一种视频定位的长距离拾音装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种视频定位的长距离拾音装置，目的在于提供一种可以有效增强视频监控画面指定目标音源品质，抑制近场音源干扰与噪音，简化后期降噪处理过程，安装使用方便的视频定位长距离拾音装置，包括指向性麦克风、全向麦克风，喇叭形桶体、主信号累加单元、噪声累加单元、后期信号处理单元，在每个喇叭形桶体内底端安装一个指向性麦克风、一个全向麦克风；后期信号处理单元对主信号与噪声信号进行减法处理得到目标语音信号；喇叭形桶体的开口面向目标声源平齐安装在以摄像头为中心的圆周上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种声音拾取装置，尤其涉及一种用于长距离视频监控中目标语 音的声音拾取装置。
技术介绍
在监控画面语音拾取方法中，传统做法是将多个麦克风以阵列方式相连，并处理 由这些麦克风接收的音源信号，从而获得指向音源信号，以提升信噪比，增强特定方向的信 号并抑制其他方向的噪声。该方法的缺点是只能寻找最大音源上的信号，然而监控画面指 定的音源却不一定是最大音源。公告日为2009年12月16日、公告号为CN100571451C的 专利提出根据视频或其他方法获知音源方向与距离，根据阵列麦克风等距排列而产生语音 信号固定延时叠加来得到目标声音强化的方法。该技术方案所需麦克风较多、安装要求严 格，需要做相关性等运算，计算过程复杂。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可以有效增强视频监控画面指定目标音源品质， 抑制近场音源干扰与噪音，简化后期降噪处理过程，安装使用方便的视频定位长距离拾音直ο本技术针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种视频定 位的长距离拾音装置，包括指向性麦克风、全向麦克风，还包括多个喇叭形桶体、主信号累 加单元、噪声累加单元、后期信号处理单元，在每个喇叭形桶体内底端安装一个指向性麦克 风、该指向性麦克风旁边安装一个全向麦克风，每个指向性麦克风都连接到主信号累加单 元，每个全向麦克风都连接到噪声累加单元，主信号累加单元连接后期信号处理单元，噪声 累加单元连接后期信号处理单元；后期信号处理单元对主信号累加单元输出信号与噪声累 加单元输出信号进行减法处理得到目标语音信号；喇叭形桶体的开口面向目标声源平齐安 装在以摄像头为中心的圆周上。本技术中视频定位的长距离拾音是指拾取摄像机监控画面中的目标语音。在监控画面中的目标一边讲话一边移动时，随着目标移动语音信号路径发生改 变，采用传统拾音方法将无法获得目标语音，本技术提供的装置，将拾音麦克风做成桶 体，使指向性麦克风只收集与摄像头同方向的语音，同时桶体末端设计为具有一个声学放 大结构体，如锥形喇叭结构、抛物面形喇叭结构等，用于加强目标语音信号。桶体侧壁上安 装全向麦克风收集桶体附近噪音和目标语音，从而得到精确的环境噪音变量。由于多个桶体中的指向性麦克风均勻平齐的分布在以摄像头为中心的同一圆周 上，而监控语音目标位于摄像头图像中心，由此可以得知指向性麦克风与监控语音目标等 距，目标发出的语音可以认为同时到达这些指向性麦克风，而非目标方向上的语音不可能 同时到达这些指向性麦克风，因此，将这些指向性麦克风所获得的语音信号简单相加就可 以得到加强的目标语音信号，从而避免了复杂数学运算，简化了处理过程，提高了系统响应速度。全向麦克风用来拾取环境噪音。由于全向麦克风拾取目标语音信号能力较指向性 麦克风弱很多，尤其对于远距离音源更是如此，因此，将全向麦克风信号简化为只含噪音信 号，通过后期信号处理单元得到噪音样本。后期处理单元包括至少两个带通滤波器，得到指 向性麦克风信号中噪音与全向麦克风噪音信号强度斜率比，在后期信号处理单元做减法处 理得到目标语音信号。由于指向性麦克风位于桶体最里端，不可避免会产生海潮音，即在嘈杂周围环境 中，这些噪音使桶体的空气振动，在桶体末端产生新的噪音，全向麦克风的安装位置要与指 向性麦克风非常接近，可以拾取海潮音，同时也拾取与指向性麦克风最接近环境噪音，以便 后期信号处理单元得到正确的噪音信号，避免出现噪音取样失真的情况出现。作为优选，主信号累加单元为加法器，对来自指向性麦克风的信号进行加法运算。作为优选，噪声累加单元为加法器，对来自全向麦克风的信号进行加法运算。作为优选，全向麦克风安装在指向性麦克风旁边、喇叭形桶体的内壁上，该全向麦 克风的拾音口面向内壁。这样安装有利于拾取最接近指向性麦克风所在环境的噪声信号。作为优选，在以摄像头为中心的圆周上至少安装2个所述喇叭形桶体，该桶体内 安装一个指向性麦克风、安装一个全向麦克风。安装2个以上这样的桶体麦克风使得目标 语音信号增强，拾音效果更好。作为优选，后期信号处理单元为模拟电路。模拟电路结构简单，参数随时可调，可 得到较好的目标语音效果。