巡逻机器人语音采集及回声消除装置的制作方法

专利2022-12-21  89


本实用新型属于机器人语音采集和回声消除领域,特别涉及巡逻机器人语音采集及回声消除装置。



背景技术:

现有的巡逻机器人语音实时交互会出现回声啸叫,杂波干扰,大声鸣叫等现象。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供巡逻机器人语音采集及回声消除装置,可以实现语音采集和双工对讲回声消除。

采用的技术方案是:

巡逻机器人语音采集及回声消除装置,包括麦克风阵列模块和电源模块。

其技术要点在于:

麦克风阵列模块:

麦克风阵列模块芯片u1的1号脚通过电阻r1连接电阻r2的一端以后接地。

电阻r2的一端同时通过电容c1连接插座j1的1号脚。

芯片u1的2号脚通过电阻r3连接电阻r4的一端以后接地。

电阻r4的一端同时通过电容c2连接插座j1的3号脚。

j1的2号脚接地。

芯片u1的3号脚通过电容c3和电阻r5连接插座j2的3号脚。

电容c4和电阻r6并联以后一端连接在电容c3和电阻r5之间,另一端接地。

芯片u1的4号脚通过电容c5和电阻r7连接插座j2的1号脚。

电容c6和电阻r8并联以后一端连接在电容c5和电阻r7之间,另一端接地。

插座j2的2号脚号脚接地。

芯片u1的5号脚和6号脚之间连接插座j3。芯片u1的7号脚和8号脚连接插座j4。

芯片u1的11号脚和12号脚接地。

电源模块给麦克风阵列模块供电。

芯片u1型号为xfm10211。

电源部分:

降压芯片u2的1号脚连接ingnd。

芯片u2的2号脚连接并联的电容c7、电容c8、电容c9和二极管d1然后连接ingnd。

芯片u2的2号脚还通过f21、二极管d2连接插座j5的3号脚和4号脚。

j5的1号和2号脚也连接ingnd。

芯片u2的8号脚通过电容c10接地。

芯片u2的7号脚接地。

芯片u2的6号脚通过并联的电容c11、电容c12、电容c13和电容c14接地。

芯片u2的6号脚输出5v。

电源芯片u3的1号脚接芯片u2的6号脚,还通过电容c15接地。

芯片u3的1号脚还通过电容c16接地。

芯片u3的1号脚连接芯片u3的3号脚。

芯片u3的2号脚接地。

芯片u3的5号脚通过并联的电容c17和电容c18接地。

芯片u3的5号脚输出3.3v电压连接芯片u1的10号脚。

芯片u1的9号脚通过电阻r10连接芯片u2的6号脚。

芯片u1的15号脚通过电阻r9连线芯片u3的5号脚。

芯片u1的15号脚还通过电容c19接地。

u3的5号脚通过并联的电容c20、电容c21和电容c22接地。

其优点在于:

主要解决巡逻机器人语音采集及回声消除的问题,可以实现语音采集和双工对讲回声消除。

附图说明

图1为原理框图。

图2为xfm10211芯片的电路图。

图3为电源的一部分电路图。

图4为电源的另一部分电路图。

图5为3.3v电源连接电容的电路图。

图6为xfm10211芯片的一部分连接电路图。

具体实施方式

巡逻机器人语音采集及回声消除装置,包括麦克风阵列模块和电源模块。

麦克风阵列模块:

麦克风阵列模块芯片u1(型号为xfm10211)的1号脚通过电阻r1连接电阻r2的一端以后接地。

电阻r2的一端同时通过电容c1连接插座j1的1号脚。

芯片u1的2号脚通过电阻r3连接电阻r4的一端以后接地。

电阻r4的一端同时通过电容c2连接插座j1的3号脚。

j1的2号脚接地。

芯片u1的3号脚通过电容c3和电阻r5连接插座j2的3号脚。

电容c4和电阻r6并联以后一端连接在电容c3和电阻r5之间,另一端接地。

芯片u1的4号脚通过电容c5和电阻r7连接插座j2的1号脚。

电容c6和电阻r8并联以后一端连接在电容c5和电阻r7之间,另一端接地。

插座j2的2号脚号脚接地。

芯片u1的5号脚和6号脚之间连接插座j3(mic插座)。

芯片u1的7号脚和8号脚连接插座j4(mic插座)。

芯片u1的10号脚接3.3v电源。

芯片u1的11号脚接地。

芯片u1的22号脚、21号脚、20号脚和12号脚设置测试点。

芯片u1的12号脚接地。

电源部分:

