[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

本發明公開了用于聲學相機的聲學傳感器陣列控制電路，聲學傳感器陣列、數字聲信號處理模塊、主控單元，其中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；聲學傳感器陣列上設有8個支路，且在每個支路上均勻分布有8個聲學傳感器單元，8個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。本發明的有益效果是聲學傳感器陣列上安裝的多個聲學傳聲器單元中包括主通道傳感器和與其相對應的附屬通道傳感器，同一個主控單元發出時鐘源信號，信號通過分配器向陣列的傳聲器單元分配輸出信號，向聲學傳感器傳遞來自同一時鐘源的時鐘信號，有效保證聲學傳感器單元的時鐘信號同步。

技術領域

本發明屬于聲源分析技術領域，尤其是涉及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。

背景技術

在聲音與圖像綜合采集技術中，聲學相機作為使聲音可視化的尖端測量裝備，是多媒體信息通信設備、家電、汽車、建筑等多樣的領域中需要的新技術裝備。聲學相機是利用聲學傳感器陣列測量一定范圍內的聲場分布的專用設備，可用于測量物體發出的聲音的位置和聲音輻射的狀態，并用云圖方式顯示出直觀的圖像，即聲成像測量。

聲學傳感器陣列是利用多個聲學傳感器測量聲源發生的聲波，通過聲學傳感器采集聲源信號。現有的聲學傳感器陣列上的多個聲學傳感器是由不同的時鐘源分別將信號發送至不同的傳感器中，但是不同的時鐘源發送會造成聲學傳感器的信號不同步，造成信號采集的同步性差，從而影響聲學傳感器陣列采集的精度低。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、聲學傳感器信號同步性高、采集精度高的用于聲學相機的聲學傳感器陣列控制電路。

本發明的技術方案如下：

一種用于聲學相機的聲學傳感器陣列控制電路，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。

在上述技術方案中，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。

在上述技術方案中，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。

在上述技術方案中，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。

在上述技術方案中，所述轉換器采用二進一出的轉換器。

在上述技術方案中，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。

在上述技術方案中，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。