CN102956235A - 去除麦克风噪声的方法和支持该方法的便携式终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种去除麦克风噪声的方法和支持该方法的便携式终端。支持麦克风噪声的去除的便携式终端包括：麦克风，用于收集音频信号；控制器，用于处理由麦克风收集的音频信号；麦克风信号线，用于把由麦克风收集的麦克风信号传送给控制器；和噪声收集电路，布置在麦克风信号线的相邻区域，用于收集与在麦克风信号线中引起的噪声相似的噪声信号并把该噪声信号提供给控制器，其中，控制器以这种方式进行控制，即基于由噪声收集电路收集的噪声信号去除在麦克风信号线中引起的噪声。
Description
技术领域
本发明涉及一种麦克风功能。更具体地讲，本发明涉及一种提供高质量音频信号的方法和支持该方法的便携式终端。
背景技术
通过快速的技术发展，便携式终端具有各种功能，诸如视频通话功能、电子管理器功能、文档功能、电子邮件功能和互联网功能以及简单的语音通话和短消息服务(SMS)传输功能。便携式终端基本上支持语音收集功能、音频输出功能和屏幕显示功能以支持通话功能。
现有技术的便携式终端包括用于支持通话功能的通信模块，并基于通信模块所工作的恒定频带执行信号发送/接收。然而，通信模块所工作的恒定频带的信号发送/接收操作可能对其它部件具有电子影响。更具体地讲，恒定频带的频率影响麦克风。也就是说，现有技术的便携式终端具有这样的问题：恒定频带的频率信号在通话功能操作期间干扰麦克风信号。结果，因为恒定频带的频率信号以噪声的形式被引入到由麦克风收集的信号中，所以音频信号的质量减小到小于或等于参考值的值。因此，现有技术的便携式终端的用户由于通话质量的恶化而难以执行语音通话。
因此，需要一种用于去除麦克风信号中所包括的噪声的设备和方法。
发明内容
本发明的各方面在于解决至少上述问题和/或缺点并提供至少以下描述的优点。因此，本发明的一方面在于提供一种去除麦克风信号中所包括的噪声的方法和一种支持该方法的便携式终端。
本发明的另一方面在于提供一种可通过去除麦克风信号中所包括的噪声提高通话质量的去除麦克风噪声的方法和一种支持该方法的便携式终端。
根据本发明的一方面，提供了一种支持麦克风噪声的去除的便携式终端。该便携式终端包括：麦克风，用于收集音频信号；控制器，用于处理由麦克风收集的音频信号；麦克风信号线，用于把由麦克风收集的麦克风信号传送给控制器；和噪声收集电路，布置在麦克风信号线的相邻区域，用于收集与在麦克风信号线中引起的噪声相似的噪声信号并把该噪声信号提供给控制器，其中，控制器以这种方式进行控制，即基于由噪声收集电路收集的噪声信号去除在麦克风信号线中引起的噪声。
根据本发明的另一方面，提供了一种去除麦克风噪声的方法。该方法包括：通过连接到麦克风的麦克风信号线收集麦克风信号；收集在噪声收集电路中引起的噪声信号，噪声收集电路布置在位于麦克风和控制器之间的麦克风信号线的相邻区域；使用噪声信号产生用于去除麦克风信号中所包括的噪声的补偿信号；以及利用补偿信号去除麦克风信号中所包括的噪声。
通过下面结合附图进行的公开了本发明的示例性实施例的详细描述，对于本领域技术人员而言，本发明的其它方面、优点和显著特征将会变得清楚。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本发明的特定示例性实施例的以上和其它方面、特征和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是示出根据本发明示例性实施例的去除麦克风噪声的方法的流程图；
图2是示出根据本发明示例性实施例的便携式终端的结构的框图；
图3是示出根据本发明第一示例性实施例的控制器的结构的框图；
图4是示出根据本发明示例性实施例的用于去除麦克风噪声的控制器的结构的框图；
图5是示出根据本发明第二示例性实施例的控制器的结构的框图；
图6是示出根据本发明示例性实施例的测量在噪声收集电路中引起的噪声的结果的曲线图；
图7是示出根据本发明示例性实施例的测量在麦克风信号线中引起的噪声的结果的曲线图；
