一種嘯叫抑制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種嘯叫抑制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息時(shí)代的來(lái)臨及文化發(fā)展的現(xiàn)狀，專業(yè)的或業(yè)余的文藝演出越來(lái)越多，人 們對(duì)聲音的要求越來(lái)越高，特別是在專業(yè)舞臺(tái)音響及KTV行業(yè)等，都對(duì)發(fā)聲系統(tǒng)提出了更 高的要求，在對(duì)發(fā)聲系統(tǒng)提出更高的要求同時(shí)，對(duì)發(fā)聲的產(chǎn)品也提出了更高的要求。無(wú)論是 上萬(wàn)人的大型體育場(chǎng)，還是家庭自?shī)实目ɡ?K，只要是有話筒拾音的音響系統(tǒng)，就必然存在 回聲嘯叫的問(wèn)題。在各種場(chǎng)合的擴(kuò)聲工作中，音箱出現(xiàn)正反饋嘯叫聲是最令人頭痛的。嘯 叫聲的出現(xiàn)，輕者破壞現(xiàn)場(chǎng)氣氛，影響演出效果，嚴(yán)重的可能會(huì)損壞昂貴的音響器材。因此， 控制嘯叫聲一直是擴(kuò)聲工作中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通常的解決辦法是根據(jù)聲場(chǎng)特點(diǎn)，改善聲 場(chǎng)條件，選擇合適的話筒，調(diào)整音箱和話筒的擺放位置。話筒拾音的嘯叫現(xiàn)象，實(shí)際上是擴(kuò) 聲系統(tǒng)中揚(yáng)聲器的聲場(chǎng)反饋到傳聲器上，當(dāng)其反饋系數(shù)大于1或接近1時(shí)會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。 實(shí)際上，反饋系數(shù)即使不大于1，只要接近于1時(shí)，擴(kuò)聲系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)如下的問(wèn)題：1.由于 擴(kuò)音聲場(chǎng)進(jìn)入話筒時(shí)，有一定的延時(shí)效應(yīng)，聲場(chǎng)與直達(dá)聲之間的疊加，會(huì)產(chǎn)生明顯的梳狀濾 波。此效應(yīng)在反饋系數(shù)接近1時(shí)（即系統(tǒng)音量開(kāi)大到接近嘯叫）尤其明顯，其表現(xiàn)為擴(kuò)音 聲場(chǎng)比原聲場(chǎng)的音感狹窄。2.揚(yáng)聲器聲場(chǎng)的延時(shí)反饋，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)形成一連串的延時(shí)回 聲，并且這種回聲將加重梳狀濾波效應(yīng)，產(chǎn)生明顯畸變的混響拖尾，這就是人們所說(shuō)的"嘯 叫
[0003] 因此，如何解決好現(xiàn)場(chǎng)的嘯叫問(wèn)題，一直是擴(kuò)聲工作中的難題。而嘯叫抑制器的出 現(xiàn)，很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能夠較好解決嘯 叫困擾現(xiàn)象的嘯叫抑制系統(tǒng)。
[0005] -種嘯叫抑制系統(tǒng)，包括：用于采集話筒音頻信號(hào)的采樣電路，采樣電路的輸出端 與放大電路的輸入端連接，放大電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出 端與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)連接，單片機(jī)與 D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端一端與陷波電路的輸入端連 接，一端與功率放大電路的輸入端連接，功率放大電路與陷波電路的輸出端與喇叭連接。
[0006] 進(jìn)一步地，如上所述的嘯叫抑制系統(tǒng)，所述單片機(jī)連接有顯示器和鍵盤(pán)。
[0007] 進(jìn)一步地，如上所述的嘯叫抑制系統(tǒng)，所述濾波電路采用sallenkey型濾波器。
[0008] 進(jìn)一步地，如上所述的嘯叫抑制系統(tǒng)，所述陷波電路采用LTC1068芯片進(jìn)行陷波。
[0009] 進(jìn)一步地，如上所述的嘯叫抑制系統(tǒng)，所述功率放大電路采用TPA3112D1功放完 成輸出級(jí)功率推動(dòng)。
[0010] 本實(shí)用新型提供的嘯叫抑制系統(tǒng)，通過(guò)由采樣電路、放大電路、濾波電路組成的拾 音電路對(duì)話筒的音頻信號(hào)進(jìn)行采集處理，然后送給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)分析該音頻信號(hào)，將 音頻信號(hào)中嘯叫部分通過(guò)陷波電路濾除，從而得到抑制嘯叫后的音頻信號(hào)，最后通過(guò)功率 放大電路和喇叭將音頻信號(hào)輸出，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)話筒中的嘯叫進(jìn)行抑制的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型嘯叫抑制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0012] 圖2為本實(shí)用新型拾音電路圖；
[0013] 圖3為本實(shí)用新型功放電路圖；
[0014] 圖4為本實(shí)用新型陷波電路圖；
[0015] 圖5為本實(shí)用新型AD轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本實(shí)用新型中的技術(shù)方 案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部 的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提 下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017] 圖1為本實(shí)用新型嘯叫抑制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，本實(shí)用新型提供的嘯叫抑制 系統(tǒng)，包括：用于采集話筒音頻信號(hào)的采樣電路，采樣電路的輸出端與放大電路的輸入端連 接，放大電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出端與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 的輸入端連接，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)連接，單片機(jī)與D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸 入端連接，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端一端與陷波電路的輸入端連接，一端與功率放大電路 的輸入端連接，功率放大電路與陷波電路的輸出端與喇叭連接。所述單片機(jī)連接有顯示器 和鍵盤(pán)。
