[实用新型]一种视频定位的长距离拾音装置

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型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装置。

本实用新型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 。

本实用新型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，本实用新型提供的装置，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匀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。

本实用新型带来的有益效果是，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