CN107229447B - 音频噪音的消除方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种音频噪音的消除方法，应用于终端设备，终端设备包括应用处理器和音频电路，音频电路包括电容器和功率放大器，电容器的一端与音频电路输入端相连，另一端与功率放大器相连。由音频电路输入端输入一音频信号，并通过音频信号的输入对音频电路输入端连接的电容器进行充电。由应用处理器生成一工作状态控制信号，通过工作状态控制信号控制功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换。通过切换延长电容器的充电时间以降低电容器两端电压差，从而消除由电容器两端电压差过大而产生的音频噪音。

Description

音频噪音的消除方法及装置

技术领域

本公开涉及音频应用技术领域，特别涉及一种音频噪音的消除方法及装置。

背景技术

对于手机或其它终端设备等应用领域，音频占有越来越重要的位置。一个好的音频设计决定了产品的成败。由于音频信号是在一个直流电压上调制的交流信号，为了避免音频信号中的直流电压混入到音频电路，通常在功率放大器的输入端连接一个电容器，通过该电容器消除音频信号的直流电压。

当音频信号输入到音频电路输入端时，会对音频电路输入端连接的电容器充电。如果电容器两端电压差过大，将使得功率放大器的输出端连接的扬声器应激响应而形成音频噪音。

在现有技术中，为消除音频噪音，可以在硬件电路上增加消声器件。或者，通过软件的方法，例如，数字信号处理算法将音频噪音滤除。增加消声器件或者采用数字信号处理算法滤除音频噪音，都会增加额外的成本，不能简单将音频信号中的音频噪音消除。

发明内容

为了解决相关技术中存在的不能简单将音频信号中的音频噪音消除的技术问题，本公开提供了一种音频噪音的消除方法及装置。

一种音频噪音的消除方法，应用于终端设备，所述终端设备包括应用处理器和音频电路，所述音频电路包括电容器和功率放大器，所述电容器的一端与音频电路输入端相连，另一端与所述功率放大器相连，包括：

由所述音频电路输入端输入一音频信号，并通过所述音频信号的输入对所述音频电路输入端连接的电容器进行充电；

由所述应用处理器生成一工作状态控制信号；

通过所述工作状态控制信号控制所述功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换，通过所述切换延长所述电容器的充电时间。

在其中一个示例性实施例中，所述由所述应用处理器生成一工作状态控制信号之前，所述方法还包括步骤：

将输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值，所述预设有效数值被用于指示所述工作状态控制信号为有效电平，所述输出寄存器是所述应用处理器中预设的；

延长预设时间间隔，将所述输出寄存器存储的输出变量置为预设无效数值，所述预设无效数值被用于指示所述工作状态控制信号为无效电平；

延长所述预设时间间隔，并跳转进入所述将所述输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值步骤；

待由所述音频信号输出时，保持所述输出寄存器存储的输出变量为预设有效数值。

在其中一个示例性实施例中，所述预设时间间隔为100ns。

在其中一个示例性实施例中，所述由所述应用处理器生成一工作状态控制信号，包括步骤：

通过所述应用处理器的通用输入输出口读取所述输出寄存器存储的输出变量；

按照所述通用输入输出口预先设置的推挽输出工作模式，将读取到的所述输出变量推挽输出，得到所述工作状态控制信号。

在其中一个示例性实施例中，所述通过所述工作状态控制信号控制所述功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换，包括步骤：

当所述工作状态控制信号为有效电平时，打开所述功率放大器，令所述功率放大器的工作状态切换至开启状态；

当所述工作状态控制信号为无效电平时，关闭所述功率放大器，令所述功率放大器的工作状态切换至关闭状态。

在其中一个示例性实施例中，所述方法还包括步骤：由所述音频电路的输出端输出消除音频噪音的音频信号。

一种音频噪音的消除装置，应用于终端设备，所述终端设备包括应用处理器和音频电路，所述音频电路包括电容器和功率放大器，所述电容器的一端与音频电路输入端相连，另一端与所述功率放大器相连，所述装置包括：

充电模块，用于由所述音频电路输入端输入一音频信号，并通过所述音频信号的输入对所述音频电路输入端连接的电容器进行充；

控制信号生成模块，用于由所述应用处理器生成一工作状态控制信号；

控制模块，用于通过所述工作状态控制信号控制所述功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换，通过所述切换延长所述电容器的充电时间。

在其中一个示例性实施例中，其特征在于，所述装置还包括：

置位模块，用于将输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值，所述预设有效数值被用于指示所述工作状态控制信号为有效电平，所述输出寄存器是所述应用处理器中预设的；

清零模块，用于延长预设时间间隔，将所述输出寄存器存储的输出变量置为预设无效数值，所述预设无效数值被用于指示所述工作状态控制信号为无效电平；

循环模块，用于延长所述预设时间间隔，并跳转进入所述将所述输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值步骤；

