CN105554303B - 一种双mic降噪方法及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双MIC降噪方法及移动终端，涉及通信技术，在移动终端通话时，若确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，和/或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围，则可以确定用户的持握姿势不正确，进而通过调整移动终端MIC的通话音频参数，获得较好的双MIC降噪效果。
Description
本申请是2012年06月19日提出的发明名称为“一种双MIC降噪方法及移动终端”的中国发明专利申请201210203222.4的分案申请。
技术领域
本发明涉及信号处理技术，尤其涉及一种双MIC降噪方法及移动终端。
背景技术
多MIC（麦克）消除噪音技术已经大量应用于手机等移动终端，其原理如图1所示。一般具有消噪MIC的手机，至少具有两个MIC，其中一个是主MIC，离使用者的嘴较近；另外一个是消噪MIC，位于手机的背面或顶面，并尽量远离主MIC。
消噪MIC捕捉周围环境的噪音，移动终端根据该噪音数据对主MIC接收到的音频数据进行消噪处理。
具体的，由于声音的传播是呈指数型衰减的。可以近似理解为，距离增大一倍，声压减小6dB。这样，当使用者使用手持通话模式，即使用听筒靠近耳朵通话的姿势时，由于人嘴相对主MIC的距离（D1）较小，而相对来说，人嘴相对消噪MIC的距离（D2）较大。对于一般的手机而言，D2/D1>2。即消噪MIC上产生的使用者讲话的信号比主MIC的信号小6dB以上。
然而周围环境的噪音一般距离人的距离较远，因此噪声声源到达两个MIC的距离（D3和D4）差别较小，即D4/D3≈1。因此噪声在两个MIC上产生的信号强度基本相同。
因此，使用主MIC接收到的信号减去消噪MIC接受到的信号，就可以有效的消除环境背景噪声，而只留下使用者嘴部发出的声音。
消噪技术设计的基础是使用者正常持握手机的，使人嘴距离主MIC的距离大于人嘴距离消噪MIC的距离。从而使两个MIC上产生的信号强度有明显区别。而一旦这种基础被打破后，即人嘴离两个MIC距离相当，那么就会在两个MIC上产生相同强度的信号，进而使得两个MIC做减法时，使用者讲话的声音也会像背景噪声一样被消除或是被大幅消弱，从而导致通话对方听不到或听不清讲话。
发明内容
本发明实施例提供一种双MIC降噪方法及移动终端，以获得较好的双MIC降噪效果。
一种双MIC降噪方法，包括：
确定移动终端处于使用主MIC进行通话的通话状态中；
确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，和/或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围；
对移动终端MIC的通话音频参数进行调整。
一种双MIC降噪的移动终端，包括：
第一确定单元，用于确定移动终端处于使用主MIC进行通话的通话状态中；
第二确定单元，用于确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，和/或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围；
调整单元，用于对移动终端MIC的通话音频参数进行调整。
本发明实施例提供一种双MIC降噪方法及移动终端，在移动终端通话时，若确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，和/或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围，则可以确定用户的持握姿势不正确，进而通过调整移动终端MIC的通话音频参数，获得较好的双MIC降噪效果。
附图说明
图1为现有技术中双MIC移动终端消噪原理示意图；
图2a和图2b为现有技术中用户错误的持握姿势示意图；
图3为本发明实施例提供的双MIC降噪方法流程图；
图4a-图4c为本发明实施例提供的通过触摸区域设定点确定持握姿势的示意图；
图5a-图5c为本发明实施例提供的持握角度示意图；
图6a为本发明实施例提供的移动终端音频处理结构示意图；
图6b为本发明实施例提供的较具体的双MIC降噪方法流程图；
图7为本发明实施例提供的双MIC降噪移动终端结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种双MIC降噪方法及移动终端，在移动终端通话时，若确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，和/或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围，则可以确定用户的持握姿势不正确，进而通过调整移动终端MIC的通话音频参数，获得较好的双MIC降噪效果。
