一種應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及涉及一種應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置，其特征是利用多路聲音采集陣列估計(jì)聲源物體的位置和屬性，同時(shí)控制云臺(tái)攝像頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄音視頻數(shù)據(jù)并提供給后臺(tái)進(jìn)行智能分析。
【背景技術(shù)】
[0002]聲音的定位、跟蹤和聲源分析已經(jīng)成為多媒體人機(jī)交互和低空目標(biāo)探測的重要研宄領(lǐng)域，一般采用基于多采集器的時(shí)延差(TDOA)的方法來實(shí)現(xiàn)，可以廣泛應(yīng)用于視頻會(huì)議系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能機(jī)器人、雷達(dá)輔助系統(tǒng)和智能家居系統(tǒng)。
[0003]智能家居是嶄新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人類家庭生活中的典型應(yīng)用。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)家電等)連接到一起，提供家電控制、照明控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報(bào)警、智能看護(hù)、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制等多種功能和手段。
[0004]現(xiàn)代家庭中監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)很常見，但具有聲音定位功能的智能監(jiān)控裝置很少。傳統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備只有視頻而沒有聲音，或者只是單純錄音而沒有進(jìn)行聲源定位和分析，并不能完整記錄家庭環(huán)境中發(fā)生的帶有異常響動(dòng)的突發(fā)事件，因此帶有聲音定位功能，同時(shí)可以智能分析的新型監(jiān)管設(shè)備顯得尤其重要。
[0005]鑒于傳統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備中沒有智能化的聲音定位裝置，因此目前急需要一種帶有聲音定位功能，同時(shí)可以智能分析的新型監(jiān)管設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種帶有聲音定位功能，同時(shí)可以智能分析的新型監(jiān)管設(shè)備。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:一種應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置，它包括云臺(tái)攝像機(jī)、多路聲音采集陣列、聲音定位裝置、家庭智能主機(jī)和電源；所述的云臺(tái)攝像機(jī)和多路聲音采集陣列均與聲音定位裝置電連接；所述的聲音定位裝置和云臺(tái)攝像機(jī)均與家庭智能主機(jī)電連接；所述的電源分別為上述各用電部件供電；所述的聲音定位裝置是一塊硬件電路板，所述的硬件電路板包括模擬信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、FPGA預(yù)處理模塊和DSP核心算法模塊。
[0008]作為優(yōu)選，所述的模擬信號調(diào)理電路為兩片OP747AR芯片，六路聲音采集陣列輸出的模擬信號為 ADC_CH0、ADC_CH1、ADC_CH2、ADC_CH3、ADC_CH4、ADC_CH5，所述的模擬信號和OP747的放大器輸入相連，放大器輸出為SIG1_0UT、SIG2_OUT、SIG3_OUT、SIG4_0UT、SIG5_OUT、SIG6_OUT，完成對輸入小信號的放大和調(diào)理。
[0009]作為優(yōu)選，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路為一片ADS8365芯片，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為獨(dú)立六路16位ADCs，具有較低的功耗和較高的動(dòng)態(tài)范圍。ADS8365的輸入為六路放大器輸出信號 SIG1_0UT、SIG2_OUT、SIG3_OUT、SIG4_0UT、SIG5_OUT、SIG6_OUT，。ADS8365 的輸出為16比特?cái)?shù)據(jù)總線ADS_D[0?15]，通過地址總線ADS_AO、ADS_A1、ADS_A2和片選信號ADS_CS來識別當(dāng)前是哪一路模擬信號，并送入FPGA中進(jìn)行預(yù)處理。
[0010]作為優(yōu)選，所述的FPGA預(yù)處理模塊采用xilinx公司的Sparton3XC3S200，具有豐富的1資源和并行處理能力，可以同時(shí)進(jìn)行六路聲音信號的采樣和同步化處理，另外，對聲音信號的小波變換計(jì)算復(fù)雜度較高，在DSP中處理負(fù)荷較大，可以先在FPGA中進(jìn)行預(yù)處理。所述FPGA的輸入為ADS8365的輸出，所述FPGA的輸出為16位EMIF并行總線和SPI串行總線，分別與核心處理單位C6747相連。
[0011]作為優(yōu)選，所述的DSP核心處理單元為德州儀器的TMS320C6747，是一款低功耗高性能的浮點(diǎn)數(shù)字信號處理器，主要進(jìn)行多路聲音陣列信號的DOA估計(jì)、降噪處理、目標(biāo)識另IJ，并將處理結(jié)果發(fā)送給家庭智能終端，同時(shí)輸出角度信息控制云臺(tái)攝像機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的DSP單元的輸入為16位EMIF并行總線和SPI串行總線，所述DSP單元的輸出為以太網(wǎng)接口和RS485總線。
[0012]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有如下有益效果:通過聲音定位裝置，云臺(tái)攝像機(jī)、多路聲音采集陣列、聲音定位裝置、家庭智能主機(jī)和電源的組合，在家中出現(xiàn)異常響動(dòng)的時(shí)候，聲音定位裝置可迅速采集聲音信號，通過定位算法控制云臺(tái)攝像機(jī)，記錄音視頻數(shù)據(jù)。
[0013]綜上所述本實(shí)用新型提供了一種帶有聲音定位功能，同時(shí)可以智能分析的新型監(jiān)管設(shè)備。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型中應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的主結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的部分信號調(diào)理電路圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的AD采樣電路圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的FPGA預(yù)處理模塊原理圖。
[0018]圖5是本實(shí)用新型應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的DSP核心處理單元原理圖
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[0019]圖6是本實(shí)用新型應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的DSP核心處理單元原理圖
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[0020]圖7是本實(shí)用新型應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的DSP核心處理單元原理圖
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[0021]圖8是本實(shí)用新型應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的DSP核心處理單元原理圖四。
[0022]圖9是本實(shí)用新型應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置的聲音定位算法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]結(jié)合附圖1到附圖8，一種應(yīng)用在智能家居中的聲音定位裝置，它包括云臺(tái)攝像機(jī)、多路聲音采集陣列、聲音定位裝置、家庭智能主機(jī)和電源；所述的云臺(tái)攝像機(jī)和多路聲音采集陣列均與聲音定位裝置電連接；所述的聲音定位裝置和云臺(tái)攝像機(jī)均與家庭智能主機(jī)電連接；所述的電源分別為上述各用電部件供電；所述的聲音定位裝置是一塊硬件電路板，所述的硬件電路板包括模擬信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、FPGA預(yù)處理模塊和DSP核心算法模塊等。
[0025]所述的模擬信號調(diào)理電路為兩片OP747AR芯片，六路聲音采集陣列輸出的模擬信號為 ADC_CH0、ADC_CH1、ADC_CH2、A