Uso del micrófono a 10 pies de distancia para el reconocimiento de voz

Dado que su pregunta es muy general, solo puedo adivinar qué orientación necesita realmente. Aquí hay un comienzo.

  

Debido a mi inexperiencia con los amplificadores operacionales y el diseño de la señal de audio, ¿cuál sería una buena forma de amplificar la señal y cuál sería una buena manera de filtrar la señal?

La amplificación y el filtrado a menudo van por el término "señalización".

Dado que la voz humana tiene un rango de aproximadamente 300Hz a 3.4kHz ( según Wikipedia ), parece que un filtro de paso de banda sería suficiente para rechazar frecuencias fuera de este rango. Un filtro de paso de banda activo, uno con electrónica activa (generalmente amplificadores operacionales), también le permite amplificar su señal (ya que los amplificadores operacionales son solo eso, amplificadores). Esto podría hacer que parte del peso de un circuito amplificador separado, que puede necesitar para aumentar su señal a niveles utilizables.

Aquí hay un buen enlace a topología y análisis de filtro de paso de banda activo . Este enlace es un buen argumento tanto para el diseño de filtro en cascada (primera sección) como para el diseño de retroalimentación múltiple (segunda sección).

El diseño en cascada utiliza tres etapas que se combinan para crear un filtro de paso de banda activo: un filtro de paso alto, un amplificador y un filtro de paso bajo. Este enfoque le brinda una banda de paso muy plana, lo que lo hace bueno para amplios rangos como nuestro de 300Hz a 3.4kHz. Si implementara este método, realizaría el filtrado de paso bajo primero , ya que el ruido más prominente en su sistema probablemente tendrá contenido de alta frecuencia, y no desea amplificarlo antes de filtrarlo.

El diseño de retroalimentación múltiple también tiene sus ventajas. Por ejemplo, el problema de hacer primero el filtrado de paso bajo (descrito anteriormente) es insignificante. Sin embargo, es mejor utilizarlo para bandas de paso estrechas, que no lo es entre 300Hz y 3.4kHz. Yo recomendaría el enfoque en cascada arriba.

El problema con un micrófono a 10 pies de distancia para el reconocimiento de voz no es solo el volumen o la amplitud, sino también la interferencia multirruta (o la reverberación de la sala). El sonido que se refleja en las paredes, pisos, muebles, etc. es mucho más débil que su voz cuando el micrófono está cerca. No es así cuando el micrófono está muy lejos. Esta interferencia de múltiples rutas puede cambiar e incluso cancelar partes del espectro de su voz, y de una manera que cambia cada vez que se mueve o se enfrenta a una dirección diferente, lo que dificulta el reconocimiento de voz.

Las soluciones pueden incluir el uso de múltiples micrófonos y el procesamiento DSP para determinar y cancelar parcialmente cualquier distorsión de múltiples rutas, o quizás micrófonos direccionales dirigidos de forma robótica que puedan seguir su posición en la sala.

si el micrófono está 'lejos' de su dispositivo de grabación, necesitas una señal de baja impedancia,

para abreviar: construye un amplificador y colócalo lo más cerca posible del micrófono.   un circuito de preamplificador de micrófono a línea de amplificador / micrófono es adecuado para eso.

la señal amplificada va a su computadora. también como Russel McMahon dice: "microhones direccionales" & "micrófonos de escopeta"; puede colocar más micrófonos direccionales y sumarlos, o usar un micrófono de escopeta.