[實用新型]基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測抑制系統

有效

• 申請號: 201420847358.3
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN204334931U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 張秀再;陳彭鑫;吳華娟;趙益波
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00;H04R3/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本實用新型涉及一種自動檢測領域，特別涉及一種基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測抑制系統。

背景技術

在眾多話筒拾音的擴聲系統中，都有嘯叫的可能，話筒嘯叫會對擴聲系統產生很大的危害。嘯叫即聲音信號的自激振蕩，揚聲器播放的聲音經障礙物反射后又疊加在麥克風上，麥克風則將反射回來的聲音信號再通過揚聲器播放出去，這樣周而復始的疊加便會產生刺耳的尖叫聲，這就是聲音信號正反饋所導致的自激振蕩，用示波器觀察，嘯叫聲的波形為“頻率穩定，幅度穩定的正弦波”，且麥克風和揚聲器的距離越近，越容易產生嘯叫，嘯叫的幅度也越大。自激振蕩時，功率放大器會產生很大的功率輸出，可能超出擴聲設備的承受范圍，燒壞功率放大器和發聲設備。

目前，國內主流的嘯叫檢測與抑制途徑是通過調音臺、均衡器和移頻器，由專業的調音師手動逐漸加大音量來找嘯叫點，找到之后再通過均衡器消除。如果擴聲系統是雙聲道系統，則需要調音師先關閉一個通道，調節另一個通道的嘯叫點；調好一個通道后，關閉此通道，按照同樣方法去調節另一個通道；兩邊都調好之后，還需要將兩個通道同時推起來再檢查是否還有其他的嘯叫點，若有則仍然通過均衡器消除。

實用新型內容

本實用新型的目的是為解決上述問題，提供了一種基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測抑制系統。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測抑制系統，包括嘯叫檢測電路、嘯叫抑制電路以及繼電器切換電路，所述的嘯叫檢測電路包括頻率檢測部分以及幅度檢測部分，其中頻率檢測部分實時監測聲音信號的頻率，其包括LM339比較器以及FPGA，LM339比較器的輸出端與FPGA相連接，所述的幅度檢測部分包括峰值檢波芯片AD637以及模數轉換芯片ADS1118，峰值檢波芯片AD637與模數轉換芯片ADS1118相連，模數轉換芯片ADS1118與FPGA的I/O口相連，信號經峰值檢波芯片AD637后通過模數轉換芯片ADS1118將輸出的模擬電壓量轉換成數字電壓量，再將數字電壓量送給FPGA的I/O口；所述的嘯叫抑制電路包括兩個CMOS雙二階通用開關電容有源濾波器MAX262，在每片MAX262的兩個濾波通道后各加上一個0.1μF的隔直電容，MAX262與FPGA相連，通過FPGA來提供精確的外部時鐘；所述的繼電器切換電路包括繼電器、三極管S9013，其中，三極管S9013的基極連接FPGA的I/O口，集電極連接繼電器，發射極接地。

有益效果：?

本實用新型提供的基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測抑制系統通過FPGA監測聲音信號頻率，AD637監測聲音信號幅度。當對聲音信號進行幅頻檢測的結果為“頻率穩定且幅度穩定”時，則說明此時嘯叫產生。另外，系統內置兩片程控濾波器MAX262，由FPGA提供4路驅動時鐘并將MAX262配置成窄帶陷波器和全通濾波器，破壞嘯叫產生的幅度條件和相位條件。由于嘯叫頻率點不止一個，所以系統采用4級“陷波”和“全通”相互配合來達到抑制嘯叫的目的。該系統與傳統的人工嘯叫檢測與抑制方法相比，具有全自動、延時短、體積小等特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統接入示意圖；

圖2本實用新型的擴聲系統嘯叫產生示意圖；

圖3為本實用新型的嘯叫波形；

圖4為本實用新型的嘯叫檢測電路；

圖5為本實用新型的嘯叫抑制電路；

圖6為本實用新型的繼電器切換電路；

圖7主程序流程圖；

具體實施方式

以下將結合具體實施例對本實用新型提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。

本實用新型的一種基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測抑制系統，包括嘯叫檢測電路、嘯叫抑制電路以及繼電器切換電路，如圖1所示，本實用新型的嘯叫檢測抑制系統設置在拾音電路與功率放大器之間，拾音電路與嘯叫檢測電路相連，嘯叫檢測電路與嘯叫抑制電路相連，繼電器切換電路通過繼電器的吸合來控制拾音電路與功率放大器之間連接無嘯叫通路或者嘯叫抑制電路。

如圖2所示擴聲系統嘯叫產生示意圖，根據圖2來分析嘯叫產生的原因，及波形特征。

假設麥克風接收信號x(n)和放大器輸出信號y(n)之間的關系為?