CN106941549A - 一种双麦克风降噪的手机通话装置及其处理方法 - Google Patents

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朱学莉
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Abstract

本发明涉及一种双麦克风降噪的手机通话装置及其处理方法，该装置包括设置在手机下端的主麦克风、设置在手机上端的副麦克风、人嘴与麦克风距离测试模块、语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块、双麦克风降噪模块，人嘴与麦克风距离测试模块包括位于主麦克风处的下端距离传感器、位于手机上端的上端距离传感器及设置在手机上的加速度计或陀螺仪，人嘴与麦克风距离测试模块将测试数据送入语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块通过麦克风与人嘴的距离判断出哪个作为主麦克风，哪个作为副麦克风并将信号输送给双麦克风降噪模块，双麦克风降噪模块对信号进行降噪处理。本发明能够更好地达到降噪目的，能完成清晰声音传输的目的。

Description

一种双麦克风降噪的手机通话装置及其处理方法
技术领域
本发明属于移动终端设备技术领域，具体涉及一种双麦克风降噪的手机通话装置及其处理方法。
背景技术
目前，大多数手机都配备两个麦克风，这种配备方式分两种：一种是一个麦克风处于手机下部某个位置，一个麦克风位于手机背部顶端；另一种是一个麦克风处于手机下部某个位置，一个麦克风位于手机正面顶端。这样两种双麦克风配置方案起到的作用都是自适应降噪功能，下面的麦克风主要用于拾取说话人的语音，被称为主麦克风，上面的麦克风用于拾取背景噪声，被称为副麦克风，通过各类降噪算法对两个麦克风拾取的声音信号进行处理，消除掉背景噪声，然后将清晰的语音信号传入到远端。
在人们通常的手机使用过程中，人总是因为各种原因不断变换手机和嘴的位置和距离，相对于手机，有时候嘴的位置在手机下方，有的时候在手机中间位置，有时候又处于手机上部位置。而且无论是听筒模式下还是免提模式下都有可能产生各种通话姿态，对于最极端的方式，因为手机的扬声器一般位于手机底部，所以在嘈杂的环境下利用免提模式进行通话时，人们很有可能会将手机倒置过来，让手机底部扬声器对准耳朵，而嘴对准手机顶端，在这样一种模式下进行通话。但是实际上在以上这些手机和人嘴位置不断变化的情况下，想要获得较好的通话体验是不可能的，那么手机厂商原本为手机设计的双麦克风的降噪方案也不能起到很好的降噪效果，所以说对于手机目前的双麦克降噪技术，在手机上的应用实际上是有局限的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种双麦克风降噪的手机通话装置及其处理方法，使得手机用户在通话过程中无论哪种打电话的姿态下都能获得好的通话体验。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：
一种双麦克风降噪的手机通话装置，包括设置在手机下端的主麦克风、设置在手机上端的副麦克风、人嘴与麦克风距离测试模块、语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块、双麦克风降噪模块，人嘴与麦克风距离测试模块包括位于主麦克风处的下端距离传感器、位于手机上端的上端距离传感器及设置在手机上的加速度计或陀螺仪，人嘴与麦克风距离测试模块将测试数据送入语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块，语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块通过麦克风与人嘴的距离判断出哪个作为主麦克风，哪个作为副麦克风并将信号输送给双麦克风降噪模块，双麦克风降噪模块对信号进行降噪处理。
优选地，主麦克风位于手机的正面下方，下端距离传感器位于主麦克风处，副麦克风位于手机的正面上方，上端距离传感器位于副麦克风处。
优选地，主麦克风位于手机的正面下方，下端距离传感器位于主麦克风处，副麦克风位于手机的背面上方，上端距离传感器位于手机正面上方与副麦克风相对处。
一种双麦克风降噪的手机通话装置的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)人嘴与麦克风距离测试模块将下端距离传感器、上端距离传感器及设置在手机上的加速度计或陀螺仪采集到的数据送入语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块；
(2)语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块通过计算判断麦克风到人嘴的的距离判断出哪个作为主麦克风，哪个作为副麦克风并将信号输送给双麦克风降噪模块；
(3)双麦克风降噪模块对信号进行降噪处理。
优选地，步骤(2)中语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块的具体方法为：下端距离传感器用A表示，上端距离传感器用B表示，下端距离传感器与嘴之间的距离用a表示，上端距离传感器与人耳之间的距离用b表示，人嘴的位置设为O点，手机上两个传感器A和B之间的直线距离为c，上端距离传感器B到人嘴O的距离为d，AB与OA之间的夹角为β，其中，c是固定的且已知的，而a和b是实时测到的，夹角β利用手机自带的加速度计或陀螺仪获取，通过勾股定理，计算出d值，当d值计算出来后，通过比较d和a的值来判断哪个距离传感器与嘴的距离更近，从而将该传感器附近的麦克风作为一个主麦克风，用于拾取语音信号，而另一个麦克风作为副麦克风，拾取噪声信号。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明对于手机上装配有两个麦克风的手机，在手机上增加距离传感器，利用两个传感器来判断手机两个麦克风与嘴之间的距离来确定采用哪个麦克风作为主麦克风来拾音语音信号，另一个麦克风作为副麦克风来拾取环境噪声信号，从而使得手机能更好地拾取说话人的声音和背景噪声，更好地达到降噪目的，能完成清晰声音传输的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的流程图；
图3是本发明正常通话姿态下的计算模型；
