一種語音信號處理電路、裝置以及電視的製作方法

2023-06-14 06:04:16 4

專利名稱：一種語音信號處理電路、裝置以及電視的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於信號處理領域，尤其涉及一種語音信號處理電路、裝置以及電視。
背景技術：
當前的網際網路電視，內部都集成有性能強大的CPU，大容量的DDR以及FLASH，無異於一臺計算機。基於強大的硬體平臺和軟體作業系統，網際網路電視有一種應用就是進行視頻通話。進行視頻通話需要攝像頭和麥克風一起使用，以採集視、音頻信號，送給電視晶片進行視音頻編解碼處理，然後才可以通過網絡和對方視頻通話。一般而言，電視機與觀看者的距離通常為3至4米。攝像頭通過UBS方式連接到電視機，拍攝3-4米沒有問題；對於麥克風而言，一般通過有線話筒的方式採集用戶的語音信息。但是，有線話筒的缺點是使用者通過話筒需要一條3-4米的線纜連接到電視，非常不美觀，同時容易絆倒人，使用不方便。而目前還沒有採用無線話筒的電視，原因在於目前無線話筒的技術還存在較大缺陷，比如成本高，易受到幹擾等。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種語音信號處理電路，旨在解決現有電視技術中用戶語音採集上存在的不方便、易受幹擾等問題。本實用新型是這樣實現的，一種語音信號處理電路，所述電路包括麥克風信號放大模塊；電視音頻信號處理模塊；回音消除模塊，其分別與所述麥克風信號放大模塊的輸出端、所述電視音頻信號處理模塊的輸出端連接，輸出端為用戶語音輸出端。進一步地，所述麥克風信號放大模塊包括輸入信號放大器Ul ；自動增益控制放大器U2，與所述輸入信號放大器Ul的輸出端連接，輸出端為麥克風放大信號MIC out的輸出端。進一步地，所述麥克風信號放大模塊還包括倍數選擇放大器U3，與所述自動增益控制放大器U2的輸出端連接，輸出端為麥克風放大信號MIC out的輸出端。進一步地，所述電視音頻信號處理模塊包括至少一級射隨電路。進一步地，所述電視音頻信號處理模塊包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻 R3、第四電阻R4，第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4，第一三極體Ql以及反饋採樣信號產生單元；其中，所述第一電容Cl依次與所述第二電阻R2、所述第二電容C2連接，且所述第二電容C2的第二端接地；[0017]所述第一電阻Rl的第一端與第一電源端連接，第二端與所述第一電容Cl的第二端連接；所述第三電阻R3的第一端與所述第二電容C2的第一端連接，第二端與所述第一三極體Ql的基極連接；所述第一三極體Ql的發射極通過所述第四電阻R4，與第二電源端連接，集電極接地；所述第三電容C3的第一端與所述第一三極體Ql的發射極連接，第二端為用戶輸出端；所述反饋採樣信號產生單元的輸入端與所述第二電容C2的第一端連接，輸出端通過所述第四電容C4，與反饋採樣信號line out的輸出端連接。進一步地，所述反饋採樣信號產生單元包括第五電阻R5、第六電阻R6以及第二三極體Q2 ；其中，所述第五電阻R5的第一端與所述第二電容C2的第一端連接，第二端與所述第二三極體Q2的基極連接；所述第二三極體Q2的發射極通過所述第四電容C4，與反饋採樣信號Iineout的輸出端連接，並通過所述第六電阻R6，與第三電源端連接，且所述第二三極體Q2的集電極接地。進一步地，所述回音消除模塊包括麥克風信號模/數轉換模塊；反饋信號模/數轉換模塊；數位訊號處理模塊，其分別與所述麥克風信號模/數轉換模塊以及所述反饋信號模/數轉換模塊的輸出端連接；數/模信號轉換模塊，與所述數位訊號處理模塊的輸出端連接，輸出端為用戶語音輸出端。進一步地，所述數位訊號處理模塊包括DSP音頻處理單元，存儲單元；其中，所述DSP音頻處理單元分別與所述麥克風信號模/數轉換模塊、所述反饋信號模/數轉換模塊以及所述存儲單元的輸出端連接，輸出端與所述數/模信號轉換模塊連接。本實用新型的另一目的是提供一種包含上述語音信號處理電路的語音信號處理
直ο本實用信息的另一目的是提供一種包含上述語音信號處理電路的電視。本實用新型實施例通過在電視機內部安裝麥克風並對採集到的用戶語音信號進行放大以及消除回聲等處理，使用戶能夠方便且無幹擾地通過電視進行語音交流。

