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聲學知識
當麥克風“組隊”來干活讓每種聲音都有跡可尋
發布時間:2025.08.08 點擊數:57

一、什么是麥克風?

耳機麥克風(feng),別稱“傳(chuan)聲(sheng)(sheng)器”,是將(jiang)系(xi)(xi)(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)手機聲(sheng)(sheng)音(yin)熱量裝換為(wei)(wei)電熱量或(huo)(huo)其(qi)它熱量狀態(tai)的(de)電聲(sheng)(sheng)電子元件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian),能(neng)(neng)能(neng)(neng)當做人耳“學會傾聽”系(xi)(xi)(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)手機聲(sheng)(sheng)音(yin),經由(you)電線電纜或(huo)(huo)wifi手機傳(chuan)輸數據技術系(xi)(xi)(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian),將(jiang)系(xi)(xi)(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)手機聲(sheng)(sheng)音(yin)傳(chuan)接到揚(yang)聲(sheng)(sheng)器系(xi)(xi)(xi)統(t💃ong)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)、錄音(yin)帶系(xi)(xi)(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)、通迅(xun)網絡終端中,為(wei)(wei)產品信息傳(chuan)播媒(mei)介、美學繪畫藝術、專業深入分(fen)析帶來了無限大(da)應該。

耳機麥克風(feng)利(li)用轉成能工作原理包含:直(zhi)流電(dian)動⛦式(shi)(shi)式(shi)(shi)、電(dian)阻式(shi)(shi)、壓電(dian)式(shi)🧔(shi)式(shi)(shi)等,用途(tu)最廣泛(fan)泛(fan)的是(shi)直(zhi)流電(dian)動式(shi)(shi)式(shi)(shi)和電(dian)阻式(shi)(shi)三大(da)類目;利(li)用聲場可包含:優(you)質場、負擔場和吸(xi)附場等。

傳統的裝(zhuang)封的電解電容式耳機麥(mai)克風內控連(lian)接結構(gou):

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對“寸土(tu)寸金”的電子為(wei)了(le)提(ti)供(gong)電子時(shi)代發展的需求,儀器,傳統文化(hua)封裝(zhuang)的話(hua)(hua)筒(tong)已時(shi)未提(ti)供(gong)長度條件,從而創始了(le)MEMS(Micro-Electrical-Mechanical Systems 微電氣自動化(hua)整體)話(hua)(hua)筒(tong),封裝(zhuang)小、ꦛ耗電低(di),在(zai)頻響條件較低(di)的應該用(yong)場面下更(geng)有特點。

MEMS耳麥:

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二、為什么給麥克風“組隊”?

單一化的耳(er)麥(mai)話(hua)筒(tong)(tong)目標專業性是(shi)統一的,良(liang)好(hao)的耳(er)麥(mai)話(hua)筒(tong)(tong)工做在(zai)全(quan)向玩法,不了可(ke)以采(cai)用(yong)噪音(yin)提高很(hen)好(hao)的地位訊息;而(er)采(cai)用(yong)好(hao)幾(ji)個耳(er)麥(mai)話(hua)筒(tong)(tong)組成的范圍陣列,超(chao)聲(sheng)波傳(chuan)布到(dao)耳(er)麥(mai)話(hua)筒(tong)(tong🦄)陣列時,到(dao)與眾不同(tong)耳(er)麥(mai)話(hua)筒(tong)(tong)的時期產(chan)生性別(bie)差異,可(ke)以采(cai)用(yong)優化算法加工處(chu)理(li)就能能夠得(de)到(dao)聲(sheng)源相對應于耳(er)麥(mai)話(hua)筒(tong)(tong)的到(dao)目標的方向和距里。

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主(zhu)要聲源市場定位漢明距離:

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要推動(dong)以上數學模型,就須(xu)得裝修設計相對應的的耳機(ji)(ji)(ji)手(shou)機(ji)(ji)(ji)麥克風陣(zhen)(zhen)列,采集(ji)工具聲(sheng)壓熱量并轉成為(wei)號(hao)碼預警,多(duo)見的聲(sheng)源品牌(pai)定位設備分為(wei)耳機(ji)(ji)(ji)手(shou)機(ji)(ji)(ji)麥克風陣(zhen)(zhen)列、齒條參數轉化銷售(shou)網絡(luo)終(zhong)端(duan)機(ji)(ji)(ji)、數據(ju☂)信息處理銷售(shou)網絡(luo)終(zhong)端(duan)機(ji)(ji)(ji)已經現示交互(hu)式銷售(shou)網絡(luo)終(zhong)端(duan)機(ji)(ji)(ji):

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三、麥克風陣列該怎樣設計呢?

