麦克风阵列结构设计建议和方案参考
VISSONIC议朗数字阵列话筒会议系统方案
VISSONIC议朗数字阵列话筒会议系统方案()目录一、系统概述二、系统优点和特点三、系统连接图四、系统设备说明一、系统概述新闻中领导面前总要摆5个话筒,这不单只是为了备份,还形成了麦克风阵列,将两个或者两个以上麦克风对称放置于音源前方,起到增强指向性，消除噪音等作用，同时也增强可靠性.VISSONIC议朗基于麦克风阵列的特点和优点,开发了SONIC系列阵列话筒会议系统.麦克风阵列技术及一体化的麦克风提供了走廊式特征，该特征保证了说话者在大范围内活动都可以拥有高质量的声音。
在此范围内，说话者可以自由地移动，可以站立、坐下、转动头部、向前移动、离开麦克风装置，而不影响声音效果。
使用无声的触摸式麦克风按钮可以开启或关闭。
由于没有长长的鹅颈遮挡和更大的拾音范围, 让发言者拥有更大的自由度,没有麦杆正对的压迫感。
VISSONIC议朗阵列话筒会议系统作为新一代创新会议系统,独具优势,会议系统改造项目,未来项目规划的首选.VISSONIC议朗阵列话筒会议系统具有全向麦克风的远距离拾音优势,又有全向麦克风所不具备的本地扩音,中,大型会议系统集成能力,以及提供更高的语音清晰度. VISSONIC议阵列话筒会议系统与视频会议系统集成,具有先天的优势.VISSONIC议朗阵列话筒会议系统还提供嵌入式麦克风, 能很好的与无纸化会议系统,搭配使用.整套系统采用了议朗AUDIO-LINK全数字网络DSP会议系统技术及DANTE技术,使用全CAT5e布线,可过交换机。
二、系统优点和特点VISSONIC议朗的ARRA-TECH技术的话筒排列，其内部采用一系列特别校正的话筒振膜组成阵列，和其他阵列话筒最不同的是它独有的低音独立拾取，使传统的阵列话筒声音“薄”“尖”“弱”得问题得以有效的改善。
并配合最新的DSP处理电路，结合数字AEC,AGC,AFC的技术，具有“走廊型”拾音特性。
这相对于一般鹅颈话筒的“心型”指向特性是很大的提高。
《2024年基于麦克风阵列的声源定向系统的研究与实现》范文
《基于麦克风阵列的声源定向系统的研究与实现》篇一一、引言声源定向技术是一种用于确定声波传播方向的技术。
随着现代科技的发展，麦克风阵列技术逐渐成为声源定向系统的重要手段。
本文将详细介绍基于麦克风阵列的声源定向系统的研究背景、目的及意义，并探讨其实现方法和应用前景。
二、麦克风阵列技术概述麦克风阵列是指将多个麦克风按照一定规则排列，通过分析声波在传播过程中到达不同麦克风的相位差和强度差，实现声源定向的技术。
麦克风阵列技术具有较高的定位精度和抗干扰能力，广泛应用于语音识别、机器人听觉、安全监控等领域。
三、声源定向系统研究（一）系统架构设计基于麦克风阵列的声源定向系统主要包括信号采集、预处理、特征提取、定位算法和输出五个部分。
信号采集阶段，麦克风阵列捕捉来自各个方向的声波信号；预处理阶段，对采集到的信号进行滤波、增益控制等处理；特征提取阶段，从预处理后的信号中提取出有用的信息，如时延、强度等；定位算法阶段，根据提取的特征信息，运用合适的算法进行声源定位；最后，输出阶段将定位结果以可视化的方式呈现出来。
（二）定位算法研究定位算法是声源定向系统的核心部分。
常见的定位算法包括基于时延估计的算法、基于到达角度的算法和基于声音强度比的算法等。
本文将重点研究基于时延估计的算法，通过分析声波在不同麦克风间的传播时延，实现声源定位。
同时，针对不同场景和需求，探讨其他定位算法的适用性和优化方法。
四、系统实现（一）硬件实现硬件部分主要包括麦克风阵列、信号处理器和显示器等。
麦克风阵列采用多个高灵敏度的麦克风，按照一定规则排列，以捕捉来自各个方向的声波信号。
信号处理器对采集到的信号进行预处理和特征提取，然后将处理后的数据传输至定位算法模块。
显示器用于呈现定位结果，方便用户观察和分析。
