CN105530391A - 一种改善移动终端免提通话回声的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善移动终端免提通话回声的方法及系统，其中，所述移动终端包括扬声器、主麦克风和辅助麦克风，所述主麦克风到所述扬声器的距离较所述辅助麦克风到所述扬声器的距离小；所述方法包括：在免提通话时，使用辅助麦克风获取外界声音。辅助麦克风离扬声器的距离较远，有效的改善了回声。

Description

一种改善移动终端免提通话回声的方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种改善移动终端免提通话回声的方法及系统。

背景技术

在功能模块越来越多、体积越来越小的发展趋势中，手机堆叠空间越来越紧张。目前手机PCB布局，在顶部空间非常拥挤，大体积扬声器必须放置在手机底部。

同时，为了确保手机正常拾取用户语音和消除环境噪声，手机设计上采用双麦克风消噪设计。双麦克风消噪算法要求：主麦克风和辅助麦克风的信噪比要有明显差异，差异越大，越有利于消噪效果。因此，主麦克风被放置于手机底部，尽量靠近人嘴，用于手持模式拾取语音；辅助麦克风放置于手机顶部，用于拾取环境噪声。

这样布局设计，对手机的免提通话质量是严峻的考验：免提通话要求大的外放音量，但是扬声器和主麦克风距离过于靠近，对方的语音被扬声器播出后，被本机主麦克风拾取并发送至对方，将导致严重的回声问题。所述回声，指的是通话过程中，对方的语音被扬声器播出后，被本机麦克风拾取并发送至对方，在对方手机里能听到其自身的声音，此声音即为回声，这种情况在免提通话时最为严重。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种改善移动终端免提通话回声的方法及系统，以改善免提通话时的回声。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种改善移动终端免提通话回声的方法，所述移动终端包括扬声器、主麦克风和辅助麦克风，所述主麦克风到所述扬声器的距离较所述辅助麦克风到所述扬声器的距离小；所述方法包括：

A、在免提通话时，使用辅助麦克风获取外界声音。

所述的改善移动终端免提通话回声的方法中，所述步骤A还包括：在手持通话时，使用主麦克风获取外界声音。

所述的改善移动终端免提通话回声的方法中，所述外界声音包括用户语音和环境噪声。

所述的改善移动终端免提通话回声的方法中，所述步骤A具体包括：

在免提通话时，使用辅助麦克风获取外界声音，使用主麦克风获取环境噪声；根据辅助麦克风获取的外界声音以及主麦克风获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音；

在手持通话时，使用主麦克风获取外界声音，使用辅助麦克风获取环境噪声；根据主麦克风获取的外界声音以及辅助麦克风获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音。

所述的改善移动终端免提通话回声的方法中，所述主麦克风设置在所述移动终端的底部，所述辅助麦克风设置在所述移动终端的顶部。

一种改善移动终端免提通话回声的系统，包括扬声器、主麦克风和辅助麦克风，所述主麦克风到所述扬声器的距离较所述辅助麦克风到所述扬声器的距离小；所述辅助麦克风用于在免提通话时获取外界声音。

所述的改善移动终端免提通话回声的系统中，所述主麦克风用于在手持通话时获取外界声音。

所述的改善移动终端免提通话回声的系统中，所述外界声音包括用户语音和环境噪声。

所述的改善移动终端免提通话回声的系统中，所述改善移动终端免提通话回声的系统还包括消噪模块；

所述主麦克风还用于，在免提通话时，获取环境噪声；

所述辅助麦克风还用于，在手持通话时，获取环境噪声；

所述消噪模块，用于根据辅助麦克风获取的外界声音以及主麦克风获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音；用于根据主麦克风获取的外界声音以及辅助麦克风获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音。

所述的改善移动终端免提通话回声的系统中，所述主麦克风设置在所述移动终端的底部，所述辅助麦克风设置在所述移动终端的顶部。

相较于现有技术，本发明提供的改善移动终端免提通话回声的方法及系统，其中，所述移动终端包括扬声器、主麦克风和辅助麦克风，所述主麦克风到所述扬声器的距离较所述辅助麦克风到所述扬声器的距离小；所述方法包括：在免提通话时，使用辅助麦克风获取外界声音。辅助麦克风离扬声器的距离较远，有效的改善了回声。