圖1是本實用新型實施例提供的語音信號處理電路的工作原理圖；圖2是本實用新型實施例提供的麥克風信號放大模塊的電路結構圖；圖3是本實用新型實施例提供的第二種麥克風信號放大模塊的電路結構圖；[0039]圖4是本實用新型實施例提供的電視音頻信號處理模塊的電路結構圖；圖5是本實用新型實施例提供的回音消除模塊的電路結構圖；圖6是本實用新型實施例提供的第二種回音消除模塊的電路結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。本實用新型實施例通過在電視機內部安裝麥克風並對採集到的用戶語音信號進行放大以及消除回聲的處理，從而使用戶能夠方便且無幹擾地通過電視進行語音交流。本實用新型是這樣實現的，一種語音信號處理電路，所述電路包括麥克風信號放大模塊；電視音頻信號處理模塊；回音消除模塊，其分別與所述麥克風信號放大模塊的輸出端、所述電視音頻信號處理模塊的輸出端連接，輸出端為用戶語音輸出端。實施例一圖1示出了本實用新型實施例提供的語音信號處理電路的工作原理，為了便於說明只示出了與本實用新型實施例相關的部分。其中，麥克風信號放大模塊11的輸入端為麥克風信號MIC in的輸入端，輸出端為麥克風信號MIC out的輸出端，且與回音消除模塊13的第一輸入端連接，用於放大輸入的麥克風信號MIC in，並將放大後的麥克風信號MIC out輸出至回音消除模塊13。電視音頻信號處理模塊12的輸入端為電視音頻信號audio out的輸出端，第一輸出端為用戶輸出端，第二輸出端為反饋採樣信號line out的輸出端，且與回音消除模塊13 的第二輸入端連接，用於將電視音頻信號audio out處理為輸出信號TV out以及反饋採樣信號line out，並將反饋採樣信號line out輸出至回音消除模塊13。回音消除模塊13的輸出端為語音信號輸出端，用於根據反饋採樣信號lineout， 對麥克風信號MIC out進行過濾，最終輸出沒有雜音的語音信號。在實際工作中，麥克風信號放大模塊11將麥克風信號MIC in放大，以輸出合適的信號幅度，並將放大後的麥克風信號MIC out輸出到回音消除模塊13中。同時，電視音頻信號處理模塊12使電視音頻信號audio out產生兩路信號，分別是輸出信號TV out以及反饋採樣信號line out，其中輸出信號TV out輸出到用戶輸出端， 以電視機音頻的形式向用戶播出，而反饋採樣信號line out則輸出到回音消除模塊13。回音消除模塊13將麥克風信號放大模塊11輸入的麥克風信號MIC out與電視音頻信號處理模塊12輸入的反饋採樣信號line out進行對比，將麥克風信號MIC out中與反饋採樣信號line out中相同的部分過濾後，再將處理過的麥克風信號MIC out送至網際網路電視的主晶片中，用於視頻通話時，發送給對方。這樣，在發送到對方的音頻中只含有本地講話的語音，而沒有其他雜音存在。本實用新型實施例通過在電視機內部安裝麥克風並對採集到的用戶語音信號進行放大以及消除回聲的處理，從而使用戶能夠方便且無幹擾地通過電視進行語音交流。[0057]實施例二 圖2示出了本實用新型實施例提供的麥克風信號放大模塊的電路結構，為了便於說明只示出了與本實用新型實施例相關的部分。其中，輸入信號放大器Ul的輸入端為麥克風信號MIC in的輸入端，輸出端與自動增益控制放大器U2的輸入端連接，用於放大輸入的麥克風信號MICin。自動增益控制放大器U2的輸出端為麥克風信號MIC out的輸出端，用於對放大器 U2的增益進行自動調節。在實際工作中，輸入信號放大器Ul對有麥克風輸入的用戶語音進行放大，並且通過自動增益放大器U2，可以使麥克風信號放大模塊實現根據信號的強度進行調整。作為本實用新型實施例的一個示例，輸入信號放大器Ul為12dB，自動增益控制放大器U2的放大倍數從OdB到20dB，AGC起控時間和門限都是可調的。本實用新型實施例通過放大器，可以放大用戶的語音，使用戶可以在離電視較遠的地方也能夠以正常的聲音強度向電視提供進行視頻通話所需要的音量。實施例三圖3示出了本實用新型實施例提供的第二種麥克風信號放大模塊的電路結構，為了便於說明只示出了與本實用新型實施例相關的部分。為了使語音信號處理電路以及包含這種電路的電視適用於不同的情況，在上一實施例的電路結構中加入倍數選擇放大器U3。