CN101352023A - 噪声消除器、具有该噪声消除器的声音采集器以及具有该噪声消除器的便携式电话 - Google Patents

噪声消除器、具有该噪声消除器的声音采集器以及具有该噪声消除器的便携式电话 Download PDF

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Abstract

一种噪声消除器，被配置成从由第一送话器所采集的期望声音中去除环境噪声，所述噪声消除器包括：第二送话器，被布置在与第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；第二放大器电路部分，被配置成放大第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和信号处理电路部分，被配置成通过使用第二放大器电路部分的输出信号从由第一送话器所采集的声音中去除环境噪声。在第二送话器的附近提供第二放大器电路部分。

Description

噪声消除器、具有该噪声消除器的声音采集器以及具有该噪声消除器的便携式电话
技术领域
本发明一般性地涉及噪声消除器(noise canceller)、具有噪声消除器的声音采集器(sound collector)以及具有噪声消除器的便携式电话(portablephone)。
更具体地，本发明涉及用于声音采集器或者便携式电话并被配置成从期望的采集声音中去除环境噪声的噪声消除器、具有该噪声消除器的声音采集器以及具有该噪声消除器的便携式电话。
背景技术
在使用便携式电话进行呼叫的情况下，当在例如地铁这样的噪声较大的地方进行呼叫时，环境噪声被传送到该呼叫的接听方，所以接听方难以听到声音。
因此，常规上已经提出了很多种用于消除环境噪声的噪声消除器。
在噪声消除器中，使用了用于采集谈话人说话声音的第一送话器(microphone)和用于采集环境噪声的第二送话器。从由第一送话器输出的电信号中减去从第二送话器输出的电信号。例如参见日本专利申请公开说明书No.9-331377和日本专利申请公开说明书No.9-36763。
此外，为了有效地去除噪声，第一送话器和第二送话器的布置也很重要。关于第一送话器和第二送话器的布置已经有很多提案。例如参见国际公开WO2004/034734。
但是，在上述噪声消除器中，并未考虑叠加在从第一送话器或者第二送话器到声音处理电路的连线上的电噪声。
把第一送话器和第二送话器布置成彼此分离是正常的习惯做法。例如，当把第一送话器布置在靠近谈话者口部的地方时，第二送话器经常被布置在第一送话器背侧接近受话器的扬声器处。在这种布置下，第一送话器和第二送话器之间的距离等于或大于10厘米。
提供被配置成包括声音处理电路的单个声音处理LSI。在声音处理LSI被布置在第一送话器附近的情况下，第二送话器与声音处理LSI之间的距离较远，所以电噪声可能叠加在第二送话器与声音处理LSI之间的连线上。
此外，在LCD显示器被布置在第二送话器与声音处理LSI之间的情况下，从第二送话器到声音处理LSI的连线从LCD驱动时钟信号的附近通过。因此，由于驱动时钟信号所致的噪声叠加在来自第二送话器的电信号上。因此，如果来自第二送话器的电信号中包含电噪声，就不可能有效地去除噪声。
发明内容
因此，在本发明的优选实施例中，提供了一种新颖并且有用的噪声消除器、具有该噪声消除器的声音采集器以及具有该噪声消除器的便携式电话，解决了一个或多个上面所讨论的问题。
更具体地，本发明的实施例可以提供噪声消除器、具有该噪声消除器的声音采集器和具有该噪声消除器的便携式电话，通过该噪声消除器可以使叠加在从用于采集环境噪声的送话器到信号处理电路的连线上的噪声较小，以便能够实现有效的噪声去除。
根据本发明的一个方面，提供了一种噪声消除器，被配置成从由第一送话器所采集的期望声音中去除环境噪声，所述噪声消除器包括：
第二送话器，被布置在与第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；
第二放大器电路部分，被配置成放大第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和
