[發明專利]一種用于聲學相機的聲學傳感器陣列控制電路及其控制方法

在審

• 申請號: 201811331501.2
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109696481A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 陳勁;閆磊;劉榮;佟穎;關升;段發階;李凱凱;蔣佳佳
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22;H04N5/225;H04J3/06
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王海濱

1.一種用于聲學相機的聲學傳感器陣列控制電路，其特征在于，包括：

聲學傳感器陣列，用于感應采集聲源的聲音信號；

數字聲信號處理模塊，用于接收所述聲音信號進行處理并轉換為數字信號；

主控單元，用于向所述聲學傳感器陣列發出激勵時鐘信號并接收所述數字信號和光學圖像，根據所述數字信號和光學圖像處理得到聲學數據幀和圖像數據幀；

所述主控單元包括晶體振蕩器、位時鐘鎖相環、字節鎖相環、位時鐘分配單元、字節時鐘分配單元和轉換器，所述晶體振蕩器用于發出位時鐘信號及字節時鐘信號，所述位時鐘鎖相環用于將所述位時鐘信號發送至所述位時鐘分配單元中，所述字節鎖相環用于將所述字節信號發送至所述字節時鐘分配單元中，所述位時鐘分配單元和字節時鐘單元分別將接收到的位時鐘信號與字節時鐘信號分配多個輸出信號并發送至所述轉換器中，所述轉換器用于接收與轉換所述位時鐘信號及字節信號，并輸送至聲學傳感器單元；

所述聲學傳感器陣列上設有8個支路，且在每個所述支路上均勻分布有8個聲學傳感器單元，8個所述聲學傳感器單元包括4個主通道傳感器和4個附屬通道傳感器，每個所述主通道傳感器與其對應的每個所述附屬通道傳感器電連接，所述轉換器與所述主通道傳感器相對應電連接。

2.根據權利要求1所述的聲學傳感器陣列控制電路，其特征在于：每個所述主通道傳感器對應電連接一個所述轉換器，且所述轉換器的數量為32個。

3.根據權利要求2所述的聲學傳感器陣列控制電路，其特征在于：所述位時鐘分配單元包括8個位時鐘分配器，且該位時鐘分配器采用一分四的時鐘分配器。

4.根據權利要求3所述的聲學傳感器陣列控制電路，其特征在于：所述字節時鐘分配單元包括8個字節時鐘分配器，且該字節時鐘分配器采用一分四的時鐘分配器。

5.根據權利要求4所述的聲學傳感器陣列控制電路，其特征在于：所述轉換器采用二進一出的轉換器。

6.根據權利要求5所述的聲學傳感器陣列控制電路，其特征在于：所述聲學傳感器單元在曲面或平面上呈螺旋漸開型圓陣分布。

7.根據權利要求6所述的聲學傳感器陣列控制電路，其特征在于：所述主通道傳感器與所述附屬通道傳感器通過平行雙絞線連接。

8.一種如權利要求1-7中任意一項所述的聲學傳感器陣列控制電路的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)主控單元中的晶體振蕩器分別通過位時鐘鎖相環與字節鎖相環轉換為位時鐘信號及字節時鐘信號，并將信號發送至位時鐘分配單元及字節時鐘分配單元中；

(2)位時鐘分配單元通過8個時鐘分配器分配出32個位時鐘輸出信號，并將該位時鐘輸出信號發送至轉換器中，同時字節時鐘分配單元通過8個時鐘分配器分配出32個字節時鐘信號輸出信號，并將該字節時鐘輸出信號發送至與其逐一對應的32個轉換器中；

(3)轉換器接收到位時鐘輸出信號與字節時鐘信號輸出信號后，將所述32個位時鐘輸出信號及32個字節時鐘輸出信號轉換后發送至與其逐一對應的32個主通道傳感器中，每個主通道傳感器傳輸將位時鐘輸出信號與字節時鐘信號輸出信號至與其相對應的附屬通道傳感器中，從而完成聲學傳感器單元的位時鐘信號及字節時鐘信號的同步；

(4)在位時鐘信號與字節時鐘信號同步完成后，觸發聲學傳感器單元工作，采集聲源的聲音信號，并將該聲音信號發送至數字聲信號處理模塊；

(5)所述數字聲信號處理模塊對所述聲音信號進行處理轉換為數字信號，并將該數字信號發送至主控單元，從而完成聲學傳感器陣列的控制。