一種帶有麥克風的音箱的製作方法
2023-06-08 09:11:31
專利名稱：一種帶有麥克風的音箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有麥克風的音箱，確切地說，涉及一種設置有麥克風，並同時在控制電路中增設回音消除電路的音箱，以便該裝置能夠適用於網絡語音通訊和網絡會議等場合。屬於計算機周邊設備技術領域。
背景技術：
由於MSN、雅虎YAHOO、MESSAGER等即時通訊軟體及相關產品的流行，利用網絡進行通訊的用戶正在不斷增加。傳統的語音通訊工具是耳機和麥克，但是長時間佩戴耳機和麥克很不舒服。而且，如果是在遠程教學、遠程會議或醫療會診等多人參與的環境中，耳機和麥克就無法使用。因此，如何利用音箱和麥克風形成一個簡單的語音免提裝置的應用前景非常看好。
但是，傳統的麥克風和音箱是彼此獨立的，直接將它們連成一體組成的語音輸入輸出裝置存在較大的缺點一方面，連線比較複雜，顯得桌面零亂不堪。另一方面，當麥克風距離音箱較近或者音箱喇叭音量較大時，喇叭輸出的聲音會反饋給麥克風，再加上網絡的延遲，使得位於網絡另一端的用戶會聽到自己說話的回音，影響正常的通話。同時，傳入麥克風的喇叭信號會形成正反饋，嚴重時產生嘯叫，無法正常收聽。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種帶有麥克風的音箱，該音箱設置有麥克風，並同時在控制電路中增設了回音消除電路，對喇叭輸出的音頻信號進行回音消除處理，能夠以較低的成本實現計算機網絡通訊的語音免提功能。
本實用新型的目的是這樣實現的一種帶有麥克風的音箱，該音箱內的控制電路包括有喇叭和功率放大電路；其特徵在於所述音箱內的控制電路中還包括有麥克風和回音消除電路，所述回音消除電路對來自麥克風的輸入信號中混雜著的、與來自主機的音頻輸入信號頻譜特徵相同的信號進行刪除處理。
所述音箱內的控制電路設有與計算機主機的音頻輸出接口和麥克風輸入接口分別連接的喇叭輸入線和麥克風輸出線；其中喇叭輸入線分成兩路，一路通過功率放大電路後連接至喇叭，輸出音頻信號，另一路作為其中一路輸入信號接至回音消除電路；麥克風的輸出則作為另一路輸入信號接至回音消除電路，該回音消除電路的輸出線是麥克風輸出線。
所述音箱內的回音消除電路是由型號FM1073的數位訊號處理器晶片及其外圍電路組成的。
所述音箱內的回音消除電路中型號FM1073的數位訊號處理器晶片的43、44管腳連接從主機輸出的音頻信號，其37、38管腳連接從麥克風輸出的音頻信號，其47、48管腳作為信號輸出端連接主機的麥克風輸入接口。
所述音箱內的回音消除電路中的電源電壓是2.5伏，該電源是從音箱控制電路的電源電壓中分壓獲得的。
所述音箱內的回音消除電路中型號FM1073的數位訊號處理器晶片在其Mic in0管腳37、38、Mic in1管腳39、40、Mic in2管腳41、42的三個麥克風輸入端可以連接1-3個麥克風。
所述音箱在前面板、或/和側面板、或/和後面板上設有1～3個小孔，該小孔內安裝有麥克風。
本實用新型是帶有麥克風的音箱，它的技術特點是在音箱控制電路中增設麥克風和回音消除電路，以避免在語音通訊時產生回音和嘯叫。其中採用FM1073的數位訊號處理器晶片及其外圍電路組成的回音消除電路，結構簡單、緊湊，工作可靠、穩定。該裝置還可配置多達三個麥克風的麥克風矩陣，為召開網絡會議提供了比較理想的輸入輸出設備，也是一種實用、方便、廉價的網絡語音通訊的外圍設備。該裝置可以將音頻信號的輸入輸出線捆綁在一起，從外表面看，連線整齊美觀。