由于不同用户对移动终端有不同的持握习惯，并且即使同一个人在长时间通话的过程中，也有可能不同的持握方式。图2a和图2b中所列举的两种持握姿势，在日常生活中是比较多见的。图2a中为手机持握时，手机并没有贴近脸颊；图2b中的持握姿势虽然贴近了脸颊，但是手机平行于颈部。在这两种姿势下，两个MIC距离人嘴距离差异不大，因此会让移动终端发送出去的音量较小或忽大忽小变化，降低使用者的主观体验满意度。
为了在用户持握姿势不正确时，仍获得较好的双MIC降噪效果，如图3所示，本发明实施例提供的双MIC降噪方法包括：
步骤S301、确定移动终端处于使用主MIC进行通话的通话状态中；
步骤S302、确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，和/或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围；
步骤S303、对移动终端MIC的通话音频参数进行调整。
由于在确定用户持握姿势不正确时对移动终端MIC的通话音频参数进行调整，可以实现获得较好的双MIC降噪效果，在确定用户持握姿势是否正确时，本发明实施例提供两种方式，即确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，和/或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围。
具体的，确定触摸屏幕上设定点没有接触事件发生，具体包括：
确定触摸区域上听筒两侧的两个设定接触点中，至少一个没有接触事件发生；或者
确定触摸区域上设定的其它接触区中，每个接触区中都存在至少两个设定接触点没有接触事件发生。
目前手机尤其是智能手机通常使用电容式触摸屏。电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸或是人体贴近在金属层上时，触点的电容就会发生变化。电容式触摸屏上由众多接触点组成，通过触摸屏管理芯片的分析和计算，可以通过哪些点的电容发生了变化，进而确定被触摸点的坐标。
用来操作手机的触摸屏工作在被动模式，即当有触摸事件发生时，触摸屏控制芯片测试到有部分接触点的电容值发生变化，并可计算出接触点的位置坐标。然后通过中断的方式，将位置坐标传送给手机处理芯片。
但是由于触摸屏上接触点的大小、数量和排列方式所限，一般触摸屏只可实现有限点的触摸，即同时检测到3个点或同时检测到5个点。而当人脸贴近触摸屏时，由于和触摸屏的接触面积过大，通常的控制方式无法准确的将人脸贴近触摸屏的接触面积准确上报。
本发明实施例采取主动询问的方式，针对触摸屏幕上的有限个点进行检测，通过检测到的电容值的变化，即可知道是否有人脸接触屏幕。如图4a、4b和图4c所示：正常持握姿势下，当用户手持移动终端（即使用听筒+主MIC）进行通话时，最接近听筒的点和点一定是靠近人脸或人耳的，因此如果点和点没有检测到电容值变化即没有人脸或人耳靠近的事件发生，那么通话者持握的姿势一定不是正常的，即可确定用户持握姿势不正确。
当点和点检测到有人脸或人耳靠近的事件发生时，可以进一步检测其他点是否有人脸靠近的事件发生。但是由于移动终端外形尺寸的差异和主MIC与消噪MIC摆放的位置关系的差异，不同移动终端需要再此设定不同的数值。比如针对4英寸屏幕的智能手机，正常左手持握时，、、三个点可以和脸颊接触上，此时图4b中的D10远小于D9，消噪MIC对手机发送出去的音质没有干扰；而当非正常持握时，比如手机只有听筒压在耳朵上，只有点能感知微弱的脸贴近的信号，但是、都不能测试到明显的电容变化，而此时图4c中的D12和D11距离基本相等，那么消噪MIC就会明显干扰移动终端的发送音质，对方听起来声音模糊、音量小。
对于不同尺寸和不同MIC布局的移动终端，这些点的位置和数量需要根据不同的情况设定。
较佳的，点和点设置的距离较近并贴近听筒位置，从而保证用户持握移动终端并使得听筒贴近人耳时，即可检测到接触事件。
其他各点的位置可以根据由移动终端宽度以及所售买的市场的人脸特征决定。其中，考虑到左手持握移动终端和右手持握移动终端的不同使用习惯，和、和、和等接触点左右对称排列较佳。尤其当手机屏幕较宽时，左手持握时只有、、等点能够靠近人脸，而、、等点却可能没有明显的电容变化，而右手持握时正好相反。
在软件判断和、和、和等各组接触点时，只要每组有一个点电容值变化超过设定的阈值，即认为人脸已经接触到了这个区域，具有接触事件发生，而不需要每组中的两个点同时超过设定的阈值。
在设置接触点时，可以参考图4a，使得、、、⑨、⑨’以及、、、⑩、⑩’在垂直移动终端底边的方向上六等分触摸屏幕，使得和、和、和等各组接触点在平行移动终端底边的方向上三等分触摸屏幕，或者也可以使得和、和、和等各组接触点在平行移动终端底边的方向上，分别位于与触摸屏幕两侧距离为触摸屏幕底边的1/4的位置。
在通过确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围，来确定用户持握移动终端的姿势不正确时，可以设定该角度范围为20度~80度，通常，移动终端的长边与重力线之间的角度在20度~80度范围内时，通话效果较好，若超出该范围，则由于嘴到两个MIC的距离值较接近，因此此时移动终端发送出的声音音质较差。
