專(zhuān)利名稱(chēng)：能抑制環(huán)境噪聲干擾的數(shù)碼錄音裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是對(duì)現(xiàn)有數(shù)碼錄音裝置的改進(jìn)，具體地說(shuō)是一項(xiàng)使現(xiàn)有數(shù)碼音錄裝置具備抑制環(huán)境噪聲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
背景技術(shù)：
錄音設(shè)備是傳媒、通訊、記錄、影視等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)不可缺少的電子裝置。數(shù)字化技術(shù)的普及已經(jīng)使錄音裝置產(chǎn)生了根本的飛躍，其存儲(chǔ)設(shè)備已經(jīng)從傳統(tǒng)的磁盤(pán)，磁帶轉(zhuǎn)化為數(shù)字存儲(chǔ)器。其錄音裝置的電路結(jié)構(gòu)也從簡(jiǎn)單的聲電轉(zhuǎn)換單元組合進(jìn)化為由音頻采集電路，音頻放大電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的組合。模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)化數(shù)字信號(hào)，現(xiàn)代化成熟的微電腦技術(shù)和集成化技術(shù)，成功地產(chǎn)生了數(shù)碼錄放機(jī)微處理器集成電路芯片MCU，它可以根據(jù)管理程序和鍵盤(pán)指令的要求將經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)化的音頻數(shù)字信號(hào)有序地使其通過(guò)鎖存器存入F1ash存儲(chǔ)器中，并在需要的時(shí)候依次取出所存音息通過(guò)鎖存器有序地輸至數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路變成模擬電信號(hào)，去驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器重現(xiàn)錄制的音頻信號(hào)，這就是目前高品質(zhì)數(shù)碼錄放音裝置的基本電路結(jié)構(gòu)。它可以非常準(zhǔn)確地再現(xiàn)錄音原聲，錄音品質(zhì)好，易于保存，不易失真。但無(wú)論其錄音的效果如何好，也無(wú)法改變?cè)洯h(huán)境噪音帶來(lái)的直接干擾。即是說(shuō)在無(wú)法改善環(huán)境噪聲的前提下，數(shù)碼錄音裝置實(shí)質(zhì)上是賴(lài)驢金鞍，毫無(wú)實(shí)際意義。除了在設(shè)備優(yōu)越的錄音棚中，數(shù)碼錄音裝置實(shí)際上無(wú)法發(fā)揮其結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能抗環(huán)境噪聲干擾的數(shù)碼錄音裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
具體的技術(shù)方案是在數(shù)碼錄音裝置中的音頻信號(hào)采集電路中，單獨(dú)設(shè)計(jì)一路抗噪音頻傳感裝置。該裝置能夠區(qū)別麥克風(fēng)15cm以?xún)?nèi)的音頻信號(hào)和15cm以外的背景噪音信號(hào)，并將噪聲濾去，只將有效音頻信號(hào)輸出至音頻放大電路AGC，然后經(jīng)放大，A/D轉(zhuǎn)換在數(shù)碼錄放微處理器管理下，通過(guò)鎖存器存入存儲(chǔ)器完成錄音工作。這樣可使惡劣環(huán)境下的錄音質(zhì)量得到極大的提高，具有濾噪功能的音頻傳感裝置是由一個(gè)抗噪復(fù)式麥克風(fēng)集成模塊CX1110和語(yǔ)音背景噪聲抑制器芯片CX1421組合而成。前者是根據(jù)本發(fā)明人的實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)(200320111202.0)而制成的抗噪復(fù)式麥克風(fēng)模塊，后者是根據(jù)本發(fā)明人的發(fā)明專(zhuān)利(03121988.8)設(shè)計(jì)而成的集成電路芯片。前者能取出近距音頻信號(hào)和兩路近似平衡的背景噪聲信號(hào)，而后者則能根據(jù)前者的兩路輸出有效地識(shí)別這兩種信號(hào)，并輸出有效音頻信號(hào)，濾去環(huán)境噪音產(chǎn)生的干擾信號(hào)，從而達(dá)到抗環(huán)境噪音干擾的設(shè)計(jì)目的。
下面給出一個(gè)具體的實(shí)施例電路圖，并結(jié)合該圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的目的是如何實(shí)現(xiàn)的。


圖1是一個(gè)能抑制環(huán)境噪聲干擾的數(shù)碼錄音裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
