一种麦克风阵列模块及包含其的手持式声学成像仪制造技术

技术编号:42109138 阅读:8 留言:0更新日期:2024-07-25 00:32
本技术提供一种麦克风阵列模块及包含其的手持式声学成像仪。所述麦克风阵列模块包括基板以及形成于基板上的麦克风阵列;该麦克风阵列包括由多个主麦克风构成的螺旋形的麦克风面阵列,以及至少两对辅麦克风,其中,至少两对辅麦克风以对为单位地间隔分布于麦克风面阵列的周围且不超出麦克风面阵列的最小外接矩形框,每对辅麦克风中的两个辅麦克风的间距均不超过预定的间距阈值。所述手持式声学成像仪包括上述麦克风阵列模块以及基于其输出的对应于目标声源的声波信号的电信号,获取空间声场分布云图像的信号处理模块。根据本技术,能够进一步地提高现有手持式声学成像仪的麦克风阵列模块所能达到的声源定位灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于声学成像,更具体地,涉及一种麦克风阵列模块及包含其的手持式声学成像仪


技术介绍

1、现有的手持式声学成像仪主要包括麦克风阵列模块、信号处理模块和图像显示模块。其中,麦克风阵列模块用于采集目标声源的声波信号,并将采集到的声波信号转换为电信号进行输出;信号处理模块用于对麦克风阵列模块输出的电信号进行预处理,基于预处理后的电信号并采用波束成形算法获取目标声源的空间声场分布云图像;图像显示模块用于显示信号处理模块获取的空间声场分布云图像。

2、目前,现有手持式声学成像仪的麦克风阵列模块通常采用螺旋形麦克风阵列,其原因在于螺旋形麦克风阵列不仅各方面指标均较好、可行性高,而且各频率分辨力接近、鬼影少。上述麦克风阵列模块按照所采用的螺旋形麦克风阵列的通道数划分,主要包括7种,分别为64通道、96通道、112通道、124通道、128通道、144通道和162通道,其中,通道数即螺旋形麦克风阵列所包含的麦克风数量。

3、然而,虽然上述麦克风阵列模块因其采用的螺旋形麦克风阵列具有诸多优点而被广泛地应用于手持式声学成像仪中,但是上述麦克风阵列模块有待进一步改进,具体为:

4、在上述麦克风阵列模块中,螺旋形麦克风阵列被设置在基板上,基板的尺寸稍大于螺旋形麦克风阵列的最小外接矩形框,而之所以基板被设置为与最小外接矩形框相匹配而不是直接与螺旋形麦克风阵列的轮廓相匹配,一方面是由于将基板设置为与螺旋形麦克风阵列的轮廓相匹配,几乎不会对麦克风阵列模块体积的减小起到正向作用,另一方面是由于将基板设置为与最小外接矩形框相匹配的方式,具有工艺简单,易于实施的优点。然而,对于上述基板而言,其每个顶点区域的大部分面积均为空白区域,未被利用起来。而根据现有技术的公开可知,麦克风阵列的定位灵敏度与其包含的麦克风数量呈正相关,因此有必要将上述空白区域利用起来,以在基板上已形成有螺旋形麦克风阵列的基础上,进一步地增加基板上麦克风的数量,从而达到提高麦克风阵列模块的灵敏度的目的。


技术实现思路

1、本技术的目的在于进一步地提高现有手持式声学成像仪的麦克风阵列模块所能达到的声源定位灵敏度。

2、为了实现上述目的,本技术提供一种麦克风阵列模块及包含其的手持式声学成像仪。

3、根据本技术的第一方面,提供一种麦克风阵列模块,该麦克风阵列模块包括呈平面的基板以及形成于所述基板上的麦克风阵列;

4、所述麦克风阵列包括:

5、螺旋形的麦克风面阵列,包括多个主麦克风;

6、至少两对辅麦克风,以对为单位地间隔分布于所述麦克风面阵列的周围且不超出所述麦克风面阵列的最小外接矩形框,每对辅麦克风中的两个辅麦克风的间距均不超过预定的间距阈值。

7、作为可选的是,所述麦克风面阵列包括六十四个主麦克风;

8、所述六十四个主麦克风划分为十三组,其中的一组包括四个主麦克风,其余的各组均包括五个主麦克风;

9、每组中的各个主麦克风间隔排布并构成弧形的麦克风线阵列;

10、各个麦克风线阵列在整体上呈放射状地分布于所述基板的中心点的周围,各个麦克风线阵列的开口侧依次沿顺时针方向或者逆时针方向分布。

11、作为可选的是,所述辅麦克风的对数为四对;

12、四对辅麦克风分别贴近所述麦克风面阵列的最小外接矩形框的四个顶点设置。

13、作为可选的是,所述基板为八边形,所述八边形包括四个长边和四个短边,每个长边的两端分别与相应短边的相应端点相连;

