引言

在現(xiàn)代會(huì)議場(chǎng)景中，會(huì)議麥克風(fēng)在提升溝通效率方面扮演著不可或缺的角色。然而傳統(tǒng)會(huì)議麥克風(fēng)往往因功能單一、拾音范圍有限以及連接方式受限，難以滿足多樣化的溝通需求。為了解決這些問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一款多功能可級(jí)聯(lián)的會(huì)議麥克風(fēng)，結(jié)合多個(gè)功能系統(tǒng)的硬件平臺(tái)與相關(guān)音頻算法，不僅提升音頻性能，還支持多臺(tái)設(shè)備的級(jí)聯(lián)連接，可適應(yīng)從小型會(huì)議到大型活動(dòng)的多種場(chǎng)景需求。

會(huì)議麥克風(fēng)工作的基本原理是通過(guò)麥克風(fēng)（Microphone，MIC）采集音頻信號(hào)，采集到的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)處理、放大后，最后通過(guò)揚(yáng)聲器播放完成工作。為滿足現(xiàn)代產(chǎn)品的智能化及便捷化，目前會(huì)議麥克風(fēng)設(shè)備的MIC主要選擇MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）麥克風(fēng)[1]，其與人工智能技術(shù)緊密結(jié)合，為智能化提供關(guān)鍵接口。麥克風(fēng)陣列是提高音頻采集質(zhì)量與準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素之一[2]，不同的麥克風(fēng)陣列設(shè)計(jì)，與聲源定位[3]、回聲消除[4]、混響抑制[5]、語(yǔ)音增強(qiáng)[6]等功能息息相關(guān)。在處理芯片方面，當(dāng)前開(kāi)發(fā)者多選用一些集成了音頻處理功能的芯片，基于該芯片功能進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)[7]。在音頻放大器的選擇上，會(huì)議麥克風(fēng)更需要考慮音質(zhì)、增益、噪聲控制以及功率等需求。目前有AB類[8]、D類[9]以及自動(dòng)增益（AGC）放大器[10]等，這些放大器應(yīng)用在各種場(chǎng)合各有優(yōu)劣。揚(yáng)聲器作為獨(dú)立的集成模塊，主要以單個(gè)設(shè)備的音頻功率或其他條件作為限制來(lái)選擇[11]，但為滿足會(huì)議麥克風(fēng)的小型化設(shè)計(jì)，一般單個(gè)揚(yáng)聲器音頻播放功率最大在20 W左右。

本文基于PoE技術(shù)的可級(jí)聯(lián)多功能全向會(huì)議麥克風(fēng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，通過(guò)PoE級(jí)聯(lián)技術(shù)，可將多臺(tái)設(shè)備級(jí)聯(lián)使用，提高使用便捷性；通過(guò)將MIC與揚(yáng)聲器一體化設(shè)計(jì)，使得產(chǎn)品便于攜帶，做到即插即用；通過(guò)音頻算法優(yōu)化，使得拾音、擴(kuò)音都變得更為清晰。并通過(guò)測(cè)試得到結(jié)論：?jiǎn)蝹€(gè)設(shè)備可在半徑為7 m的平面圓周內(nèi)進(jìn)行拾音，支持最多4臺(tái)設(shè)備在大空間內(nèi)級(jí)聯(lián)使用且揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)在±60 dB內(nèi)，符合使用需求，在音頻方面，經(jīng)過(guò)回音消除及混響抑制算法處理，回聲消除效率在98%以上、混響抑制比可達(dá)94%以上，可以有效處理音源中的雜音，并增強(qiáng)語(yǔ)音。

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作者信息：

韓明明1，2，李博1，鐘鵬2

（1.浙江工業(yè)大學(xué) 物理學(xué)院，浙江 杭州 310023；2.浙江宇視科技有限公司，浙江 杭州 310051）