连接电阻r13的一端后接地，升压转换器u3的7脚、电阻r13的另一端、电阻r12的另一端、电容c13的另一端互相连接。

    说明是本实用新型实施方式的装置立体分解；本实用新型实施方式的印刷电路板的背面图；本实用新型实施方式的电连接关系；本实用新型实施方式的整体示意；1、包体；2、印刷电路板；3、音频采集装置；4、视频采集装置；5、wifi模块；6、电池；7、便携式平板电脑；8、图像出孔；9、透光挡片；10、夹层布料；11、图像采集装置安装孔；12、声音出孔；13、排线穿孔；14、吸音材料。具体实施方式下面结合和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。以下所述为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。一种便携式可视化麦克风阵列装置，包括包体，设置在包体内的印刷电路板、音频采集装置、视频采集装置、无线模块和供电装置，以及便携式操作终端；包体的正面设有一图像出孔，视频采集装置安装在印刷电路板上，且其镜头与图像出孔重合，音频采集装置阵列式排布在印刷电路板上，无线模块分别与视频采集装置和音频采集装置电连接。基于麦克风阵列的室内移动声源定位研究均在麦克风阵列接收信号频率响应保持高度一致性的假设下进行。

    结果反映阵元间距的推荐择。反映了经以上分析后，以确定的阵列维度、阵元间距及阵元个数进行定位的精度与计算量曲线。（2）阵列自适应滤波校正模块：本例提出的多通道低通滤波与多通道自适应滤波融合的阵列校准方案，作为连接麦克风阵列拓扑结构分析模块与说话人定位算法模块的中间模块，可在确定的阵型上对阵元进行校正，进而提升定位精度。（3）说话人定位算法模块：该模块采用相位变换加权，计算接收信号的可控响应功率。在预先设定的声源空间内，搜索使可控响应功率达到大的坐标，即得到真实声源的位置估计。语音信号由麦克风阵列直接获得，再进行分离可以得到多路单一麦克风语音信号。由于搜索功率大值的过程计算量太大，本系统使用随机区域收缩优化算法找寻峰值。将得到的定位坐标与真实坐标进行对比，再通过这些误差的对比分析不同麦克风阵列的性能。具体步骤如下：1.语音信号的提取，在室内布置合适的麦克风阵列，说话人发声，录下说话人的语音，提取出每个麦克风所对应的音频信号、……。2.可控响应功率定位算法的原理是将声源空间划分成多个网格，并依次求网格上每一个点的功率(，功率大的点即是声源定位的点=(。3.任意一个点的总功率。音频采集装置为4×12的麦克风阵列，单个麦克风为底部出孔的mems麦克风。上海电子类麦克风阵列设计

麦克风阵列由一组按一定几何结构摆放的麦克风组成，对采集的不同空间方向的声音信号进行空时处理。上海电子类麦克风阵列设计

    因此校对和纠错是必不可少的工作。与点阵数码笔相比，键盘输入+语音输入能提升作业数字化效率，然而现有的电脑键盘无法快速输入数理化公式以及常用的希腊字母、符号、几何证明符号、逻辑符号和函数运算符号。用鼠标点击特殊符号表的方式插入特殊符号虽然可行，但是输入效率太低，用户体验也不好，不能提升学生作业数字化的效率。电脑键盘通常分为三个键区：主键盘区，光标控制键区，3＊3数字小键盘区。主键盘区包含字符键和非字符键，字符键是指字母键、数字键、标点符号键，是尺寸相同的标准键；非字符键是指shift、ctrl、alt、Enter、Tab、Capslock等键，是尺寸不同的特殊键。随着人工智能技术在手写识别和语音识别领域取得突破，科大讯飞、微软给出了90％以上识别率的语音输入法，汉王科技、法国MyScript公司都给出了具有90％以上识别率的手写输入法，极大提升了数理化公式数字化输入效率，学生们可以更加自然流畅的语音+手写方式完成人机交互。尽管AI极大提升了语音识别和手写识别软件识别率，但不可能达到正确识别，键盘鼠标在纠错过程中依然发挥着不可替代的作用。另外，由于桌面空间有限，键盘、鼠标、手写板在桌面的空间分配。上海电子类麦克风阵列设计

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