图8是根据本发明示例性实施例的在噪声收集电路中引起的噪声的记录的波形图；
图9是根据本发明示例性实施例的在麦克风信号线中引起的噪声的记录的波形图；
图10是示出根据本发明示例性实施例的使与噪声收集电路关联的记录的噪声标准化的结果的示图；
图11是示出根据本发明示例性实施例的使与麦克风信号线关联的记录的噪声标准化的结果的示图；
图12是示出根据本发明示例性实施例的用于产生补偿信号的缩放信号的波形图；
图13是示出根据本发明示例性实施例的用于产生补偿信号的缩放信号的反转的信号的波形图；
图14是示出根据本发明示例性实施例的通过麦克风信号和补偿信号之和实现的噪声去除的示图；和
图15是根据本发明示例性实施例的去除了噪声的信号和原始信号的谱分析结果。
在全部附图中，应该注意的是，相似的标号用于描述相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供下面参照附图进行的描述以帮助对如权利要求及其等同物所定义的本发明的示例性实施例的全面理解。它包括各种特定细节以帮助这种理解，但这些特定细节应该被视为仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将会意识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，能够做出这里描述的实施例的各种变化和修改。另外，为了清楚和简洁，可省略公知功能和构造的描述。
在下面的描述和权利要求中使用的术语和词语不限于文献含义，而是仅由发明人用来实现本发明的清楚而一致的理解。因此，对于本领域技术人员而言清楚的是，提供下面的本发明的示例性实施例的描述仅用于说明目的，而非用于限制如所附权利要求及其等同物所定义的本发明的目的。
应该理解，单数形式包括复数所指对象，除非上下文清楚地另外规定。因此，例如，对“部件表面”的提及包括对一个或多个这种表面的提及。
图1是示出根据本发明示例性实施例的去除麦克风噪声的方法的流程图。
参照图1，便携式终端的控制器在步骤101控制提供给使用从电源提供的功率的便携式终端的各构造的功率，并基于提供的功率支持便携式终端的各构造的操作。
控制器可在步骤103确定是否产生了用于激活通信功能的信号。当未产生用于激活通信功能的信号时，控制器可在步骤105执行与输入信号对应的用户功能。例如，控制器可支持与输入信号对应的文件搜索功能、文件播放功能、广播接收功能、消息创建功能等。
相反地，当在步骤103产生了用于激活通信功能的信号时，控制器可激活并控制射频(RF)通信单元以与另一终端形成用于支持通话功能的通信信道。这里，RF通信单元可通过时分多址(TDMA)方案的通信模块构成。在TDMA方案的情况下，在具有恒定频率(例如，217MHz)的时间段的信号的发送期间发生电压降落。这种电压降落可在与RF通信单元相邻的便携式终端的内部电路中起到噪声的作用。更具体地讲，当麦克风信号线布置为与电力线相邻时，电压降落起到显著的噪声的作用。结果，当TDMA方案的通信模块被激活以发送信号时，发射的信号影响相邻的麦克风信号线的接地端子或信号线自身从而引起干扰。对于每个发送/接收的频带、对于麦克风的信号线的每个布置位置以及根据信号发送电平，可不同地发生由TDMA通信模块引起的干扰。同时，当形成通信信道时，控制器可以以这种方式进行控制，即麦克风被激活以收集音频信号并且扬声器被激活以输出接收的音频信号。
控制器在步骤107收集在麦克风信号线中引起的噪声。为此，便携式终端包括位于连接在麦克风和控制器之间的麦克风信号线的相邻区域的噪声收集电路。噪声收集电路布置在与麦克风信号线相邻的区域，并收集与在麦克风信号线中引起的噪声相似的噪声。因此，控制器可通过噪声收集电路收集与在麦克风信号线中引起的噪声相同或相似的噪声。