其中U1是一個(gè)抗噪復(fù)式麥克風(fēng)模塊，具體采用型號(hào)為CX1110，U2是背景噪聲抑制器芯片，具體采用型號(hào)為CX1421，U3是一個(gè)受控電子開(kāi)關(guān)，具體采用型號(hào)為CD4053，U4A為一電子開(kāi)關(guān)，具體可采用CD4066，U4B為反向器，具體可采用CD40106，AGC代表模擬信號(hào)放大電路，A/D表示模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，LCD表示監(jiān)視顯示器，KEY代表輸入控制鍵盤(pán)，USB代表電腦數(shù)字信號(hào)下載接口，MCU代表數(shù)碼錄放微處理器，74LS代表中間鎖存器，F(xiàn)lash代表存儲(chǔ)器，MP3D/A為模數(shù)轉(zhuǎn)換的MP3集成芯片，W表示帶喇叭的功放單元，I/O表示與其它數(shù)字傳輸設(shè)備的接口，RADIO代表調(diào)頻收音機(jī)芯片。J為插口，R1-R5為電阻，C1-C12為電容。
具體實(shí)施方式
按圖1所示，如果簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案，則由抗噪復(fù)式麥克風(fēng)模塊CX1110兩個(gè)輸出端(OUT1，OUT2)引出的兩路音頻信號(hào)直接至背景噪聲抑制電器芯片CX1421的兩個(gè)輸入端(IN1、IN2)，再將其輸出端OUT引出的即是濾噪后的音頻信號(hào)，直接將其引至音頻放大電路AGC，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路A/D處理成數(shù)字信號(hào)，在數(shù)碼錄放微處理器MCU的指令下即可按序進(jìn)入鎖存器74LS再存入存儲(chǔ)器Flash，即能達(dá)到本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
本實(shí)用新型中的音頻信號(hào)采集電路中，除上述的抗噪音頻傳感裝置之外，還包括一個(gè)調(diào)頻收音機(jī)芯片RADIO，來(lái)自該芯片的調(diào)頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)可控電子開(kāi)關(guān)CD4053接至音頻放大電路AGC，此外還包括一個(gè)可以連接電腦下載數(shù)字音頻文件的專(zhuān)用接口USB，以及與其它數(shù)字音頻裝置，如DVD，相連接的接口I/O，它們均可直接接至數(shù)碼錄放微處理器MCU的輸入端口上，這樣本錄音裝置的音頻信號(hào)輸入方式即存四個(gè)，其中以模擬信號(hào)方式輸入的兩種，以數(shù)碼信號(hào)輸入的兩種，通過(guò)可控電子開(kāi)關(guān)CD4053進(jìn)行選擇。
其中CD4053的設(shè)置的另一目的是為了進(jìn)一步的使抑制干擾噪聲后語(yǔ)音信號(hào)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D、語(yǔ)音放大器AGC之間的匹配。特別從濾噪后的音頻輸出端OUT接上一個(gè)受控衰減電路，該衰減電路由一個(gè)電子開(kāi)關(guān)CD4066串聯(lián)在電阻R2和R4之間組成，電子開(kāi)關(guān)的觸發(fā)端通過(guò)一個(gè)反向器CD40106接至背景噪聲抑制器芯片1421的B腳上。凈噪后的音頻信號(hào)自電子開(kāi)關(guān)CD4066引至可控電子開(kāi)關(guān)CD4053，然后受控接至音頻放大器AGC。錄音時(shí)，當(dāng)音頻信號(hào)的背景噪音干擾出現(xiàn)時(shí)，CX1421的B腳會(huì)輸出一個(gè)低電平，通過(guò)CD40106轉(zhuǎn)為高電平開(kāi)啟電子開(kāi)關(guān)CD4066，由電阻R2、R4接通形成衰減，自動(dòng)調(diào)整濾噪后音頻信號(hào)與下一級(jí)的匹配。而沒(méi)有干擾噪音時(shí)，CD4066關(guān)閉，R2串入高阻抗輸入的語(yǔ)音放大器AGC時(shí)可以忽略不計(jì)，此時(shí)相當(dāng)于音頻信號(hào)從CX1421的OUT直接接入音頻放大電路AGC。實(shí)際上本電路結(jié)構(gòu)具有了自動(dòng)消噪的功能。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)中還包括監(jiān)控電路部分，其中包括控制鍵盤(pán)KEY，顯示裝置LCD，監(jiān)聽(tīng)裝置MP3D/A和功放單元W，該部分裝置均直接與數(shù)碼錄放微處理器MCU的相關(guān)端口相連。本實(shí)用新型可以在下列情況下選定，一是在辦公室或背景噪聲干擾很小的環(huán)境中錄音，二是不通過(guò)麥克風(fēng)進(jìn)行錄音，比如通過(guò)單片調(diào)頻收音機(jī)或外接音頻輸入。通過(guò)按鍵或鍵盤(pán)輸入選擇指令，MCU會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令，控制CD4053模擬開(kāi)關(guān)選擇組合，在第一種情況下，使CX1421的兩路輸入其中一路和CX1110的兩路輸出中的一路相連接，另一路輸入通過(guò)R5接地，CX1421的A1、A2腳短路連接，即把CX1421置于不抑制干擾噪聲工作狀態(tài)。在第二種情況下，控制模擬開(kāi)關(guān)組合把CX1421芯片的輸出和語(yǔ)音放大器斷開(kāi)，而把單片調(diào)頻收音機(jī)芯片的音頻輸出和語(yǔ)音放大器的輸入相連接?；蛑苯油ㄟ^(guò)插口J斷開(kāi)CX1421的輸出而接入外部的音頻電信號(hào)。在MCU的控制下，通過(guò)A/D變換，把轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)存入存儲(chǔ)器Flash。
