技术领域
[0001] 本实用新型涉及音频处理技术领域，特别涉及一种飞行装置、拍摄装置及其录音降噪装置。
背景技术
[0002] 无人航拍
飞行器具有小巧的结构，起降方便，并具有出色的操控性和稳定的性能，从而能够拍摄精准高
质量的画面，为影视创作提供了更为安全、方便、快捷、低价的航拍方案。然而，无人航拍飞行器通常包含有
云台
电机、螺旋桨、
散热风扇等机械部件，在云台相机工作时，空中视频的同步录音设备录制到的声音包含有较大的风噪以及电机、螺旋桨、散热风扇等机械部件发出的噪音。目前常见的针对特定噪音的录音降噪方案包括两种：一是
软件后期处理，这种方式能达到较好的降噪效果，但不能对录音进行实时处理，需要做额外的处理工作，同时这种方案要求用户具有一定的音频处理软件使用经验，操作较为繁琐。二是采用数字
信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP）等高速处理设备实时处理录制到的音频数据，得到降低噪音后的音频数据，但这种方案需要额外的
硬件支持，软硬件复杂度较高，成本高。实用新型内容
[0003] 有鉴于此，有必要提出一种飞行装置、拍摄装置及其录音降噪装置，以解决上述问题。
[0004] 一种录音降噪装置，用于对录音装置录制的
音频信号进行实时降噪处理，所述录音降噪装置包括：
[0005] 音频处理装置，与所述录音装置连接，所述音频处理装置接收所述录音装置录制的音频信号，并对所述音频信号中包含的特定噪声信号进行实时滤波处理。
[0006] 进一步地，所述录音降噪装置还包括
微处理器，所述微处理器与所述音频处理装置连接，并在所述录音装置被触发时根据预先确定的降低或消除所述特定噪声信号所需的
滤波器参数，对所述音频处理装置进行预先配置；以及
[0007] 所述音频处理装置包含多个滤波器，所述音频处理装置响应所述微处理器的预先配置而触发相应的滤波器对所述音频信号进行实时滤波处理，以降低或消除所述音频信号中包含的特定噪声信号频段的幅值，从而得到降噪后的音频信号。
[0008] 进一步地，所述音频处理装置还包括
模数转换器，所述模数转换器对所述音频处理装置接收到的音频信号进行模数转换，并得到相应的音频脉冲编码调制信号。
[0009] 进一步地，所述降噪后的音频信号为音频脉冲编码调制信号。
[0010] 进一步地，所述微处理器还用于预先确定降低或消除所述特定噪声信号所需的滤波器参数。
[0011] 进一步地，所述微处理器在预先确定降低或消除所述特定噪声信号所需的滤波器参数时，具体用于：
[0012] 对所述音频处理装置进行初始化配置，以将所述音频处理装置包含的所有滤波器关闭；
[0013] 接收所述录音装置预先录制的原始音频信号；以及
[0014] 在频域中对所述原始音频信号进行分析，并根据分析结果确定所述特定噪声信号和所述滤波器参数。
[0015] 进一步地，所述音频处理装置还包括模数转换器，所述模数转换器对所述原始音频信号进行模数转换，得到相应的原始音频脉冲编码调制信号，并将所述原始音频脉冲编码调制信号发送给所述微处理器。
[0016] 进一步地，所述微处理器通过分析所述原始音频脉冲编码调制信号的汉宁窗
频谱，确定所述特定噪声信号对应的频谱范围和大小，并计算得出相应的滤波器参数。
[0017] 进一步地，所述微处理器将所述滤波器参数预先存储于存储装置中，并在所述录音装置被触发时获取所述滤波器参数来对所述音频处理装置进行预先配置。
[0018] 进一步地，所述微处理器通过I2C（Inter-Integrated Circuit，内部整合
电路）总线对所述音频处理装置进行配置。
[0019] 进一步地，所述微处理器通过I2S（Inter-IC Sound）总线接收所述音频处理装置发送的音频脉冲编码调制信号。
[0020] 进一步地，所述微处理器通过USB
接口输出降噪后的音频信号。
[0021] 进一步地，所述多个滤波器至少包括：IIR（Infinite Impulse Response，无限长脉冲响应）滤波器以及双二阶滤波器。
[0022] 一种飞行装置，包括：
[0023] 飞行器，用于飞行至目标区域；
[0024] 控制端，用于发送控制指令给所述飞行器；
