技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆阡浺簟⑹耙舻脑捦不螓溈孙L(fēng)的改良設(shè)計(jì)，具體是指用于拾取錄制語(yǔ)音或其它特定頻段聲信號(hào)的，具有指定頻段信號(hào)提升，頻段外抑制效果的專用話筒?？梢杂糜诟鞣N監(jiān)控系統(tǒng)中，達(dá)到抑制背景噪音，提升語(yǔ)音或特定頻段信號(hào)的聲音拾取話筒，解決目前普通話筒用于監(jiān)控時(shí)錄音效果不理想，很難得到理想的語(yǔ)音可懂度，因而目前監(jiān)控系統(tǒng)普遍是僅有視頻而無(wú)音頻的現(xiàn)狀。同時(shí)也可以用于語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域，可以有效地提高語(yǔ)言辨識(shí)度，在智能語(yǔ)音識(shí)別控制上有良好的技術(shù)效果。

背景技術(shù)：
目前監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)得到普遍的使用，銀行等場(chǎng)所的監(jiān)控錄像系統(tǒng)是必備的設(shè)備。但是因?yàn)槠胀ㄔ捦驳氖耙粜Ч焕硐?，很難在背景噪音下錄制可聽(tīng)懂度高的語(yǔ)音信號(hào)。而使用高指向話筒的話雖然可以提升語(yǔ)音信號(hào)，但是指向太高，偏離指向的人聲信號(hào)就無(wú)法拾取。無(wú)法有效覆蓋監(jiān)控所需的范圍，而且高指向話筒造價(jià)高昂，也限制了使用。但目前由于各種需求，監(jiān)控系統(tǒng)必須同時(shí)有視頻和音頻的趨勢(shì)日漸強(qiáng)烈，成本低、語(yǔ)音提升、寬指向、抗噪能力強(qiáng)的專用話筒的市場(chǎng)需求很大，但相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品闕如。造成了目前監(jiān)控系統(tǒng)大都只有視頻而無(wú)音頻的現(xiàn)狀。

而智能語(yǔ)音領(lǐng)域，在遠(yuǎn)距離語(yǔ)音識(shí)別方面，由于噪音等背景聲底高的情況下，識(shí)別度降低，目前采用多話筒組成矩陣再加上dsp處理來(lái)彌補(bǔ)，成本高，體積大，效果有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了滿足監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)拾音話筒的需求，就需要大幅提高語(yǔ)音信號(hào)，而對(duì)語(yǔ)音以外的頻段進(jìn)行抑制，以獲得高語(yǔ)音可懂度的錄音效果。根據(jù)聲學(xué)理論，人類的語(yǔ)音的頻段為100赫茲到2000赫茲，關(guān)鍵頻段在300～1000赫茲。因而技術(shù)上如果提升300～1000赫茲頻段信號(hào)，而對(duì)頻段外信號(hào)進(jìn)行抑制，就可以獲得提高語(yǔ)音可懂度的錄音效果。常見(jiàn)的語(yǔ)音錄制芯片的設(shè)計(jì)就是建基于此的。但是實(shí)際使用時(shí)，由于話筒拾取的語(yǔ)音信號(hào)湮沒(méi)在環(huán)境噪音中，可懂度很低，經(jīng)語(yǔ)音芯片處理后，雖然可懂度提升了一些，但人聲的可懂度仍然無(wú)法滿足需要。高指向話筒可以滿足這一指標(biāo)，但高指向帶來(lái)了覆蓋范圍小，無(wú)法把視頻覆蓋范圍內(nèi)的人聲都有效拾取，而其高的造價(jià)也基本否定了加多只高指向話筒來(lái)滿足覆蓋范圍的可能。根據(jù)監(jiān)控使用的實(shí)際需求，需要寬指向（最好180度指向或者無(wú)指向360度）、同時(shí)具有語(yǔ)音頻段提升而帶外抑制的專用話筒。為此本發(fā)明提供一個(gè)全新的設(shè)計(jì)方案：在普通話筒前加一個(gè)兩端開(kāi)口的聲波導(dǎo)管，話筒放置在聲波導(dǎo)管內(nèi)，距一端約1/4～1/2處。聲波導(dǎo)管的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為人聲語(yǔ)音頻段的中心頻率的1/4波長(zhǎng)或者說(shuō)，設(shè)置管長(zhǎng)使得管的共振頻率落在300～1000赫茲之間。如此，聲波導(dǎo)管是一個(gè)共振選頻器，共振頻率的信號(hào)可以有效地到達(dá)話筒處，非共振頻率的信號(hào)受到抑制。為了展寬共振頻段，以盡量覆蓋人聲語(yǔ)音頻段，可以在聲波導(dǎo)管的一端沿長(zhǎng)度方向設(shè)置若干個(gè)開(kāi)口，得到幾個(gè)共振頻率，形成一個(gè)寬的共振頻段，進(jìn)而基本覆蓋人聲語(yǔ)音頻段300～1000赫茲，得到高的語(yǔ)音可懂度。為了小型化，同時(shí)避免高指向性，聲波導(dǎo)管進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)為曲折的，兩端開(kāi)口間的距離減小，聲波進(jìn)入兩端開(kāi)口的行程差變小，無(wú)明顯指向性。實(shí)測(cè)如此設(shè)計(jì)的話筒采用同樣的駐極體話筒的情況下，加上述的曲折多開(kāi)口聲波導(dǎo)管的情況下，人聲信號(hào)提升約十分貝，而且無(wú)指向，語(yǔ)音的可懂度有明顯改善。與傳統(tǒng)的高指向話筒相比，本發(fā)明設(shè)計(jì)采用的是兩端開(kāi)口的聲波導(dǎo)管，話筒或咪頭設(shè)置在波導(dǎo)管的中段，并且優(yōu)選采用曲折式聲波導(dǎo)管，來(lái)避免高指向和大尺度。而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的高指向槍式話筒采用的是一端開(kāi)口一端封閉的聲波導(dǎo)管，話筒或咪頭設(shè)置在波導(dǎo)管的封閉端，其技術(shù)目的是為了達(dá)到高指向。

