CN102044252B - 消噪装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种消噪装置，该装置包括用于接收语音信号(S)的语音接收模块和用于接收并播放该语音接收模块输出信号的第一发声器，噪音处理模块和用于接收并播放该噪音处理模块输出信号的第二发声器；其中，噪音处理模块包括用于接收并处理噪音信号(N)的噪音接收装置，用于接收噪音接收装置输出信号并对噪音大小进行判断的比较器，用于接收比较器输出信号的处理模块，用于接收并处理播放处理模块输出信号的第二发声器。由于采用了双发声器，两个发声器可以分别满足语音的宽频带要求和反相消噪信号的窄频带强低频要求，在性能上不再互相制约；反馈设计中语音信号也不再通过消噪电路，避免了失真的产生。

Description

消噪装置及方法
【技术领域】
本发明涉及一种消噪装置及消噪方法，尤其涉及一种用双受话器进行消噪的装置及消噪方法。
【背景技术】
有源噪声控制（又叫主动控制），是指利用附加次级声源产生和原有噪声频率相同、振幅相近、相位相反的声波，使之与原有噪声相互作用，以达到降低空间噪声的目的。
相关技术中，有源噪声控制系统在耳塞、耳罩或者手机中应用时，使用同一个受话器。此时受话器既要进行正常的语音声波辐射，又要实现主动消噪的噪声反相声波的回放。但是，语音声波辐射要求宽频带，高功率；噪声反相声波回放要求高频较早截止，高功率，使得单一受话器在辐射功率方面成为瓶颈，在辐射频带上又陷入矛盾，两者无法兼顾。而且电路上也难以避免消噪信号对语音信号的干扰，使语音信号产生失真。因为在使用反馈设计的消噪电路中，语音信号处于整个反馈回路中，不可避免会受到反馈电路的影响，使得回放的时候信号产生失真，使用户的听感受到一定的影响。
因此，有必要提供一种新型的消噪装置及方法。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种使用双发声器实现消噪且信号失真小的消噪装置和消噪方法。
根据上述的技术问题，设计了一种消噪装置，该装置包括用于接收语音信号（S）的语音接收模块和用于接收并播放该语音接收模块输出信号的第一发声器，噪音处理模块和用于接收并播放该噪音处理模块输出信号的第二发声器；其中，
噪音处理模块包括用于接收并处理噪音信号（N）的噪音接收装置，用于接收噪音接收装置输出信号并对噪音大小进行判断的比较器，用于接收比较器输出信号的处理模块，用于接收并处理播放处理模块输出信号的第二发声器。
优选的，第一发声器高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器高频截止频率最高在3-4kHz。
本发明还提供了一种消噪方法，该方法包括如下步骤：
设定噪音门限值；
语音接收模块和噪音接收模块分别接收语音信号（S）和噪音信号（N），语音信号S经语音接收模块进入第一发声器；
噪音信号N经噪音接收模块进入比较器，由比较器进行判断处理，
当噪音信号N小于设定的噪音门限值时，噪音处理模块不工作；
当噪音信号N大于设定的噪音门限值时，处理模块将接收到的噪音信号N进行消噪处理。
优选的，第一发声器高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器高频截止频率最高在3-4kHz。
优选的，所述处理模块通过输出与接收到的噪音信号N相位相反、频率相同、幅度相同的声波对噪音信号N进行消噪处理。
本发明还提供了一种消噪装置，该装置包括用于接收语音信号S的语音接收模块和用于接收并播放该语音接收模块输出信号的第一发声器A1，用于接收并处理噪音信号N的噪音处理模块和用于接收并播放处理模块输出的信号的第二发声器，噪音处理模块与语音接收模块连接；其中，
噪音处理模块包括用于接收噪音信号N的噪音接收模块，用于接收噪音接收模块输出的信号并将接收的噪音信号进行比较的比较器，分别用于接收比较器输出信号的第一处理模块和第二处理模块，用于接收并播放第一处理模块和第二处理模块的输出信号的第二发声器，第一处理模块还接收语音接收装置的输出信号。
优选的，第一发声器A1高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器高频截止频率最高在3-4kHz。
本发明还提供了一种消噪方法，该方法包括如下步骤：
设定第一噪音阈值和第二噪音阈值，第二噪音阈值大于第一噪音阈值；
语音接收模块和噪音接收模块分别接收语音信号S和噪音信号N，语音信号S经语音接收模块进入第一发声器；
噪音信号N经噪音接收模块进入比较器，由比较器进行判断处理，
当噪音信号N小于第一噪音阈值时，第一处理模块和第二处理模块都不工作；
当噪音信号N大于第一噪音阈值且小于第二噪音阈值时，第二处理模块不工作，由第一处理模块将语音信号S进行放大然后输出给第二发声器；
