隔噪声音频采集装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种隔噪声音频采集装置及方法，其所要解决的技术问题在于使该隔噪声音频采集装置可解决目前音频采集设备无法隔离噪音的问题，该装置包括依次连接的音频采集器、模数转换模块和数模转换模块，该模数转换模块和数模转换模块之间还依次串接有频域变换模块、带通滤波器及时域变换模块。该方法包括以下步骤：通过音频采集器采集音频数据并经模数转换模块转换成数字信号，频域变换模块、带通滤波器及时域变换模块依次对上述数字信号进行时域变频域、带通滤波、频域变时域的处理，再经数模转换模块转换成模拟信号输出。本发明专利技术的隔噪声音频采集装置及方法可适用于各种录音及通信设备，其可实现分离目标声源的本征频率和背景噪音、隔离背景噪音的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及一种适用于各种录音及通信设备的。
技术介绍
随着人们文化生活水平的不断提高，电子产品的核心技术日新月异，PCMCIA卡、U盘、MP3、PDA、录音笔、数码相机等各种手持录音设备，以及移动电话、传统电话机(PSTN)和网络电话机(VoIP)等通信设备已成为现代人的必需用品，其给人们的生活和工作带来巨大的便利和帮助。然而，随着人口的增长以及现代工业的迅速发展，噪音已成为重要的环境污染之一，同时，噪音还严重影响了人们之间的交流和录音时对特殊音频的采集。比如，在会议或讲座现场作录音，现有录音设备的音频采集设备很难保证记录的内容不受现场环境的干扰，如咳嗽、翻资料、场下交谈、接听电话等，这些噪声干扰会影响记录的完整性；还有在酒吧、会议现场以及其它嘈杂环境的公共场所或者私密场所接听电话，现有通信设备的音频采集设备无法克服对噪音的采集，导致人们必须大声喊话，而且会被接听方探听到背景声音。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种，其可解决目前音频采集设备无法隔离噪音的问题。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种隔噪声音频采集装置，其包括依次连接的音频采集器、模数转换模块和数模转换模块，在所述模数转换模块和数模转换模块之间还依次串接有频域变换模块、带通滤波器及时域变换模块，用于将自音频采集器采集并经模数转换模块转换的音频数据依次进行时域变频域、带通滤波、频域变时域的处理。所述隔噪声音频采集装置还包括一训练与特征提取模块，其两端分别与频域变换模块和带通滤波器连接，用于对所需提取目标声源的本征频率进行训练和特征锁定，并控制所述带通滤波器过滤非本征频率的音频信号。所述隔噪声音频采集装置还包括一均衡模块，其与数模转换模块连接，用于对所述音频数据进行均衡处理。所述隔噪声音频采集装置还包括一合成模块和一舒适噪声添加模块，所述合成模块与均衡模块连接，舒适噪声添加模块与合成模块连接，用于添加舒适噪声经所述合成模块与所述音频数据合成并恢复提出所需的目标声源。所述频域变换模块对所述音频数据进行快速傅立叶变换成频域离散的数据，所述时域变换模块对经带通滤波器过滤后的频域离散的数据进行快速傅立叶逆变换成时域离散的数据。其集成在PCMCIA卡、U盘、MP3、PDA、录音笔、数码相机中，或者集成在移动电话、耳机、传统电话机、网络电话机中。本专利技术解决上述另一技术问题所采用的技术方案为提供一种隔噪声音频采集方法，其通过采集声源音频数据、将所述音频数据进行模数转换和数模转换的步骤，在将所述音频数据进行模数转换和数模转换的步骤之间，还包括通过一频域变换模块将所述音频数据进行时域变频域，通过一带通滤波器带通滤波，通过一时域变换模块将所述带通滤波后的数据进行频域变时域的步骤。其还通过一训练与特征提取模块，对所需提取目标声源的本征频率进行训练和特征锁定，并控制所述带通滤波器过滤非本征频率的音频信号。所述时域变频域的步骤是采用快速傅立叶变换的算法实现，所述频域变时域的步骤是采用快速傅立叶逆变换的算法实现。其还通过一均衡模块对所述音频数据进行均衡处理，并通过一舒适噪声添加模块添加舒适噪声，再经一合成模块与所述经均衡处理的音频数据合成并恢复提出所需的目标声源。本专利技术的有益效果在于本专利技术通过频域变换模块、带通滤波器、时域变换模块将采集的音频数据依次进行时域变频域、带通滤波、频域变时域，可轻易实现分离目标声源的本征频率和背景噪音、隔离背景噪音的功能。附图说明图1是本专利技术的原理示意图。具体实施例方式人的发声来自声带，每个人的声音特征是由声带的长度、宽度及厚度所决定。因此每个人所发出的声音的本征频率特征均不相同，就好比每个人都有自己的“声音指纹”，本专利技术隔噪声音频采集装置就是通过提取目标声源的“声音指纹”，即本征频率特征，以此在频域中进行数字带通滤波，达成消除背景噪声或对特定声源进行处理并记录的功能。