作为优选，后期信号处理单元为数字电路。信号处理过程数字化，量化准确，噪声 处理效果好。本技术带来的有益效果是，可以增强视频监控画面中特定目标音源信号，有 效抑制近场干扰噪声，后期降噪处理过程简化，信噪比高，设备结构简单。附图说明图1是本技术的一种四个锥形喇叭桶体及麦克风安装示意图；图2是本技术的一种四个锥形喇叭桶体安装侧视图；图3是本技术的原理框图；图4是本技术的一种抛物面形喇叭桶体及麦克风安装示意图；图5是本技术的一种采用模拟电路的原理框图；图6是本技术的一种采用数字电路的原理框图。图中:1100是喇叭形桶体，1101是指向性麦克风，1102是全向麦克风，1103是消 声孔，1104是锥形底，1105是抛物面底，3000是摄像头；4000是后期信号处理单元；200是 主信号加法电路，201是噪声加法电路，300是增益控制电路，401是斜坡放大器，402反馈电 路，501是取样带通滤波器1，502是取样带通滤波器2，600是发送电路；220是抗混淆电路， 320是A/D转换电路，4200是DSP处理器。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体说明。实施例如图1、图2、图3所示，一种视频定位的长距离拾音装置，包括指向性麦克风1101、全向麦克风1102，喇叭形桶体1100、主信号累加单元200、噪声累加单元201、后 期信号处理单元4000，喇叭形桶体1100内底端安装一个指向性麦克风1101，在靠近指向性 麦克风1101处安装一个全向麦克风1102，每个指向性麦克风1101都连接到主信号累加单 元200，每个全向麦克风1102都连接到噪声累加单元201，主信号累加单元200的输出、噪 声累加单元201的输出连接到后期信号处理单元4000 ；喇叭形桶体1100的开口面向目标 声源平齐安装在以摄像头3000为中心的圆周上。为增加降噪效果在桶体1100上开有若干 个消声孔1103。后期信号处理单元4000对主信号累加单元200输出信号与噪声累加单元201输 出信号进行减法处理得到目标语音信号。在图1中，喇叭形桶体1100的底部1104是个锥形，具有较好的人声收集效果。如图4所示，喇叭形桶体1100的一端开口，另一端为抛物面底1105，该抛物面的焦 点安装指向性麦克风1101 ；抛物面具有只聚焦桶体所指方向信号的优点，但其仍然无法去 除近场的语音信号，所以在桶体1100末端侧壁安装噪音取样麦克风1102 ；为增加降噪效果 桶体1100上开若干消声孔1103，用来消除非桶体所指方向上语音与噪音信号。后期信号处理单元4000的电路实现为模拟电路、数字电路两种方式。如图5所示，采用模拟电路实现的后期信号处理单元4000，由增益控制电路300、 斜坡放大器401、反馈电路402、取样带通滤波器501、取样带通滤波器502组成。ZMKUZMKN 是指向性麦克风，CMKU CMKN是对应全向麦克风，这些麦克风经过各自的前置电路Z101、 Z10N、ClOU C10N，分本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种视频定位的长距离拾音装置，包括指向性麦克风、全向麦克风，其特征在于：还包括多个喇叭形桶体、主信号累加单元、噪声累加单元、后期信号处理单元，在每个所述喇叭形桶体内底端安装一个所述指向性麦克风、该指向性麦克风旁边安装一个所述全向麦克风，每个所述指向性麦克风都连接到所述主信号累加单元，每个所述全向麦克风都连接到所述噪声累加单元，主信号累加单元连接后期信号处理单元，噪声累加单元连接后期信号处理单元；所述后期信号处理单元对主信号累加单元输出信号与噪声累加单元输出信号进行减法处理得到目标语音信号；所述喇叭形桶体的开口面向目标声源平齐安装在以摄像头为中心的圆周上。

【技术特征摘要】
1.一种视频定位的长距离拾音装置，包括指向性麦克风、全向麦克风，其特征在于还 包括多个喇叭形桶体、主信号累加单元、噪声累加单元、后期信号处理单元，在每个所述喇 叭形桶体内底端安装一个所述指向性麦克风、该指向性麦克风旁边安装一个所述全向麦克 风，每个所述指向性麦克风都连接到所述主信号累加单元，每个所述全向麦克风都连接到 所述噪声累加单元，主信号累加单元连接后期信号处理单元，噪声累加单元连接后期信号 处理单元；所述后期信号处理单元对主信号累加单元输出信号与噪声累加单元输出信号进 行减法处理得到目标语音信号；所述喇叭形桶体的开口面向目标声源平齐安装在以摄像头 为中心的圆周上。2.根据权利要求1所述一种视频定位的长距离拾音装置，其特征是所述主信号累加 单元为加法器，对来...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱云海，徐洪明，俞杰，
申请(专利权)人：宁波三维技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：97