倍數選擇放大器U3的輸入端與自動增益控制放大器U2的輸出端連接，輸出端為麥克風信號MIC out的輸出端。在實際工作中，根據麥克風產生的信號幅度，選擇不同的倍數來放大輸出的麥克風信號MIC out.作為本實用新型實施例的一個示例，可以選擇8、18 JSdB這三种放大倍數。本實用新型實施例通過加入倍數選擇放大器，可以根據麥克風產生的信號幅度以及實際應用情況來進行放大倍數選擇。實施例四作為本實用新型的實施例，電視音頻信號處理模塊可以由一級或多級的射隨電路構成。圖4示出了本實用新型實施例提供的電視音頻信號處理模塊的電路結構，為了便於說明只示出了與本實用新型實施例相關的部分。其中，第一電容Cl的第一端與電視音頻信號audio out的輸出端連接，第二端依次與第二電阻R2、第二電容C2連接，且第二電容C2的第二端接地。第一電阻Rl的第一端與第一電源端連接，第二端與第一電容Cl的第二端連接。第三電阻R3的第一端與第二電容C2的第一端連接，第二端與第一三極體Ql的基極連接。第一三極體Ql的發射極通過第四電阻R4，與第二電源端連接，集電極接地。第三電容C3的第一端與第一三極體Ql的發射極連接，第二端與電視音頻信號處理模塊的第一輸出端連接。反饋採樣信號產生單元41的輸入端與第二電容C2的第一端連接，輸出端通過第四電容C4，與第二輸出端連接。反饋採樣信號產生單元41包括第五電阻R5、第六電阻R6以及第二三極體Q2 ；其中，第五電阻R5的第一端與第二電容C2的第一端連接，第二端與第二三極體Q2 的基極連接。第二三極體Q2的發射極通過所述第四電容C4，與第二輸出端連接，並通過第六電阻R6，與第三電源端連接，且第二三極體Q2的集電極接地。在實際工作中，電視音頻信號處理模塊12使電視音頻信號aud ο out產生兩路信號，分別是輸出信號TV out以及由反饋採樣信號產生單元41產生的反饋採樣信號line out，其中，輸出信號TV out輸出到用戶輸出端，以電視機音頻的形式向用戶播出，而反饋採樣信號line out則輸出到回音消除模塊13。本實用新型實施例通過射隨電路產生了用於在回音消除模塊13中消除回音的反饋採樣信號line out.實施例五圖5示出了本實用新型實施例提供的回音消除模塊的電路結構，為了便於說明只示出了與本實用新型實施例相關的部分。其中，麥克風信號模/數轉換模塊51的輸入端與麥克風信號放大模塊11的輸出端連接，輸出端與數位訊號處理模塊53的第一輸入端連接。反饋信號模/數轉換模塊52的輸入端與電視音頻信號處理模塊的第二輸出端連接，輸出端與數位訊號處理模塊53的第二輸入端連接。數位訊號處理模塊53的輸出端與數/模信號轉換模塊M的輸入端連接。數/模信號轉換模塊M的輸出端為語音信號輸出端。在實際工作中，麥克風信號模/數轉換模塊51將來自麥克風信號放大模塊11的麥克風信號MIC out轉換成數位訊號，並輸出到數位訊號處理模塊53。同時，反饋信號模/ 數轉換模塊52將來自電視音頻信號處理模塊12的反饋採樣信號line out轉換成數位訊號，並輸出到數位訊號處理模塊53。數位訊號處理模塊53將兩種數位訊號進行對比，將麥克風信號MIC out中與反饋採樣信號line out中相同的部分過濾後，再將處理過的麥克風信號MIC out送至網際網路電視的主晶片中，用於視頻通話時，發送給對方。這樣，在發送到對方的音頻中只含有本地講話的語音，而沒有回音的存在。本實用新型實施例中，通過反饋採樣信號來處理麥克風信號，從而消除了麥克風信號中的回音。實施例六上一實施例中的數位訊號處理模塊53可以由DSP音頻處理單元以及存儲單元構成。圖5示出了本實用新型實施例提供的回音消除模塊的電路結構，為了便於說明只示出了與本實用新型實施例相關的部分。DSP音頻處理單元61的第一輸入端與麥克風信號模/數轉換模塊的輸出端連接， 第二輸入端與反饋信號模/數轉換模塊的輸出端連接，第三輸入端與存儲單元62連接，輸出端與所述數/模信號轉換模塊連接。其具體工作原理與上述實施例相類似，此處不再贅述。[0096]實施例七本發明實施例提供的語音信號處理電路可以用於語音信號處理裝置中，上述語音信號處理裝置可以用於電視機等多媒體中。本實用新型實施例的有益效果如下1、在電視機內部安裝麥克風從而使用戶能夠方便地通過電視進行語音交流；2、通過放大器，可以放大用戶的語音，使用戶可以在離電視較遠的地方也能夠以正常的聲音強度向電視提供進行視頻通話所需要的音量；3、通過加入倍數選擇放大器，可以根據麥克風產生的信號幅度以及實際應用情況來選擇放大倍數；4、通過反饋採樣信號來處理麥克風信號，從而消除了麥克風信號中的回音。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種語音信號處理電路，其特徵在於，所述電路包括 麥克風信號放大模塊；電視音頻信號處理模塊；回音消除模塊，其分別與所述麥克風信號放大模塊的輸出端、所述電視音頻信號處理模塊的輸出端連接，輸出端為用戶語音輸出端。
