[實用新型]一種音頻采集和位置識別的裝置

有效

• 申請號: 202021331331.0
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN213303641U
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李英蓮;戴永峰;孫健;徐盛舟
• 申請（專利權）人: 東方通信股份有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208;G10K11/162;G10K11/32
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 林寶堂

本實用新型公開了一種音頻采集和位置識別的裝置，包括麥克風陣列和音頻采集處理終端，音頻采集處理終端包括ADC數據采集模塊和處理模塊，麥克風陣列的信號輸出端與ADC數據采集模塊的信號輸入端連接，ADC數據采集模塊的信號輸出端與處理模塊的信號輸入端連接，麥克風陣列用于采集音頻信號，ADC數據采集模塊用于接收處理麥克風陣列傳輸的音頻信號，處理模塊用于回聲消除、降噪、語音增強以及聲源定位處理。本實用新型通過對聲源的定位以及形成定向拾音波束定向采集音頻信號，能夠在復雜的噪聲環境中準確的對音頻信號進行采集，且定向拾音波束能夠對波束以外的噪聲進行抑制，提升采集的音頻信號的質量，進而保證后續的音頻信號識別效果。

技術領域

本實用新型涉及音頻采集定位技術領域，尤其涉及一種音頻采集和位置識別的裝置。

背景技術

隨著人工智能技術的高速應用發展，圍繞人的語音定位識別技術應用越來越多，像銀行的智能柜臺，通常使用語音識別模塊完成一些智能化業務的辦理。而采集的音頻信號的質量的高低對后續的語音識別有著至關重要的作用。

例如，中國專利文獻 CN201320497411.7 公開了“一種語音采集裝置及帶語音采集的電視系統”，包括至少兩個陣列排列的麥克風、安裝所述麥克風的基座、無線通信單元，所述麥克風在所述基座上的位置分開設置，所述無線通信單元將所述語音采集裝置的語音信號傳送出去或者傳送到電視終端。上述語音采集裝置無法對聲源進行定位，且其是通過增加與發聲設備之間的距離來減小發聲設備自身的噪聲影響。

發明內容

本實用新型主要解決原有的音頻采集裝置無法對聲源進行定位以及采集音頻信號質量差的技術問題；提供一種音頻采集和位置識別的裝置，通過對聲源的定位以及形成定向拾音波束定向采集音頻信號，能夠在復雜的噪聲環境中準確的對音頻信號進行采集，且定向拾音波束能夠對波束以外的噪聲進行抑制，提升采集的音頻信號的質量，進而保證后續的音頻信號識別效果。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：本實用新型包括麥克風陣列和音頻采集處理終端，所述音頻采集處理終端包括ADC數據采集模塊和處理模塊，所述麥克風陣列的信號輸出端與ADC數據采集模塊的信號輸入端連接，所述ADC數據采集模塊的信號輸出端與處理模塊的信號輸入端連接，所述麥克風陣列用于采集音頻信號，所述ADC數據采集模塊用于接收處理麥克風陣列傳輸的音頻信號，所述處理模塊用于回聲消除、降噪、語音增強以及聲源定位處理。

處理模塊內部集成有回聲消除、降噪、語音增強、聲源定位等相關算法，將多種算法集中在同一處理器中減小了整個裝置的體積，也便于裝配。當裝置進入到音頻采集的工作模式后，處理模塊依據麥克風陣列采集的多路音頻信號進行聲源定位，在根據聲源定位的結果形成定向拾音波束進行定向采集音頻信號，并對定向采集的音頻信號進行語音增強，獲取輸出純凈的音頻信號。通過對聲源的定位以及形成定向拾音波束定向采集音頻信號，能夠在復雜的噪聲環境中準確的對音頻信號進行采集，且定向拾音波束能夠對波束以外的噪聲進行抑制，提升采集的音頻信號的質量，進而保證后續的音頻信號識別效果。對定向采集的音頻信號進行語音增強，進一步提升采集的音頻信號的質量，提高了音頻識別的效果。

作為優選，所述的處理模塊包括ARM/DSP處理器和存儲器，所述ARM/DSP處理器與存儲器雙向通訊，所述ARM/DSP處理器用于對所述ADC數據采集模塊輸出信號進行分析處理，所述存儲器用于存儲數據信息。

ARM/DSP處理器用于對ADC數據采集模塊輸出的數字信號進行分析，并進行回聲消除、降噪、語音增強、聲源定位的計算與處理。ARM/DSP處理器內部集成有回聲消除、降噪、語音增強、聲源定位等相關算法，解決傳統語音輸入環境噪聲大、通話有回聲、聲源定位不準確或無法定位等問題。

作為優選，所述的存儲器包括DDR存儲器和NAND閃存存儲器。

DDR存儲器為內存存儲器，存取速度快，使裝置的運行更加流暢；NAND閃存存儲器編程速度快、擦除時間短，無需采用任何粘結邏輯，可直接從處理器存取指令、地址和數據。