14、所述四对辅麦克风分别贴近所述四个短边设置。

15、作为可选的是,所述主麦克风和所述辅麦克风均为mems麦克风。

16、根据本技术的第二方面,提供一种手持式声学成像仪,该手持式声学成像仪包括上述任一种麦克风阵列模块以及信号处理模块;

17、所述信号处理模块用于根据所述多个主麦克风和所述多对辅麦克风输出的对应于目标声源的声波信号的电信号,获取所述目标声源对应的空间声场分布云图像。

18、作为可选的是,所述手持式声学成像仪还包括:

19、图像采集模块,用于采集包含所述目标声源的环境图像;

20、所述信号处理模块还用于将所述空间声场分布云图像叠加于所述环境图像之上,得到空间声场分布实景图像。

21、作为可选的是,所述手持式声学成像仪还包括:

22、图像显示模块,用于响应于所述信号处理模块输出的图像数据显示所述环境图像、所述空间声场分布云图像或者所述空间声场分布实景图像。

23、作为可选的是,所述手持式声学成像仪还包括:

24、补光灯模块,用于在所述图像采集模块采集所述环境图像时进行补光。

25、作为可选的是,所述麦克风阵列形成于所述基板的第一面上,所述图像采集模块设置在所述基板的第一面的中心点处,所述信号处理模块设置在所述基板的第二面上;

26、所述手持式声学成像仪还包括第一壳体、第二壳体、电池模块和数据接口模块;

27、所述第一壳体和所述第二壳体被配置为能够互合设置;

28、所述基板固定设置在所述第一壳体内,在所述第一壳体的与所述基板相对的面板上设置有与所述麦克风阵列相匹配的进音孔阵列以及与所述图像采集模块相匹配的进光孔;

29、所述补光灯模块嵌设在所述第一壳体上;

30、所述数据接口模块设置在所述第一壳体内,且其上的数据接口的前端贯穿于所述第一壳体并与之相应侧板平齐;

31、所述图像显示模块嵌设在所述第二壳体上;

32、所述电池模块设置在所述第一壳体内,用于通过所述信号处理模块同时为各个主麦克风、各个辅麦克风、图像采集模块、图像显示模块、补光灯模块和数据接口模块供电。

33、本技术的有益效果在于:

34、本技术的麦克风阵列模块,包括基板以及形成于基板上的麦克风阵列。该麦克风阵列包括由多个主麦克风构成的螺旋形的麦克风面阵列,以及至少两对辅麦克风。其中,至少两对辅麦克风以对为单位地间隔分布于麦克风面阵列的周围且不超出麦克风面阵列的最小外接矩形框。

35、根据以上内容可知,由于在麦克风面阵列的基础上所增设的辅麦克风均处于麦克风面阵列的最小外接矩形框范围内,只需将基板的尺寸设置为稍大于麦克风面阵列的最小外接矩形框,即可实现对基板的四个顶点处的空白区域的有效利用,进而进一步地增加基板上麦克风的数量,从而达到提高麦克风阵列模块的灵敏度的目的。

36、本技术的手持式声学成像仪与上述麦克风阵列模块属于一个总的专利技术构思,至少具有与上述麦克风阵列模块相同的有益效果,其有益效果在此不再赘述。

37、本技术的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种麦克风阵列模块,其特征在于,包括呈平面的基板以及形成于所述基板上的麦克风阵列;

2.根据权利要求1所述的麦克风阵列模块,其特征在于,所述麦克风面阵列包括六十四个主麦克风;

3.根据权利要求2所述的麦克风阵列模块,其特征在于,所述辅麦克风的对数为四对;

4.根据权利要求3所述的麦克风阵列模块,其特征在于,所述基板为八边形,所述八边形包括四个长边和四个短边,每个长边的两端分别与相应短边的相应端点相连;

5.根据权利要求4所述的麦克风阵列模块,其特征在于,所述主麦克风和所述辅麦克风均为MEMS麦克风。

6.一种手持式声学成像仪,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的手持式声学成像仪,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求7所述的手持式声学成像仪,其特征在于,还包括:

9.根据权利要求8所述的手持式声学成像仪,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求9所述的手持式声学成像仪,其特征在于,所述麦克风阵列形成于所述基板的第一面上,所述图像采集模块设置在所述基板的第一面的中心点处,所述信号处理模块设置在所述基板的第二面上;

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【技术特征摘要】

1.一种麦克风阵列模块,其特征在于,包括呈平面的基板以及形成于所述基板上的麦克风阵列;

2.根据权利要求1所述的麦克风阵列模块,其特征在于,所述麦克风面阵列包括六十四个主麦克风;

3.根据权利要求2所述的麦克风阵列模块,其特征在于,所述辅麦克风的对数为四对;

4.根据权利要求3所述的麦克风阵列模块,其特征在于,所述基板为八边形,所述八边形包括四个长边和四个短边,每个长边的两端分别与相应短边的相应端点相连;

5.根据权利要求4所述的麦克风阵列模块,其特征在于,所述主麦克风...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁友贵梁友富张轩榕
申请(专利权)人:诚佳声智能科技上海有限公司
类型:新型
国别省市:

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