具体的，如图5a、图5b和图5c所示：图5b示出了正常的持握姿势，也是经过多次测量后得出的最佳持握角度，通常移动终端与脖颈的夹角为45°。而图5a和图5c是两个极端情况：图5a是移动终端完全平行于脖颈，图5c是移动终端与脖颈的夹角为100°。这两种情况下，嘴到两个MIC的距离值较接近，因此此时移动终端发送出的声音音质模糊、音量偏小。
实际大多数使用情况下，人都是处于直立状态下通话的，我们可以近似认为脖颈线条即为重力线。而智能手机上都配备了G-sensor（重力感应），可以准确的测量出手机和重力线的夹角。因此通过读取手机上G-sensor的数据，可以准确的判断出人持握手机和重力线的夹角。并当夹角超出设定的范围后，即确定用户的持握姿势不正确。
在步骤S303中，对移动终端MIC的通话音频参数进行调整，具体包括：
降低消噪MIC的放大器增益和/或提高主MIC的放大器增益；或者
关闭消噪MIC。
具体的，如图6a所示，带有环境噪音处理功能的手机其音频的发射通路主要由以下部分组成:两个MIC、两个可调增益放大器、环境噪音处理模块、其他音频处理和音频编码、无线发射单元。
其中，需要说明的是两个MIC在接受信号后，是分别进行放大处理的。然后再进入环境噪音处理模块。环境噪音处理模块的工作原理是使得主MIC的信号减去消噪MIC的信号。
如果两个MIC的灵敏度相同，那么噪音信号被两个MIC转换成电信号后送入放大器的信号强度是相同的；如果两个放大器的增益也相同，那么可以达到最理想的消噪效果，但是这样做的不良影响是人讲话的信号除了主MIC能够接收到，消噪MIC也可以接收到，只是强度略有差异。如果按照上面所述的设计，势必会在主MIC产生的信号上，减去消噪MIC产生的信号。因此，当两个MIC接收到语音信号差异不大时，对方基本听不到声音或听到的声音很小；而当两个MIC接收到语音信号差异较大时，对方听到的声音大小和音质都不会受到较大干扰。
以此类推，如果两个MIC接收到噪音信号相同，但是两个放大器的增益不同，比如主MIC的增益大于消噪MIC的增益，那么环境噪音不会被完全消除，而只是有一定的程度的削弱。两个增益差别越大，环境噪音的消除性能越差；而对于语音信号，两个增益的差别越大，意味着消噪MIC中的语音信号能量相对越少，因此可以更多的保证语音信号的音量和音质。
从以上分析，可以得出，如果人嘴和两个MIC的距离基本相等时，可以降低消噪MIC的放大器增益，减弱消噪效果，同时保证发送的音质和音量。在极端情况下，甚至可以选择关闭消噪MIC的放大器，即关闭消除背景噪音功能。或者提高主MIC的增益，这样做既能防止语音被当做环境噪音消除掉，同时可以使得对方听到的声音大小不会发生较大的变化。
通常，在移动终端进入通话状态后，即可开始进行判断。如果用户使用手持通话，则开始读取触摸屏参数和G-sensor参数。触摸屏的参数表示出脸颊贴近屏幕的什么位置；而G-sensor参数则表示出移动终端和重力线的夹角。
按照以上介绍的两个参数的原理，如果两个参数中有一个参数超过了正常持握手机姿势所对应的范围，比如只有耳朵贴到了听筒上，而脸颊没有和屏幕接触或是移动终端和重力线的夹角小于20°，那么有可能用户持握姿势不正确，可能导致手机的消噪MIC影响音质。可以调整MIC放大器增益，比如将消噪MIC放大器的增益调低6dB左右。在调整时，通过移动终端芯片内置的MIC放大器可以通过软件实时调整，不需要中断通话。
如果读取到的参数是满足要求的，则保持移动终端MIC的通话音频参数为预先设置的默认参数，具体的，可以进一步判断一下目前的状态是否经过参数调整的。如果经过了参数调整，即曾经降低过消噪MIC的放大器增益，则可以将增益回复到原来的数值。
本发明实施例可以实时检测移动终端是否是使用主MIC的通话状态，如果退出该状态，则不再读取两个参数。同时，如果结束通话，则立即结束参数调整。
进一步的，进行参数调整可以不是固定的一种方式，可以直接关闭消噪MIC的放大器；可以提高主MIC的增益；可以根据不同的状态，调整不同的数值。例如，可以当确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围时，降低消噪MIC的放大器增益，例如可降低6dB左右；当确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，并确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围时，关闭消噪MIC。
如图6b所示，本发明实施例提供的双MIC降噪方法，具体包括：
步骤S601、确定移动终端处于使用主MIC进行通话的通话状态中；
步骤S602、判断是否触摸区域上听筒两侧的两个设定接触点中，至少一个没有接触事件发生，如果是，执行步骤S605，否则继续执行步骤S603；
步骤S603、判断是否触摸区域上设定的其它接触区中，每个接触区中都存在至少两个设定接触点没有接触事件发生，如果是，执行步骤S605，否则继续执行步骤S604；
步骤S604、判断是否移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围，如果是，执行步骤S606，否则执行步骤S608；
步骤S605、判断是否移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围，如果是，执行步骤S607，否则执行步骤S608；
