CN101989431A - 噪音消除装置及方法 - Google Patents

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谢祥渊
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Abstract

本发明提供一种噪音消除装置，其应用于移动通信终端，所述噪音消除装置包括电性连接的一信号拾取单元及一信号处理单元，所述信号拾取单元用以拾取背景噪音的音频信号以及背景噪音和通话语音信号组成的混合音频信号，所述信号处理单元用以接收两路音频信号并对两路音频信号作减法处理，以消除背景噪音。本发明还提供一种用于所述噪音消除装置的噪音消除方法。所述噪音消除装置可有效地消除背景噪音。

Description

噪音消除装置及方法
技术领域
本发明涉及一种噪音消除装置及方法，尤其是涉及一种用于移动通信终端的噪音消除装置及方法。
背景技术
随着移动电话等移动通信终端的应用日益广泛，人们对移动通信终端的性能要求也日益增加，其中通话质量是衡量手机性能的重要指标之一。
但是，现有的移动通信终端大多缺乏相应的降噪手段，在通话质量上可能受到一定的局限。例如，当外界环境极为嘈杂，背景噪音和说话人的声音混杂在一起时，即使说话的人大声说话，接听其语音的受话人也很难听清，从而影响了通话的质量。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种可提高通话质量的噪音消除装置。
另外，还有必要提供一种上述噪音消除装置使用的噪音消除方法。
一种噪音消除装置，其应用于移动通信终端，所述噪音消除装置包括电性连接的一信号拾取单元及一信号处理单元，所述信号拾取单元用以拾取背景噪音的音频信号以及背景噪音和通话语音信号组成的混合音频信号，所述信号处理单元用以接收两路音频信号并对两路音频信号作减法处理，以消除背景噪音。
一种噪音消除方法，其包括以下步骤：提供一噪音消除装置，其包括一第一麦克风和一第二麦克风；拾取两路音频信号，其中第一麦克风拾取背景噪音，第二麦克风拾取背景噪音和通话语音信号组成的混合音频；处理所述两路音频信号，将所述背景噪音和通话语音信号组成的混合音频减去背景噪音，而得到较为清楚的语音信号。
相较于现有技术，所述的噪音消除装置采用两个麦克风分别拾取背景噪音和通话语音信号组成的混合音频以及背景噪音，并将背景噪音和通话语音信号组成的混合音频以及背景噪音进行减法处理，进而达到有效的消除背景噪音的目的，从而提高通话质量。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的噪音消除装置的功能模块图。
图2为本发明较佳实施方式的噪音消除方法的工作流程图。
具体实施方式
本发明公开一种用于移动电话等移动通信终端中的噪音消除装置及方法。
请参阅图1，所述噪音消除装置100包括一信号拾取单元10、一切换单元20、一信号处理单元30和一信号调整单元40。
所述信号拾取单元10包括一第一麦克风12和一第二麦克风14。所述第一麦克风12和第二麦克风14均为现有的可接收其周围360度范围内的一定距离内所有音频信号的全指向麦克风。其中所述第一麦克风12可为噪音消除装置100自身配备的麦克风，其设置在噪音消除装置100机体一端；所述第二麦克风14可为耳机麦克风，其插接于噪音消除装置100上的耳机麦克风接口。当环境安静时，通话者可只采用所述第一麦克风12通话并拾取通话语音信号；当环境嘈杂时，通话者可使用所述第二麦克风14作为音频通道，用于拾取说话人的通话语音信号和背景噪音组成的混合音频，此时，由于第一麦克风12相距较远，故只用于拾取背景噪音。
所述切换单元20包括电性连接的一控制模块22和一模拟开关24。所述控制模块22用于检测所述第二麦克风14是否接入耳机麦克风接口，并藉此控制所述模拟开关24。所述模拟开关24电性连接于所述第一麦克风12，并在所述控制模块22的控制下通过切换动作可将第一麦克风12电性导通于所述信号处理单元30或信号调整单元40。通话时，当所述控制模块22检测到所述第二麦克风14接入耳机麦克风接口时，所述控制模块22控制模拟开关24将第一麦克风12电性连接于所述信号处理单元30；若控制模块22未检测到所述第二麦克风14接入，则控制模拟开关24将第一麦克风12电性连接于所述信号调整单元40。
所述信号处理单元30包括二模数转换模块(Analog-to-Digital Converter，ADC)32、一数据处理模块34和一数模转换模块(Digital-to-Analog Converter，DAC)36。所述二模数转换模块32分别用于将来自第一麦克风12的背景噪音和第二麦克风14的通话语音信号和背景噪音的混合音频转换成数字音频信号，并将所述两路数字音频信号传送至数据处理模块34。所述数据处理模块34为一具有减法功能的模块，如数字信号处理器等，其电性连接于二模数转换模块32并用于将由二模数转换模块32传送的两路数字音频信号进行减法处理，即通过运算将来自第二麦克风14的通话语音信号和背景噪音减去来自第一麦克风12的背景噪音，藉此有效的清楚背景噪音，得到较为清楚的通话语音信号。所述数模转换模块36电性连接于数据处理模块34并用于将剩余的通话语音信号转换成模拟音频信号，最终将模拟音频信号传送至所述信号调整单元40。
所述信号调整单元40为一滤波电路，其电性连接于所述模拟开关24和数模转换模块36。所述信号调整单元40用于将通话语音信号进行滤波处理，使得通话语音信号更为清晰，提高通话质量。经滤波后的通话语音信号由下一级电路传送至受话者。
请参阅图2，所述噪音消除装置100进行噪音消除的方法包括以下步骤：
步骤S1：说话者根据环境嘈杂与否决定是否使用第二麦克风14；若环境嘈杂，则执行步骤S2；若环境安静，则执行步骤S3；
步骤S2：选择第二麦克风14作为说话者的通话语音信号通道，将其插入噪音消除装置100的耳机麦克风接口，并执行步骤S4；
步骤S3：选择第一麦克风12作为说话者的通话语音信号通道，并直接执行步骤S8；
步骤S4：利用所述第二麦克风14拾取通话语音信号和背景噪音，利用第一麦克风12拾取背景噪音；
步骤S5：将所述第二麦克风14拾取到的通话语音信号和背景噪音的混合音频以及第一麦克风12拾取到的背景噪音分别传送到所述二模数转换模块32，以将模拟音频信号转换为数字音频信号；
步骤S6：所述数据处理模块34将来自二模数转换模块32的两路数字音频信号进行减法处理，以消除背景噪音并得到较为清楚的通话语音信号，再将通话语音信号传送到所述数模转换模块36；
步骤S7：所述数模转换模块36将通话语音信号的数字音频信号转换成模拟音频信号，并将所述模拟音频信号传送到所述信号调整单元40；
步骤S8：所述信号调整单元40对通话语音信号作滤波处理，并传送至下一级电路。