控制器可在步骤109控制产生与收集的噪声信号对应的补偿信号。例如，控制器可产生相位与收集的噪声的相位相反的补偿信号或者相位与收集的噪声的相位相反并具有与收集的噪声或麦克风信号的恒定部分的尺度相似的尺度的补偿信号。控制器可产生能够去除收集的噪声信号的预定模式的补偿信号。当产生补偿信号时，控制器可在步骤111使用产生的补偿信号去除噪声。例如，控制器可以将具有相反的相位的补偿信号与噪声组合以去除噪声。为此，控制器可包括补偿器，补偿器产生具有与收集的噪声信号的相位相反的相位的补偿信号并将补偿信号与噪声组合。控制器可使用预定模式的补偿信号去除噪声的一部分。为此，控制器可包括产生用于去除噪声信号的补偿信号或预定模式的补偿信号的信号处理器以执行用于去除噪声信号的信号处理。同时，控制器可进行控制，从而处理去除了噪声的麦克风信号并且通过RF通信单元把处理的麦克风信号发送给另一便携式终端。
控制器在步骤113确定是否产生了用于结束通话功能的信号。当未产生结束信号时，流程返回到步骤107，并且可重复前面的过程。或者，如果产生了结束信号，则控制器返回到普通功能。通过前面的重复的过程，控制器可实时地产生与在麦克风中引起的噪声对应的补偿信号，并使用产生的补偿信号合适地去除噪声。或者，如果在步骤113确定产生了结束信号，则控制器返回到待机或其它功能。
如上所示，通过有效地去除在RF通信单元的操作期间发生的麦克风噪声去除麦克风噪声的示例性方法可提高便携式终端的声音质量。
前面的示例性实施例已经示出了用于去除麦克风噪声的方法。以下，将参照附图描述用于去除麦克风噪声的便携式终端的示例性结构。
图2是示出根据本发明示例性实施例的便携式终端的结构的框图。图3是示出根据本发明第一示例性实施例的控制器的结构的框图。
参照图2，便携式终端100可包括RF通信单元110、输入单元120、麦克风MIC、扬声器SPK、噪声收集电路131、显示单元140、存储器150和控制器160。
便携式终端100使用布置在与麦克风相邻的区域的噪声收集电路131收集与在麦克风中引起的噪声相似或相同的噪声，并产生与收集的噪声对应的补偿信号。便携式终端100可使用产生的补偿信号消除在麦克风中引起的噪声，处理去除了噪声的音频信号，并通过RF通信单元110把处理的音频信号发送给另一终端。因此，便携式终端100可有效地去除根据RF通信单元110的操作发生的在麦克风中引起的噪声以提高音频质量。以下，将描述麦克风噪声去除过程中的示例性操作和由便携式终端的各结构元件执行的本发明的基本操作。
RF通信单元110通过网络装置与另一终端形成通信信道。可利用根据各种通信方案中的至少一种方案的通信模块构成RF通信单元110以利用网络装置形成通信信道。例如，RF通信单元110可通过支持诸如宽带码分多址(WCDMA)和正交频分多址(OFDMA)方案的各种通信方案的各种通信模块中的至少一种通信模块以及支持诸如码分多址(CDMA)和全球移动通信系统(GSM)的通信方案的通信模块构成。更具体地讲，RF通信单元110可通过支持时分多址(TDMA)通信方案的通信模块构成。当通信功能被激活时，RF通信单元110可以被激活，与另一终端形成通信信道，把由麦克风收集的音频信号发送给另一终端，并把从另一终端提供的音频信号传送给控制器160。更具体地讲，当RF通信单元110被激活以支持通话功能时，麦克风和扬声器可以被自动激活。
输入单元120可根据用户请求产生用于激活RF通信单元110的输入信号、用于设置麦克风噪声消除模式的输入信号和用于结束基于RF通信单元110的功能的输入信号。输入单元120可根据用户的控制产生前述输入信号并把该输入信号传送给控制器160。这里，当便携式终端100被制造为具有全触摸屏时，输入单元120可通过侧键或单独的热键构成，或者由显示在便携式终端100的触摸屏上的键映射替代。输入单元120可包括用于接收数字或字符信息的输入以及用于设置各种功能的多个输入键和功能键。功能键可包括箭头键、侧键和设置用于执行特定功能的热键。
扬声器输出在便携式终端100的功能操作过程期间产生的各种音频信号。当RF通信单元110被激活以支持通话功能时，扬声器可输出发送/接收的音频信号。
