一種可遠講拾音降噪消回音的攝像頭的製作方法
2023-09-09 23:36:40
本發明涉及一種攝像頭，具體的說，涉及一種可遠講拾音降噪消回聲的攝像頭，屬於遠講拾音技術領域。
背景技術：
隨著網絡帶寬的升級，視頻編解碼技術發展，以及音頻信號處理技術的進步，使得基於遠距離的音視頻網絡通信以及人機互動的需求逐漸增加，這就需要一種高性能的終端，來滿足遠講音視頻採集及信號處理的需求，目前市面上的音視頻採集攝像頭在採集距離、信號質量等方面都無法滿足需求。
現有的與本專利最相似的產品是usb攝像頭產品，此類產品的核心是視頻採集攝像頭，音頻拾音部分的功能較弱，拾音距離通常在1米以內，不具備降噪和消回聲功能，沒有語音識別前端處理，拾取到的語音信號無法直接用來做語音識別用。
綜上可知，現有技術在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是針對以上不足，提供一種可遠講拾音降噪消回聲的攝像頭，其拾音距離可達3米到5米；還可以降噪和消回聲，其中降噪能力為15-20db,消回聲能力為大於80dbspl；語音識別前端處理，為語音識別應用提供高質量語音信號，提高語音識別率；節約成本至少17.5%。
為解決以上技術問題，本發明採用以下技術方案：一種可遠講拾音降噪消回聲的攝像頭，包括攝像頭和應用平臺，所述攝像頭連接應用平臺。
一種優化方案，所述攝像頭內設置有視頻傳感器、麥克風1、麥克風2、信號處理器；
所述麥克風1、麥克風2並列連接信號處理器；
所述信號處理器還通過圖像接口連接視頻傳感器；
所述信號處理器還通過usb接口連接應用平臺；
所述應用平臺還設置有連接信號處理器的線路，所述線路用於傳輸回聲參考；
所述應用平臺內設有處理模塊。
進一步地，所述麥克風1和麥克風2水平排列，麥克風1和麥克風2的間距4cm-10cm，所述麥克風1和麥克風2形成麥克風陣列，採用陣列麥克風技術，對音頻信號進行處理。
進一步地，所述視頻傳感器採用高清視頻傳感器，用於採集光信號，並將光信號轉換為電信號；
麥克風1用於採集聲信號，並將聲信號轉換為電信號；
麥克風2用於採集聲信號，並將聲信號轉換為電信號；
所述信號處理器採用音視頻信號處理器，用於對高清視頻傳感器、麥克風1和麥克風2採集到的信號進行放大、編碼處理；
應用平臺，所述處理模塊用於遠講拾音降噪消回音處理；應用平臺上還設置有揚聲器。
進一步地，所述處理模塊內進行採音處理，麥克風1和麥克風2採用麥克風陣列將目標語音連同噪聲以及揚聲器播放出來的回聲一起採集到，得到混合信號。
進一步地，所述處理模塊內進行降噪處理，通過譜減方式將噪聲去除掉。
進一步地，所述處理模塊內進行消回聲處理，採集揚聲器的電信號，將揚聲器的電信號作為消回聲處理的回聲參考信號，利用自適應濾波，將揚聲器播放出來的回聲部分去除。
進一步地，所述處理模塊內進行遠講拾音處理，利用自動增益控制技術，對信號進行增益調節，當信號大，則增益調小，當信號小，則增益調大。
進一步地，所述處理模塊實現遠講拾音、降噪、消回聲的步驟如下：
步驟1：採音：麥克風1和麥克風2採用麥克風陣列將目標語音連同噪聲以及揚聲器播放出來的回聲一起採集到，得到混合信號；
步驟2：降噪：利用噪聲頻譜的穩定性，通過譜減方式將噪聲從步驟1輸出的混合信號中去除掉，得到降噪信號；
步驟3：消回聲：處理模塊採集揚聲器的電信號，將揚聲器的電信號作為消回聲處理的回聲參考信號，利用自適應濾波，將揚聲器播放出來的回聲部分從步驟2輸出的降噪信號中去除，得到消回聲信號；
步驟4：遠講拾音：利用自動增益控制技術，對步驟3輸出的消回聲信號進行增益調節，當步驟3輸出的消回聲信號大，則增益調小，當步驟3輸出的消回聲信號小，則增益調大，從而達到無論步驟3輸出的消回聲信號是大是小，輸出信號都保證比較穩定。
本發明採用以上技術方案後，與現有技術相比，具有以下優點：
