[实用新型]基于MAX262和FPGA的啸叫检测抑制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动检测领域，特别涉及一种基于MAX262和FPGA的啸叫检测抑制系统。

背景技术

在众多话筒拾音的扩声系统中，都有啸叫的可能，话筒啸叫会对扩声系统产生很大的危害。啸叫即声音信号的自激振荡，扬声器播放的声音经障碍物反射后又叠加在麦克风上，麦克风则将反射回来的声音信号再通过扬声器播放出去，这样周而复始的叠加便会产生刺耳的尖叫声，这就是声音信号正反馈所导致的自激振荡，用示波器观察，啸叫声的波形为“频率稳定，幅度稳定的正弦波”，且麦克风和扬声器的距离越近，越容易产生啸叫，啸叫的幅度也越大。自激振荡时，功率放大器会产生很大的功率输出，可能超出扩声设备的承受范围，烧坏功率放大器和发声设备。

目前，国内主流的啸叫检测与抑制途径是通过调音台、均衡器和移频器，由专业的调音师手动逐渐加大音量来找啸叫点，找到之后再通过均衡器消除。如果扩声系统是双声道系统，则需要调音师先关闭一个通道，调节另一个通道的啸叫点；调好一个通道后，关闭此通道，按照同样方法去调节另一个通道；两边都调好之后，还需要将两个通道同时推起来再检查是否还有其他的啸叫点，若有则仍然通过均衡器消除。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决上述问题，提供了一种基于MAX262和FPGA的啸叫检测抑制系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于MAX262和FPGA的啸叫检测抑制系统，包括啸叫检测电路、啸叫抑制电路以及继电器切换电路，所述的啸叫检测电路包括频率检测部分以及幅度检测部分，其中频率检测部分实时监测声音信号的频率，其包括LM339比较器以及FPGA，LM339比较器的输出端与FPGA相连接，所述的幅度检测部分包括峰值检波芯片AD637以及模数转换芯片ADS1118，峰值检波芯片AD637与模数转换芯片ADS1118相连，模数转换芯片ADS1118与FPGA的I/O口相连，信号经峰值检波芯片AD637后通过模数转换芯片ADS1118将输出的模拟电压量转换成数字电压量，再将数字电压量送给FPGA的I/O口；所述的啸叫抑制电路包括两个CMOS双二阶通用开关电容有源滤波器MAX262，在每片MAX262的两个滤波通道后各加上一个0.1μF的隔直电容，MAX262与FPGA相连，通过FPGA来提供精确的外部时钟；所述的继电器切换电路包括继电器、三极管S9013，其中，三极管S9013的基极连接FPGA的I/O口，集电极连接继电器，发射极接地。

有益效果： 

本实用新型提供的基于MAX262和FPGA的啸叫检测抑制系统通过FPGA监测声音信号频率，AD637监测声音信号幅度。当对声音信号进行幅频检测的结果为“频率稳定且幅度稳定”时，则说明此时啸叫产生。另外，系统内置两片程控滤波器MAX262，由FPGA提供4路驱动时钟并将MAX262配置成窄带陷波器和全通滤波器，破坏啸叫产生的幅度条件和相位条件。由于啸叫频率点不止一个，所以系统采用4级“陷波”和“全通”相互配合来达到抑制啸叫的目的。该系统与传统的人工啸叫检测与抑制方法相比，具有全自动、延时短、体积小等特点。

附图说明

图1为本实用新型的系统接入示意图；

图2本实用新型的扩声系统啸叫产生示意图；

图3为本实用新型的啸叫波形；

图4为本实用新型的啸叫检测电路；

图5为本实用新型的啸叫抑制电路；

图6为本实用新型的继电器切换电路；

图7主程序流程图；

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本实用新型提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

本实用新型的一种基于MAX262和FPGA的啸叫检测抑制系统，包括啸叫检测电路、啸叫抑制电路以及继电器切换电路，如图1所示，本实用新型的啸叫检测抑制系统设置在拾音电路与功率放大器之间，拾音电路与啸叫检测电路相连，啸叫检测电路与啸叫抑制电路相连，继电器切换电路通过继电器的吸合来控制拾音电路与功率放大器之间连接无啸叫通路或者啸叫抑制电路。

如图2所示扩声系统啸叫产生示意图，根据图2来分析啸叫产生的原因，及波形特征。

假设麦克风接收信号x(n)和放大器输出信号y(n)之间的关系为