附图说明

图1为本发明提供的改善移动终端免提通话回声的方法中，移动终端的结构图。

图2为本发明提供的改善移动终端免提通话回声的方法的流程图。

图3为现有的移动终端在免提通话中主麦克风和辅助麦克风语音处理过程示意图。

图4为本发明提供的改善移动终端免提通话回声的方法中，在免提通话中主麦克风和辅助麦克风语音处理过程示意图。

图5为本发明提供的改善移动终端免提通话回声的系统的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种改善移动终端免提通话回声的方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供的改善移动终端免提通话回声的方法，所述移动终端包括扬声器30、主麦克风10、辅助麦克风20和屏幕40，所述主麦克风10到所述扬声器30的距离较所述辅助麦克风20到所述扬声器30的距离小。所述方法包括步骤：S10、在免提通话时，使用辅助麦克风20获取外界声音。辅助麦克风20离扬声器30的距离较远，有效的改善了回声。可能有的移动终端存在多个扬声器，本发明中的所述扬声器30指的是免提通话时，播放对方语音的扬声器。

所述移动终端包括手机、平板电脑等能够实现语音通讯的电子设备。

在通话过程中，对方的语音被本机接收，由发声器件（免提时为扬声器30）播出后，被本机麦克风拾取并发送至对方，在对方手机里能听到其自身的声音，此声音即为回声。回声的大小和扬声器30与麦克风的声学隔离情况有关。在自由场中，距离点声源r1和r2的两点声压差有如下关系：

，公式1。

其中，为点r2处的声压，为点r1处的声压。可见，麦克风距离发声器件越远，回声改善效果越明显。

图1中，主麦克风10到扬声器30的距离为L1，辅助麦克风20到扬声器30的距离为L2。则，扬声器30发声时，辅助麦克风20的声压与主麦克风10的声压的差值为：

，公式2。

本实施例中，采用双麦克风设计方案，所述主麦克风10设置在所述移动终端的底部，所述辅助麦克风20设置在所述移动终端的顶部。具体的，所述顶部的辅助麦克风20与底部的主麦克风10对称设置在所述移动终端上。

所述扬声器30与辅助麦克风20尽可能远的设置，具体的，所述辅助麦克风20设置在所述屏幕40的上端，所述扬声器30设置在所述屏幕40的下端，所述辅助麦克风20与所述扬声器30在所述屏幕40的对角线上，所述对角线并非严格意义上的对角线，只需近似对角即可，以尽可能拉开辅助麦克风20与扬声器30之间的距离。所述移动终端以常见的5寸手机为例，主麦克风10与扬声器30的距离L1约为2cm（以2cm计算）,辅助麦克风20与扬声器30的距离L2约为12cm（以12cm计算），利用上述公式2即可计算出，回声在辅助麦克风20处比主麦克风10处声压级小15.56dB，换而言之，辅助麦克风20的声压与主麦克风10的声压的差值为：

dB。由此可知，采用辅助麦克风20获取外界声音，较传统的采用主麦克风10获取外界声音的方法，能明显防止回声干扰。

进一步的，所述步骤S10还包括：在手持通话时，使用主麦克风10获取外界声音。手机通话包括免提通话、手持通话、普通耳机通话、蓝牙耳机通话等模式。手持通话，即，用户手持手机放在耳边进行通话；换而言之，在用户手持手机放在耳边进行通话时，使用主麦克风10获取外界声音。由于主麦克风10与用户的发声器官距离较辅助麦克风20近，而手持通话本身的回声就极其微弱，故这样设置可以保障手持通话模式时的通话质量。

所述外界声音包括用户语音和环境噪声，而用户语音是需要传递给对方的，环境噪声需尽可能的过滤掉。

请参阅图2，所述步骤S10具体包括：

在免提通话时，使用辅助麦克风20获取外界声音，使用主麦克风10获取环境噪声；根据辅助麦克风20获取的外界声音以及主麦克风10获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音。所述主麦克风10获取环境噪声，并非是指主麦克风10只获取环境噪声，而是指在免提通话时主麦克风10获取的外界声音中，环境噪声（如回声）占多数，目的是为了得到环境噪声。移动终端在获取了外界声音和环境噪声后，只需将外界声音中与环境噪声近似的音频滤掉即可获得用户语音，消除了环境中的噪声。