面對市面上五花八門的麥克風陣列產品,相信很多讀者都會有這樣的疑問:

  • 麥克風通道數越多越好?

  • 陣列排布越復雜越好?

  • 陣列設計越緊湊越好?

麥克風排布不是“隨便站隊”,而是用科學的陣型,讓每個麥克風都成為破解空間聲場的“關鍵棋子”。陣列的參數有麥克風數量、陣元間距以及空間分布形式,評估陣列性能優劣的參數有指向性、波束寬度、旁瓣抑制等。

陣(zhen)列(lie)(lie)(lie)不(bu)同個人(ren)空間特色包含一維(wei)線性網絡陣(zhen)列(lie)(lie)(lie)、二(er)維(wei)單(dan)面陣(zhen)列(lie)(lie)(lie)各種三維(wei)圖陣(zhen)列(lie)(lie)(lie),二(er)維(wei)單(dan)面陣(zhen)列(lie)(lie)(lie)里常用的有馬蹄(ti)形(xing)(xing)陣(zhen)列(lie)(lie)(lie)、🅘圖形(xing)(xing)陣(zhen)列(lie)(lie)(lie)、十字陣(zhen)列(lie)(lie)(lie)、螺旋(xuan)運動陣(zhen)列(lie)(lie)(lie)等(deng)。

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在一維(wei)規則化陣列,跟隨手機麥克風陣元位數(shu)N的延長(chang),主瓣波束越(yue)窄,跳轉(zhuan)到性(xing)越(yue♔)強(qiang):

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而如今耳麥(mai)話筒陣(zhen)元(yuan)高(༺gao)度(du)D的不斷增加,主(zhu)旁瓣(ban)的差別越大,旁瓣(ban)衰減越快,指(zhi)在(zai)性越強(只為杜絕柵瓣(ban)出現(xian),陣(zhen)元(yuan)高(gao)度(du)被限ᩚᩚᩚᩚᩚᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ𒀱ᩚᩚᩚ制在(zai)1/2λ內):

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由于維度限制,一維線性陣列無法提供聲源在垂直于陣列平面方向的任何信息,為提高空間分辨能力,將陣列拓展到二維平面。

以常見(jian)到(dao)的二維🐽(wei)單(dan)面方形(xing)陣納(na)為例,聲源(yuan)幾(ji)率(lv)越(yue)(yue)高,朝向圖(tu)衰減越(yue)(yue)快,精確定(ding)位的效果越(yue)(yue)高:

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控制橢圓形陣列陣元表(biao)面積(ji)不改變(bian),管🎐道規模(mo)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)時(shi),主旁瓣(ban)懸殊越(yue)大,方向性與抗要素效率越(yue)強(qiang):

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對于(yu)(yu)那些有(you)所的(de)差異于(yu)(yu)的(de)話(hua)筒排布,有(you)所的(de)差異于(yu)(yu)頻段內確(que)定郊ꦦ果也存在的(de)🎃的(de)差異,正常按照其需要(yao)風險評估好的(de)話(hua)筒陣型。


  • 梯形陣列:


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  • 任意陣列:

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  • 螺旋式陣列:


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經(jing)由那種二維平(ping)行面陣(zh𝔉en)列的(de)可比性也可以確定:清算通道(dao)數(shu)(shu)將近時,錐形陣(zhen)列經(jing)由非變得均勻體積生長(chang)與高中數(shu)(shu)學改(gai♓)善立體幾(ji)何排布的(de)具體方法,能高達寬頻段包括時間范圍(wei),柵瓣促使功(gong)能最好(hao),抗(kang)騷擾(rao)作(zuo)用強,且陣(zhen)型結(jie)構(gou)的(de)相對來說基本規(gui)律,服務器硬件控制變得簡潔(jie)明了(le)。


  • 橢圓形耳麥陣列(lie)/波束(shu)圖:


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  •    錐形耳麥陣(zhen)列(lie)/波束圖(tu):

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對于那些同的(de)陣型(xing)🍌排布,過道(dao)量也越(yue)來越(yue)多,主瓣越(yue)窄ꩵ(zhai),甄別率越(yue)高(gao)。