信号处理电路部分，被配置成通过使用第二放大器电路部分的输出信号从由第一送话器所采集的声音中去除环境噪声；
其中，在第二送话器附近提供第二放大器电路部分。
根据本发明的另一个方面，提供了一种声音采集器，包括：
噪声消除器，被配置成从由第一送话器所采集的期望声音中去除环境噪声，
所述噪声消除器包括：
第二送话器，被布置在与第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；
第二放大器电路部分，被配置成放大第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和
信号处理电路部分，被配置成通过使用第二放大器电路部分的输出信号从由第一送话器采集的声音中去除环境噪声；
其中，在第二送话器附近提供第二放大器电路部分。
根据本发明的其他方面，提供了一种便携式电话，包括：
噪声消除器，被配置成从由第一送话器所采集的期望声音中去除环境噪声，
所述噪声消除器包括：
第二送话器，被布置在与第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；
第二放大器电路部分，被配置成放大第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和
信号处理电路部分，被配置成通过使用第二放大器电路部分的输出信号从由第一送话器所采集的声音中去除环境噪声；
其中，在第二送话器附近提供第二放大器电路部分。
当结合附图阅读时，从下面的详细描述，本发明的其他目的、特征和优点将变得更为清晰。
附图说明
图1是示出具有本发明实施例的噪声消除器的声音采集器的结构示例的视图；
图2是示出图1中所示的声音采集器被应用于便携式电话的例子的视图；
图3是示出了图2中所示的声音采集器的每一部分的布置示例的框图。
图4是示出图1中所示的声音采集器被应用于便携式电话的另一个例子的视图；
图5是示出图1中所示的声音采集器被应用于便携式电话的另一个例子的视图；和
图6是示出图1中所示的声音采集器被应用于便携式电话的另一个例子的视图；
具体实施方式
现在参考图1到图6，给出包括本发明的实施例的本发明的描述以及相关技术的缺点的细节。
图1是示出具有本发明实施例的噪声消除器的声音采集器的结构示例的视图。
如图1中所示，声音采集器1包括：第一送话器2、第二送话器3、第一放大器电路4、第二放大器电路5、第一A/D转换电路6、第二A/D转换电路7和数字信号处理电路8。
第一送话器2采集期望的声音。第二送话器3采集环境噪声。第一放大器电路4放大第一送话器2的输出信号。第二放大器电路5放大第二送话器3的输出信号。第一A/D转换电路6把第一放大器电路4的输出信号进行A/D转换。第二A/D转换电路7把第二放大器电路5的输出信号进行A/D转换。
第二送话器3、第二放大器电路5、第二A/D转换电路7和数字信号处理电路8形成了噪声消除器10。
在第二送话器3的附近提供第二放大器电路5。数字信号处理电路8从由第一A/D转换电路6输入的数字信号中减去从第二A/D转换电路7输入的数字信号，以便输出相减结果。
作为其结果，从由第一送话器2所采集的声音中去除环境噪声。
第一放大器电路4作为第一放大器电路部分工作，第二放大器电路5作为第二放大器电路部分工作。第一A/D转换电路6作为第一A/D转换电路部分工作，第二A/D转换电路7作为第二A/D转换电路部分工作。数字信号处理电路8作为信号处理电路部分工作。
图2是示出图1中所示的声音采集器被应用于便携式电话的例子的视图。更具体地，图2(a)示出了当便携式电话正被使用时从正面看到的便携式电话外观。图2(b)是便携式电话的侧视图，并示出了图1中所示声音采集器1的每一个部分的示范布置。
图3是示出了图2中所示的声音采集器的每一部分的示例布置的框图。
如图2中所示，便携式电话11包括：第一外壳部分12、第二外壳部分13以及把第一外壳部分12和第二外壳部分13以可折叠方式相互连接的铰接部分14。第一外壳部分12具有操作部分，例如10个按键。第二外壳部分13具有LCD显示器。
此外，第一送话器2被布置在第一外壳部分12的下部，也即，在如图2中所示的呼叫时的便携式电话外壳的下部。受话器的扬声器16被布置在第二外壳部分13的上部，也即，在如图2(a)中所示的呼叫时的便携式电话外壳的上部。