麦克风可根据对便携式终端100的音频信号收集功能的请求而被激活，可收集周围的音频信号，并且可把收集的音频信号传送给控制器160。更具体地讲，当RF通信单元110被激活时，麦克风可在控制器160的控制下被激活以收集用户的语音信号。麦克风可以被制造为模块并布置在便携式终端100。另外，为了操作布置的麦克风，麦克风信号线132布置在麦克风和控制器160之间。麦克风信号线132把麦克风连接到控制器160，并且可以根据便携式终端100的设计形式或设计者的设计意图而在长度、厚度和布置位置方面改变。可以以如图3中所示的形式提供麦克风信号线132。如果具有正电极端子P和负电极端子N的麦克风布置在便携式终端100的一侧，则控制器160的第一麦克风输入端子MIC_P和第二麦克风输入端子MIC_N(P电极端子P和N电极端子N)与麦克风信号线M1和M2连接。在这种情况下，麦克风信号线M1和M2包括连接第一麦克风输入端子MIC_P与P电极端子P的第一麦克风信号线M1和连接第二麦克风输入端子MIC_N与N电极端子N的第二麦克风输入端子M2，第二麦克风信号线M2与第一麦克风信号线M1分隔开预定距离。这里，在RF通信单元110被激活的同时，可能在麦克风信号线M1和M2中引起来自RF通信单元110的噪声。
噪声收集电路131布置在与麦克风信号线M1和M2以及麦克风相邻的区域，并收集与在麦克风信号线M1和M2中引起的噪声信号相似或相同的噪声信号。噪声收集电路131可布置在与麦克风信号线M1和M2相邻的区域，并且可通过具有与麦克风的阻抗相似的阻抗的元件构成。也就是说，如图3中所示，噪声收集电路131可包括：噪声收集信号线L，布置为平行于麦克风信号线M1和M2；和电阻器R，连接到噪声收集信号线L1的末端。这里，电阻器R的大小可对应于麦克风的物理特性，即与其阻抗相似的特性。另外，噪声收集信号线L可具有与麦克风信号线M1和M2的长度和厚度相似的长度和厚度。更具体地讲，噪声收集信号线L可布置在第一麦克风信号线M1和第二麦克风信号线M2之间。在示例性实现方式中，噪声收集信号线L可布置在第一麦克风信号线M1和第二麦克风信号线M2之间的间隔中心。因此，可以在噪声收集信号线L中引起与在第一麦克风信号线M1和第二麦克风信号线M2中引起的RF通信单元110的噪声相同或相似的噪声。在噪声收集电路131中引起的噪声可通过控制器160的噪声输入端子MIC_NO被提供给控制器160。
显示单元140显示由用户输入的信息或者提供给用户的信息以及便携式终端100的各种菜单。也就是说，显示单元140可根据便携式终端100的使用提供各种屏幕，例如空闲屏幕、菜单屏幕、消息创建屏幕、通话屏幕、便携式终端关机屏幕、便携式终端启动屏幕等。显示单元140可以以平板显示器(诸如，液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED))的形式构成。可根据制造形式通过包括显示面板和触摸面板的结构制造显示单元140。同时，显示单元可输出关于麦克风噪声去除模式的设置的显示。例如，在设置麦克风噪声去除模式以使得当激活特定用户功能时激活RF通信单元110的情况下，显示单元140可根据麦克风噪声去除模式的设置在屏幕的一侧输出用于设置麦克风噪声去除模式的图标或指示符。可根据麦克风噪声去除模式的失效的指令从屏幕去除用于设置麦克风噪声去除模式的图标或指示符。
存储器150存储将要在显示单元140输出的屏幕图像以及功能操作所需的应用程序。另外，当显示单元140通过触摸屏构成时，存储器150可存储键映射或菜单映射和用于操作触摸屏的触摸锁定部分释放区域。这里，键映射或菜单映射可具有各种形式中的任何形式。也就是说，键映射可具有键盘映射、3×4键映射、QWERTY键映射或者用于控制当前激活的应用程序的操作的控制键映射。另外，菜单映射可变为用于控制当前激活的应用程序的操作的菜单映射。存储器150可主要包括程序区域和数据区域。