Claims (10)

1.一种噪音消除装置，其应用于移动通信终端，其特征在于：所述噪音消除装置包括电性连接的一信号拾取单元及一信号处理单元，所述信号拾取单元用以拾取背景噪音的音频信号以及背景噪音和通话语音信号组成的混合音频信号，所述信号处理单元用以接收两路音频信号并对两路音频信号作减法处理，以消除背景噪音。
2.如权利要求1所述的噪音消除装置，其特征在于：所述信号拾取单元包括一第一麦克风和一第二麦克风，所述第一麦克风设置在噪音消除装置的机体一端并用于直接通话或拾取背景噪音，所述第二麦克风为耳机麦克风，其用于拾取背景噪音和通话语音信号组成的混合音频。
3.如权利要求2所述的噪音消除装置，其特征在于：所述信号处理单元包括二模数转换模块、一数据处理模块和一数模转换模块，所述二模数转换模块电性连接于信号拾取单元并分别用于将信号拾取单元传送的两路音频信号转换成数字音频信号，所述数据处理模块电性连接于所述二模数转换模块并用于对两路音频信号作减法处理，所述数模转换模块电性连接于数据处理模块并用于将数字音频信号转换成模拟音频信号。
4.如权利要求3所述的噪音消除装置，其特征在于：所述噪音消除装置还包括一信号调整单元，所述信号调整单元电性连接于所述数模转换模块并用于将对模拟音频信号进行滤波处理。
5.如权利要求4所述的噪音消除装置，其特征在于：所述噪音消除装置还包括一控制模块和一模拟开关，所述控制模块用于检测所述第二麦克风是否处于使用状态，并藉此控制所述模拟开关切换以使第一麦克风电性导通于所述信号处理单元或信号调整单元。
6.一种噪音消除方法，其特征在于：所述噪音消除方法包括以下步骤：
提供一噪音消除装置，其包括一第一麦克风和一第二麦克风；
拾取两路音频信号，其中第一麦克风拾取背景噪音，第二麦克风拾取背景噪音和通话语音信号组成的混合音频；
处理所述两路音频信号，将所述背景噪音和通话语音信号组成的混合音频减去背景噪音，而得到清楚的语音信号。
7.如权利要求6所述的噪音消除方法，其特征在于：所述噪音消除方法在提供一噪音消除装置的步骤后还包括说话者根据环境嘈杂与否决定是否使用第二麦克风的步骤，若环境嘈杂，则使用第二麦克风；若环境安静，则只使用第一麦克风。
8.如权利要求6所述的噪音消除方法，其特征在于：所述噪音消除方法在拾取两路音频信号的步骤后还包括将两路音频信号转换为数字音频信号的步骤。
9.如权利要求6所述的噪音消除方法，其特征在于：所述噪音消除方法在处理所述两路音频信号的步骤后还包括将剩余的通话语音信号从数字音频信号转换为模拟音频信号的步骤。
10.如权利要求9所述的噪音消除方法，其特征在于：所述噪音消除方法在将数字音频信号转换为模拟音频信号的步骤后还包括将通话语音信号滤波输出的步骤。
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