第二送话器3被提供在第二外壳13的上部，也即，在如图2(b)中所示的呼叫时的便携式电话外壳的上部外侧、与布置受话器的扬声器16的面相反的面上。
如图2和图3中所示，安装了第一放大器4、第一A/D转换电路6、第二A/D转换电路7和数字信号处理电路8的声音处理LSI 17被布置在第一送话器2的附近。
此外，第二放大器电路5被布置在第二送话器3的附近。第二放大器5的输出信号经由连线被输入到声音处理LSI 17中的第二A/D转换电路。
因此，通过把声音处理LSI 17布置在第一受话器2的附近，可能缩短从第一送话器2到声音处理LSI 17的连线路径，以便能够使叠加在连线路径上的电噪声较小。
此外，由于第二放大器电路5被布置在第二送话器3的附近，从第二送话器3到第二放大器电路5的连线路径可以被缩短，从而能够使叠加在连线路径上的电噪声较小。
第二放大器电路5的输出信号被输入到声音处理LSI 17。第二送话器3的输出信号被第二放大器电路5放大，并且输出阻抗降低。
因此，从第二放大器5到声音处理LSI 18的连线较长。即使沿着连线的路线存在噪声源，也能够使叠加在从第二放大器电路5输出的信号上的电噪声的量较小。
因此，由于第二送话器3采集的噪声信号被以高精度输入声音处理LSI17，所以可能执行有效的噪声去除。在图2和图3的情况中，可以将第二放大器电路5包含在单个IC中。
另一方面，虽然在图2和图3中所示的例子中第二A/D转换电路7被安装在声音处理LSI 17中，但是第二A/D转换电路7可以被布置在第二放大器电路5的附近。在这种情况下，可以应用图4中所示的结构而非图3中所示的结构。
这里，图4是示出图1中所示的声音采集器被应用于便携式电话的另一个例子的视图。
在图4中所示的结构下，第二放大器电路5的输出信号被转换为数字信号，并经由连线输入到被布置在分离的位置上的声音处理LSI 17中的数字信号处理电路8。因此，可能进一步减小叠加在连线上的噪声。
在图4中所示的例子中，第二放大器电路5和第二A/D转换电路可以被包括在单独的IC中。此外，在安装A/D转换电路而非第二送话器3、第二放大器电路5和第二A/D转换电路7的情况下，可以使用MEMS送话器模块。
虽然在图2到图4中所示的例子中第一放大器电路4被安装在声音处理LSI 17中，但是第一放大器电路4也可以被布置在声音处理LSI 17的外部、第一受话器2的附近，并且声音处理LSI 17可以被布置在与第一受话器2分离的位置中。在这种情况下，可以应用图5中所示的结构而非图4中所示的结构。
这里，图5是示出图1中所示声音采集器被应用于便携式电话的另一个例子的视图。
在图5中所示的结构下，可能实现和图4情况相同的效果，并且声音处理LSI 17布置的自由度较大。因此，使用声音采集器1可能减小对例如便携式电话这样的装置的设计的限制。在图5中所示的例子中，第一放大器电路4可以被包含在单个IC中。
此外，虽然在图5中所示的例子中第一A/D转换电路6被安装在声音处理LSI 17中，但是第一A/D转换电路6也可以被布置在第一放大器电路4的附近。在这种情况下，可以应用图6中所示的结构而非图5中所示的结构。
这里，图6是示出图1中所示的声音采集器被应用于便携式电话的另一个例子的视图。
在图6中所示的结构下，第一放大器电路4的输出信号被转换为数字信号，并经由连线输入到被布置在分离的位置中的声音处理LSI 17中的数字信号处理电路8。因此，可能进一步减小叠加在连线上的噪声。
在图6中所示的例子中，第一放大器电路4和第一A/D转换电路6可以被包括在单个IC中。
此外，在安装A/D转换电路而非第一送话器2、第一放大器电路4和第一A/D转换电路6的情况下，可以使用MEMS送话器模块。而且，在安装A/D转换电路而非第二送话器3、第二放大器电路5和第二A/D转换电路7的情况下，可以使用MEMS送话器模块。
因此，在本发明实施例的噪声消除器中，第二放大器电路5被布置在第二送话器3的附近。这里，第二放大器电路5放大第二送话器3的输出信号。第二送话器3采集环境噪声，并被布置在与第一送话器2分离的位置中，第一送话器2被配置成采集期望的声音。
因此，可能以高精度获得由第二送话器3采集的噪声信号。因此，可能从由第一送话器2采集的声音中有效地去除环境噪声。
