CN207820210U - 一种基于互联网远程教学的降噪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于互联网远程教学的降噪装置，所述降噪装置包括处理芯片、音频输入接口、无线输入模块、信号选择模块、音频输出模块、音频输出端口和环境麦克风，所述音频输入接口和无线输入模块分别与信号选择模块连接，环境麦克风和信号选择模块分别与处理芯片连接，处理芯片与音频输出模块连接、音频输出模块连接音频输出端口。本实用新型的降噪装置集成度高，使用方便；设备的通用性强；能有效消除远程教学或远程会议过程中产生的噪音、啸叫和回声等，解决了远程教学或远程会议现场声音效果不佳的问题。

Description

一种基于互联网远程教学的降噪装置

技术领域

本实用新型涉及互联网教育技术领域，具体涉及一种基于互联网远程教学的降噪装置。该降噪装置可广泛应用于教育信息化远程教学和远程会议等。

背景技术

随着数字技术(Digital Technology)的发展，越来越多的人开始利用互联网学习新知识，在教育领域，中国自20世纪90年代末开始提出并实施教育信息化工程，教育信息化技术的发展更是日新月异，学生可以通过互联网观看千里之外的老师授课，远程教学作为常规教学模式的补充和拓展，正逐渐被人们所接受，随着对远程教学技术的不断探索，互动式教学模式正逐步成为主流。但互动式教学模式也出现了一些技术上的问题。

参见附图1，在互动式教学过程中，老师客户端和学生客户端各有一套教学设备，老师客户端包括第一麦克风和第一音箱，学生客户端包括第二麦克风和第二音箱，老师的语音被第一麦克风采集后通过互联网发送到学生客户端的第二音箱，学生在听到老师讲解语音的同时，老师的讲解语音被第二麦克风采集并通过互联网发送到老师客户端的第一音箱，第一音箱发出的声音被第一麦克风再次采集并发送，周而复始形成传输死循环，从而引起啸叫和回声，严重影响听课效果。

虽然部分电脑内置了回声抑制功能，但设置起来相对复杂。为了解决这一技术问题，目前现有技术中有以下几种处理方式：

1.采用全向麦克风。全向麦克风是一种集语音采集和播放于一体的设备，既可以播放声音，又可以通过内置的麦克风进行声音的采集。由于全向麦克风内置声音处理芯片，通过对采集到的声音和输出的声音进行实时处理，根据输出的声音信号对输入的声音信号进行抑制计算，从而避免啸叫的产生。但是，全向麦克风只有在使用自身进行播放语音的时候，才可以获得较好的啸叫抑制效果。其比较适合在空间较小的会议室等环境使用，当使用外放音箱的时候，抑制效果会大幅下降。

2.采用昂贵的专业声音处理设备。啸叫和噪声虽然可以采用专业的声音处理设备进行处理，但是这些设备的价格太高，无法进行大规模的推广应用，从而导致了教育信息化无法深入到一线教学课堂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于互联网远程教学的降噪装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种基于互联网远程教学的降噪装置，所述降噪装置包括处理芯片、音频输入接口、无线输入模块、信号选择模块、音频输出模块、音频输出端口和环境麦克风，所述音频输入接口和无线输入模块分别与信号选择模块连接，环境麦克风和信号选择模块分别与处理芯片连接，处理芯片与音频输出模块连接，音频输出模块连接音频输出端口。

进一步地，所述音频输入接口为3.5mm音频输入接口。3.5mm音频输入接口可以外接有线麦克风。

进一步地，所述无线输入模块支持蓝牙无线音频传输和2.4G无线音频传输。降噪装置可以通过无线输入模块接收无线麦克风的语音信号。

在使用过程中，信号选择模块自动选择语音输入的通道。

进一步地，所述音频输出端口为USB音频输出端口或3.5mm音频输出端口。

进一步地，所述降噪装置还包括一个供电模块，为降噪装置提供电源。

进一步地，所述供电模块为锂电池。

本实用新型的降噪装置的音频输出端口为USB音频输出端口或3.5mm音频输出端口。3.5mm音频输出端口可以直接插入手机、pad等移动终端设备进行使用，USB音频输出端口可以插入电脑的USB接口使用。使用3.5mm音频输出端口时，供电模块为降噪装置提供电源，或额外提供一个USB供电接口用于供电。使用USB音频输出端口时，电脑的USB接口直接为降噪装置提供电源，不需要额外设置供电模块。