[0025] 录音装置，挂载于所述飞行器和/或所述控制端上，并在所述目标区域中录制音频信号；以及
[0026] 如上所述的录音降噪装置，所述录音降噪装置的音频处理装置挂载于所述飞行器或所述控制端上，并与所述录音装置连接，所述录音降噪装置对所述录音装置录制到的音频信号进行实时降噪处理。
[0027] 进一步地，所述飞行装置还包括负载，所述负载挂载于所述飞行器上，并用于执行所述控制端发送的
请求。
[0028] 进一步地，所述飞行装置还包括
控制器，所述控制器接收来自所述控制端的
控制信号并同步触发或关闭所述负载与所述录音装置，实现所述负载记录的文件与所述录音装置录制的音频信号的实时同步。
[0029] 进一步地，所述录音装置为MEMS麦克风。
[0030] 进一步地，所述音频信号中包含的特定噪声信号包括如下至少一种：电机、螺旋桨、或散热风扇发出的噪音、风噪或环境噪音。
[0031] 进一步地，所述录音降噪装置的微处理器通过有线或无线方式连接于所述录音降噪装置的音频处理装置。
[0032] 进一步地，所述飞行器为无人航拍飞行器。
[0033] 一种拍摄装置，包括：
[0034] 拍摄装置本体；
[0035] 录音装置，挂载于所述拍摄装置本体上，并录制音频信号；以及
[0036] 如上所述的录音降噪装置，所述录音降噪装置的音频处理装置挂载于所述拍摄装置本体上，并与所述录音装置连接，所述录音降噪装置对所述录音装置录制到的音频信号进行实时降噪处理。
[0037] 进一步地，所述拍摄装置还包括负载，所述负载挂载于所述拍摄装置本体上，并拍摄视频文件。
[0038] 进一步地，所述拍摄装置还包括控制器，所述控制器接收来自所述控制端的控制信号并同步触发或关闭所述负载与所述录音装置，实现所述负载记录的文件与所述录音装置录制的音频信号的实时同步。
[0039] 进一步地，所述录音装置为MEMS麦克风。
[0040] 进一步地，所述音频信号中包含的特定噪声信号包括如下至少一种：电机发出的噪音、和风噪或环境噪音。
[0041] 进一步地，所述录音降噪装置的微处理器通过有线或无线方式连接于所述录音降噪装置的音频处理装置。
[0042] 进一步地，所述拍摄装置本体为手持拍摄装置。
[0043] 进一步地，所述拍摄装置本体为
手柄云台、手持云台、或
自拍设备。
[0044] 本实用新型的录音降噪装置能够对录制到的音频信号中包含的特定噪声信号进行实时降噪，软硬件复杂度低，实现简单，成本低廉。
附图说明
[0045] 图1是本实用新型一
实施例中的录音降噪装置的结构示意图，所述录音降噪装置包括音频处理装置和微处理器。
[0046] 图2是图1的录音降噪装置的微处理器利用滤波器参数对音频处理装置进行配置以获得降噪后的音频信号的示意图。
[0047] 图3是图1的录音降噪装置的微处理器对音频处理装置进行初始化配置以确定滤波器参数的示意图。
[0048] 图4是本实用新型一实施例中的飞行装置的结构示意图，所述飞行装置包括飞行器和图1的录音降噪装置。
[0049] 图5是图4的飞行器的结构示意图。
[0050] 图6是本实用新型一实施例中的拍摄装置的结构示意图，所述拍摄装置包括图1的录音降噪装置。
[0051] 图7是本实用新型一实施例中的一种录音降噪方法的流程示意图。
[0052] 主要元件符号说明
[0053]录音降噪装置 100
音频处理装置 11
基体 110
模数转换器 111
IIR滤波器 112
双二阶滤波器 113
微处理器 12
飞行装置 200
飞行器 21
控制器 211
动
力组件 212
散热风扇 213
控制端 22
拍摄装置 300
拍摄装置本体 31
控制器 311
动力组件 312
控制端 32
负载 40
录音装置 50
存储装置 60
步骤 701-702
[0054] 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