[0018] 本實(shí)用新型通過(guò)采樣電路將話筒中的音頻信號(hào)進(jìn)行采集，然后聽(tīng)過(guò)放大電路將之 放大，由于在放大的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪聲，因此，再通過(guò)濾波電路將噪聲濾除，最后將過(guò)濾噪 聲后的信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算 分析，在分析時(shí)，分以下兩張情形：第一種，當(dāng)該音頻信號(hào)較小時(shí)，通過(guò)單片機(jī)對(duì)該音頻信號(hào) 進(jìn)行傅里葉變換，將音頻信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，然后將頻譜值過(guò)大的音頻信號(hào)去掉，再經(jīng) 過(guò)傅里葉反變換，將去除過(guò)大的頻譜的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為時(shí)域信號(hào)，然后通過(guò)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換 電路將信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)，最終通過(guò)功率放大電路和喇叭將最終處理的信號(hào)輸出，本實(shí) 用新型基于TI的D類功放TPA3112D1，以前置全向麥克風(fēng)采集語(yǔ)音信號(hào)，通過(guò)信號(hào)提取，濾 波，功率放大等處理，通過(guò)8歐姆5W喇叭輸出聲音，并通過(guò)嘯叫聲頻率檢測(cè)電路反饋，由高 階程控陷波器LTC1068-25，完成嘯叫檢測(cè)、嘯叫抑制以及功率計(jì)算等功能，系統(tǒng)效率較高。
[0019] 如圖2所示，本實(shí)用新型拾音電路圖包括：采樣、放大、濾波幾個(gè)部分，拾音電路由 麥克及運(yùn)算放大器組成，將接收到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。采用運(yùn)放同相放大，運(yùn)算放 大器同相輸入電容耦合方式，利用其高輸入阻抗，達(dá)到采集語(yǔ)音信號(hào)，同時(shí)抑制動(dòng)態(tài)噪聲的 目的。拾音電路濾波采用sallenkey型濾波器，具有較高的輸入阻抗。
[0020] 如圖3所示，本實(shí)用新型功放電路采用TI公司的功放TPA3112D1完成輸出級(jí)功率 推動(dòng)。TPA3112D1為D類功放，效率可達(dá)90%。只需外接輸出級(jí)無(wú)源濾波電路以及電源等 少量外圍電路即可工作。
[0021] 如圖4所示，本實(shí)用新型陷波電路采用LTC1068芯片進(jìn)行陷波。當(dāng)發(fā)生嘯叫時(shí)，單 片機(jī)檢測(cè)出嘯叫頻率，并將嘯叫頻率輸出到陷波電路，由陷波電路將嘯叫頻率點(diǎn)陷掉，實(shí)現(xiàn) 嘯叫抑制功能。
[0022] 圖5為本實(shí)用新型AD轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理電路圖，如圖5所示，該電路包括：AD、單片 機(jī)、DA三部分，采用STM32內(nèi)置的12位精度AD將得到的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。在聲音 信號(hào)幅度較小時(shí)，將得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FFT運(yùn)算，將音頻信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，對(duì)輸入 信號(hào)進(jìn)行頻域上的分析，當(dāng)產(chǎn)生嘯叫，在頻域上能明顯區(qū)分語(yǔ)音信號(hào)，能很好的檢測(cè)出嘯叫 頻點(diǎn)。當(dāng)聲音輸入幅度大時(shí)，采用波形診斷。此時(shí)嘯叫聲使電路飽和，輸入近似方波，可通 過(guò)比較器把它比較成標(biāo)準(zhǔn)方波，以供單片機(jī)采集測(cè)頻，達(dá)到嘯叫測(cè)頻的目的。
[0023] 下面對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試條件：F40函數(shù)發(fā)生器，泰克示波器，自制12v穩(wěn) 壓電源，解釋結(jié)果見(jiàn)表1 :
[0024] 表 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種嘯叫抑制系統(tǒng)，其特征在于，包括：用于采集話筒音頻信號(hào)的采樣電路，采樣電 路的輸出端與放大電路的輸入端連接，放大電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，濾波 電路的輸出端與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)連 接，單片機(jī)與D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端一端與陷波電路 的輸入端連接，一端與功率放大電路的輸入端連接，功率放大電路與陷波電路的輸出端與 喇叭連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嘯叫抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)連接有顯示器和鍵 盤(pán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嘯叫抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波電路采用sallenkey型 濾波器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嘯叫抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述陷波電路采用LTC1068芯片 進(jìn)行陷波。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嘯叫抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述功率放大電路采用 TPA3112D1功放完成輸出級(jí)功率推動(dòng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種嘯叫抑制系統(tǒng)，包括：采樣電路，采樣電路與放大電路連接，放大電路與濾波電路連接，濾波電路與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)連接，單片機(jī)一端與D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路連接，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與陷波電路連接，一端與功率放大電路的輸入端連接，功率放大電路與陷波電路的輸出端與喇叭連接。本實(shí)用新型提供的嘯叫抑制系統(tǒng)，通過(guò)由采樣電路、放大電路、濾波電路組成的拾音電路對(duì)話筒的音頻信號(hào)進(jìn)行采集處理，然后送給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)分析該音頻信號(hào)，將音頻信號(hào)中嘯叫部分通過(guò)陷波電路濾除，從而得到抑制嘯叫后的音頻信號(hào)，最后通過(guò)功率放大電路和喇叭將音頻信號(hào)輸出，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)話筒中的嘯叫進(jìn)行抑制的目的。
【IPC分類】H04R3-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204482023
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520165322
【發(fā)明人】龍雪松
【申請(qǐng)人】龍雪松
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日