请参阅图1，本专利技术隔噪声音频采集装置包括依次连接的音频采集器10、模数转换模块20(A/D)、频域变换模块30、带通滤波器40(Filter)、时域变换模块50、数模转换模块60、均衡模块70及合成模块80，此外，本专利技术隔噪声音频采集装置还包括一训练与特征提取模块90和舒适噪声添加模块100，其中训练与特征提取模块90的两端分别与频域变换模块30和带通滤波器40连接，舒适噪声添加模块100与合成模块80连接。本专利技术隔噪声音频采集装置的工作方法和原理如下音频采集器10用于采集声源(包括背景噪声)，模数转换模块20对上述采集的声源模拟信号进行模数转换成数字信号，上述数字信号再经频域变换模块30变换(本实施例采用快速傅立叶变换FFT算法，Fast Fourier Transform)成频域离散的数据，再经带通滤波器40过滤出需提取语音的本征频率，再由时域变换模块50对上述过滤出的本征频率进行变换(本实施例采用快速傅立叶逆变换IFFT算法，Inverse Fast Fourier Transform)成时域离散的数据，数模转换模块60将上述时域离散的数字信号数据转换成模拟信号，再经均衡模块70均衡，并与自舒适噪声添加模块100加入的舒适噪声经合成模块80合成并恢复提出所需的目标声源。训练与特征提取模块90的两端分别与频域变换模块30和带通滤波器40连接，用户通过其对所需提取目标声源的本征频率进行训练和特征锁定，并控制带通滤波器40过滤非目标声源的本征频率的音频信号。可以理解，本专利技术隔噪声音频采集装置适用于各种录音及通信设备，使用时均可内嵌于上述录音及通信设备内部。本专利技术隔噪声音频采集装置第一实施例是内嵌于PCMCIA卡并集成算法，应用于个人电脑中，实现录音的功能。使用时，使用者通过处理软件完成对声源的训练和本征频率锁定本实施例第一种方式可采用前处理，即实时锁定目标声源本征频率，直接记录处理后的声音；本实施例第二方式可采用后处理，即在记录完成后，再锁定目标声源本征频率，对记录数据进行分离处理。可以理解，本实施例隔噪声音频采集装置可实现对多个目标声源本征频率锁定的功能，实现在背景噪声吵杂的会议或讲座环境清晰记录会议或讲座内容，其他具有数据存储能力的数字手持设备，如U盘、MP3、PDA、录音笔、数码相机等，均可内嵌本实施例隔噪声音频采集装置来完成相应的录音功能。本专利技术隔噪声音频采集装置第二实施例是集成在移动电话或外配耳机中，使用时，其通过话筒或耳机感应并所锁定用户声源的本征频率，通过实时锁定目标声源本征频率的处理方式完成通话过程中背景噪声的过滤，其他通信设备，如传统电话机和网络电话机以及其它需要对复杂声源背景作处理的数字设备等，均可内嵌本实施例隔噪声音频采集装置来完成相应的通话功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔噪声音频采集装置，其包括依次连接的音频采集器、模数转换模块和数模转换模块，其特征在于：在所述模数转换模块和数模转换模块之间还依次串接有频域变换模块、带通滤波器及时域变换模块，用于将自音频采集器采集并经模数转换模块转换的音频数据依次进行时域变频域、带通滤波、频域变时域的处理。

【技术特征摘要】
1.一种隔噪声音频采集装置，其包括依次连接的音频采集器、模数转换模块和数模转换模块，其特征在于在所述模数转换模块和数模转换模块之间还依次串接有频域变换模块、带通滤波器及时域变换模块，用于将自音频采集器采集并经模数转换模块转换的音频数据依次进行时域变频域、带通滤波、频域变时域的处理。2.如权利要求1所述的隔噪声音频采集装置，其特征在于所述隔噪声音频采集装置还包括一训练与特征提取模块，其两端分别与频域变换模块和带通滤波器连接，用于对所需提取目标声源的本征频率进行训练和特征锁定，并控制所述带通滤波器过滤非目标声源的本征频率的音频信号。3.如权利要求1所述的隔噪声音频采集装置，其特征在于所述隔噪声音频采集装置还包括一均衡模块，其与数模转换模块连接，用于对所述音频数据进行均衡处理。4.如权利要求1所述的隔噪声音频采集装置，其特征在于所述隔噪声音频采集装置还包括一合成模块和一舒适噪声添加模块，所述合成模块与均衡模块连接，舒适噪声添加模块与合成模块连接，用于添加舒适噪声经所述合成模块与所述音频数据合成并恢复提出所需的目标声源。5.如权利要求1所述的隔噪声音频采集装置，其特征在于所述频域变换模块对所述音频数据进行快速傅立叶变换成频域离散的数据，所述时域变换模块对经带通滤波器过滤后的频域...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲哲，陈文凯，
申请(专利权)人：曲哲，陈文凯，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]