一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统及方法与流程

1.本发明属于汽车音响娱乐系统，具体涉及一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统及方法。


背景技术：

2.现有的车载麦克风属于模拟麦克风，主要用于车辆行驶过程中通话功能的实现，多采用驻极体麦克风(ecm)或模拟mems mic，但实际使用过程中由于车内复杂电磁环境及车内噪声干扰，不利于声音信号的拾取。
3.数字麦克风阵列很好的解决了抗电磁辐射及抗扰问题，但目前只有a2b一种成熟方案。a2b总线是一种高带宽双向数字总线，最初用于解决汽车应用中的音频分配挑战，a2b技术可以解决许多与点对点模拟连接相关的挑战，包括电缆重量、电缆成本、布线难题，以及多个连接的可靠性。a2b技术由adi公司独家掌控，企业生产受限于adi公司的专利及芯片，同时，a2b技术对于硬件要求也比较高。本申请可采用通用型芯片及硬件方案来实现。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统及方法，用以解决高噪音环境下语音信号的拾取、分离。
5.为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
6.一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统，包括语音处理器芯片、数字麦克风阵列、usb接口，所述数字麦克风阵列和usb接口分别与所述语音处理芯片连接；
7.所述数字麦克风阵列用于拾取多声源语音信号，并将所述多声源语音信号传入所述语音处理器芯片；
8.所述语音处理器芯片用于分离所述多声源语音信号为多个音频文件；
9.所述usb接口用于将所述多个音频文件传入电脑。
10.进一步地，所述语音处理器芯片烧录有算法，所述算法包括：进行声达时间差估计，并从中获取所述数字麦克风阵列中阵元间的声延迟；根据获得的声达时间差，结合所述数字麦克风阵列位置定位声源位置；分别提取不同声源位置的语音信号，同时屏蔽其他位置的声源输入。
11.进一步地，所述语音处理器芯片采用r328芯片。
12.进一步地，所述数字麦克风阵列包括4到8个数字麦克风。
13.一种车载智能麦克风多源语音拾取分离方法，包括如下步骤：
14.步骤1：数字麦克风阵列拾取环境背景噪音，对环境背景噪音进行软件算法校准；
15.步骤2：车内多个位置分别进行语音输入标定；
16.步骤3：多个位置同时语音输入；
17.步骤4：输出不同位置的多路音频数据。
18.本发明具有以下有益效果：
19.本发明实现了高噪音环境下语音信号的拾取，分离。可以将多个声源输入的语音信号分离为几个单独的音频文件并标记对应的语音输入位置，为后端的语音处理提供了便利。
附图说明
20.本发明有如下附图：
21.图1本发明车载智能麦克风多源语音拾取分离系统的结构图；
22.图2本发明车载智能麦克风多源语音拾取分离系统的芯片连接示意图；
23.图3本发明车载智能麦克风多源语音拾取分离方法的流程图。
24.附图标记：
25.1.上盖2.pcba 3.usb接口4.处理器芯片5.数字麦克风6.下壳体
具体实施方式
26.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
27.如图1，本发明的车载智能麦克风包括：上盖1、pcba 2和下壳体6，pcba 2的不同位置分布有usb接口3、语音处理器芯片4和8个数字麦克风5组成的数字麦克风阵列。其中，pcba是printed circuit board assembly的缩写。数字麦克风阵列用来拾取不同声源的语音信号，将语音信号传人语音处理器芯片4，经语音处理器芯片4分离出多个音频文件,通过usb接口3传给电脑。
28.语音处理器芯片4内部有烧录的软件算法，该算法采用声达时间差的定位算法技术，声源定位算法包括以下步骤：先进行声达时间差估计，并从中获取麦克风阵列中阵元间的声延迟；再利用获得的声达时间差，结合已知的麦克风阵列位置进一步定出声源位置；分别提取不同声源位置的语音信号，同时屏蔽其他位置的声源输入。通过分别定位声源位置，将此位置的声音分别进行提取，同时其他位置的声源输入做屏蔽处理，从而达到声源分离。
29.如图2车载智能麦克风多源语音拾取分离系统的芯片连接示意图所示，语音处理器芯片4采用r328芯片，数字麦克风阵列连接在r238芯片的dmic端口，用于将语音信号传入语音处理器芯片；usb通过两个dcdc与r238芯片的internal ldo、power端口相连，通过otg与r238芯片的usb端口相连，用于给车载麦克风充电和数据传输。
30.如图3所示，本发明提供一种多源语音拾取分离方法，包括以下步骤：
31.步骤1：环境背景噪音校准，连接设备后麦克风拾取环境背景噪音进行软件算法校准；
32.步骤2：车内4个位置分别进行语音输入标定；
33.步骤3：4个位置同时语音输入；
34.步骤4：输出分位置的4路音频数据。
35.其中，
36.噪音校准：在安静环境条件下，点击电脑程序中的校准按键，系统会自动进入校准过程，当环境参数稳定后系统提示校准完成；
37.语音输入标定：车内多个位置，分别录入一段语音信号，系统提示录入ok后录入完成，系统内部自动完成参数校正。
38.本发明解决了高噪音环境下语音信号的拾取，分离。可以将多个声源输入的语音信号分离为几个单独的音频文件并标记对应的语音输入位置，为后端的语音处理提供了很大的便利。
39.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。


技术特征：
1.一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统，其特征在于，包括语音处理器芯片、数字麦克风阵列、usb接口，所述数字麦克风阵列和usb接口分别与所述语音处理芯片连接；所述数字麦克风阵列用于拾取多声源语音信号，并将所述多声源语音信号传入所述语音处理器芯片；所述语音处理器芯片用于分离所述多声源语音信号为多个音频文件；所述usb接口用于将所述多个音频文件传入电脑。2.如权利要求1所述的一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统，其特征在于，所述语音处理器芯片烧录有算法，所述算法包括：进行声达时间差估计，并从中获取所述数字麦克风阵列中阵元间的声延迟；根据获得的声达时间差，结合所述数字麦克风阵列位置定位声源位置；分别提取不同声源位置的语音信号，同时屏蔽其他位置的声源输入。3.如权利要求1所述的一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统，其特征在于，所述语音处理器芯片采用r328芯片。4.如权利要求1所述的一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统，其特征在于，所述数字麦克风阵列包括4到8个数字麦克风。5.如权利要求1至4任一所述的一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统的多源语音拾取分离方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：数字麦克风阵列拾取环境背景噪音，对环境背景噪音进行软件算法校准；步骤2：车内多个位置分别进行语音输入标定；步骤3：多个位置同时语音输入；步骤4：输出不同位置的多路音频数据。

技术总结
本发明属于汽车音响娱乐系统，具体涉及一种车载智能麦克风多源语音拾取分离系统及方法。本发明车载智能麦克风系统在硬件上集成了语音处理器芯片、数字麦克风阵列、USB接口，数字麦克风阵列用来拾取不同声源的语音信号，将语音信号传人语音处理器，经语音处理器分离出多个音频文件,通过USB接口传给电脑。本发明实现了高噪音环境下语音信号的拾取，分离。可以将多个声源输入的语音信号分离为几个单独的音频文件并标记对应的语音输入位置，为后端的语音处理提供了便利。语音处理提供了便利。语音处理提供了便利。


技术研发人员：白云飞 窦健强 季晟
受保护的技术使用者：兴科迪科技（泰州）有限公司
技术研发日：2022.04.14
技术公布日：2022/8/9