[实用新型]一种基于数字麦克风阵列的高清语音处理系统

说明书

本实用新型公开了一种基于数字麦克风阵列的高清语音处理系统，包括数字麦克风列阵、DSP处理单元、车载主机以及电源处理单元，车载主机的信号输出端通过通讯接口连接于DSP处理单元的信号输入端；所述数字麦克风列阵包括数字麦克风、硅麦传感器以及A2B总线芯片，A2B总线芯片与DSP处理单元之间以及相邻的两A2B总线芯片之间分别通过A2B总线相互通讯。本实用新型可形成麦克风阵列，提高了语音输入的准确性，减少现场布线的复杂度；信号传输采用全数字信号，避免车辆发动机、电动机构对其产生干扰，提高了信号质量；内置DSP算法，直接输出干净稳定的语音信号，车载主机可直接使用，无需二次处理。

技术领域

本实用新型涉及音频设备技术领域，特别是一种基于数字麦克风阵列的高清语音处理系统。

背景技术

随着语音识别技术发展的日趋成熟，基于语音控制的人机交互技术也得到越来越多的应用。尤其在汽车行业，因为涉及到安全驾驶问题，越来越多的控制都将采用语音交互技术。语音输入是语音识别与语音交互的重要输入性条件，语音输入质量的高低直接决定了语音识别的准确性，从而影响人机交互体验。

传统的麦克风语音输入质量不高，采集到的音频信号还伴随着外界的噪声，而且，无法实现声源定位，语音识别率低。并且传统的麦克风布线复杂、信息传输易受干扰。

语音输入需要声传感器，新型的MEMS数字麦克风是将音频信号转换成电信号的微型传感器，其工作过程涉及到声学、机械学和微电子学等学科，MEMS 数字麦克风具备体积小、功耗低、灵敏度高等优势，近年来随着语音通信及语音识别技术的快速发展，MEMS数字麦克风已在在车载、机载以及多人讲话等信噪比较低的应用环境中得到广泛应用。噪声的存在给传统的语音通信及语音识别技术带来了很大的挑战，因此语音降噪技术已成为语音通信及语音识别能正常、准确工作的保证。

MEMS技术采用硅晶圆制造工艺、芯片的统一封装和测验，这使得MEMS 麦克风在灵敏度和相位方面更好的匹配。MEMS麦克风是微型阵列的绝佳选择。为了提升语音降噪技术的有效性，需要对MEMS数字麦克风核心技术进行提升，包括芯片的结构设计和封装。同时，随着语音识别技术的发展，声源定位已成为语音识别的重要扩展，传统的模拟麦克风已无法满足这一需求，而MEMS数字麦克风以其固有特性可以很好地满足这一需求。

因此，基于数字麦克风阵列的高清语音处理系统，通过数字信号处理技术，将极大地改变人机交互方式，例如回声消除，降噪，声源定位等等，对发展数字信号处理技术具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种基于数字麦克风阵列的高清语音处理系统，以解决传统过的麦克风语音输入质量不高，语音识别率低，以及布线复杂、信息传输易受干扰的问题，以保证语音输入的高可靠性，达到提高语音识别的准确性以及人机交互的可靠性的目的，以使得布线简单。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种基于数字麦克风阵列的高清语音处理系统，包括至少三个相互通讯并进行音频信号采集的数字麦克风列阵、用于接收各数字麦克风列阵传输的信号并进行回声消除降噪语音增强声源定位处理的DSP处理单元、用于接收DSP处理单元输出信号的车载主机以及用于为系统整体提供电能的电源处理单元，数字麦克风列阵的信号输出端连接于DSP处理单元的信号输入端，DSP处理单元的信号输出端连接于车载主机的信号输入端，车载主机的信号输出端通过通讯接口连接于DSP处理单元的信号输入端；

所述数字麦克风列阵包括用于采集音频信号的数字麦克风、用于接收数字麦克风传输的音频信号并将音频信号转换为数字PDM信号的硅麦传感器以及用于将数字PDM信号转换为A2B总线信号的A2B总线芯片，A2B总线芯片与 DSP处理单元之间以及相邻的两A2B总线芯片之间分别通过A2B总线相互通讯，数字麦克风的信号输出端连接于硅麦传感器的信号输入端，硅麦传感器的信号输出端连接于A2B总线芯片的信号输入端。