一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统及方法，涉及智慧教室技术领域。本发明专利技术智能控制终端包括微处理器、智能分析模块、存储模块以及第一无线传输模块；远程采集终端包括声音采集模块、双声道过滤模块以及第二无线传输模块；扩音器耳麦包括播放模块以及声音放大模块。本发明专利技术通过双声道过滤模块对回音以及超声波过滤获取回音过滤音波，并根据无声噪音模型对回音过滤音波过滤获取无声过滤音波传递；智能分析模块对比回音过滤音波与放大比例曲线获取放大比例，微处理器根据放大比例控制声音放大模块进行放大，实现根据实际音波控制声音大小并实现声音回音以及噪音的过滤。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统及方法
本专利技术属于智慧教室
，特别是涉及一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统及方法。
技术介绍
在多媒体教学过程中，为保证学生能够足够清晰的听到教师说话的内容，同时降低教师教学过程中的对嗓子的伤害；多给教师配备扩音器耳麦。扩音器耳麦，在教学过程中一定程度上确实达到了预期的效果。但实际使用时，耳麦扩音器的声音的音量虽然达到要求，但由于教室是一个相对封闭的空间，容易产生回音，影响学生听课质量。同时，耳麦扩音器不仅仅将教师说话的声音放大；同时，也将无声噪声的声波放大；而影响学生听取教师声音的因素中，回音以及放大后的声波较为严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统及方法，用以解决
技术介绍
中的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统，包括：智能控制终端、远程采集终端以及扩音器耳麦；所述智能控制终端包括微处理器、智能分析模块、存储模块以及第一无线传输模块；所述智能控制终端通过第一无线传输模块与远程采集终端无线通信连接；远程采集终端包括声音采集模块、双声道过滤模块以及第二无线传输模块；所述远程采集终端通过第二无线传输模块与智能控制终端无线通信连接；所述远程采集终端安装在教室的后墙上，所述声音采集模块，用于采集有声波形并传递至双声道过滤模块；所述双声道过滤模块，用于过滤回音以及超声波获取回音过滤音波，还用于根据无声噪音模型对回音过滤音波过滤获取无声过滤音波；所述存储模块，用于存储预先训练完成的远场拾音模型；所述远场拾音模型包括无声噪音模型以及放大比例曲线；所述智能分析模块，对比双声道过滤模块传递的回音过滤音波与放大比例曲线获取放大比例；所述智能分析模块传递放大比例至声音放大模块；所述扩音器耳麦包括播放模块以及声音放大模块；所述播放模块与智能分析模块电连接；所述声音放大模块，用于根据放大比例对无声过滤音波放大；所述播放模块，用于将放大后的无声过滤音波播放。优选地，所述智能分析模块，用于对海量无声噪音波形训练获取无声噪音模型；所述智能分析模块，用于海量有声波形测试获取声波-衰减曲线；所述智能分析模块，用于根据声波-衰减曲线确定声音距离放大比例曲线。优选地，所述第一无线传输模块以及第二无线传输模块均为ZigBee无线模块；所述第一无线传输模块以及第二无线传输模组网通信连接。一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节方法，包括如下过程：步骤一：在教室内学生不说话的情况下拾取海量无声噪音波形作为无声样本，对海量无声噪音波形训练获取无声噪音模型；步骤二：在教室内学生说话的情况下拾取海量有声波形作为有声样本，对海量有声波形测试获取声波-衰减曲线；步骤三：根据声波-衰减曲线确定声音距离放大比例曲线；步骤四：通过无声噪音模型以及放大比例曲线确定远场拾音模型；步骤五：采集有声波形并过滤掉回音以及超声波获取回音过滤音波；步骤六：根据无声噪音模型对回音过滤音波进行无声噪音滤除处理获取无声过滤音波；步骤七：根据放大比例曲线对无声过滤音波放大后播放。优选地，步骤一中无声噪声模型通过对不同位置的海量无声噪声音波取平均值获取无声噪音模型。优选地，步骤二中对海量有声波形测试获取声波-衰减曲线具体过程如下：获取海量所述有声波形距离声源不同距离位置的波频；计算海量所述有声波形距离声源不同距离位置的波频均值；根据距离声源不同距离位置的波频均值与有声波形的波频比值获取声波-衰减曲线。优选地，步骤三包括如下过程：将声波-衰减曲线对应的值取倒数获取放大比例曲线。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术首先通过对对海量无声噪音波形训练获取无声噪音模型，并对海量有声波形测试获取声波-衰减曲线；同时，根据声波-衰减曲线确定声音距离放大比例曲线，通过无声噪音模型以及放大比例曲线确定远场拾音模型；实现对教室内远程拾音模型的训练，便于使用时智能分析模块对比远程拾音模型实现声音音量的自适应调整。2、本专利技术通过双声道过滤模块对回音以及超声波过滤获取回音过滤音波，并根据无声噪音模型对回音过滤音波过滤获取无声过滤音波传递，并传递至智能分析模块；智能分析模块对比回音过滤音波与放大比例曲线获取放大比例，微处理器根据放大比例控制声音放大模块进行放大，实现根据实际音波控制声音的大小以及实现声音回音以及噪音的过滤。