当噪音信号N大于第二噪音阈值时，第二处理模块将接收到的噪音信号N进行消噪处理后输出给第二发声器，第一处理模块将接收到的语音信号S进行放大后输出给第二发声器。
优选的，第一发声器高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器高频截止频率最高在3-4kHz。
优选的，所述第二处理模块通过输出与接收到的噪音信号N相位相反、频率相同、幅度相同的声波对噪音信号N进行消噪处理。
本发明的有益效果在于：由于采用了双发声器，两个发声器可以分别满足语音的宽频带要求和反相消噪信号的窄频带强低频要求，在性能上不再互相制约；反馈设计中语音信号也不再通过消噪电路，避免了失真的产生。
【附图说明】
图1是本发明提供一个实施例的消噪装置结构示意图；
图2是本发明提供的另一个实施例消噪装置的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
参见图1，在本发明提供的一个消噪装置的实施例中，消噪装置包括用于接收语音信号S的语音接收模块和用于播放该语音接收模块输出信号的第一发声器A1，噪音处理模块和用于接收并播放该噪音处理模块输出信号的第二发声器A2；其中，
噪音处理模块包括用于接收并处理噪音信号N的噪音接收装置，用于接收噪音接收装置输出信号并对噪音大小进行判断的比较器，用于接收比较器输出信号的处理模块，用于播放处理模块输出信号的第二发声器A2。
第一发声器A1高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器A2高频截止频率最高在3-4kHz。
消噪方法包括如下步骤：
设定噪音门限值；
语音接收模块和噪音接收模块分别接收语音信号S和噪音信号N，语音信号S经语音接收模块进入第一发声器A1；
噪音信号N经噪音接收模块进入比较器，由比较器进行判断处理，
当噪音信号N小于设定的噪音门限值时，噪音处理模块不工作；
当噪音信号N大于设定的噪音门限值时，处理模块将接收到的噪音信号N进行消噪处理。
消噪方法可以是处理模块通过输出与接收到的噪音信号N相位相反、频率相同、幅度相同的声波对噪音信号N进行消噪处理。
具体的，设定噪音门限值为80分贝，语音接收模块和噪音接收模块分别接收语音信号S和噪音信号N，语音信号S经语音接收模块进入第一发声器A1；
噪音信号N经噪音接收模块进入比较器，由比较器进行判断处理，
当噪音信号N小于80分贝时，噪音处理模块不工作；
当噪音信号N大于80分贝时，处理模块将接收到的噪音信号N进行消噪处理。
参见图2，在第二个实施例中，本发明提供的消噪装置，包括用于接收语音信号S的语音接收模块和用于接收并播放该语音接收模块输出信号的第一发声器A1，用于接收并处理噪音信号N的噪音处理模块和用于接收并播放噪音处理模块输出的信号的第二发声器A2，噪音处理模块与语音接收模块接。
噪音处理模块包括用于接收噪音信号N的噪音接收模块，用于接收噪音接收模块输号并将接收的噪音信号进行比较的比较器，分别用于接收比较器输出信号的第一处理模块和第二处理模块，用于接收第一处理模块和第二处理模块的输出信号的第二发声器A2，第一处理模块还接收语音接收装置的输出信号。
为了达到更好的消噪目的，得到更清楚的语音信号，第一发声器A1高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器A2高频截止频率最高在3-4kHz。
本发明提供的消噪方法包括如下步骤：
设定第一噪音阈值和第二噪音阈值，第二噪音阈值大于第一噪音阈值；
语音接收模块和噪音接收模块分别接收语音信号S和噪音信号N，语音信号S经语音接收模块进入第一发声器A1；
噪音信号N经噪音接收模块进入比较器，由比较器进行判断处理，
当噪音信号N小于第一噪音阈值时，第一处理模块和第二处理模块都不工作；
当噪音信号N大于第一噪音阈值且小于第二噪音阈值时，第二处理模块不工作，由第一处理模块将语音信号S进行放大然后输出给第二发声器A2；
当噪音信号N大于第二噪音阈值时，第二处理模块将接收到的噪音信号N进行消噪处理后输出给第二发声器A2，第一处理模块将接收到的语音信号S进行放大后输出给第二发声器A2。
第一发声器A1高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器A2高频截止频率最高在3-4kHz。
所述第二处理模块通过输出与接收到的噪音信号N相位相反、频率相同、幅度相同的声波对噪音信号N进行消噪处理。
具体的，设定第一噪音阈值为80分贝，第二噪音阈值为85分贝，当然，第一噪音阈值和第二噪音阈值也可以根据需要设定为其他值，但需要满足第二噪音阈值大于第一噪音阈值。