3.5mm音频输入接口或无线输入模块接收有线或无线麦克风采集到的老师或学生的声音V1，环境麦克风采集背景噪音V0，由于V1包含了背景噪音V0，而V1除了背景噪音V0外，相对V0还包含了响度更大的老师或学生的声音。处理芯片对二者做减法Vout＝V1-V0，当两路声音相减后，即可把背景噪音过滤掉，从而只留下了V1中响度较大的老师或学生的声音，达到降噪和抑制啸叫的效果。在语音输出前，音频输出模块对声音再次进行回音、滤波降噪等处理，确保输出的语音清晰、不失真。

本实用新型的工作原理：老师客户端和学生客户端都采用本实用新型的降噪装置，老师的语音被第一麦克风采集后通过互联网发送到学生客户端的第二音箱，学生听到老师的讲解语音，老师的讲解语音与背景噪音被第二环境麦克风采集，在学生发言时，第二麦克风采集学生的语音、背景噪音和音箱传来的老师的语音，将第二麦克风采集的声音与第二环境麦克风采集的声音做减法，去除背景噪音和音箱里传出的老师的声音，只传送学生的发言。学生的声音传送到老师客户端时，原理相同。

本实用新型的有益效果：1、本实用新型的降噪装置集成度高，只需把本实用新型的降噪装置插在手机或电脑等终端设备上，把麦克风与降噪装置连接即可实现双向降噪功能；2、降噪装置采用3.5mm音频输入接口和无线输入模块，与现有技术中的麦克风基本上都能有效匹配，方便使用；3、音频输出端口采用USB音频输出端口或3.5mm音频输出端口，可以与手机或电脑设备直接相连，设备的通用性强；4、本实用新型的降噪装置能有效消除噪音、啸叫和回声等带来的上课声音效果不佳等问题。

附图说明

图1为现有技术中远程教学声音传输引起啸叫和噪音的原理图；

图2为本实用新型降噪装置的结构框图；

图3为本实用新型3.5mm音频输出端口的降噪装置示意图；

图4为本实用新型USB音频输出端口的降噪装置示意图。

具体实施方式

参见附图2，一种基于互联网远程教学的降噪装置，所述降噪装置包括处理芯片、音频输入接口、无线输入模块、信号选择模块、音频输出模块、音频输出端口和环境麦克风，所述音频输入接口和无线输入模块分别与信号选择模块连接，环境麦克风和信号选择模块分别与处理芯片连接，处理芯片与音频输出模块连接，音频输出模块连接音频输出端口。

进一步地，所述音频输入接口为3.5mm音频输入接口。3.5mm音频输入接口可以外接有线麦克风。

进一步地，所述无线输入模块支持蓝牙无线音频传输和2.4G无线音频传输。降噪装置可以通过无线输入模块接收无线麦克风的语音信号。

在使用过程中，信号选择模块自动选择语音输入的通道。

进一步地，所述音频输出端口为USB音频输出端口或3.5mm音频输出端口。

进一步地，所述降噪装置还包括一个供电模块，为降噪装置提供电源。

进一步地，所述供电模块为锂电池。

图3为本实用新型3.5mm音频输出端口的降噪装置示意图，3.5mm音频输出端口可以直接插入手机等移动终端设备进行使用。

图4为本实用新型USB音频输出端口的降噪装置示意图，USB音频输出端口可以插入电脑的USB接口使用。

本实用新型的降噪装置提供音频输出端口为USB音频输出端口或3.5mm音频输出端口两个版本，使用3.5mm音频输出端口版本时，内置的供电模块为降噪装置提供电源，或额外提供一个USB供电接口用于供电。使用USB音频输出端口版本时，电脑的USB接口直接为降噪装置提供电源，不需要额外设置供电模块。

Claims (6)

1.一种基于互联网远程教学的降噪装置，所述降噪装置包括处理芯片、音频输入接口、无线输入模块、信号选择模块、音频输出模块、音频输出端口和环境麦克风，其特征在于，所述音频输入接口和无线输入模块分别与信号选择模块连接，环境麦克风和信号选择模块分别与处理芯片连接，处理芯片与音频输出模块连接，音频输出模块连接音频输出端口。

2.根据权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述音频输入接口为3.5mm音频输入接口。

3.根据权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述无线输入模块支持蓝牙无线音频传输和2.4G无线音频传输。

4.根据权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述音频输出端口为USB音频输出端口。

5.根据权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述音频输出端口为3.5mm音频输出端口。

6.根据权利要求5所述的降噪装置，其特征在于，所述降噪装置还包括一个供电模块，所述供电模块为锂电池。