本發明在攝像頭產品中增加遠講拾音，拾音距離可達3米到5米；在攝像頭中增加降噪和消回聲，其中降噪能力為15-20db,消回聲能力為大於80dbspl；在攝像頭中增加語音識別前端處理，為語音識別應用提供高質量語音信號，提高語音識別率；本專利產品節約成本至少17.5%。
下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
附圖說明
附圖1是本發明的原理圖；
附圖2是處理模塊進行信號處理的示意圖。
具體實施方式
為了對本發明的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本發明的具體實施方式。
實施例1一種可遠講拾音降噪消回聲的攝像頭
如圖1所示，本發明提供一種可遠講拾音降噪消回聲的攝像頭，所述攝像頭連接應用平臺。
所述攝像頭內設置有視頻傳感器、麥克風1、麥克風2、信號處理器；
所述麥克風1、麥克風2並列連接信號處理器；
所述信號處理器還通過圖像接口連接視頻傳感器；
所述信號處理器還通過usb接口連接應用平臺；
所述應用平臺還設置有連接信號處理器的線路用於傳輸回聲參考；
所述應用平臺內設有處理模塊。
所述視頻傳感器採用高清視頻傳感器，用於採集光信號，並將光信號轉換為電信號；
麥克風1用於採集聲信號，並將聲信號轉換為電信號；
麥克風2用於採集聲信號，並將聲信號轉換為電信號；
所述信號處理器採用音視頻信號處理器，用於對高清視頻傳感器、麥克風1和麥克風2採集到的信號進行放大、編碼處理；
應用平臺，所述應用平臺內設置有處理模塊，所述處理模塊用於遠講拾音降噪消回音處理；應用平臺上還設置有揚聲器；
所述麥克風1和麥克風2水平排列，麥克風1和麥克風2的間距4cm-10cm，形成麥克風陣列，採用陣列麥克風技術，對音頻信號進行處理。
如圖2所示，所述處理模塊實現遠講拾音、降噪、消回聲功能的步驟如下：
步驟1：採音：麥克風1和麥克風2採用麥克風陣列將目標語音連同噪聲以及揚聲器播放出來的回聲一起採集到，得到混合信號；
步驟2：降噪：利用噪聲頻譜的穩定性，通過譜減等方式將噪聲從步驟1輸出的混合信號中去除掉，得到降噪信號；
步驟3：消回聲：處理模塊採集揚聲器的電信號，將揚聲器的電信號作為消回聲處理的回聲參考信號，利用自適應濾波，將揚聲器播放出來的回聲部分從步驟2輸出的降噪信號中去除，得到消回聲信號；
步驟4：遠講拾音：利用自動增益控制技術，對步驟3輸出的消回聲信號進行增益調節，當步驟3輸出的消回聲信號大，則增益調小，當步驟3輸出的消回聲信號小，則增益調大，從而達到無論步驟3輸出的消回聲信號是大是小，輸出信號都保證比較穩定。
本發明提供一種可遠講拾音降噪消回聲的攝像頭，在攝像頭產品中增加遠講拾音；遠講拾音用於增加拾音距離,拾取更遠距離的聲音,典型拾音距離3米到5米；在攝像頭中增加降噪和消回聲；降噪和消回聲用於降低拾取到的聲音中的噪聲和回聲，使得拾取到的聲音更加清晰；使用硬體方式採集回聲參考信號，其中硬體方式包括通過av接口、耳機接口或功放前接口採集信號；將麥克風1和麥克風2拾取到的混合信號，以及回聲參考信號一起在信號處理器中重新採樣，得到同步的回聲信號和回聲參考信號，然後傳給應用平臺，應用平臺內的處理模塊直接使用同步好的語音數據做處理；使用av接口作為採集回聲參考信號物理接口，av接口是機頂盒、電視機、網絡視頻機等應用平臺的標準接口，使用此接口，無需對應用平臺硬體進行修改，使得此產品不僅可以在定製應用平臺中使用，也可以在市面上大量非定製平臺上使用，通用性好；在攝像頭中增加語音識別前端處理，語音識別通過人口述指令來實現設備的某種操作，比如增加了本發明的所述攝像頭的電視機，用戶可以對電視機喊「音量大點」，則電視機就會自動將音量調大。
以上所述為本發明最佳實施方式的舉例，其中未詳細述及的部分均為本領域普通技術人員的公知常識。本發明的保護範圍以權利要求的內容為準，任何基於本發明的技術啟示而進行的等效變換，也在本發明的保護範圍之內。