语音接收模块和噪音接收模块分别接收语音信号S和噪音信号N，语音信号S经语音接收模块进入第一发声器A1；
噪音信号N经噪音接收模块进入比较器，由比较器进行判断处理，
当噪音信号N小于80分贝时，第一处理模块和第二处理模块都不工作；
当噪音信号N大于80分贝且小于85分贝时，第二处理模块不工作，由第一处理模块将语音信号S进行放大然后输出给第二发声器A2；
当噪音信号N大于80分贝时，第二处理模块将接收到的噪音信号N进行消噪处理后输出给第二发声器A2，第一处理模块将接收到的语音信号S进行放大后输出给第二发声器A2。
消噪方法可以是第二处理模块通过输出与接收到的噪音信号N相位相反、频率相同、幅度相同的声波对噪音信号N进行消噪处理。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种消噪装置，其特征在于：该装置包括用于接收语音信号（S）的语音接收模块和用于接收并播放该语音接收模块输出信号的第一发声器，噪音处理模块和用于接收并播放该噪音处理模块输出信号的第二发声器；其中，
噪音处理模块包括用于接收并处理噪音信号（N）的噪音接收装置，用于接收噪音接收装置输出信号并对噪音大小进行判断的比较器，用于接收比较器输出信号的处理模块，用于接收并处理播放处理模块输出信号的第二发声器。
2.根据权利要求1所述的消噪装置，其特征在于：第一发声器高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器高频截止频率最高在3-4kHz。
3.一种用于权利要求1所述的消噪装置的消噪方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
设定噪音门限值；
语音接收模块和噪音接收模块分别接收语音信号（S）和噪音信号（N），语音信号（S）经语音接收模块进入第一发声器；
噪音信号（N）经噪音接收模块进入比较器，由比较器进行判断处理，
当噪音信号（N）小于设定的噪音门限值时，噪音处理模块不工作；
当噪音信号（N）大于设定的噪音门限值时，处理模块将接收到的噪音信号（N）进行消噪处理。
4.根据权利要求3所述的消噪装置，其特征在于：第一发声器高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器高频截止频率最高在3-4kHz。
5.根据权利要求3所述的消噪方法，其特征在于：所述处理模块通过输出与接收到的噪音信号（N）相位相反、频率相同、幅度相同的声波对噪音信号（N）进行消噪处理。
6.一种消噪装置，其特征在于：该装置包括用于接收语音信号（S）的语音接收模块和用于接收并播放该语音接收模块输出信号的第一发声器，用于接收并处理噪音信号（N）的噪音处理模块和用于接收并播放处理模块输出的信号的第二发声器，噪音处理模块与语音接收模块连接；其中，
噪音处理模块包括用于接收噪音信号（N）的噪音接收模块，用于接收噪音接收模块输号并将接收的噪音信号进行比较的比较器，分别用于接收比较器输出信号的第一处理模块和第二处理模块，用于接收并播放第一处理模块和第二处理模块的输出信号的第二发声器，第一处理模块还接收语音接收装置的输出信号。
7.根据权利要求6所述的消噪装置，其特征在于：第一发声器高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器高频截止频率最高在3-4kHz。
8.一种用于权利要求6所述的消噪装置的消噪方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
设定第一噪音阈值和第二噪音阈值，第二噪音阈值大于第一噪音阈值；
语音接收模块和噪音接收模块分别接收语音信号（S）和噪音信号（N），语音信号（S）经语音接收模块进入第一发声器；
噪音信号（N）经噪音接收模块进入比较器，由比较器进行判断处理，
当噪音信号（N）小于第一噪音阈值时，第一处理模块和第二处理模块都不工作；
当噪音信号（N）大于第一噪音阈值且小于第二噪音阈值时，第二处理模块不工作，由第一处理模块将语音信号（S）进行放大然后输出给第二发声器；
当噪音信号（N）大于第二噪音阈值时，第二处理模块将接收到的噪音信号（N）进行消噪处理后输出给第二发声器，第一处理模块将接收到的语音信号（S）进行放大后输出给第二发声器。
9.根据权利要求8所述的消噪方法，其特征在于：第一发声器高频截止频率最高需要到8kHz以上；第二发声器高频截止频率最高在3-4kHz。
10.根据权利要求8所述的消噪方法，其特征在于：所述第二处理模块通过输出与接收到的噪音信号（N）相位相反、频率相同、幅度相同的声波对噪音信号（N）进行消噪处理。
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