程序区域可存储用于启动便携式终端100以及用于操作前述结构元件的操作系统(OS)和用于支持各种用户功能(例如，用于支持便携式终端100的通话功能的用户功能、用于访问互联网服务器的网络浏览器、用于播放源声音的MP3用户功能、用于播放照片的图像输出功能、运动图像播放功能等)的应用程序。更具体地讲，程序区域可存储用于操作基于RF通信单元110的通话功能的程序。当操作通话功能时，程序区域可存储为了去除麦克风噪声而选择性地激活的麦克风噪声去除程序。麦克风噪声去除程序可包括麦克风噪声收集程序、与麦克风噪声对应的补偿信号产生程序和用于利用补偿信号去除噪声的去除程序。麦克风噪声收集程序是用于收集在噪声收集电路131中引起的噪声信号的程序，并且补偿信号产生程序是用于产生能够去除在麦克风信号中引起的噪声信号的预定模式的补偿信号、用于使收集的噪声信号的相位反转以及用于选择性地校正尺度以产生补偿信号的程序。去除程序可变为这样的程序：在具有噪声信号的麦克风信号中提供相位反转的补偿信号以去除麦克风信号的噪声分量，或者把预定模式的补偿信号提供给麦克风信号以去除噪声信号的预定部分。这里，当用于去除麦克风噪声的构造通过硬件构成时，可省略麦克风噪声去除程序。以下将更详细地对此进行描述。
数据区域存储根据便携式终端100的使用产生的数据。数据区域可存储电话簿数据以及根据小工具（widget）功能的至少一个图标和各种内容。更具体地讲，数据区域可临时存储由麦克风噪声去除程序产生的补偿信号，并且可以在用于去除噪声的过程中提供存储的补偿信号。
控制器160控制提供给各元件的功率以执行各元件的初始化过程。另外，控制器160可控制便携式终端100的各结构元件，从而执行用于去除麦克风噪声的过程。更详细地讲，如果产生来自输入单元120或触摸屏功能的显示单元140的用于执行通话功能的输入信号，则控制器160可基于用于支持通话功能的RF通信单元110控制通信信道的形成。同时，控制器160可控制用于收集音频信号的麦克风被激活。在这种情况下，控制器160可在恒定条件(例如，当RF通信单元110被激活时或者默认)控制用于从由将要激活的麦克风收集的音频信号去除噪声信号的麦克风噪声去除模式。这里，当由前面布置的电路去除麦克风噪声时，控制器160可在未设置麦克风噪声去除模式的情况下默认去除由麦克风收集的音频信号的噪声。
控制器160可从与麦克风相邻地布置的噪声收集电路131收集噪声信号，并基于收集的噪声信号产生用于去除麦克风信号中所包括的噪声的补偿信号。在这种情况下，控制器160可使由噪声收集电路131收集的噪声信号的相位反转以产生补偿信号。另外，控制器160可利用恒定比例执行由噪声收集电路131收集的噪声信号的缩放，并通过执行相位反转产生补偿信号。如上所示，控制器160可产生与噪声信号对应的先前定义的恒定模式的补偿信号。
如果产生补偿信号，则控制器160进行控制，从而产生的补偿信号被应用于由麦克风收集的音频信号以去除噪声信号。另外，控制器160可处理去除了噪声的音频信号，并进行控制以使处理的结果通过RF通信单元110被发送给另一终端。
如前面所示，控制器160使用噪声收集电路131收集与麦克风中的噪声相似的噪声，产生用于去除对应噪声的补偿信号，并基于补偿信号去除在麦克风中引起的噪声。另外，控制器160可设置有用于处理补偿信号的产生的信号处理器，并通过用于产生单独的补偿信号的元件布置去除麦克风噪声。将参照附图更详细地对此进行解释。
图4是示出根据本发明示例性实施例的用于去除麦克风噪声的控制器的结构的框图。
参照图4，控制器160包括信号处理器161。可构造具有上述结构的控制器160，从而由噪声收集电路131收集的噪声被提供给信号处理器161并且在麦克风信号线M1和M2中引起的噪声被传送给信号处理器161。
信号处理器161基于从噪声收集电路131提供的噪声产生补偿信号。在这个过程中，信号处理器161可利用恒定比例调整从噪声收集电路131提供的噪声的增益(例如，对噪声进行缩放)并使相位反转以产生补偿信号。可以在对通过麦克风信号线M1和M2提供的麦克风信号的恒定部分进行采样之后使用采样部分的信号幅度作为基准确定缩放比例，或者可以通过各种实验利用恒定比例预先确定缩放比例。因为通信环境根据终端的位置和使用的形式在任何时间改变，所以可以按恒定周期或者实时地重复缩放应用。应用的缩放比例可以相同或者可以变化。