順利通過上文這(zhe)類(lei) 裝(zhuang)修案例,我(wo)們公司現(xian)在(zai)已(yi)經發(fa)現(xian)差(cha)異的(de)陣列(lie)排布的(d꧒e)類(lei)型,在(zai)差(cha)異的(de)頻段(duan)具有自身的(de)其(qi)優勢,而堆(dui)放手機麥克風(feng)使(shi)用量雖(sui)然是筆北(bei)京pk不賠的(de)交易♌(yi):陣元越大,可確立的(de)波束會越窄,動(dong)能鷹雄的(de)治療(liao)效(xiao)果越小。

耳麥量實在(zai)“淘淘益(yi)善”嗎?

我們對N個全向耳麥話筒構成(cheng)🌳的的陣列,在(zai)各向同性(xing)戀(lian)噪(zao)聲污(wu)染區(qu🔯)域(yu)環境下(xia),學說比較大增加收益為:

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將增(zeng)益值與錄(lu)音麥克風數量統計問(wen)題繪制作(z✤uo)而成(cheng)四張數據表格(ge):

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這代表著耳(er)機手機麥(mai)克風總(zong)數(shu)順利到達(da)必定(ding)數(shu)率(lv)后,加入(ru)總(z🎃ong)數(shu)得到的受益(yi)會越發越小,況(kuang)且天(tian)真地加入(ru)耳(er)機手機麥(mai)克風總(zong)數(shu),會以至(zhi)于設備復(fu)雜(za)性(xing)度爆漲,算法為基礎換(huan)算量指數(shu)值級發展。


總的

方案(an)陣列時,要有做到要求頻(pin)段、分別率(lv)等,與服務器硬件成本(ben)費、實行(xing)難度的有關(guan),實行(xi♔ng)既(ji)定聲(shengও)源定位(wei)功(gong)能成效。


四、麥克風陣列應用場景?

耳麥陣列諸多采用于(yu)科(ke)學合理(li)探索、實業系統故障臨(lin)床(chuang)診斷(duan)、場景🍨躁聲污(wu)染監測等鄰域,其(qi)基本力量涵蓋聲源精確(que)定位(wei)、躁聲限(xian)制和(he)qq語音增強學習༺。

方(fang)式(shi)我是你司鑒于手機麥克風(feng)陣列開展(zhan)聲源(yuan)市場定位軟件應(ying)用的方(fang)面產☂品的:

1、手持式聲學成像儀

基于陣列波束成形技術和圖聲融合成像技術研發,具備超聲成像、泄露檢測、PRPD局放模式、聲源識別等功能:

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2、固定式聲學成像儀

結合云臺進行全視角聲學成像,通過網絡與控制終端進行數據交互,主要應于氣體泄漏檢測、電力設備局部放電檢測等場景,儀器自動執行監測任務、超標抓拍等功能。全采用全鋁機殼,整機IP65防護等級,可長期戶外部署:

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3、移動式聲學成像儀

極小尺寸陣列,陣元間距緊湊,儀器體積小巧,結合機器狗或各類巡檢機器人,采用無線方式進行數據交互,可用于多場景故障巡檢:

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4、聲探測陣列

選(xuan)用高快(kuai)速(su)度數據錄音麥克風,陣(🅺zhen)列尺碼600mm,適用于遠距里試探,可試探低(di)于500米的距里,可利用于固定好定位點(dian)系統(tong)故障(zhang)監測(ce)器ဣ(qi)、低(di)空飛機器(qi)曲線試探:

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5、電容式麥克風陣列

便攜式式電解電容耳麥話(hua)筒陣列,配貴公司(si)AWA144XX&n🅺bsp;一系列檢測傳聲(sheng)器,的(de)(de)頻(pin)率(lv)回應更好,比較合適(shi)誤差的(de)(de)標準(zhun)極高的🌼(de)(de)科研管理領域:



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結語

耳麥陣(zhen)列只不過聲源市場(chang)定位區域(yu)的“凝(ning)心聚力”,依據(ju)更佳切實較(jiao)為復(fu)雜的數據(ju)信息(xi)處(chu)置(zhi)工藝和優化提升步驟,應該能夠得到(dao)更優異的能力,后勤(qin)保障神(shen)經網(wang)絡算法處(chu)☂置(zꦗhi)的目的。







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