在手持通话时，使用主麦克风10获取外界声音，使用辅助麦克风20获取环境噪声；根据主麦克风10获取的外界声音以及辅助麦克风20获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音。所述辅助麦克风20获取环境噪声，并非是指辅助麦克风20只获取环境噪声，而是指在手持通话时辅助麦克风20获取的外界声音中，环境噪声（如车鸣声、餐馆嘈杂的声音等）占多数，目的是为了得到环境噪声。移动终端在获取了外界声音和环境噪声后，只需将外界声音中与环境噪声近似的音频滤掉即可获得用户语音，消除了环境中的噪声。

传统的具有双麦克风降噪功能的手机在免提通话中，如图3所示，主麦克风和辅助麦克风在硬件电路上是完全对称的，图3中，消噪模块50的第一可编程增益放大器510与第二可编程增益放大器550相同，第一模拟/数字转换器520与第二模拟/数字转换器560相同，第一数字模块530与第二数字模块570相同。软件将主麦克风设置为担当拾取用户语音和环境噪声的角色，将辅助麦克风设置为担当拾取环境噪声的角色，此时拾取用户语音的主麦克风距离扬声器较近，容易产生较大的回声。

本发明提供的改善移动终端免提通话回声的方法，在免提通话中，如图4所示，硬件电路和传统的手机的免提通话硬件是一模一样的，即主麦克风和辅助麦克风在硬件电路上也是完全对称的。不同的是，软件将辅助麦克风设置为担当拾取用户语音和环境噪声的角色，将主麦克风设置为担当拾取环境噪声的角色，此时拾取用户语音的辅助麦克风距离扬声器较远，回声影响小很多。

可见，本发明提供的方法并不需要改变常见的声学结构设计和硬件电路，只需要在软件上做一个简单的配置，将主辅麦克风的角色互换就能轻易实现本方案，实现难度低、成本低。

由此可知，本发明提供的方法通过使用辅助麦克风代替主麦克风拾取用户语音来改善免提通话时的回声，即增加了扬声器和拾取用户语音的麦克风间的距离来改善回声问题，从回声源头改善回声问题。

基于上述实施例，本发明还提供一种改善移动终端免提通话回声的系统，请参阅图1和图5，所述改善移动终端免提通话回声的系统包括扬声器30、主麦克风10、辅助麦克风20、屏幕40和消噪模块50。所述主麦克风10到所述扬声器30的距离较所述辅助麦克风20到所述扬声器30的距离小；所述辅助麦克风20用于在免提通话时获取外界声音。辅助麦克风20离扬声器30的距离较远，有效的改善了回声。可能有的移动终端存在多个扬声器，本发明中的所述扬声器30指的是免提通话时，播放对方语音的扬声器。

所述移动终端包括手机、平板电脑等能够实现语音通讯的电子设备。

在通话过程中，对方的语音被本机接收，由发声器件（免提时为扬声器30）播出后，被本机麦克风拾取并发送至对方，在对方手机里能听到其自身的声音，此声音即为回声。回声的大小和扬声器30与麦克风的声学隔离情况有关。在自由场中，距离点声源r1和r2的两点声压差有如下关系：

，公式3。

其中，为点r2处的声压，为点r1处的声压。可见，麦克风距离发声器件越远，回声改善效果越明显。

图1中，主麦克风10到扬声器30的距离为L1，辅助麦克风20到扬声器30的距离为L2。则，扬声器30发声时，辅助麦克风20的声压与主麦克风10的声压的差值为：

，公式4

本实施例中，采用双麦克风设计方案，所述主麦克风10设置在所述移动终端的底部，所述辅助麦克风20设置在所述移动终端的顶部。具体的，所述顶部的辅助麦克风20与底部的主麦克风10对称设置在所述移动终端上。