另外，信号处理器161可在没有单独的缩放过程的情况下使接收的噪声的相位反转以产生补偿信号。为此，可设置噪声收集电路131以收集与在麦克风信号线M1和M2中引起的噪声相似的噪声。另外，信号处理器161可从存储器150读出与由噪声收集电路131收集的噪声对应的多个补偿信号采样之中的一个补偿信号，并使用读取的补偿信号作为当前收集的噪声的补偿信号。为了使用补偿信号采样，每次产生与从噪声收集电路131提供的噪声对应的补偿信号时，信号处理器161可以把对应的补偿信号存储在存储器150中作为补偿信号采样。如果噪声信号被传送给噪声收集电路131，则信号处理器161可参照来自存储器150的与噪声信号对应的补偿信号。
如果提供了补偿信号，则信号处理器161把补偿信号应用于从麦克风信号线M1和M2提供的麦克风信号以去除麦克风信号中所包括的噪声信号。例如，信号处理器161使用加法器把补偿信号与麦克风信号相加以去除麦克风信号的噪声分量。可以按照一定形式处理去除了噪声分量的麦克风信号以通过RF通信单元110把该麦克风信号发送给另一终端。
如前面所示，根据本发明第一示例性实施例的用于去除麦克风噪声的控制器160使用信号处理器161提供用于去除由噪声收集电路131收集的噪声的补偿信号，并基于补偿信号去除麦克风信号的噪声分量以提高由麦克风收集的音频信号的质量而不必布置单独的电路。这里，信号处理器161可根据用户请求设置麦克风噪声去除模式，并且可以根据模式设置的存在或者减小功耗而不支持单独的用于去除麦克风噪声的去除功能。例如，当剩余电池容量小于预定值时，信号处理器161可自动把麦克风噪声去除模式转换为无效状态以抑制功耗。另外，在剩余电池容量等于或大于所述预定值的情况下，信号处理器161可自动地或者根据用户确认进行控制，从而自动地或者在弹出显示之后根据用户选择激活麦克风噪声去除模式。
图5是示出根据本发明第二示例性实施例的控制器的结构的框图。
参照图5，控制器160可包括：补偿器163，连接到噪声收集电路131和麦克风信号线M1和M2(显示为132)；和数字信号处理器(DSP)161，连接到补偿器163。
这里，噪声收集电路131布置在麦克风信号线M1和M2的相邻区域。可以以具有有着与麦克风信号线M1和M2的厚度和长度相似的厚度和长度的信号线和有着与麦克风的阻抗相似的阻抗的电阻器的形式提供噪声收集电路131。因为噪声收集电路131布置在麦克风信号线M1和M2的相邻区域，所以可以以与噪声收集电路131相同的方式引起在麦克风信号线M1和M2中引起的噪声。在麦克风信号线M1和M2中引起的噪声与由麦克风收集的音频信号一起被提供给补偿器163的第一输入端子(+)。此外，在噪声收集电路131中引起的噪声被提供给补偿器163的第二输入端子(-)。
补偿器163具有第一输入端子(+)和第二输入端子(-)，对输入到第一输入端子(+)的信号和输入到第二输入端子(-)的信号求和，并把求和结果提供给信号处理器161。补偿器163可以以OP-AMP（运算放大器）的形式实现，并且基准电压可以根据设计者的意图被提供给补偿器163。更具体地讲，补偿器163使输入到第二输入端子(-)的输入信号的相位反转，并对反转的信号和输入到第一输入端子(+)的信号求和。另外，补偿器163可以把输入到第一输入端子(+)的信号和输入到第二输入端子(-)的信号的反转信号的求和结果传送给信号处理器161。结果，补偿器163可以使从噪声收集电路131提供的信号的相位反转，对反转的信号和麦克风信号求和，并把求和结果提供给信号处理器161。因此，具有与在麦克风信号线M1和M2中引起的噪声信号的形式相似的形式的噪声收集电路131的噪声信号的相位被反转，并且反转的信号与麦克风信号求和以去除麦克风信号中所包括的噪声。
信号处理器161可以以能够通过RF通信单元110发送给另一终端的形式处理从补偿器163提供的信号。信号处理器161可以把处理信号结果传送给RF通信单元110。
如前面所示，在支持麦克风噪声的去除的控制器160中，通过硬件提供补偿器163，从而减小信号处理器161的负荷并且快速地补偿噪声，由此提高由麦克风收集的音频信号的语音质量。在补偿器163形式的用于去除麦克风噪声的控制器160中，噪声收集电路131可连接到补偿器163，而不管存在设置单独的麦克风噪声去除模式以提供麦克风噪声去除功能。