附圖說(shuō)明

附圖1和附圖2是直線式聲波導(dǎo)管方式的示意圖。附圖3是曲折式聲波導(dǎo)管方式的示意圖，圖中由前后蓋板和四側(cè)板圍成的矩形內(nèi)空里，虛線所示的內(nèi)部隔板將內(nèi)空隔成有五段管曲折相連組成的長(zhǎng)管，形成聲波導(dǎo)管1。聲波導(dǎo)管1中段內(nèi)設(shè)置駐極體話筒2，而在聲波導(dǎo)管1的兩端，在前蓋板上分別開(kāi)有開(kāi)口3和4.1、4.2、4.3、4.4。

圖中：1是聲波導(dǎo)管，

2是放置于聲波導(dǎo)管中段內(nèi)部或外側(cè)的咪頭即駐極體話筒，也可以采用電容式其它類型話筒。

3是聲波導(dǎo)管的一端開(kāi)口，

4或4.1、4.2、4.3、4.4是聲波導(dǎo)管的另一端開(kāi)口。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1附圖1所示，在一段長(zhǎng)的聲波導(dǎo)管的兩端開(kāi)口，管內(nèi)內(nèi)置一個(gè)話筒。聲波自兩端開(kāi)口進(jìn)入管內(nèi)，并相會(huì)于話筒處，由于程差和管的聲阻抗的關(guān)系，某一頻率會(huì)發(fā)生共振，內(nèi)置話筒接收到較大的信號(hào)。而偏離共振頻率時(shí)，接收到的信號(hào)就大幅衰減。調(diào)節(jié)管子的長(zhǎng)度，使得共振頻率在人聲語(yǔ)音頻段的中心頻率，就可以提升語(yǔ)音信號(hào)，而抑制語(yǔ)音頻帶外的噪音。從而提升錄音的語(yǔ)音可懂度。

實(shí)施例2附圖2所示，為了展寬接收頻寬，可以設(shè)置多個(gè)共振頻率，形成一個(gè)共振頻段，更有效地提升語(yǔ)音信號(hào)。為此在聲波導(dǎo)管1上，一端設(shè)置了多個(gè)開(kāi)口，如圖所示三個(gè)開(kāi)口，因此會(huì)形成三個(gè)共振頻率，形成一個(gè)較寬的提升頻段。設(shè)置管長(zhǎng)使得該頻段覆蓋人聲的關(guān)鍵頻段，會(huì)得到比實(shí)施例1更好地語(yǔ)音錄制效果，語(yǔ)音可懂度改善，抗噪能力進(jìn)一步加強(qiáng)。在聲波導(dǎo)管1的側(cè)壁開(kāi)有話筒開(kāi)口，話筒嵌入話筒開(kāi)口或貼在波導(dǎo)管1外側(cè)壁，對(duì)正話筒開(kāi)口安裝。

實(shí)施例3附圖3所示，為了減少管長(zhǎng)帶來(lái)的兩端開(kāi)口之間的位置差，減少指向性；同時(shí)減少整體的尺度，方便安裝使用。設(shè)置聲波導(dǎo)管1為一個(gè)矩形內(nèi)空里由隔板形成的五段曲折形成的長(zhǎng)管，在前蓋板上，聲波導(dǎo)管1的一端開(kāi)有開(kāi)口3，另一端開(kāi)有開(kāi)口4.1、4.2、4.3、4.4。曲折的聲波導(dǎo)管使得開(kāi)口3與另一端開(kāi)口的距離減少，遠(yuǎn)小于管長(zhǎng)。而實(shí)施例1和2中開(kāi)口間的距離近似于等于管長(zhǎng)。這樣可以降低指向性，同時(shí)曲折式設(shè)計(jì)也可以減少尺度，方便安裝使用。圖中，一毫米厚的前后蓋板及四塊側(cè)板圍成一個(gè)基本封閉的矩形內(nèi)部空間。內(nèi)部隔板如虛線所示，將內(nèi)部空間分割成五段相連的管，形成一個(gè)有四個(gè)曲折的長(zhǎng)的聲波導(dǎo)管1。在前蓋板上，聲波導(dǎo)管1的一端開(kāi)有開(kāi)口3，為10毫米見(jiàn)方的方孔。而另一端開(kāi)有4個(gè)10毫米見(jiàn)方的方孔4.1、4.2、4.3、4.4。聲波導(dǎo)管的長(zhǎng)度由實(shí)驗(yàn)確定，使得共振頻段落在人聲語(yǔ)音的關(guān)鍵頻段300～1000赫茲內(nèi)。在聲波導(dǎo)管1中段，靠近開(kāi)口3設(shè)有駐極體話筒2，也可以選用電容式或其它話筒。話筒2可以設(shè)在管內(nèi)，也可以在安裝位置開(kāi)孔，大小剛好嵌入話筒。話筒也可以安裝在話筒開(kāi)孔對(duì)應(yīng)的聲波導(dǎo)管外壁上。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種聲波導(dǎo)管提升語(yǔ)音信號(hào)的話筒裝置，由一個(gè)兩端開(kāi)口的聲波導(dǎo)管和管內(nèi)的話筒組成。

技術(shù)研發(fā)人員：張百良;郭瑩;陳貴林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：張百良
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.02
技術(shù)公布日：2017.07.14