[0055] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0056] 请参阅图1，是本实用新型实施例的一种录音降噪装置100的结构示意图。所述录音降噪装置100用于对录音装置50（如图4、6所示）录制的音频信号进行实时降噪处理。在本实施方式中，所述录音降噪装置100至少包括音频处理装置11以及微处理器12。在本实施方式中，所述音频处理装置11与所述录音装置50连接。所述音频处理装置11用于接收所述录音装置50录制的音频信号，并对所述音频信号中包含的特定噪声信号进行实时滤波处理，以降低或消除所述音频信号中包含的特定噪声信号频段的幅值，从而得到降噪后的音频信号。
[0057] 请同时参阅图2，在本实施方式中，所述音频处理装置11至少包括多个滤波器。其中，所述多个滤波器包括但不限于，IIR（Infinite Impulse Response，无限长脉冲响应）滤波器112、双二阶（Biquad）滤波器113。由于所述双二阶滤波器113集成了例如
高通滤波器、
低通滤波器、
频率均衡滤波器、陷波滤波器等的特性，利用这些滤波器的组合实现了对噪音频段的降低，达到了实时降低所述特定噪声信号的目的。
[0058] 在本实施方式中，所述音频处理装置11至少还包括模数转换器111，所述模数转换器111对所述音频处理装置11接收到的音频信号进行模数转换，并得到相应的音频脉冲编码调制（Pulse Code Modulation），简称PCM信号。
[0059] 所述音频处理装置11还包括基体110，用于设置各元器件。所述基体110可以为
电路板。本实施方式中，其中，所述模数转换器111、IIR滤波器112和双二阶滤波器113均设置于所述基体110上。
[0060] 可以理解，所述音频处理装置11也可省略所述基体110，而将所述各个元器件，如模数转换器111、IIR滤波器112及二阶滤波器113通过无线或有限方式进行连接。
[0061] 在本实施方式中，所述微处理器12与所述音频处理装置11连接。由于特定噪声信号的频率分布在一定范围内，针对录制到的音频信号对特定噪声信号对应的频段进行削弱即可得到降噪后的音频信号。在本实施方式中，所述微处理器12预先确定降低或消除所述特定噪声信号所需的滤波器参数。在本实施方式中，所述滤波器参数至少包括滤波器种类、个数和各个滤波器系数。
[0062] 具体地，如图3所示，所述微处理器12先对所述音频处理装置11进行初始化配置，以将所述音频处理装置11包含的所有滤波器关闭。所述音频处理装置11的模数转换器111接收所述录音装置50预先录制的原始音频信号并进行模数转换，得到相应的原始音频脉冲编码调制信号，并将所述原始音频脉冲编码调制信号发送给所述微处理器12。所述微处理器12在频域中对所述原始音频脉冲编码调制信号进行分析，并根据分析结果确定所述特定噪声信号和所述滤波器参数。
[0063] 在本实施方式中，所述微处理器12通过分析所述原始音频脉冲编码调制信号的汉宁（Hanning）窗频谱，确定所述特定噪声信号和所述特定噪声信号对应的频谱范围和大小，并计算得出相应的滤波器参数。
[0064] 在本实施方式中，所述微处理器12还将所述滤波器参数预先存储于存储装置60（如图4、6所示）中。
[0065] 请再次参阅图2，所述微处理器12还在所述录音装置50被触发时，从所述存储装置60中获取预先确定的降低或消除所述特定噪声信号所需的滤波器参数，并根据所述滤波器参数对所述音频处理装置11进行预先配置。
[0066] 在本实施方式中，所述音频处理装置11响应所述微处理器12的预先配置而触发相应的滤波器对所述音频信号进行实时滤波处理，以降低或消除所述音频信号中包含的特定噪声信号频段的幅值，从而得到降噪后的音频信号。在本实施方式中，所述降噪后的音频信号为音频脉冲编码调制信号。
[0067] 在本实施方式中，如图2、3所示，所述微处理器12通过I2C（Inter-Integrated Circuit，内部整合电路）总线对所述音频处理装置11进行配置，通过I2S（Inter-IC Sound）总线接收所述音频处理装置11发送的音频脉冲编码调制信号，并通过USB接口输出降噪后的音频信号。
[0068] 请参阅图4，是本实用新型实施例的一种飞行装置200的结构示意图。所述飞行装置200包括飞行器21、所述飞行器21的控制端22、负载40、录音装置50以及录音降噪装置100。