图6至图15是示出根据本发明示例性实施例的基于便携式终端的关于噪声的去除的实验结果的示图。
图6是示出根据本发明示例性实施例的测量在噪声收集电路中引起的噪声的结果的曲线图。图7是示出根据本发明示例性实施例的测量在麦克风信号线中引起的噪声的结果的曲线图。
参照图6和7，在噪声收集电路131中引起的TDMA噪声为大约-58dB，并且在麦克风MIC中引起的噪声为大约-47dB。
图8是根据本发明示例性实施例的在噪声收集电路中引起的噪声的记录的波形图。更具体地讲，图8示出用于比较波形的在噪声收集电路131中引起的TDMA噪声。图9是根据本发明示例性实施例的在麦克风信号线中引起的噪声的记录的波形图。更具体地讲，图9示出用于比较波形的在麦克风中引起的TDMA噪声。图10是示出根据本发明示例性实施例的使与噪声收集电路关联的记录的噪声标准化的结果的示图。更具体地讲，图10是示出使与噪声收集电路131相关的记录的噪声标准化的结果的示图。图11是示出根据本发明示例性实施例的使与麦克风信号线关联的记录的噪声标准化的结果的示图。更具体地讲，图11示出使与麦克风MIC相关的具有最大-0dB的记录的噪声标准化的结果的示图。图12是示出根据本发明示例性实施例的用于产生补偿信号的缩放信号的波形图。更具体地讲，图12是示出在噪声收集电路131中引起的噪声的原始形式和为了噪声缩放而缩放至-11dB的部分区域。如所示出的，对噪声的一部分缩放，从而较大地形成幅度的一部分。图13是示出根据本发明示例性实施例的用于产生补偿信号的缩放信号的反转的信号的波形图。更具体地讲，图13是示出在图12中使对应信号反转以应用-11dB的缩放信号的相反相位的补偿信号的示图。图14是示出根据本发明示例性实施例的通过麦克风信号和补偿信号之和实现的噪声去除的示图。更具体地讲，图14是示出对具有-11dB并具有反转的相位的缩放的补偿信号和麦克风信号求和以去除麦克风信号中所包括的噪声的过程的示图。如图14中所示，可以理解，通过由补偿信号定义的部分和麦克风信号之间的求和过程去除噪声信号。图15是根据本发明示例性实施例的去除了噪声的信号和原始信号的谱分析结果。如图15中所示，可以理解，与原始麦克风信号相比，去除了噪声的麦克风信号的频率特性改善。
前述便携式终端100可还包括各种另外的模块。例如，当便携式终端100是通信终端时，它可包括未提及的结构元件，诸如用于近场通信的近场通信模块、在便携式终端100的有线通信方案或无线通信方案中交换数据的接口、与互联网通信以执行互联网功能的互联网通信模块、接收和广播数字广播的数字广播模块等。由于结构元件能够根据数字装置的集中趋势而不同地改变，所以不能提供穷尽的列表。然而，便携式终端100可包括与前述结构元件等同的结构元件。另外，便携式终端100可由根据提供的形式的前述布置中的特定构造或另一结构替代。对于本领域技术人员而言，能够容易地理解这一点。
另外，根据本发明示例性实施例的便携式终端100可包括用于通过使用麦克风收集音频信号的任何种类的装置。例如，便携式终端100可包括信息通信装置和多媒体装置，诸如便携式多媒体播放器(PMP)、数字广播播放器、个人数字助手(PDA)、音乐播放器(例如，MP3播放器)、便携式游戏终端、智能电话、笔记本计算机和手提式PC以及与各种通信系统对应的各种移动通信终端。
如上所示，在根据本发明示例性实施例的去除麦克风噪声的方法和支持该方法的便携式终端中，可去除麦克风信号中所包括的噪声以提供极好的通话质量。
尽管已参照本发明的特定示例性实施例显示并描述了本发明，但本领域技术人员将会理解，在不脱离如所附权利要求及其等同物所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对其做出各种形式和细节上的改变。
Claims (15)
1.一种去除麦克风噪声的方法，该方法包括：
通过连接到麦克风的麦克风信号线收集麦克风信号；
收集在噪声收集电路中引起的噪声信号，噪声收集电路布置在位于麦克风和控制器之间的麦克风信号线的相邻区域；
使用噪声信号产生用于去除麦克风信号中所包括的噪声的补偿信号；以及
