音频降噪电路、采用该音频降噪电路的智能终端机及教学方法技术

本发明专利技术提供了一种音频降噪电路、采用该音频降噪电路的智能终端机及教学方法，采用双麦克风阵列消除噪音，利用ICA算法进行盲源分析，实现对语音的提取和分离，提高嘈杂环境下的语音质量，使用户在嘈杂的环境下也可以得到清晰的语音通话或录制效果；本发明专利技术通过实时采集、录制教学者的音频信息，实现了教学音频数据实时录制，解决了学习内容预置智能终端机中，学习时相对单调，乏味，学习效果不佳的问题。另外，本发明专利技术还实现了优质师资力量的无线分享以及老师、学生在教与学过程中的实时同步反馈，具有互动性强，学习效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及教育培训方法及设备，具体涉及的是一种基于网络的互动式教学方法、智能终端机设备以及应用于该智能终端机中的音频降噪电路。
技术介绍
随着多媒体和网络通信技术的快速发展与普及，多媒体智能终端机设备逐渐进入教学领域，其极大丰富了教学手段，使教与学不在受到地域环境等条件的制约，改变了传统的教学方式，实现了网络化的教学方式。 网络教学是指以智能终端机为依据、利用互联网的功能特性和资源，建立网络化的学习环境，促进和支持学生的学习活动。其通过网络技术与课堂教学相结合，实现了跨越进度、跨越时空的教学，实现了个性化的学习。 目前的网络教学方式，其基本原理是:将预先录制好的教学者的音频信息存储在智能终端机中，并对应将这些信息上传到网络教学平台系统，由学习者对应读取该信息进行学习。这种网络教学的方式存在以下缺陷: 一、智能终端机是网络教学系统中极为重要的终端设备，目前的智能终端机主要以平板电脑为主，其对应在平板电脑上安装相应的教学软件，对于采集教师音频信息方面存在很大不足，尤其是在网络学习环境下，音频信息的质量直接决定了教学的效果，而目前的智能终端机则无法有效过滤环境噪音，保证音频数据质量； 二、目前的智能终端机内存储的学习内容是预置在里面的，其学习模式相对固定，学习者在学习时相对单调，乏味，学习效果不佳； 三、目前的教学方式不能实现教学者与学习者之间的实时互动，教学者每天的课件也不可能放置在平板上让学习者学习。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提供一种音频降噪电路，以解决目前音频信息在采集时，过滤效果不佳，音频数据质量无法保证的问题。 其中，为了解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案: 一种音频降噪电路，包括:音频输入电路、音频放大缓冲电路、音频降噪处理芯片、滤波电路和功率放大电路。 进一步地,该音频降噪电路还包括: 音频输入电路，包括有麦克风MIC1、麦克风MIC_C0N1和输入切换电路，所述输入切换电路包括有输入麦克风切换开关芯片U545 ;所述麦克风MICl与麦克风切换开关芯片U545的JACK_MIC_0_N0脚连接，麦克风MIC_C0N1与麦克风切换开关芯片U545的JACK_MIC_0_NC脚连接，麦克风MICl和麦克风MIC_C0N1用于将采集到的包含有噪音的音频信号输入到输入切换电路，并通过麦克风切换开关芯片U545进行切换处理后从COM脚输出，且从COM脚输出的切换后音频信号经过滤波电感L530后到输出端MIC_0 ； 音频放大缓冲电路，包括有对麦克风MICl和麦克风MIC_C0N1输入的音频信号分别进行放大缓冲的电路，其中对麦克风MICl输入音频信号进行放大缓冲的电路包括有电容 C888、C889、C890、C891、C892、C893，运算放大器 U544A，电阻 R831、R832、R833、R834、R835和R836 ;麦克风切换开关芯片U545的COM脚输出的切换后音频信号经过滤波电感L530后，由输出端MIC_0经过隔直流电容C888后输入到运算放大器U544A的3号脚，经过运算放大器U544A的放大缓冲之后由运算放大器U544A的I号脚输出，再经过隔直流电容C889后到输出端XMIC_0 ;对麦克风MIC_C0N1输入音频信号进行放大缓冲的电路包括有电容C895、C896、C897、C898、C899，运算放大器 U544B,电阻 R838、R839、R840、R841、R842、R843 ;输入端MIC_1通过测试点TP24连接到麦克风切换开关芯片U545的JACK_MIC_0_NC脚，而输入端MIC_1经过隔直流电容C895后输入到运算放大器U544B的5号脚，经过运算放大器U544B的放大缓冲之后由运算放大器U544B的7号脚输出，再经过隔直流电容C896后到输出端XMIC_1 ； 