圖1是本實用新型的控制電路結構組成方框圖。
圖2是本實用新型的控制電路中的回音消除電路的數位訊號處理器(型號為FM1073)的結構組成方框圖。
圖3是本實用新型的控制電路中由型號為FM1073數位訊號處理器及其外圍電路組成的回音消除電路實施例的電原理圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型是一種帶有麥克風的音箱2，該音箱2內的控制電路包括有喇叭5和功率放大電路6；其特點是在音箱2的前面板上設有一個小孔，在小孔內安裝有麥克風4；該控制電路中還包括有將來自麥克風4的輸入信號中混雜著的、與來自主機1的音頻輸入信號頻譜特徵相同的信號進行刪除處理的回音消除電路3。圖中還表示音箱2中的控制電路通過喇叭輸入線7和麥克風輸出線8分別與主機1的音頻輸出接口和麥克風輸入接口相連。其中喇叭輸入線7分成兩路，一路通過功率放大電路6連接至喇叭5，輸出音頻信號；另一路作為其中一路輸入信號接至回音消除電路3；麥克風4的輸出也連接至回音消除電路3，作為另一路輸入信號，該回音消除電路3的輸出線就是麥克風輸出線8。
參見圖2所示的型號FM1073的數位訊號處理器晶片的內部電路方框圖。本實用新型音箱內的回音消除電路就是由型號FM1073的數位訊號處理器晶片及其外圍電路組成。該FM1073晶片內集成了數模和模數轉換電路DAC、ADC和數位訊號處理電路DSP。來自主機的音頻信號從信號輸入Line in經模數轉化電路AD4轉換成數位訊號後進入DSP，同時，來自麥克風的語音信號也從麥克風輸入埠Mic in1經過模數轉化電路AD1轉換成數位訊號後進入DSP。DSP採用可變步長子頻段最小均方算法和波斯特濾波處理將這兩個信號進行運算後，再通過數模轉化電路DA2轉換為模擬信號後，從信號輸出埠Line out輸出給計算機的麥克風接口。該晶片可以將回音降低52～65分貝，從而不影響正常的通話信號。該電路結構方框圖表示本實用新型可以通過該晶片連接1-3個麥克風，其中除了一個麥克風4設置在前面板上開設的小孔內外，其餘兩個麥克風可以分別設置在音箱的前面板上、和/或左右兩個側面板上、和/或後面板上開設的小孔內；或者這兩個麥克風通過導線直接連接至由型號FM1073的數位訊號處理器晶片組成的回音消除電路的相關管腳上，即直接連接至FM1073的數位訊號處理器晶片中的其餘兩個管腳(Mic in1和Mic in2)上，與位於音箱前面板上的麥克風組成麥克風矩陣。
參見圖3，在本實用新型的回音消除電路中，麥克風輸出的音頻信號經過耦合電容連接至數位訊號處理器晶片FM1073的37、38管腳，從主機輸出的音頻信號經過耦合電容連接到該晶片的43、44管腳。因為語音信號不需要立體聲，只要將上述兩個聲道的信號分別混合後輸入圖中的37、38管腳和43、44管腳即可。該晶片的47、48管腳作為回音消除電路的信號輸出端連接主機的麥克風輸入接口。
本實用新型音箱內的回音消除電路的電源電壓是2.5伏，該電源是從音箱控制電路的電源電壓中分壓獲得的，不必設置獨立的電源。