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统的结构示意图；图2为本专利技术的一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1所示，本专利技术为一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统，包括：智能控制终端、远程采集终端以及扩音器耳麦；智能控制终端包括微处理器、智能分析模块、存储模块以及第一无线传输模块；智能控制终端通过第一无线传输模块与远程采集终端无线通信连接；具体的，智能分析模块，用于对海量无声噪音波形训练获取无声噪音模型；智能分析模块，用于海量有声波形测试获取声波-衰减曲线；智能分析模块，用于根据声波-衰减曲线确定声音距离放大比例曲线；另外，第一无线传输模块以及第二无线传输模块均为ZigBee无线模块；第一无线传输模块以及第二无线传输模组网通信连接；远程采集终端包括声音采集模块、双声道过滤模块以及第二无线传输模块；远程采集终端通过第二无线传输模块与智能控制终端无线通信连接；远程采集终端安装在教室的后墙上，声音采集模块，用于采集有声波形并传递至双声道过滤模块；双声道过滤模块，用于过滤回音以及超声波获取回音过滤音波，还用于根据无声噪音模型对回音过滤音波过滤获取无声过滤音波；存储模块，用于存储预先训练完成的远场拾音模型；远场拾音模型包括无声噪音模型以及放大比例曲线；智能分析模块，对比双声道过滤模块传递的回音过滤音波与放大比例曲线获取放大比例；智能分析模块传递放大比例至声音放大模块；扩音器耳麦包括播放模块以及声音放大模块；播放模块与智能分析模块电连接；声音放大模块，用于根据放大比例对无声过滤音波放大；播放模块，用于将放大后的无声过滤音波播放。实际使用时，通过将远程采集终端安装在教室的内部后墙壁上，通过双声道过滤模块对回音以及超声波过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统，其特征在于，包括智能控制终端，所述智能控制终端包括微处理器、智能分析模块、存储模块以及第一无线传输模块；所述智能控制终端通过第一无线传输模块与远程采集终端无线通信连接；/n远程采集终端，远程采集终端包括声音采集模块、双声道过滤模块以及第二无线传输模块；所述远程采集终端通过第二无线传输模块与智能控制终端无线通信连接；所述远程采集终端安装在教室的后墙上，所述声音采集模块，用于采集有声波形并传递至双声道过滤模块；/n所述双声道过滤模块，用于过滤回音以及超声波获取回音过滤音波，还用于根据无声噪音模型对回音过滤音波过滤获取无声过滤音波；/n所述存储模块，用于存储预先训练完成的远场拾音模型；/n所述远场拾音模型包括无声噪音模型以及放大比例曲线；/n所述智能分析模块，对比双声道过滤模块传递的回音过滤音波与放大比例曲线获取放大比例；所述智能分析模块传递放大比例至声音放大模块；/n扩音器耳麦，所述扩音器耳麦包括播放模块以及声音放大模块；所述播放模块与智能分析模块电连接；所述声音放大模块，用于根据放大比例对无声过滤音波放大；所述播放模块，用于将放大后的无声过滤音波播放。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统，其特征在于，包括智能控制终端，所述智能控制终端包括微处理器、智能分析模块、存储模块以及第一无线传输模块；所述智能控制终端通过第一无线传输模块与远程采集终端无线通信连接；
远程采集终端，远程采集终端包括声音采集模块、双声道过滤模块以及第二无线传输模块；所述远程采集终端通过第二无线传输模块与智能控制终端无线通信连接；所述远程采集终端安装在教室的后墙上，所述声音采集模块，用于采集有声波形并传递至双声道过滤模块；
所述双声道过滤模块，用于过滤回音以及超声波获取回音过滤音波，还用于根据无声噪音模型对回音过滤音波过滤获取无声过滤音波；
所述存储模块，用于存储预先训练完成的远场拾音模型；
所述远场拾音模型包括无声噪音模型以及放大比例曲线；
所述智能分析模块，对比双声道过滤模块传递的回音过滤音波与放大比例曲线获取放大比例；所述智能分析模块传递放大比例至声音放大模块；
扩音器耳麦，所述扩音器耳麦包括播放模块以及声音放大模块；所述播放模块与智能分析模块电连接；所述声音放大模块，用于根据放大比例对无声过滤音波放大；所述播放模块，用于将放大后的无声过滤音波播放。


2.根据权利要求1所述的一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统，其特征在于，所述智能分析模块，用于对海量无声噪音波形训练获取无声噪音模型。


3.根据权利要求1所述的一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统，其特征在于，所述智能分析模块，用于海量有声波形测试获取声波-衰减曲线。


4.根据权利要求1所述的一种智慧教室扩音器耳麦自适应音量调节系统，其特征在于，所述智能分析模块，用于根据声波-衰减曲线确定声音距离放大比例曲线。


5.根据权利要求1或4所述的一种智慧教室扩音器耳...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉荣，汤鹏飞，项维军，陆武辉，
申请(专利权)人：安徽文香信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34