[發明專利]一種集音裝置、監控裝置及集音方法

在審

• 申請號: 201710867373.2
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107547981A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 朱云海;徐偉明;董亞林
• 申請（專利權）人: 寧波桑德納電子科技有限公司
• 主分類號: H04R3/04
• 分類號: H04R3/04;H04N7/18
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙)33228
• 代理人: 李迎春

1.一種集音裝置，其特征在于：包括兩個拾音單元(4)，所述的拾音單元(4)沿一直線依次排布且之間設有間距，還包括單通道降噪處理模塊、指向性處理模塊，所述的單通道降噪處理模塊接收兩個拾音單元(4)信號處理后再將信號傳遞至指向性處理模塊，所述的指向性處理模塊接收兩路單通道降噪處理模塊信號并輸出語音增強信號。

2.根據權利要求1所述的一種集音裝置，其特征在于：所述的拾音單元(4)為指向性麥克風或全指向麥克風。

3.根據權利要求1所述的一種集音裝置，其特征在于：所述的單通道降噪處理模塊以及指向性處理模塊與拾音單元(4)分體式設計，所述的單通道降噪處理模塊以及指向性處理模塊與拾音單元(4)通過無線或有線方式連接。

4.一種監控裝置，其特征在于：包括攝像組件(1)、權利要求1-5任一所述的集音裝置及音視頻聯動模塊，所述的集音裝置輸出語音增強信號至音視頻聯動模塊，所述的音視頻聯動模塊根據攝像組件(1)輸出的變倍信號改變輸出語音增強信號的音量大小，所述的攝像組件(1)與集音裝置同步運動。

5.根據權利要求4所述的一種監控裝置，其特征在于：還包括云臺(3)，所述的云臺(3)包括云臺編解碼模塊，云臺編解碼模塊讀取云臺轉動產生的云臺轉動信號以及接收變倍信號并發送至音視頻聯動模塊，所述的音視頻聯動模塊根據變倍信號改變輸出的語音增強信號的音量大小。

6.根據權利要求4所述的一種監控裝置，其特征在于：所述的音視頻聯動模塊為編程放大器模塊，編程放大器模塊接收語音增強信號和攝像組件(1)變焦后發出的變倍信號，根據變倍信號編程放大器模塊改變語音增強信號音量大小并輸出。

7.一種集音方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、2個拾音單元(4)沿一直線依次排布且之間設有間距，2個拾音單元(4)均接收不同方向的原始語音信號，并將原始語音信號傳遞至單通道降噪處理模塊；

S2、單通道降噪處理模塊接收兩路存在不同時差的原始語音信號經過放大和消噪(前置放大電路、模數轉換電路和濾波消噪電路)后得到兩路降噪語音信號并輸入至指向性處理模塊；

S3、指向性處理模塊根據兩路降噪語音信號的時頻特性對語音信號和噪聲信號掩蔽值處理，最后經過重建合成心形或超心形拾音模式，得到特定方向的語音增強信號。

8.根據權利要求7所述的一種集音方法，其特征在于：所述的步驟S2濾波降噪處理包括如下步驟，利用端點檢測的結果對噪聲的頻譜進行估計，頻域維納濾波系數通過Mel濾波器組轉化為Mel域的維納濾波系數，接著采用Mel IDCT(反離散余弦變換)得到濾波器的時域沖激響應，最終使用卷積得到增強后的時域語音信號用于后端的模型匹配。

9.根據權利要求7所述的一種集音方法，其特征在于：所述的步驟S3還包括如下步驟，

(1)對兩路語音信號進行多子帶濾波，分幀加窗處理，由此得到兩路語音信號的時頻表達。某一時間幀的某個頻帶的信號稱為一個時頻單元(T-F)；

(2)計算兩路語音信號對應T-F單元之間的IID值；

(3)根據各個T-F單元的IID值，設定其加權掩蔽值。根據各子帶的IID值進行語音活動檢測；

(4)結合語音激活檢測結果，對上步初步生成的掩蔽值純噪聲段直接賦予較小的加權掩蔽值；

(5)對于采集后方的語音信號進行掩蔽值處理，最后經過重建合成心形或超心形拾音模式，得到特定方向的語音增強信號。

10.根據權利要求9所述的一種集音方法，其特征在于：所述的步驟S2和步驟S3之間還包括以下步驟：音視頻聯動模塊檢測空間中聲源的空間信息參數；指向性處理模塊根據檢測到的空間信息參數確定對應的波束形成參數以及相應的拾音模型。