2.如權利要求1所述的語音信號處理電路，其特徵在於，所述麥克風信號放大模塊包括輸入信號放大器(Ul)；自動增益控制放大器(U2)，與所述輸入信號放大器(Ul)的輸出端連接，輸出端為麥克風放大信號(MIC out)的輸出端。
3.如權利要求2所述的語音信號處理電路，其特徵在於，所述麥克風信號放大模塊還包括倍數選擇放大器(U3)，與所述自動增益控制放大器(似)的輸出端連接，輸出端為麥克風放大信號(MIC out)的輸出端。
4.如權利要求1所述的語音信號處理電路，其特徵在於，所述電視音頻信號處理模塊包括至少一級射隨電路。
5.如權利要求4所述的語音信號處理電路，其特徵在於，所述電視音頻信號處理模塊包括第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)，第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第四電容(C4)，第一三極體Oil)以及反饋採樣信號產生單元；其中，所述第一電容(Cl)依次與所述第二電阻(R2)、所述第二電容(以)連接，且所述第二電容(以)的第二端接地；所述第一電阻(Rl)的第一端與第一電源端連接，第二端與所述第一電容的第二端連接；所述第三電阻(舊)的第一端與所述第二電容(以)的第一端連接，第二端與所述第一三極體Oil)的基極連接；所述第一三極體Oil)的發射極通過所述第四電阻(R4)，與第二電源端連接，集電極接地；所述第三電容(2)的第一端與所述第一三極體Oil)的發射極連接，第二端為用戶輸出端；所述反饋採樣信號產生單元的輸入端與所述第二電容(以)的第一端連接，輸出端通過所述第四電容(C4)，與反饋採樣信號(line out)的輸出端連接。
6.如權利要求5所述的語音信號處理電路，其特徵在於，所述反饋採樣信號產生單元包括第五電阻(R5)、第六電阻(R6)以及第二三極體0^2)；其中，所述第五電阻(肪)的第一端與所述第二電容(以)的第一端連接，第二端與所述第二三極體的基極連接；所述第二三極體的發射極通過所述第四電容(C4)，與反饋採樣信號(Iineout)的輸出端連接，並通過所述第六電阻(R6)，與第三電源端連接，且所述第二三極體的集電極接地。
7.如權利要求1所述的語音信號處理電路，其特徵在於，所述回音消除模塊包括麥克風信號模/數轉換模塊； 反饋信號模/數轉換模塊；數位訊號處理模塊，其分別與所述麥克風信號模/數轉換模塊以及所述反饋信號模/ 數轉換模塊的輸出端連接；數/模信號轉換模塊，與所述數位訊號處理模塊的輸出端連接，輸出端為用戶語音輸出端。
8.如權利要求7所述的語音信號處理電路，其特徵在於，所述數位訊號處理模塊包括 DSP音頻處理單元，存儲單元；其中，所述DSP音頻處理單元分別與所述麥克風信號模/數轉換模塊、所述反饋信號模 /數轉換模塊以及所述存儲單元的輸出端連接，輸出端與所述數/模信號轉換模塊連接。
9.一種包含權利要求1至8任一項所述的語音信號處理電路的語音信號處理裝置。
10.一種包含權利要求1至8任一項所述的語音信號處理電路的電視。
專利摘要本實用新型適用於信號處理領域，提供了一種語音信號處理電路、裝置以及電視，所述語音信號處理電路，包括麥克風信號放大模塊、電視音頻信號處理模塊以及回音消除模塊。本實用新型通過在電視機內部安裝麥克風並對採集到的用戶語音信號進行放大以及消除回聲等處理，使用戶能夠方便且無幹擾地通過電視進行語音交流。
文檔編號H04N5/60GK201956058SQ20102067887
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者劉代進, 唐章琪, 馬萬樂 申請人:深圳創維－Rgb電子有限公司