（二）软件实现软件部分主要包括信号处理、特征提取和定位算法等模块。
信号处理模块对采集到的声波信号进行滤波、增益控制等预处理操作。
特征提取模块从预处理后的信号中提取出有用的信息，如时延、强度等。
麦克风阵列模组设计方案
麦克风阵列模组设计方案一、麦克风阵列基本原理二、麦克风阵列的应用三、麦克风阵列模组的设计一、麦克风阵列基本原理阵列（Array）：数学定义--有限个相同资料形态之元素组成之集合麦克风阵列是指按一定距离排列放置的一组麦克风，通过声波抵达阵列中每个麦克风之间的微小时差的相互作用，麦克风阵列可以得到比单个的麦克风更好地指向性。
在麦克风阵列的设计中首要的改进是引入了波束成形、阵列指向性与波束宽度的概念。
波束的形成通过对所有麦克风信号的综合处理，麦克风阵列可以组合成为所要求的强指向性麦克风，形成被称为“波束”的指向特性。
麦克风阵列的波束可以经由特殊电路或程序算法软件控制使其指向声源方向而加强音频采集效果。
阵列算法处理后的指向性波束形成技术能精确的形成一个锥状窄波束，只接受说话人的声音同时抑制环境中的噪音与干扰。
图一使用单麦克风与采用波束形成技术麦克风阵列接收讲话者声音效果的对比阵列指向性由于麦克风阵列的输出信号中包含比单只麦克风更低的噪声和回声成份，。
麦克风阵列在1000Hz的典型指所以其固有噪声抑制能力要远高于单只麦克风所以其固有噪声抑制能力要远高于单只麦克风。
向性波束图型如图二所示。
其指向性图形要远好于任一款价格昂贵的高性能超心形麦克风。
图二麦克风阵列在1000Hz的典型指向性波束图型指向性指数另一个表证波束的参数是指向性指数。
波束轴线））检测到指向性指数D表征的是麦克风阵列主响应轴（波束轴线的声源信号与需要屏蔽的各种噪声与回声信号的比值二麦克风阵列的应用正确的麦克风阵列几何排列（数量，类型及麦克风的位置）关系到最后的声学效果。
为了保证成功的设计和用户满意度，双元件麦克风阵列适用于在较安静的办公场所及室内的条件使用。
这种阵列形成的是水平方向压缩后的较窄波束，使用时应将两个麦克风连线中点指向讲话者。
其几何排布如图三、图四所示图三小型双麦克风阵列图四大型双麦克风阵列四元件麦克风阵列适用于在一般的办公场或较嘈杂的环境使用，当讲话者到麦克风的距离达到3-5M距离时，仍有很好的录音效果，见图五、图六图五4麦克风阵列图六L-形状的4麦克风阵列麦克风阵列的特征参数：阵列麦克风元件类型NG,dB NGA,dB DI,dB2单指向-12.7-6.07.4直线排列,小间距2单指向-12.9-6.77.1直线排列，大间距4单指向-13.1-7.610.1直线排列,4元件4单指向-12.9-7.010.2 L-形状排列4元件三、麦克风阵列模组的设计未来电视的面孔未来的电视是什么样的？现在没有人能给出完整的、准确的描因为这只是改变的开始。
语音信号处理中的麦克风阵列设计与信号增强算法研究
语音信号处理中的麦克风阵列设计与信号增强算法研究第一章：介绍随着科技的进步和应用场景的不断拓展，语音信号处理在语音识别、语音合成、自然语言处理、语音通讯等方面的应用也越来越广泛。
麦克风阵列作为一种重要的语音采集设备，具备广泛的应用前景。
对麦克风阵列进行优化设计和信号增强算法的研究，对于提高语音识别和通讯质量具有重要意义。
本文就麦克风阵列的设计以及信号增强算法的研究进行探讨。
第二章：麦克风阵列设计2.1 麦克风阵列的原理和类型麦克风阵列是由多个麦克风按照一定的规律布置形成的，在语音信号采集时可达到降噪、抑制回声等效果。
麦克风阵列按照几何形状可以分为线性阵列、圆形阵列、矩形阵列等多种类型。
2.2 麦克风阵列的参数设计麦克风阵列的参数设计包括麦克风数目、麦克风的位置和间距等方面。
例如，麦克风距离的确定、错误安置麦克风可能导致降噪和定位错误等问题。
2.3 麦克风阵列的信号处理麦克风阵列采集来的信号需要进行信号处理，在这个过程中，需要考虑到语音增强、人声检测、信号分离、降噪、回声抑制等多方面问题。