图4是本发明极端的通话姿态下的计算模型图一；
图5是本发明极端的通话姿态下的计算模型图二；
其中：1、主麦克风；2、副麦克风；3、下端距离传感器；4、上端距离传感器；5、陀螺仪。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如附图1至附图5所示，本发明一种双麦克风降噪的手机通话装置，包括设置在手机下端的主麦克风1、设置在手机上端的副麦克风2、人嘴与麦克风距离测试模块、语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块、双麦克风降噪模块，人嘴与麦克风距离测试模块包括位于主麦克风1处的下端距离传感器3、位于手机上端的上端距离传感器4及设置在手机上的加速度计或陀螺仪5，人嘴与麦克风距离测试模块将测试数据送入语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块，语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块通过麦克风与人嘴的距离判断出哪个作为主麦克风，哪个作为副麦克风并将信号输送给双麦克风降噪模块，双麦克风降噪模块对信号进行降噪处理。
在本实施例中，主麦克风1位于手机的正面下方，下端距离传感器3位于主麦克风处，副麦克风2位于手机的正面上方，上端距离传感器4位于副麦克风处。
在又一实施例中，主麦克风1位于手机的正面下方，下端距离传感器3位于主麦克风处，副麦克风2位于手机的背面上方，上端距离传感器4位于手机正面上方与副麦克风2相对处。
本发明一种双麦克风降噪的手机通话装置的处理方法，包括以下步骤：
(1)人嘴与麦克风距离测试模块将下端距离传感器、上端距离传感器及设置在手机上的加速度计或陀螺仪采集到的数据送入语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块；
(2)语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块通过计算判断麦克风到人嘴的的距离判断出哪个作为主麦克风，哪个作为副麦克风并将信号输送给双麦克风降噪模块；
(3)双麦克风降噪模块对信号进行降噪处理。
其中，步骤(2)中语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块的具体方法为：下端距离传感器用A表示，上端距离传感器用B表示，下端距离传感器与嘴之间的距离用a表示，上端距离传感器与人耳之间的距离用b表示，人嘴的位置设为O点，手机上两个传感器A和B之间的直线距离为c，上端距离传感器B到人嘴O的距离为d，AB与OA之间的夹角为β，其中，c是固定的且已知的，而a和b是实时测到的，夹角β利用手机自带的加速度计或陀螺仪获取，通过勾股定理计算出d值，当d值计算出来后，通过比较d和a的值来判断哪个距离传感器与嘴的距离更近，从而将该传感器附近的麦克风作为一个主麦克风，用于拾取语音信号，而另一个麦克风作为副麦克风，拾取噪声信号。
以上对本发明做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双麦克风降噪的手机通话装置，其特征在于：包括设置在手机下端的主麦克风、设置在手机上端的副麦克风、人嘴与麦克风距离测试模块、语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块、双麦克风降噪模块，所述人嘴与麦克风距离测试模块包括位于主麦克风处的下端距离传感器、位于手机上端的上端距离传感器及设置在手机上的加速度计或陀螺仪，人嘴与麦克风距离测试模块将测试数据送入语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块，语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块通过麦克风与人嘴的距离判断出哪个作为主麦克风，哪个作为副麦克风并将信号输送给双麦克风降噪模块，双麦克风降噪模块对信号进行降噪处理。
2.根据权利要求1所述的双麦克风降噪的手机通话装置，其特征在于：所述主麦克风位于手机的正面下方，所述下端距离传感器位于所述主麦克风处，所述副麦克风位于手机的正面上方，所述上端距离传感器位于所述副麦克风处。
3.根据权利要求1所述的双麦克风降噪的手机通话装置，其特征在于：所述主麦克风位于手机的正面下方，所述下端距离传感器位于所述主麦克风处，所述副麦克风位于手机的背面上方，所述上端距离传感器位于手机正面上方与所述副麦克风相对处。
4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的双麦克风降噪的手机通话装置的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）人嘴与麦克风距离测试模块将下端距离传感器、上端距离传感器及设置在手机上的加速度计或陀螺仪采集到的数据送入语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块；
（2）语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块通过计算判断麦克风到人嘴的的距离判断出哪个作为主麦克风，哪个作为副麦克风并将信号输送给双麦克风降噪模块；
（3）双麦克风降噪模块对信号进行降噪处理。
5.根据权利要求4中所述的双麦克风降噪的手机通话装置的处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中语音拾取麦克风与背景噪声拾取麦克风判断模块的具体方法为：下端距离传感器用A表示，上端距离传感器用B表示，下端距离传感器与嘴之间的距离用表示，上端距离传感器与人耳之间的距离用b表示，人嘴的位置设为O点，手机上两个传感器A和B之间的直线距离为c，上端距离传感器B到人嘴O的距离为d，AB与OA之间的夹角为β，其中，c是固定的且已知的，而a和b是实时测到的，夹角β利用手机自带的加速度计或陀螺仪获取，通过勾股定理，计算出d值，当d值计算出来后，通过比较d和a的值来判断哪个距离传感器与嘴的距离更近，从而将该传感器附近的麦克风作为一个主麦克风，用于拾取语音信号，而另一个麦克风作为副麦克风，拾取噪声信号。
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