根据上面所讨论的本发明的实施例，可能提供一种噪声消除器，被配置成从由第一送话器采集的期望声音中去除环境噪声，所述噪声消除器包括：第二送话器，被布置在与第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；第二放大器电路部分，被配置成放大第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和，信号处理电路部分，被配置成通过使用第二放大器电路部分的输出信号从由第一送话器采集的声音中去除环境噪声；其中，在第二送话器附近提供第二放大器电路部分。
所述噪声消除器还可以包括第二A/D转换电路部分，该第二A/D转换电路部分被配置成对第二放大器电路部分的输出信号进行A/D转换，并输出该输出信号，其中，在第二放大器电路部分的附近可以提供第二A/D转换电路部分。信号处理电路部分可以从通过放大第一送话器信号的输出信号并对该输出信号进行A/D转换所形成的信号中减去第二A/D转换电路部分的输出信号，从而从由第一送话器所采集的声音中去除环境噪声。信号处理电路部分可以被包括在单个IC中，而第二放大器电路部分被包括在另外的IC中。第二放大器电路部分和第二A/D转换电路部分可以被包括在单个IC中，而信号处理电路部分可以被包括在另外的IC中。
根据上面所讨论的本发明的实施例，可能提供一种声音采集器，包括被配置成从由第一送话器所采集的期望声音中去除环境噪声的噪声消除器，该噪声消除器包括：第二送话器，被布置在与第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；第二放大器电路部分，被配置成放大第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和信号处理电路部分，被配置成通过使用第二放大器电路部分的输出信号从由第一送话器所采集的声音中去除环境噪声；其中，在第二送话器附近提供第二放大器电路部分。
所述噪声消除器还可以包括第二A/D转换电路部分，该第二A/D转换电路部分被配置成对第二放大器电路部分的输出信号进行A/D转换，并输出该输出信号；并且，在第二放大器电路部分的附近提供第二A/D转换电路部分。所述声音采集器还可以包括：第一放大器电路部分，被配置成放大第一送话器的输出信号并输出该输出信号；和第一A/D转换电路部分，被配置成对第一放大器电路部分的输出信号进行A/D转换并输出该输出信号；其中，可以在第一送话器的附近提供第一放大器电路部分。可以在第一放大器电路部分的附近提供第一A/D转换电路部分。信号处理电路部分可以从第一A/D转换电路部分的输出信号中减去第二A/D转换电路部分的输出信号，从而从由第一送话器所采集的声音中去除环境噪声。信号处理电路部分可以被包括在单个IC中，而第二放大器电路部分可以被包括在另外的IC中。第二放大器电路部分和第二A/D转换电路部分可以被包括在单个IC中，而信号处理电路部分被包括在另外的IC中。第一放大器电路部分可以被包括在单个IC中。第一放大器电路部分和第一A/D转换电路部分可以被包括在单个IC中。
根据上面所讨论的本发明的实施例，可能提供一种便携式电话，包括：被配置成从由第一送话器所采集的期望声音中去除环境噪声的噪声消除器，该噪声消除器包括：第二送话器，被布置在与第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；第二放大器电路部分，被配置成放大第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和信号处理电路部分，被配置成通过使用第二放大器电路部分的输出信号从由第一送话器所采集的声音中去除环境噪声；其中，在第二送话器附近提供第二放大器电路部分。