所述扬声器30与辅助麦克风20尽可能远的设置，具体的，所述辅助麦克风20设置在所述屏幕40的上端，所述扬声器30设置在所述屏幕40的下端，所述辅助麦克风20与所述扬声器30在所述屏幕40的对角线上，所述对角线并非严格意义上的对角线，只需近似对角即可，以尽可能拉开辅助麦克风20与扬声器30之间的距离。所述移动终端以常见的5寸手机为例，主麦克风10与扬声器30的距离L1约为2cm（以2cm计算）,辅助麦克风20与扬声器30的距离L2约为12cm（以12cm计算），利用上述公式4即可计算出，回声在辅助麦克风20处比主麦克风10处声压级小15.56dB，换而言之，辅助麦克风20的声压与主麦克风10的声压的差值为：

dB。由此可知，采用辅助麦克风20获取外界声音，较传统的采用主麦克风10获取外界声音的方法，能明显防止回声干扰。

进一步的，所述主麦克风10用于在手持通话时获取外界声音。换而言之，所述主麦克风10用于在手持通话时获取外界声音。由于主麦克风10与用户的发声器官距离较辅助麦克风20近，而手持通话本身的回声就极其微弱，故这样设置可以保障手持通话模式时的通话质量。

所述外界声音包括用户语音和环境噪声，而用户语音是需要传递给对方的，环境噪声需尽可能的过滤掉。

具体的，所述主麦克风10用于，在免提通话时，获取环境噪声；在手持通话时，获取外界声音。

所述辅助麦克风20用于，在免提通话时，获取外界声音；在手持通话时，获取环境噪声。

所述消噪模块50，用于根据辅助麦克风20获取的外界声音以及主麦克风10获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音；用于根据主麦克风10获取的外界声音以及辅助麦克风20获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音。

所述主麦克风10获取环境噪声，并非是指主麦克风10只获取环境噪声，而是指在免提通话时主麦克风10获取的外界声音中，环境噪声（如回声）占多数，目的是为了得到环境噪声。所述消噪模块50在获取了外界声音和环境噪声后，只需将外界声音中与环境噪声近似的音频滤掉即可获得用户语音，消除了环境中的噪声。

所述辅助麦克风20获取环境噪声，并非是指辅助麦克风20只获取环境噪声，而是指在免提通话时辅助麦克风20获取的外界声音中，环境噪声（如回声）占多数，目的是为了得到环境噪声。所述消噪模块50在获取了外界声音和环境噪声后，只需将外界声音中与环境噪声近似的音频滤掉即可获得用户语音，消除了环境中的噪声。

具体的，所述消噪模块50包括第一可编程增益放大器510、第一模拟/数字转换器520、第一数字模块530、消噪单元540、第二可编程增益放大器550、第二模拟/数字转换器560和第二数字模块570。其中，第一可编程增益放大器510与第二可编程增益放大器550相同，第一模拟/数字转换器520与第二模拟/数字转换器560相同，第一数字模块530与第二数字模块570相同。换而言之，所述主麦克风10和辅助麦克风20在硬件电路上是完全对称的。

所述第一可编程增益放大器510与第二可编程增益放大器550，是一种通用性很强的放大器，其放大倍数可以根据需要用程序进行控制。采用这种放大器，可通过程序调节放大倍数，是A/D转换器满量程信号达到均一化，大大提高测量精度。

所述第一模拟/数字转换器520与第二模拟/数字转换器560，用于将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号。

所述第一数字模块530与第二数字模块570，用于对数字信号进行相关处理，如滤波等。

所述消噪单元540，用于根据第一数字模块530和第二数字模块570输出的声音信号，将与环境噪声对应的声音信号滤除，得到与用户语音对应的声音信号，实现了降噪功能。

由此可知，在传统手机的免提通话中，如图3所示，主麦克风和辅助麦克风在硬件电路上是完全对称的，软件将主麦克风设置为担当拾取用户语音和环境噪声的角色，将辅助麦克风设置为担当拾取环境噪声的角色，此时拾取用户语音的主麦克风距离扬声器较近，容易产生较大的回声。