第三章：信号增强算法研究3.1 基于卷积神经网络的语音增强算法研究卷积神经网络作为深度神经网络的一种，已经被广泛应用于音频和语音信号的处理。
基于卷积神经网络的语音增强算法，可以有效地处理语音信号的噪声，提高语音信号的识别准确率和可理解性。
3.2 基于小波变换的人声检测算法研究人声检测是基于语音增强的重要步骤，也是语音信号处理的难点之一。
基于小波变换的人声检测算法，通过消除语音信号的非人声成分，从而提取出更加纯净和准确的人声信号，进一步提高语音识别的准确率和可理解性。
3.3 基于矩阵分解的信号分离算法研究信号分离是语音增强的重要技术之一，也是语音信号处理的难题。
基于矩阵分解的信号分离算法，可以从多声源混合的语音信号中分离出单一语音信号，进一步提高语音信号识别和理解的准确率和可靠性。
3.4 基于小波变换和快速傅里叶变换的降噪算法研究噪声是语音信号处理中的重大问题，如何减少噪声对语音信号的干扰是语音增强的重要技术之一。
智能语音产品的麦克风和喇叭结构设计要点
智能语音产品的麦克风和喇叭结构设计要点一、麦克风结构设计语音及传播特点振动的概念：物理学上对振动的广义定义：一切随时间作周期性重复变化的物理过程统称“振动”。
简单地说，质点或物体来回运动叫”振动”，是能量传播的一种方式；声音的产生：一个或多个质点振动时，带动周围质点也发生振动，这种振动(物体振动)过程中，其中引起空气振动产生能量波（包括次声波，声波，超声波），能产生人类听觉的振动波被称为声波。
其声波频率在约20-20000Hz频率范围之内；语音就是把人类语言使用声波进行传递。
语言+声波=语音，语音识别就是从语音中恢复解调出语言。
麦克风选型建议1、选择模拟麦克风，灵敏度选用-32±3dB；信噪比>70dB，可参考启英泰伦文档中心里面的型号进行选型；2、根据功能选用单麦克风或双麦克风方案，具体选择可与我司技术人员联系；3、常用的麦克风为7或10mm的胶套，常用产品选用7MM，若工作的时候有振动建议选用10MM的胶套。
根据具体需求选用接口、线长、等基本规格。
麦克风开孔结构设计建议1、必须设计麦克风的进音孔；拾音孔直径和孔深度（外壳厚度）有关。
如下推荐规格：3、麦克风孔最好放在产品的正面，面向用户，保障最大范围拾音，避免自身其它物料遮挡麦克风；4、麦克风位置需要考虑防水，防尘，若使用环境有淋水或灰尘的情况，则需要选择防水，防尘麦克风；4、远离进出水口，出入风口、机械，喇叭，电磁、强电等影响语音的噪声，分贝仪测试产品工作期间麦克风处的稳态噪声小于60dB识别效果会更好；5、必须设计麦克风安装孔或安装槽；需和咪套外径匹配，7或10mm的胶套，（因每家胶套有差异，注意麦克风开孔槽大小需与麦克风产家确认，一般孔槽小于整体麦克风直径的0.1-0.2MM)；6、需要考虑麦克风线布局方便，远离强电，避免与强电捆绑一起；7、双麦克风推荐距离为4CM(两麦克风的中心距离）。
如有其它距离要求可与我司FAE进行沟通；8、带AEC功能，麦克风与喇叭尽量远离，麦克风处的喇叭声音不超过83DB,喇叭输出的声音不超过95DB；9、建议开结构之前与我们技术人员进行沟通确认；10、拾音孔到麦克风中间最好不要有腔体，根据外观可改为梅花孔形式。
麦克风阵列声源处理 波束成形法matlab
麦克风阵列声源处理和波束成形法在声学信号处理领域中扮演着重要的角色。
通过利用麦克风阵列的多个麦克风来获取声音信号，并且根据波束成形法对声音进行处理，可以实现对声源的定位、分离和增强，从而在语音识别、语音通信、音频录制等应用中发挥重要作用。
本文将对麦克风阵列声源处理和波束成形法进行全面的评估和探讨，以及共享对这一主题的个人观点和理解。
一、麦克风阵列声源处理1.1 麦克风阵列的原理和结构麦克风阵列是由多个麦克风组成的一种声学传感器系统，可以在空间上对声音进行采集和处理。