[0069] 请同时参阅图5，是本实用新型实施例的一种飞行器21的结构示意图。在本实施方式中，所述飞行器21可以为包括一个或者多个螺旋桨的飞行器，例如单个螺旋桨的
直升机、四旋翼飞行器、六旋翼飞行器等，所述飞行器21能够根据预先配置的航线数据自动飞行至目标区域，也可以接收诸如遥控器、智能手机、
平板电脑、智能可穿戴设备等带无线功能的控制设备在地面端发送的飞行控制数据，并基于这些飞行控制数据进行飞行至目标区域。在本实施方式中，所述飞行器21为无人航拍飞行器。
[0070] 在本实施方式中，所述飞行器21具有负载挂载能力，能够挂载一定重量的外部装置，例如云台（图未示）、负载40、录音装置50等。所述负载40用于执行所述控制端22发送的请求，例如在所述目标区域记录文件，具体包括拍摄视频文件、图片或记录如地表勘测图像等文件。所述录音装置50在所述目标区域录制音频信号，例如，所述录音装置50在所述负载40工作时同步录音。在本实施方式中，所述录音装置50为MEMS（Micro Electromechanical System，微型
机电系统）麦克风。
[0071] 在本实施方式中，所述飞行器21的控制器211接收来自所述控制端22的控制信号并同步触发或关闭所述负载40与所述录音装置50，实现所述负载40记录的文件与所述录音装置50录制的音频信号的实时同步。
[0072] 由于飞行器21通常还包含有动力组件212，例如云台电机（图未示）、螺旋桨（图未示）、螺旋桨电机（图未示），以及散热风扇213（图未示）等机械部件，在所述飞行器21的飞行过程中，这些机械部件会产生较强的声音，导致空中的同步录音装置50录制到的音频信号中通常包含有较大的风噪、环境噪音以及电机、螺旋桨、散热风扇213等机械部件发出的噪音。在本实施方式中，所述特定噪声信号包括但不限于，电机、螺旋桨、或散热风扇213等机械部件发出的噪音、风噪或环境噪音。这些特定噪声信息需要被降低或消除。
[0073] 在本实施方式中，所述录音降噪装置100用于对挂载于所述飞行器21上的所述录音装置50录制到的音频信号进行实时降噪处理。在本实施方式中，所述音频处理装置11挂载于所述飞行器21上，并与所述录音装置50连接。在其他实施方式中，所述音频处理装置11设置在地面端，并无线连接于所述录音装置50。
[0074] 在一种实施方式中，所述微处理器12设置在所述飞行器21上，并通过有线方式连接于所述音频处理装置11。在所述一种实施方式中，所述微处理器12可独立于所述飞行器21的控制器211，或者，所述微处理器12可集成于所述飞行器21的控制器211中。在另一种实施方式中，所述微处理器12设置在地面端，并通过无线方式连接于所述音频处理装置
11。所述存储装置60可以配置在所述飞行器21中，也可以为一个单独的与所述微处理器
12相连的
存储器。
[0075] 可以理解，也可将所述录音装置50也可设置于所述控制端22，用于记录控制端22的
配音、讲解等音频文件。此时录音降噪装置100可安装于控制端22或飞行器21上，且所述录音降噪装置100的微处理器12和音频处理装置11通过有线或无线方式进行连接。所述录音装置50的数目可以为一个，也可以为多个。当为多个时，可以部分设置于飞行器21上，部分设置于控制端22上；也可全部设置于飞行器21上或全部设置于控制端22。
[0076] 可以理解，所述负载40可以是拍摄装置，如相机、摄像机等，也可以为地表勘测装置等探测仪器。
[0077] 请参阅图6，是本实用新型实施例的一种拍摄装置300的结构示意图。所述拍摄装置300包括拍摄装置本体31、所述拍摄装置本体31的控制端32、所述负载40、所述录音装置50以及所述录音降噪装置100。
[0078] 在本实施方式中，所述拍摄装置本体31为手持拍摄装置，例如手柄云台、手持云台、或自拍设备。
[0079] 在本实施方式中，所述拍摄装置本体31具有负载挂载能力，能够挂载一定重量的外部装置，例如负载40、录音装置50等。所述负载40用于执行所述控制端32发送的请求，例如记录文件，具体包括拍摄视频文件、图片或记录如地表勘测图像等文件。所述录音装置50用于在所述负载40工作时同步录制音频信号。