降压芯片u2(型号为wra1205s-3wr2)的1号脚连接ingnd。

芯片u2的2号脚连接并联的电容c7、电容c8、电容c9和二极管d1然后连接ingnd。

芯片u2的2号脚还通过f21(保险丝)、二极管d2连接插座j5的3号脚和4号脚。

j5的1号和2号脚也连接ingnd。

芯片u2的3号脚设置测试点。

芯片u2的8号脚通过电容c10接地。

芯片u2的7号脚接地。

芯片u2的6号脚通过并联的电容c11、电容c12、电容c13和电容c14接地。

芯片u2的6号脚输出vcc(5v)。

电源芯片u3(型号为ce6200b33msot23-5)的1号脚接vcc5v(芯片u2的6号脚),还通过电容c15接地。

芯片u3的1号脚还通过电容c16接地。

芯片u3的1号脚连接芯片u3的3号脚。

芯片u3的2号脚接地。

芯片u3的5号脚通过并联的电容c17和电容c18接地。

芯片u3的5号脚设置测试点。

芯片u3的5号脚输出3.3v电压连接芯片u1的10号脚。

芯片u1的9号脚通过电阻r10接vcc5v(芯片u2的6号脚)。

芯片u1的15号脚通过电阻r9接3.3v(芯片u3的5号脚)。

芯片u1的15号脚还通过电容c19接地。

u3的5号脚通过并联的电容c20、电容c21和电容c22接地。

电路原理为:

1)双mic采集机器人前方180度声音信号。

2)输出lineout(j1)给工控机音频输入口

3)输入扬声器的音频(j2)作为回声消除的参考信号。

4)采用xfm10211处理器处理mic输入

5)直流12v隔离供电电源(j5输入)。

6)参考信号输入接口(j2)。

7)音频采集输出接口(j1)。

图中的r表示欧姆,k表示千欧。主要电路器件设置在音频接收板上。

j1和j2型号均为xh20-3aw。j3和j4型号均为xh2-54。


技术特征:

1.巡逻机器人语音采集及回声消除装置,包括麦克风阵列模块和电源模块;其特征在于:

麦克风阵列模块:

麦克风阵列模块芯片u1的1号脚通过电阻r1连接电阻r2的一端以后接地;

电阻r2的一端同时通过电容c1连接插座j1的1号脚;

芯片u1的2号脚通过电阻r3连接电阻r4的一端以后接地;

电阻r4的一端同时通过电容c2连接插座j1的3号脚;

j1的2号脚接地;

芯片u1的3号脚通过电容c3和电阻r5连接插座j2的3号脚;

电容c4和电阻r6并联以后一端连接在电容c3和电阻r5之间,另一端接地;

芯片u1的4号脚通过电容c5和电阻r7连接插座j2的1号脚;

电容c6和电阻r8并联以后一端连接在电容c5和电阻r7之间,另一端接地;

插座j2的2号脚号脚接地;

芯片u1的5号脚和6号脚之间连接插座j3;芯片u1的7号脚和8号脚连接插座j4;

芯片u1的11号脚和12号脚接地;

电源模块给麦克风阵列模块供电。

2.根据权利要求1所述的巡逻机器人语音采集及回声消除装置,其特征在于:

芯片u1型号为xfm10211。

3.根据权利要求1所述的巡逻机器人语音采集及回声消除装置,其特征在于:

电源部分:

降压芯片u2的1号脚连接ingnd;

芯片u2的2号脚连接并联的电容c7、电容c8、电容c9和二极管d1然后连接ingnd;

芯片u2的2号脚还通过f21、二极管d2连接插座j5的3号脚和4号脚;

j5的1号和2号脚也连接ingnd;

芯片u2的8号脚通过电容c10接地;

芯片u2的7号脚接地;

芯片u2的6号脚通过并联的电容c11、电容c12、电容c13和电容c14接地;

芯片u2的6号脚输出5v;

电源芯片u3的1号脚接芯片u2的6号脚,还通过电容c15接地;

芯片u3的1号脚还通过电容c16接地;

芯片u3的1号脚连接芯片u3的3号脚;

芯片u3的2号脚接地;

芯片u3的5号脚通过并联的电容c17和电容c18接地;

芯片u3的5号脚输出3.3v电压连接芯片u1的10号脚;

芯片u1的9号脚通过电阻r10连接芯片u2的6号脚;

芯片u1的15号脚通过电阻r9连线芯片u3的5号脚;

芯片u1的15号脚还通过电容c19接地;

u3的5号脚通过并联的电容c20、电容c21和电容c22接地。

4.根据权利要求3所述的巡逻机器人语音采集及回声消除装置,其特征在于:降压芯片u2型号为wra1205s-3wr2;电源芯片u3型号为ce6200b33m。

技术总结
巡逻机器人语音采集及回声消除装置,包括麦克风阵列模块和电源模块。麦克风阵列模块芯片U1的1号脚通过电阻R1连接电阻R2的一端以后接地。电阻R2的一端同时通过电容C1连接插座J1的1号脚。芯片U1的2号脚电路类似。芯片U1的3号脚通过电容C3和电阻R5连接插座J2的3号脚。电容C4和电阻R6并联以后一端连接在电容C3和电阻R5之间,另一端接地。芯片U1的4号脚电路类似。芯片U1的5、6、7和8号脚连接两个MIC插座。电源模块的降压芯片将12V降压为5V,电源芯片输出3.3V,主要解决巡逻机器人语音采集及回声消除的问题,可以实现语音采集和双工对讲回声消除。

技术研发人员:陈猛;岳雪
受保护的技术使用者:沈阳吕尚科技有限公司
技术研发日:2020.07.31
技术公布日:2021.04.06

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