利用补偿信号去除麦克风信号中所包括的噪声。
2.如权利要求1所述的方法，其中，补偿信号的产生包括下述步骤之一：
使噪声信号的相位反转以产生补偿信号；以及
在以预定大小缩放噪声信号之后使缩放的噪声信号的相位反转以产生补偿信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中，补偿信号的产生包括：
收集先前存储的用于去除噪声信号的预定模式的补偿信号；以及
确定收集的预定模式的补偿信号作为补偿信号。
4.如权利要求1所述的方法，其中，噪声的去除包括：对具有反转的相位的收集的噪声信号的补偿信号和麦克风信号求和以去除麦克风信号中所包括的噪声。
5.如权利要求1所述的方法，其中，噪声的去除包括：
把收集的噪声信号输入到补偿器的端子；
把麦克风信号输入到补偿器的另一端子；以及
对相位被反转的输入到补偿器的噪声信号和麦克风信号求和以去除噪声信号的噪声。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
当在确定剩余电池容量之后剩余电池容量小于预设值时，使麦克风噪声去除模式失效；以及
当在确定剩余电池容量之后剩余电池容量等于或大于预设值并且麦克风噪声去除模式失效时，激活麦克风噪声去除模式。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于射频通信单元形成通信信道；以及
当形成通话信道时，激活用于去除麦克风噪声的麦克风噪声去除模式。
8.一种支持麦克风噪声的去除的便携式终端，该终端包括：
麦克风，用于收集音频信号；
控制器，用于处理由麦克风收集的音频信号；
麦克风信号线，用于把由麦克风收集的麦克风信号传送给控制器；和
噪声收集电路，布置在麦克风信号线的相邻区域，用于收集与在麦克风信号线中引起的噪声相似的噪声信号并把该噪声信号提供给控制器，
其中，控制器以这种方式进行控制，即基于由噪声收集电路收集的噪声信号去除在麦克风信号线中引起的噪声。
9.如权利要求8所述的便携式终端，其中，所述麦克风信号线包括：
第一麦克风信号线，把麦克风的P端子连接到控制器；和
第二麦克风信号线，把麦克风的N端子连接到控制器。
10.如权利要求9所述的便携式终端，其中，所述噪声收集电路包括：
噪声收集信号线，布置在第一麦克风信号线和第二麦克风信号线之间，并包括连接到控制器的端子；和
电阻器，连接到噪声收集信号线的另一端子并具有与连接到麦克风信号线的麦克风的物理特性相似的物理特性。
11.如权利要求8所述的便携式终端，其中，所述控制器包括：信号处理器，用于基于收集的噪声信号产生补偿信号以及用于基于产生的补偿信号去除麦克风信号中所包括的噪声。
12.如权利要求11所述的便携式终端，其中，所述信号处理器产生以下的至少一种补偿信号：
通过使噪声信号的相位反转产生的补偿信号；
通过以预定大小缩放噪声信号并使缩放的噪声信号的相位反转产生的补偿信号；和
基于先前存储的用于去除噪声信号的预定模式的补偿信号产生的补偿信号。
13.如权利要求8所述的便携式终端，其中，所述控制器进行控制以执行下述处理之一：
确定剩余电池容量，并进行控制，从而当剩余电池容量小于预设值时，使用于去除麦克风噪声的去除模式失效；以及
确定剩余电池容量，并进行控制，从而当剩余电池容量等于或大于预设值并且去除麦克风噪声的去除模式失效时，激活用于去除麦克风噪声的去除模式。
14.如权利要求8所述的便携式终端，还包括支持通信信道的形成的射频通信单元，
其中，控制器进行控制，从而当形成通话信道时，激活用于去除麦克风噪声的麦克风噪声去除模式。
15.如权利要求8所述的便携式终端，其中，所述控制器包括：
补偿器，包括第一输入端子和第二输入端子，麦克风信号输入到第一输入端子，并且收集的噪声信号输入到第二输入端子，补偿器用于使噪声信号的相位反转并且用于对输入的麦克风信号和反转的噪声信号求和；和
信号处理器，用于处理补偿器的输出信号。
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