它通常由均匀排列的麦克风单元组成，每个麦克风单元之间的位置和间距都是预先设计好的，以便实现对声源的准确定位和分离。
麦克风阵列可以使用不同的拓扑结构，如线性阵列、圆形阵列等，以适应不同的应用需求。
1.2 麦克风阵列的声源定位和分离通过对麦克风阵列采集到的声音信号进行处理和分析，可以实现对声源的定位和分离。
常用的方法包括波束成形、自适应信号处理、时域盲源分离等。
这些方法可以根据麦克风阵列采集到的信号特点，对声源进行空间定位和分离，从而实现对复杂环境下多个声源的有效处理。
1.3 麦克风阵列声音增强和降噪在实际应用中，麦克风阵列可以用于对声音进行增强和降噪。
通过对采集到的声音信号进行处理，可以有效地提取和增强感兴趣的声音信号，同时抑制噪音和干扰声音，从而提高语音识别和通信的质量。
二、波束成形法在声源处理中的应用2.1 波束成形方法的基本原理波束成形法是一种基于阵列信号处理的方法，通过对阵列接收到的信号进行加权和叠加，可以实现对特定方向上声源的增强，从而形成一个波束。
波束成形法可以通过调整加权系数，实现对不同方向上声源的响应，从而实现对多个声源的定位和分离。
2.2 波束成形方法的实现与优化波束成形方法在实际应用中需要考虑到不同方向上声源的信号特点和空间分布，以及阵列的结构和性能参数。
对于不同的应用场景，波束成形方法需要进行优化设计，包括阵列几何结构的选择、加权系数的计算和调整等，以实现对声源的有效处理和增强。
麦克风阵列解决方案
麦克风阵列解决方案
《麦克风阵列解决方案》
在如今的科技发展中，麦克风阵列正成为解决多种音频采集和处理问题的热门选择。
麦克风阵列是一种成组的麦克风系统，能够同时采集多个声音信号，并通过信号处理技术将它们合成为单一的音频信号。
它在语音识别、会议录音、音频增强等领域有着广泛的应用。
对于无线耳机和智能音箱，麦克风阵列的应用尤为广泛。
通过利用麦克风阵列的方向性，可以实现更准确的语音识别和识别目标方向。
这种技术不仅可以提高设备的用户体验，还可以为语音交互和人机交互的发展提供有力的支持。
此外，对于大型会议室和演讲场所，麦克风阵列系统也发挥着不可或缺的作用。
传统的单颗麦克风往往无法有效捕捉到远处的声音，而麦克风阵列可以通过多颗麦克风的联合工作，实现全方位声音的捕捉和清晰传输。
这对于重要会议和演讲活动来说，是非常重要的。
总的来说，麦克风阵列解决方案为音频采集和处理带来了新的技术突破和解决方案。
它在多个领域的应用都取得了积极的成果，同时也为音频技术的发展带来了新的动力和方向。
相信随着技术的不断进步，麦克风阵列将会在更多的领域中得到广泛应用，为人们的生活带来更多便利和乐趣。
麦克风阵列课程之设计参考
麦克风阵列课程之设计参考随着语音识别技术的成熟，智能音箱类产品的火爆，越来越多的产品可以升级为语音交互产品；下面简单介绍下此类产品的语音前端--麦克风阵列设计相关注意事项：●线性四麦阵列构型：如上图所示，麦克风直线等距摆放，间距可以是20~60mm，默认推荐40mm；●环形六麦阵列构型：环形六麦阵列呈圆形布局，6个麦克风顺时针均匀分布在圆周，半径支持20~60mm，默认推荐39mm；●数字硅麦设计基本选型：接口类型：IIS数字接口接口电压：1.8V或者3.3V全向拾音，高灵敏度，高信噪比；参数参考：为了避免潜在的寄生效应以便达到最理想的效果，强烈建议放一个0.1uF的X7R陶瓷电容（或者更理想的电容）到电源和地管脚附近；layout时电容位置距离麦克风越近越好，相应的电源和地走线越短越好，并且同层直接与麦克风连接不要经过过孔换层连接；如下参考：对于底部拾音的麦克风，收音孔直径典型值为0.5mm~1.0mm，麦克风的孔应该与PCB中的孔对齐；条件允许的情况下，建议PCB厚度减小，拾音孔直径加大。
结构设计建议声音路径设计：麦克风需要一条使声音通过收音孔进入封装振膜的路径。