所述噪声消除器还可以包括第二A/D转换电路部分，该第二A/D转换电路部分被配置成对第二放大器电路部分的输出信号进行A/D转换，并输出该输出信号；并且，在第二放大器电路部分的附近提供第二A/D转换电路部分。所述便携式电话还可以包括：第一放大器电路部分，被配置成放大第一送话器的输出信号并输出该输出信号；和第一A/D转换电路部分，被配置成对第一放大器电路部分的输出信号进行A/D转换并输出该输出信号；其中，可以在第一送话器的附近提供第一放大器电路部分。可以在第一放大器电路部分的附近提供第一A/D转换电路部分。信号处理电路部分可以从第一A/D转换电路部分的输出信号中减去第二A/D转换电路部分的输出信号，从而从由第一送话器所采集的声音中去除环境噪声。可以在便携式电话外壳上部的外侧提供第二送话器。信号处理电路部分可以被包括在单个IC中，而第二放大器电路部分被包括在另外的IC中。第二放大器电路部分和第二A/D转换电路部分可以被包括在单个IC中，而信号处理电路部分被包括在另外的IC中。第一放大器电路部分可以被包括在单个IC中。第一放大器电路部分和第一A/D转换电路部分可以被包括在单个IC中。
因此，根据所述噪声消除器、具有所述噪声消除器的声音采集器和具有所述噪声消除器的便携式电话，第二放大器电路部分放大第二送话器的输出信号并输出该输出信号，该第二送话器被布置在与第一送话器分离的地方并且被配置成采集环境噪声。这样的第二放大器电路部分被布置在第二送话器的附近。
因此，可能使得叠加在从采集环境噪声的送话器到信号处理电路的连线上的噪声较小，从而能够实现有效的噪声去除。
此外，在第二放大器电路部分的附近提供第二A/D转换电路部分，该第二A/D转换电路部分被配置成对第二放大器电路部分的输出信号进行A/D转换，并输出该输出信号。
因此，可能使得叠加在到信号处理电路的连线上的噪声更小，从而能够实现更有效的去除噪声，并且能够提高去噪比(noise removal ratio)。
此外，在具有上面讨论的噪声消除器的声音采集器和具有上面讨论的噪声消除器的便携式电话中，在第一送话器的附近提供被配置成放大第一送话器的输出信号的第一放大器电路部分，或者在第一放大器电路部分的附近提供第一A/D转换电路部分，该第一A/D转换电路部分被配置成对第一放大器电路部分的输出信号进行A/D转换。
因此，包括信号处理电路的LSI的布置的自由度较大，所以设计具有所述噪声消除器的诸如便携式电话这样的装置的自由度可以较高。
本发明不局限于上面所讨论的实施例，在不脱离本发明的范围的条件下能够进行变化和修改。
本专利申请基于2006年7月31日递交的日本优先权专利申请No.2006-208084，其整个内容被通过引用包含于此。

Claims (24)

1.一种噪声消除器，被配置成从由第一送话器所采集的期望声音中去除环境噪声，所述噪声消除器包含：
第二送话器，被布置在与所述第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；
第二放大器电路部分，被配置成放大所述第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和
信号处理电路部分，被配置成通过使用所述第二放大器电路部分的输出信号从由所述第一送话器所采集的声音中去除环境噪声；
其中，在所述第二送话器的附近提供所述第二放大器电路部分。
2.如权利要求1所述的噪声消除器，还包含：
第二A/D转换电路部分，被配置成对所述第二放大器电路部分的输出信号进行A/D转换，并输出该输出信号，
其中，在所述第二放大器电路部分的附近提供所述第二A/D转换电路部分。
3.如权利要求2所述的噪声消除器，
其中，所述信号处理电路部分从通过放大所述第一送话器信号的输出信号并对该输出信号进行A/D转换所形成的信号中减去所述第二A/D转换电路部分的输出信号，从而从由所述第一送话器所采集的声音中去除环境噪声。
4.如权利要求1所述的噪声消除器，
其中，所述信号处理电路部分被包括在单个IC中，而所述第二放大器电路部分被包括在另外的IC中。
5.如权利要求2所述的噪声消除器，
其中，所述第二放大器电路部分和所述第二A/D转换电路部分被包括在单个IC中，而所述信号处理电路部分被包括在另外的IC中。
6.一种声音采集器，包含：
噪声消除器，被配置成从由第一送话器所采集的期望声音中去除环境噪声，
所述噪声消除器包括：
第二送话器，被布置在与所述第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；