音频降噪处理芯片，包括有时钟接口、USB接口、音频接口、双通道I2SDAC接口、双通道I2S接口、数字麦克风接口和双通道I2S ADC接口 ；所述时钟接口包括有12MHz晶体输入脚XTAL_1、12MHz晶体输出脚XTAL_0和时钟输入脚D_CLK_IN ;所述USB接口包括有USB_DM脚和USB_DP脚；所述音频接口包括有共模输入信号参考脚XACREFL/XACREFR、左通道麦克风输入脚XMICL、右通道麦克风输入脚XMICR、模拟麦克风I差分输入脚D_MIC1_N、模拟麦克风O差分输入脚D_MIC0_N、模拟麦克风I差分输入脚D_MIC1_P、模拟麦克风O差分输入脚D_MIC0_P ;所述双通道I2S DAC接口包括有I2S主时钟脚DAC_MCLK、I2S位时钟脚DAC_BCLK, I2S串行数据脚DAC_D0UT、I2S左/右时钟脚DAC_LRCK、数据输入脚DAC_DIN ;所述双通道I2S接口包括有I2S位时钟D_I2S_BCLK、I2S数据输入D_I2S_D1、I2S左/右时钟D_I2S_LRCK、2S串行数据D_I2S_D0 ;所述数字麦克风接口包括有数字麦克风时钟输入脚D_DM0_CLK、数字麦克风时钟输出脚D_DMI_CLK、数字麦克风数据输入脚D_DMI_DAT、数字麦克风数据输出脚D_DM0_DAT ;所述双通道I2S ADC接口包括有模数转换数据输出脚ADC_D0UT、I2S左/右时钟脚ADC_LRCK、I2S串行数据输入脚ADC_DIN、I2S位时钟脚ADC_BCLK、I2S主时钟脚ADC_MCLK ;其中经过音频放大缓冲电路放大缓冲之后的麦克风MICl音频信号经过输出端XMIC_0后输入到左通道麦克风输入脚XMICL ;经过音频放大缓冲电路放大缓冲之后的麦克风MIC_C0N1音频信号经过输出端XMIC_1后输入到右通道麦克风输入脚XMICR ;音频降噪处理芯片对输入的两路音频信号通过模拟麦克风和数字麦克风接口阵列消除噪音，并通过ICA算法进行盲源分析，分离出稳态噪声和非稳态噪声，进行语音提取和分离，并将提取和分离的语音信号经过音频降噪处理芯片的左通道线路输出脚XLN0UTL、右通道线路输出脚XLN0UTR输出； 滤波电路，包括输入端L0UT_L_0UT、L0UT_R_0UT,滤波电感L546、L547，隔直流电容C944、C945 ;经过音频降噪处理芯片降噪处理后，提取和分离的语音信号经过左通道线路输出脚XLN0UTL，由输入端L0UT_L_0UT输入到滤波电感L546进行滤波处理后，再经过隔直流电容C944由L0UT_L端输出；经过音频降噪处理芯片降噪处理后，提取和分离的语音信号经过右通道线路输出脚XLN0UTR，由输入端L0UT_R_0UT输入到滤波电感L547进行滤波处理后，再经过隔直流电容C945由L0UT_R端输出； 功率放大电路，包括隔直流电容C875、C876，功率放大芯片U543，滤波电感L531、L533、L535、L536，经过滤波电路滤波后由L0UT_L端输出的语音信号经过隔直流电容C875后输入到功率放大芯片U543，经过功率放大芯片U543放大后为一组分别经过滤波电感L53UL533输出到喇叭；经过滤波电路滤波后由L0UT_R端输出的语音信号经过隔直流电容C876本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频降噪电路，其特征在于，包括：音频输入电路、音频放大缓冲电路、音频降噪处理芯片、滤波电路和功率放大电路。

【技术特征摘要】
1.一种音频降噪电路，其特征在于，包括:音频输入电路、音频放大缓冲电路、音频降噪处理芯片、滤波电路和功率放大电路。2.如权利要求1所述的音频降噪电路，其特征在于，包括: 音频输入电路，包括有麦克风MICl、麦克风MIC_C0N1和输入切换电路，所述输入切换电路包括有输入麦克风切换开关芯片U545 ;所述麦克风MICl与麦克风切换开关芯片U545的JACK_MIC_0_N0脚连接，麦克风MIC_C0N1与麦克风切换开关芯片U545的JACK_MIC_0_NC脚连接，麦克风MICl和麦克风MIC_C0N1用于将采集到的包含有噪音的音频信号输入到输入切换电路，并通过麦克风切换开关芯片U545进行切换处理后从COM脚输出，且从COM脚输出的切换后音频信号经过滤波电感L530后到输出端MIC_0 ； 音频放大缓冲电路，包括有对麦克风MICl和麦克风MIC_C0N1输入的音频信号分别进行放大缓冲的电路，其中对麦克风MICl输入音频信号进行放大缓冲的电路包括有电容C888、C889、C890、C891、C892、C893，运算放大器 U544A,电阻 R831、R832、R833、R834、R835和R836 ;麦克风切换开关芯片U545的COM脚输出的切换后音频信号经过滤波电感L530后，由输出端MIC_0经过隔直流电容C888后输入到运算放大器U544A的3号脚，经过运算放大器U544A的放大缓冲之后由运算放大器U544A的I号脚输出，再经过隔直流电容C889后到输出端XMIC_0 ;对麦克风MIC_C0N1输入音频信号进行放大缓冲的电路包括有电容C895、C896、C897、C898、C899，运算放大器 U544B,电阻 R838、R839、R840、R841、R842、R843 ;输入端MIC_1通过测试点TP24连接到麦克风切换开关芯片U545的JACK_MIC_0_NC脚，而输入端MIC_1经过隔直流电容C895后输入到运算放大器U544B的5号脚，经过运算放大器U544B的放大缓冲之后由运算放大器U544B的7号脚输出，再经过隔直流电容C896后到输出端XMIC_1 ； 音频降噪处理芯片，包括有时钟接口、USB接口、音频接口、双通道I2SDAC接口、双通道I2S接口、数字麦克风接口和双通道I2S ADC接口 ；所述时钟接口包括有12MHz晶体输入脚XTAL_1、12MHz晶体输出脚XTAL_0和时钟输入脚D_CLK_IN ;所述USB接口包括有USB_DM脚和USB_DP脚；所述音频接口包括有共模输入信号参考脚XACREFL/XACREFR、左通道麦克风输入脚XMICL、右通道麦克风输入脚XMICR、模拟麦克风I差分输入脚D_MIC1_N、模拟麦克风O差分输入脚D_MIC0_N、模拟麦克风I差分输入脚D_MIC1_P、模拟麦克风O差分输入脚D_MIC0_P ;所述双通道I2S DAC接口包括有I2S主时钟脚DAC_MCLK、I2S位时钟脚DAC_BCLK、I2S串行数据脚DAC_D0UT、I2S左/右时钟脚DAC_LRCK、数据输入脚DAC_DIN ;所述双通道I2S接口包括有I2S位时钟D_I2S_BCLK、I2S数据输入D_I2S_D1、I2S左/右时钟D_I2S_LRCK、2S串行数据D_I2S_D0 ;所述数字麦克风接口包括有数字麦克风时钟输入脚D_DM0_CLK、数字麦克风时钟输出脚D_DMI_CLK、数字麦克风数据输入脚D_DMI_DAT、数字麦克风数据输出脚D_DM0_DAT ;所述双通道I2S ADC接口包括有模数转换数据输出脚ADC_D0UT、I2S左/右时钟脚ADC_LRCK、I2S串行数据输入脚ADC_DIN、I2S位时钟脚ADC_BCLK、I2S主时钟脚ADC_MCLK ;其中经过音频放大缓冲电路放大缓冲之后的麦克风MICl音频信号经过输出端XMIC_0后输入到左通道麦克风输入脚XMICL ;经过音频放大缓冲电路放大缓冲之后的麦克风MIC_C0N1音频信号经过输出端XMIC_1后输入到右通道麦克风输入脚XMICR ;音频降噪处理芯片对输入的两路音频信号通过模拟麦克风和数字麦克风接口阵列消除噪音，并通过ICA算法进行盲源分析，分离出稳态噪声和非稳态噪声，进行语音提取和分离，并将提取和分离的语音信号经过音频降噪处理芯片的左通道线路输出脚XLNOUTL、右通道线路输出脚XLN0UTR输出； 滤波电路，包括输入端L0UT_L_0UT、L0UT_R_0UT,滤波电感L546、L547，隔直流电容C944、C945;经过音频降噪处理芯片降噪处理后，提取和分离的语音信号经过左通道线路输出脚XLN0UTL，由输入端L0UT_L_0UT输入到滤波电感L546进行滤波处理后，再经过隔直流电容C944由L0UT_L端输出；经过音频降噪处理芯片降噪处理后，提取和分离的语音信号经过右通道线路输出脚XLN0UTR，由输入端L0UT_R_0UT输入到滤波电感L547进行滤波处理后，再经过隔直流电容C945由L0UT_R端输出； 功率放大电路，包括隔直流电容C875、C876，功率放大芯片U543，滤波电感L531、L533、L535、L536，经过滤波电路滤波后由L0UT_L端输出的语音信号经过隔直流电容C875后输入到功率放大芯片U543，经过功率放大芯片U543放大后为一组分别经过滤波电感L531、L533输出到喇叭；经过滤波电路滤波后由L0UT_R端输出的语音信号经过隔直流电容C876后输入到功率放大芯片U543，经过功率放大芯片U543放大后为一组分别经过滤波电感L535、L536输出到喇叭。3.如权利要求2所述的音频降噪电路，其特征在于，所述麦克风MIC1、麦克风MIC_C0N1输入的语音信号中任意一路作为背景噪音的检测信号，另外一路...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢启伟，
申请(专利权)人：深圳市时尚德源文化传播有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44