步骤S606、降低消噪MIC的放大器增益；
步骤S607、关闭消噪MIC；
步骤S608、保持移动终端MIC的通话音频参数为预先设置的默认参数。
本发明实施例还相应提供一种双MIC降噪的移动终端，如图7所示，包括：
第一确定单元701，用于确定移动终端处于使用主MIC进行通话的通话状态中；
第二确定单元702，用于确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，和/或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围；
调整单元703，用于对移动终端MIC的通话音频参数进行调整。
其中，第二确定单元702确定触摸屏幕上设定点没有接触事件发生，具体包括：
确定触摸区域上听筒两侧的两个设定接触点中，至少一个没有接触事件发生；或者
确定触摸区域上设定的其它接触区中，每个接触区中都存在至少两个设定接触点没有接触事件发生。
其中，设定的角度范围具体包括：20度~80度。
调整单元703具体用于：
降低消噪MIC的放大器增益和/或提高主MIC的放大器增益；或者
关闭消噪MIC。
进一步，调整单元703具体用于：
当确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围时，降低消噪MIC的放大器增益，例如可降低6dB左右；
当确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，并确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围时，关闭消噪MIC。
调整单元703还用于：
确定触摸区域上的设定点均有接触事件发生，且确定移动终端的长边与重力线之间的角度未超出设定的角度范围时，保持移动终端MIC的通话音频参数为预先设置的默认参数。
本发明实施例提供一种双MIC降噪方法及移动终端，在移动终端通话时，若确定触摸区域上的设定点没有接触事件发生，和/或确定移动终端的长边与重力线之间的角度超出设定的角度范围，则可以确定用户的持握姿势不正确，进而通过调整移动终端MIC的通话音频参数，获得较好的双MIC降噪效果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种双MIC降噪方法，其特征在于，包括：
移动终端处于使用主麦克MIC进行通话的通话状态中；
判断是否触摸屏幕上听筒两侧的两个设定接触点中，至少一个没有接触事件发生，其中触摸屏幕上所述设定接触点用于检测人脸或人耳接触到所述触摸屏幕；
若是，则对移动终端MIC的通话音频参数进行调整；
若否，继续判断是否在所述触摸屏幕上设定的其它接触点中，存在至少两个设定接触点没有接触事件发生；
若是，则对移动终端MIC的通话音频参数进行调整。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述触摸屏幕上设定的其它接触点的位置是左右对称排列。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对移动终端MIC的通话音频参数进行调整，具体包括：
降低消噪MIC的放大器增益和/或提高主MIC的放大器增益。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对移动终端MIC的通话音频参数进行调整，具体包括：
关闭消噪MIC。
5.一种双MIC降噪的移动终端，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于确定移动终端处于使用主麦克MIC进行通话的通话状态中；
第一判断单元，用于判断是否触摸屏幕上听筒两侧的两个设定接触点中，至少一个没有接触事件发生，其中触摸屏幕上所述设定接触点用于检测人脸或人耳接触到所述触摸屏幕；
调整单元，用于第一判断单元若是，对移动终端MIC的通话音频参数进行调整；
第二判断单元，用于第一判断单元若否，继续判断是否在所述触摸屏幕上设定的其它接触点中，存在至少两个设定接触点没有接触事件发生；
调整单元，用于第二判断单元若是，对移动终端MIC的通话音频参数进行调整。
6.如权利要求5所述的移动终端，其特征在于：
所述触摸屏幕上设定的其它接触点的位置是左右对称排列。
7.如权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述调整单元，具体包括：
用于降低消噪MIC的放大器增益和/或提高主MIC的放大器增益。
8.如权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述调整单元，具体包括：
用于关闭消噪MIC。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201610043806.8A CN105554303B (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种双mic降噪方法及移动终端 |
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