本實用新型的工作機理是進行網絡通訊時，主機1將輸出的音頻信號經由喇叭輸入線7送到功率放大電路6進行放大後，再送到喇叭5發出聲音。同時，該音頻信號也送到回音消除電路3。因為網絡語音通訊是全雙工工作模式，允許用戶邊聽邊講。因此，傳入麥克風4的聲音包括有用戶說話的聲音信號和喇叭5反饋給麥克風4的聲音信號。當麥克風4接收到上述外界聲音，並轉換為電信號後送到回音消除電路3，回音消除電路3的功能就是將來自麥克風4的信號中混雜著的、與來自喇叭輸入線7中的音頻信號頻譜特徵相同的成分去除，也就是消除喇叭5反饋到麥克風4的回音信號。經過回音消除處理後的信號通過麥克風輸出導線8送到主機1。
對於網絡會議等多人參與的場合，通常只要設置一個麥克風。如果是環境噪聲較大而又需要多人講話的場合，可以接入2～3個麥克風組成的麥克風矩陣。這些麥克風按照一定的位置和角度固定後形成麥克風矩陣，具有很強指向性，只能接收到正對著麥克風很窄角度內的聲音信號。其中另外兩個麥克風分別與圖3中的Mic in1和Mic in2連接。
權利要求1.一種帶有麥克風的音箱，該音箱內的控制電路包括有喇叭和功率放大電路；其特徵在於所述音箱內的控制電路中還包括有麥克風和回音消除電路，所述回音消除電路對來自麥克風的輸入信號中混雜著的、與來自主機的音頻輸入信號頻譜特徵相同的信號進行刪除處理。
2.根據權利要求1所述的帶有麥克風的音箱，其特徵在於所述音箱內的控制電路設有與計算機主機的音頻輸出接口和麥克風輸入接口分別連接的喇叭輸入線和麥克風輸出線；其中喇叭輸入線分成兩路，一路通過功率放大電路後連接至喇叭，輸出音頻信號，另一路作為其中一路輸入信號接至回音消除電路；麥克風的輸出則作為另一路輸入信號接至回音消除電路，該回音消除電路的輸出線是麥克風輸出線。
3.根據權利要求1所述的帶有麥克風的音箱，其特徵在於所述音箱內的回音消除電路是由型號FM1073的數位訊號處理器晶片及其外圍電路組成的。
4.根據權利要求1或3所述的帶有麥克風的音箱，其特徵在於所述音箱內的回音消除電路中型號FM1073的數位訊號處理器晶片的43、44管腳連接從主機輸出的音頻信號，其37、38管腳連接從麥克風輸出的音頻信號，其47、48管腳作為信號輸出端連接主機的麥克風輸入接口。
5.根據權利要求1或3所述的帶有麥克風的音箱，其特徵在於所述音箱內的回音消除電路中的電源電壓是2.5伏，該電源是從音箱控制電路的電源電壓中分壓獲得的。
6.根據權利要求1或3所述的帶有麥克風的音箱，其特徵在於所述音箱內的回音消除電路中型號FM1073的數位訊號處理器晶片在其Mic in0管腳37、38、Mic in1管腳39、40、Mic in2管腳41、42的三個麥克風輸入端可以連接1-3個麥克風。
7.根據權利要求1所述的帶有麥克風的音箱，其特徵在於所述音箱在前面板、或/和側面板、或/和後面板上設有1～3個小孔，該小孔內安裝有麥克風。
專利摘要一種帶有麥克風的音箱，該音箱內的控制電路包括有喇叭和功率放大電路；其特徵在於所述音箱內的控制電路中還包括有麥克風和回音消除電路，所述回音消除電路對來自麥克風的輸入信號中混雜著的、與來自主機的音頻輸入信號頻譜特徵相同的信號進行刪除處理。該控制電路中與計算機主機音頻輸出接口連接的喇叭輸入線分成兩路一路通過功率放大電路後連接至喇叭，輸出音頻信號；另一路作為輸入信號接至回音消除電路；麥克風的輸出作為另一路輸入信號，也接至回音消除電路；該回音消除電路的輸出即為麥克風輸出線，接至計算機主機的麥克風輸入接口。該音箱對喇叭輸出的聲音進行回音消除，能以較低成本實現計算機網絡通訊的語音免提功能。
文檔編號G10L21/00GK2645177SQ0320848
公開日2004年9月29日 申請日期2003年8月27日 優先權日2003年8月27日
發明者範曙睿, 王栩男 申請人:聯想(北京)有限公司