声学中所有尺寸参考都是相对于声音波长而言的，因此频率与波长的换算公式如下：λ = c/fc是声音在空气中传播速度，约为340m/sf是频率（Hz）λ是波长（m）声音的波长与频率的关系如下所示：结构总体要求：结构外的声音能以接近自由场的方式直接到达每一个麦克风，避免掩蔽效应；（即声源的直达声而非反射声到达每个麦克风的机会是均等的，麦克风振膜背对声源就可能会形成掩蔽效应）麦克风开放空间外表面要充分透声，不能形成声反射区，外表面可用布料等材料避免反射；声音到达麦克风振膜的路径尽量短、尽量宽，路径上不要有任何空腔；麦克风本身要远离干扰和振动（喇叭振动，结构振动），结构部件做好减振缓冲设计；避免声音在结构、腔体内传播到麦克风；（喇叭发出的声音不能在结构或者腔体内部泄露到麦克风，只能通过结构外的空气传播到麦克风）单孔收音腔设计单孔收音腔，即麦克风和硅胶垫装配后固定于面壳上，单个麦克风通过面壳上的开孔进行收音；示意图如下：单孔收音腔设计参考实例：小米音箱和天猫精灵单孔收音腔设计注意事项：1.各个麦克风之间严格独立，每个麦克风的拾音孔是其拾音的唯一通道；2.麦克风需要硅胶垫等措施与外壳体隔绝，起到密封和降低壳体振动传声到麦克风的作用；（PCB设计时注意拾音孔与板边的距离要大于2mm以便安装硅胶垫）3.麦克风收音路径内不要存在任何空腔，振膜和壳体内壁不要存在缝隙，如下反面示意：4. 根据使用场景，可以在麦克风拾音孔表面增加防风、防尘、防液体渗入密封措施（比如车载空调风直吹场景）；5. 麦克风远离干扰和振动（喇叭振动、结构转动振动），避免结构振动对麦克风造成影响；对于振动有两个基本措施，一是堆叠布局时麦克风尽量远离喇叭；二是用尽量软的硅胶套、减震棉等进行密封减震缓冲；6. 避免结构内部声音传播，建议麦克风阵列和喇叭放在不同腔体内，对腔体内的麦克和喇叭进行密封处理；语音识别准确率反映在ASR上，ASR准确率一方面依赖于语音训练集和训练模型，另一方面依赖于语音信号获取的质量。
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麦克风阵列结构设计建议和方案参考
1. 目的
本文档主要用于指导麦克风阵列的在产品应用中的麦克结构设计参考和建议。
2. 麦克风结构总体设计要求
1） 麦克风阵列需要减震密封处理，为保证麦克风的声音采集效果，能够满足语音识别和算法要求，通常采用将麦克风固定于硅胶套内（硅胶软硬度可根据实际结构形式进行匹配验证），且麦克风和硅胶之间有腔体存在；
2） 麦克风阵列的数量、间距及安装位置要满足算法要求；
3） 根据产品结构型式和产品需求，通常麦克风阵列的结构设计有两种型式：面壳安装方式和非面壳安装方式，两种方式的结构设计要求和建议参照下述方案说明。
3. 不同结构型式麦克风阵列结构设计方案介绍和说明
3.1 面壳安装方式方案
该结构方案麦克风阵列和硅胶套装配后固定于面壳上，通过面壳上的拾音孔进行录音采集。
a) 3D 截面效果图
b) 设计说明
（1） 麦克风阵列的数量、间距和安装位置满足算法要求； （2） 麦克风固定于硅胶套内，且注意麦克风和硅胶套及硅胶套上端和面壳内表面一定不能
有空腔存在（避免腔体反射对麦克风录音效果影响）；
（3） 麦克风拾音端面和面壳拾音孔外表面之间距离越短越好，最长不要超过3mm ；
（4） 根据应用场景情况，可在麦克风表面增加防风棉（类似车载空调风直吹场景）
和防尘
棉等零件。
3.2 非面壳安装方式：
该结构形式通常麦克风阵列固定于密封减震硅胶套内，然后整个麦克风单元固定于PCB 上。
a)
3D 效果图
b) 设计说明
（1） 设计说明麦克风阵列的数量、间距和安装位置满足算法要求
（2） 麦克风阵列之间应保证通透性，麦克风相互之间不能有隔板等障碍物阻挡 （3） 麦克风单元上部（例如图1中的上方主板外壳B ）和麦克风拾音端面至少留5mm
的通透空间，如果是指向性麦克风，注意麦克风器件下方要留麦克风器件背面拾
音孔空间和距离。