權(quán)利要求1.能抑制環(huán)境噪音干擾的數(shù)碼錄音裝置，該裝置包括音頻信號(hào)采集電路，音頻放大電路(AGC)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(A/D)，數(shù)碼錄放微處理器(MCU)，鎖存器(74LS)、存儲(chǔ)器(Flash)和監(jiān)控電路組成，其特征在于音頻信號(hào)采集電路中有一個(gè)抗噪音頻傳感裝置，該裝置將采集到的外部音頻信號(hào)濾去環(huán)境噪聲后所選音頻信號(hào)送入音頻放大電路(AGC)，經(jīng)放大A/D轉(zhuǎn)換、鎖存后存入存儲(chǔ)器(Flash)，該抗噪音頻傳感器具體由抗噪復(fù)式麥克風(fēng)模塊(CX1110)和語(yǔ)音背景噪聲抑制器芯片(CX1421)組合而成，由抗噪復(fù)式麥克風(fēng)模塊(CX1421)引出的近距語(yǔ)音信號(hào)及近似平衡的兩路噪聲信號(hào)，分別以?xún)蓚€(gè)輸出信號(hào)端(OUT1，OUT2)引至語(yǔ)音背景噪聲抑制器芯片(CX1421)的兩個(gè)輸入端(IN1，IN2)，經(jīng)處理后的濾噪音頻信號(hào)由CX1421的輸出端(OUT)引入音頻放大電路(AGC)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路處理后數(shù)字信號(hào)受數(shù)字錄放微處理器(MCU)控制下進(jìn)入鎖存器(74LS)，再貯入存儲(chǔ)器(Flash)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能抑制環(huán)境噪音干擾的數(shù)碼錄音裝置，其特征在于音頻信號(hào)采集電路中還包括一個(gè)單片調(diào)頻收音機(jī)芯片(RADIO)，來(lái)自該芯片的信號(hào)通過(guò)可控開(kāi)關(guān)電路(CD4053)接至音頻放大電路(AGC)，還包括連通電腦信息下載的專(zhuān)用接口(USB)和與數(shù)字化放音設(shè)備相連的串行或并行接口(I/O)，兩個(gè)接口直接接在數(shù)碼錄放微處理器(MCU)的輸入端口上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能抑制環(huán)境噪音干擾的數(shù)碼錄音裝置，其特征在于由抗噪音頻傳感裝置引出的濾噪后音頻信號(hào)通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)電路(CD4053)接至音頻放大電路(AGC)，抗噪復(fù)式麥克風(fēng)模塊(CX1110)輸出的一路對(duì)比音頻信號(hào)通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)電路(CD4053)轉(zhuǎn)接至背景噪音抑制芯片(CD1421)的輸入端(IN2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能抑制環(huán)境噪音干擾的數(shù)碼錄音裝置，其特征在于錄音裝置的監(jiān)控電路中包括控制鍵盤(pán)(KEY)、顯示裝置(LCD)、監(jiān)聽(tīng)電路(MP3 D/A)和功放單元(W)，該部分均直接與數(shù)碼錄放微處理器(MCU)相關(guān)端口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能抑制環(huán)境噪音干擾的數(shù)碼錄音裝置，其特征在于經(jīng)過(guò)可控選擇開(kāi)關(guān)(CD4053)的濾噪音頻信號(hào)取自于由電阻(R2，R4)，可控開(kāi)關(guān)(CD4066)和反相器(CD40106)組成自匹配衰減器，再通過(guò)插口(J)接至開(kāi)關(guān)(CD4053)，再轉(zhuǎn)接至音頻放大電路(AGC)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種能抑制環(huán)境噪音干擾的數(shù)碼錄音裝置，該裝置由音頻信號(hào)采集電路，音頻放大電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，數(shù)碼錄放微處理器，鎖存器、存儲(chǔ)器和監(jiān)控電路組成，在采集電路中有一個(gè)能濾去環(huán)境噪聲后將所選音頻信號(hào)送入音頻傳感電路，它由抗噪復(fù)式麥克風(fēng)模塊和語(yǔ)音背景噪聲抑制器芯片組成，由抗噪復(fù)式麥克風(fēng)模塊引出的近距語(yǔ)音信號(hào)及近似平衡的兩路噪聲信號(hào)，分別以?xún)蓚€(gè)輸出信號(hào)端引至語(yǔ)音背景噪聲抑制器芯片的兩個(gè)輸入端，經(jīng)處理后的濾去噪的音頻信號(hào)由音頻信號(hào)采集電路的輸出端引入音頻放大電路，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路處理后數(shù)碼信號(hào)受數(shù)字錄放微處理器控制下進(jìn)入鎖存器，再貯入存儲(chǔ)器。
文檔編號(hào)G11B20/10GK2752905SQ20042001616
公開(kāi)日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2004年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月8日
發(fā)明者徐忠義 申請(qǐng)人:徐忠義