第二放大器电路部分，被配置成放大所述第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和
信号处理电路部分，被配置成通过使用所述第二放大器电路部分的输出信号从由所述第一送话器所采集的声音中去除环境噪声；
其中，在所述第二送话器的附近提供所述第二放大器电路部分。
7.如权利要求6所述的声音采集器，
其中，所述噪声消除器还包括第二A/D转换电路部分，该第二A/D转换电路部分被配置成对所述第二放大器电路部分的输出信号进行A/D转换，并输出该输出信号；并且
在所述第二放大器电路部分的附近提供所述第二A/D转换电路部分。
8.如权利要求7所述的声音采集器，还包含：
第一放大器电路部分，被配置成放大所述第一送话器的输出信号并输出该输出信号；和
第一A/D转换电路部分，被配置成对所述第一放大器电路部分的输出信号进行A/D转换并输出该输出信号；
其中，在所述第一送话器的附近提供所述第一放大器电路部分。
9.如权利要求8所述的声音采集器，
其中，在所述第一放大器电路部分的附近提供所述第一A/D转换电路部分。
10.如权利要求8所述的声音采集器，
其中，所述信号处理电路部分从所述第一A/D转换电路部分的输出信号中减去所述第二A/D转换电路部分的输出信号，从而从由所述第一送话器所采集的声音中去除环境噪声。
11.如权利要求6所述的声音采集器，
其中，所述信号处理电路部分被包括在单个IC中，而所述第二放大器电路部分被包括在另外的IC中。
12.如权利要求7所述的声音采集器，
其中，所述第二放大器电路部分和所述第二A/D转换电路部分被包括在单个IC中，而所述信号处理电路部分被包括在另外的IC中。
13.如权利要求8所述的声音采集器，
其中，所述第一放大器电路部分被包括在单个IC中。
14.如权利要求9所述的声音采集器，
其中，所述第一放大器电路部分和所述第一A/D转换电路部分被包括在单个IC中。
15.一种便携式电话，包含：
噪声消除器，被配置成从由第一送话器所采集的期望声音中去除环境噪声，
所述噪声消除器包括：
第二送话器，被布置在与所述第一送话器分离的地方并被配置成采集环境噪声；
第二放大器电路部分，被配置成放大所述第二送话器的输出信号并输出该输出信号；和
信号处理电路部分，被配置成通过使用所述第二放大器电路部分的输出信号从由所述第一送话器采集的声音中去除环境噪声；
其中，在所述第二送话器的附近提供所述第二放大器电路部分。
16.如权利要求15所述的便携式电话，
其中，所述噪声消除器还包括第二A/D转换电路部分，该第二A/D转换电路部分被配置成对所述第二放大器电路部分的输出信号进行A/D转换，并输出该输出信号；并且
在所述第二放大器电路部分的附近提供所述第二A/D转换电路部分。
17.如权利要求16所述的便携式电话，还包含：
第一放大器电路部分，被配置成放大所述第一送话器的输出信号并输出该输出信号；和
第一A/D转换电路部分，被配置成对所述第一放大器电路部分的输出信号进行A/D转换并输出该输出信号；
其中，在所述第一送话器的附近提供所述第一放大器电路部分。
18.如权利要求17所述的便携式电话，
其中，在所述第一放大器电路部分的附近提供所述第一A/D转换电路部分。
19.如权利要求17所述的便携式电话，
其中，所述信号处理电路部分从所述第一A/D转换电路部分的输出信号中减去所述第二A/D转换电路部分的输出信号，从而从由所述第一送话器所采集的声音中去除环境噪声。
20.如权利要求15所述的便携式电话，
其中，在所述便携式电话外壳上部的外侧提供所述第二送话器。
21.如权利要求15所述的便携式电话，
其中，所述信号处理电路部分被包括在单个IC中，而所述第二放大器电路部分被包括在另外的IC中。
22.如权利要求16所述的便携式电话，
其中，所述第二放大器电路部分和所述第二A/D转换电路部分被包括在单个IC中，而所述信号处理电路部分被包括在另外的IC中。
23.如权利要求17所述的便携式电话，
其中，所述第一放大器电路部分被包括在单个IC中。
24.如权利要求18所述的便携式电话，
其中，所述第一放大器电路部分和所述第一A/D转换电路部分被包括在单个IC中。
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