本发明提供的改善移动终端免提通话回声的系统，在免提通话中，如图4所示，硬件电路和目前免提通话硬件是一模一样的，即主麦克风和辅助麦克风在硬件电路上也是完全对称的。不同的是，软件将辅助麦克风设置为担当拾取用户语音和环境噪声的角色，将主麦克风设置为担当拾取环境噪声的角色，此时拾取用户语音的辅助麦克风距离扬声器较远，回声影响小很多。

可见，本发明提供的系统并不需要改变常见的声学结构设计和硬件电路，只需要在软件上做一个简单的配置，将主辅麦克风的角色互换就能轻易实现本方案，实现难度低、成本低。

由此可知，本发明提供的系统通过使用辅助麦克风代替主麦克风拾取用户语音来改善免提通话时的回声，即增加了扬声器和拾取用户语音的麦克风间的距离来改善回声问题，从回声源头改善回声问题。

上述功能模块的划分仅用以举例说明，在实际应用中，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即划分成不同的功能模块，来完成上述描述的全部或部分功能。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机（移动终端）程序来指令相关的硬件完成，所述的计算机（移动终端）程序可存储于一计算机（移动终端）可读取存储介质中，程序在执行时，可包括上述各方法的实施例的流程。其中的存储介质可以为磁碟、光盘、只读存储记忆体（ROM）或随机存储记忆体（RAM）等。

基于上述实施例提供的改善移动终端免提通话回声的系统，本发明还提供一种移动终端。所述移动终端包括上述改善移动终端免提通话回声的系统。由于所述移动终端的原理和详细技术特征在上述实施例中已详细阐述，在此不再赘述。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种改善移动终端免提通话回声的方法，所述移动终端包括扬声器、主麦克风和辅助麦克风，其特征在于，所述主麦克风到所述扬声器的距离较所述辅助麦克风到所述扬声器的距离小；所述方法包括：

A、在免提通话时，使用辅助麦克风获取外界声音。

2.根据权利要求1所述的改善移动终端免提通话回声的方法，其特征在于，所述步骤A还包括：在手持通话时，使用主麦克风获取外界声音。

3.根据权利要求2所述的改善移动终端免提通话回声的方法，其特征在于，所述外界声音包括用户语音和环境噪声。

4.根据权利要求3所述的改善移动终端免提通话回声的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

在免提通话时，使用辅助麦克风获取外界声音，使用主麦克风获取环境噪声；根据辅助麦克风获取的外界声音以及主麦克风获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音；

在手持通话时，使用主麦克风获取外界声音，使用辅助麦克风获取环境噪声；根据主麦克风获取的外界声音以及辅助麦克风获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音。

5.根据权利要求1所述的改善移动终端免提通话回声的方法，其特征在于，所述主麦克风设置在所述移动终端的底部，所述辅助麦克风设置在所述移动终端的顶部。

6.一种改善移动终端免提通话回声的系统，包括扬声器、主麦克风和辅助麦克风，其特征在于，所述主麦克风到所述扬声器的距离较所述辅助麦克风到所述扬声器的距离小；所述辅助麦克风用于在免提通话时获取外界声音。

7.根据权利要求6所述的改善移动终端免提通话回声的系统，其特征在于，所述主麦克风用于在手持通话时获取外界声音。

8.根据权利要求7所述的改善移动终端免提通话回声的系统，其特征在于，所述外界声音包括用户语音和环境噪声。

9.根据权利要求8所述的改善移动终端免提通话回声的系统，其特征在于，所述改善移动终端免提通话回声的系统还包括消噪模块；

所述主麦克风还用于，在免提通话时，获取环境噪声；

所述辅助麦克风还用于，在手持通话时，获取环境噪声；

所述消噪模块，用于根据辅助麦克风获取的外界声音以及主麦克风获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音；用于根据主麦克风获取的外界声音以及辅助麦克风获取的环境噪声，将环境噪声过滤，得到用户语音。

10.根据权利要求6所述的改善移动终端免提通话回声的系统，其特征在于，所述主麦克风设置在所述移动终端的底部，所述辅助麦克风设置在所述移动终端的顶部。