[0080] 在本实施方式中，所述拍摄装置300的控制器311接收来自所述控制端32的控制信号并同步触发或关闭所述负载40与所述录音装置50，实现所述负载40记录的文件，例如视频文件或照片等，与所述录音装置50录制的音频信号的实时同步。
[0081] 由于所述拍摄装置本体31通常还包含有动力组件312，例如云台电机（图未示）等机械部件，在所述拍摄装置本体31的工作过程中，这些机械部件会产生较强的声音，导致空中的同步录音装置50录制到的音频信号中通常包含有较大的风噪、环境噪音以及电机等机械部件发出的噪音。在本实施方式中，所述特定噪声信号包括但不限于，电机等机械部件发出的噪音、风噪或环境噪音。这些特定噪声信息需要被降低或消除。
[0082] 在本实施方式中，所述录音降噪装置100用于对挂载于所述拍摄装置本体31上的所述录音装置50录制到的音频信号进行实时降噪处理。在本实施方式中，所述音频处理装置11挂载于所述拍摄装置本体31上，并与所述录音装置50连接。在其他实施方式中，所述音频处理装置11设置在地面端，并无线连接于所述录音装置50。
[0083] 在一种实施方式中，所述微处理器12设置在所述拍摄装置本体31上，并有线连接于所述音频处理装置11。在所述一种实施方式中，所述微处理器12可独立于所述拍摄装置本体31的控制器311，或者，所述微处理器12可集成于所述拍摄装置本体31的控制器311中。在另一种实施方式中，所述微处理器12设置在地面端，并无线连接于所述音频处理装置11。所述存储装置60可以配置在所述拍摄装置本体31中，也可以为一个单独的与所述微处理器12相连的存储器。
[0084] 可以理解，也可将所述录音装置50也可设置于所述控制端32，用于记录控制端32的配音、讲解等音频文件。此时录音降噪装置100可安装于控制端32上，且所述录音降噪装置100的微处理器12和音频处理装置11通过有线或无线方式进行连接。
[0085] 可以理解，所述负载40可以是相机、摄像机等，也可以为地表勘测装置等探测仪器。
[0086] 图7是本实用新型实施例中的一种录音降噪方法
流程图。在本实施方式中，所述录音降噪方法包括如下步骤：
[0087] 步骤701，在所述录音装置50被触发时，所述微处理器12根据预先确定的降低或消除所述特定噪声信号所需的滤波器参数对所述音频处理装置11进行预先配置。
[0088] 在本实施方式中，在对所述音频处理装置11进行预先配置之前，所述微处理器12还预先确定降低或消除所述特定噪声信号所需的滤波器参数。在本实施方式中，所述滤波器参数至少包括滤波器种类、个数和各个滤波器系数。
[0089] 具体地，所述微处理器12先对所述音频处理装置11进行初始化配置，以将所述音频处理装置11包含的所有滤波器关闭。所述音频处理装置11的模数转换器111接收所述录音装置50预先录制的原始音频信号并进行模数转换，得到相应的原始音频脉冲编码调制信号，并将所述原始音频脉冲编码调制信号发送给所述微处理器12。所述微处理器12在频域中对所述原始音频脉冲编码调制信号进行分析，并根据分析结果确定所述特定噪声信号和所述滤波器参数。
[0090] 在本实施方式中，所述微处理器12通过分析所述原始音频脉冲编码调制信号的汉宁（Hanning）窗频谱，确定所述特定噪声信号和所述特定噪声信号对应的频谱范围和大小，并计算得出相应的滤波器参数。
[0091] 步骤702，所述音频处理装置11响应所述预先配置而触发相应的滤波器对所述音频信号进行实时滤波处理，以降低或消除所述音频信号中包含的特定噪声信号频段的幅值，从而得到降噪后的音频信号。
[0092] 在本实施方式中，所述模数转换器111对所述音频处理装置11接收到的音频信号进行模数转换，并得到相应的音频脉冲编码调制信号。所述降噪后的音频信号为音频脉冲编码调制信号。
[0093] 本实用新型的录音降噪装置100能够对录制到的音频信号中包含的特定噪声信号进行实时降噪，软硬件复杂度低，实现简单，成本低廉。
[0094] 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行
修改或等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