保持模块，用于待由所述音频信号输出时，保持所述输出寄存器存储的输出变量为预设有效数值。

在其中一个示例性实施例中，所述装置还包括预设时间间隔设置模块，用于将预设时间间隔为100ns。

在其中一个示例性实施例中，所述控制信号生成模块包括：

读取单元，用于通过所述应用处理器的通用输入输出口读取所述输出寄存器存储的输出变量；

信号生成单元，用于按照所述通用输入输出口预先设置的推挽输出工作模式，将读取到的所述输出变量推挽输出，得到所述工作状态控制信号。

在其中一个示例性实施例中，所述控制模块包括：

开启单元，用于当所述工作状态控制信号为有效电平时，打开所述功率放大器，令所述功率放大器的工作状态切换至开启状态；

关闭单元，用于当所述工作状态控制信号为无效电平时，关闭所述功率放大器，令所述功率放大器的工作状态切换至关闭状态。

在其中一个示例性实施例中，所述装置还包括：

输出模块，用于由所述音频电路的输出端输出消除音频噪音的音频信号。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：一种音频噪音的消除方法，应用于终端设备，终端设备包括应用处理器和音频电路，音频电路包括电容器和功率放大器，电容器的一端与音频电路输入端相连，另一端与所述功率放大器相连。由音频电路输入端输入一音频信号，并通过音频信号的输入对音频电路输入端连接的电容器进行充电。由应用处理器生成一工作状态控制信号。通过工作状态控制信号控制功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换。通过切换延长电容器的充电时间以降低电容器两端的电压差，从而消除由音频电路输入端相连的电压器两端电压差过大而产生的音频噪音。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是一示例性实施例示出的音频噪音的消除方法的流程图。

图2是另一示例性实施例示出的音频噪音的消除方法的示意图。

图3是图1对应实施例示出的方法中步骤130的一种具体实现流程图。

图4是图1对应实施例示出的方法中步骤150的一种具体实现流程图。

图5是一示例性实施例示出的音频噪音的消除装置的框图。

图6是另一个示例性实施例示出的音频噪音的消除装置的框图。

图7是根据图5对应实施例示出的装置中的控制信号生成模块在一个实施例的框图。

图8是根据图5对应实施例示出的装置中的控制模块在一个实施例的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的音频噪音的消除方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

在步骤110中，由音频电路输入端输入一音频信号，并通过音频信号的输入对音频电路输入端连接的电容器进行充电。

其中，音频电路包括电容器和功率放大器，电容器的一端与音频电路输入端相连，另一端与功率放大器相连。音频电路通过功率放大器对输入的音频信号进行放大。

音频信号，是指携带有语音、音乐和音效等有规律的声波频率、幅度变化信息的交流电信号。在智能手机或者其它终端设备中，音频信号由应用处理器中的音频编解码器获得。

由于音频信号是一个直流电压分量上调制的交流信号，为了避免音频信号中的直流电压分量混入到音频电路，通常在功率放大器的输入端连接一个电容器，通过该电容器消除音频信号的直流电压分量。当音频路径输入到音频电路输入端时，会对音频电路输入端连接的电容器进行充电。

在一个具体的实施例中，将音频电路输入端设置为差分输入端，该差分输入端具有正向输入端和负向输入端。在差分输入端的正向输入端输入音频信号，并将差分输入端的负向输入端接地。通过输入的音频信号对正向输入端连接的电容器进行充电。

在步骤130中，由应用处理器生成一工作状态控制信号。

应用处理器，是指智能手机或者其它终端设备中的多媒体应用处理器。应用处理器伴随着智能手机或者其它智能终端设备产生。非智能手机或终端设备的处理器称为基带处理器，仅能实现语音通话和短信功能。智能手机除具有通话功能外，还增加了音频、视频、数码相机、收音和广播等功能，处理这些多媒体应用的处理器称为应用处理器。

应用处理器除了实现音、视频等基本功能外，还提供了许多组GPIO（GeneralPurpose Input Output，通用输入输出口），以实现智能手机或者终端的一些扩张功能。通过设定智能手机或者终端设备中应用处理器的输出寄存器存储的输出变量。GPIO读取该输出变量的值，得到一工作状态控制信号。该工作状态控制信号用于控制功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换。

其中，输出寄存器，是指应用处理器中用于存储输出变量的寄存器，该寄存器存储的输出变量通过GPIO输出。

在步骤150中，通过工作状态控制信号控制功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换，通过切换延长电容器的充电时间。

由于音频信号是一个直流电压分量上调制的交流信号，为了避免音频信号中的直流电压分量混入到音频电路，通常在功率放大器的输入端连接一个电容器，通过该电容器消除音频信号的直流电压分量。当音频路径加载到音频放大电路的输入端时，会对音频电路输入端上的电容器进行充电，造成电容器两端产生电压差。

通过工作状态控制信号控制功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换，通过切换延长电容器的充电时间。降低电容器两端电压差，从而消除由音频电路输入端连接的电容器两端电压差过大而产生的音频噪音。

图2是另一示例性实施例示出的音频噪音的消除方法的示意图。如图2所示，该方法包括以下步骤：

在步骤101中，将输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值，预设有

效数值被用于指示工作状态控制信号为有效电平，输出寄存器是应用处理器中预设的。

GPIO（General Purpose Input Output，通用输入输出口），是指应用处理器中

除了专用的音、视频等接口外，应用于用户设定的特殊功能的通用输入输出口。

输出寄存器，是指应用处理器中存储寄存变量的寄存器，该寄存器中的寄存变量通过GPIO输出。

具体的，通过在应用处理器中选定一组GPIO，并将该组GPIO对应的输出寄存器的输出变量置为1。GPIO读取输出寄存器中的输出变量，并将输出变量输出。其中，1数值为1被用于指示工作状态控制信号为高电，零数值的被用于指示工作状态控制信号为低电平。

在步骤103中，延长预设时间间隔，将输出寄存器存储的输出变量置为预设无效数值，所述预设无效数值被用于指示所述工作状态控制信号为无效电平。

具体的，在选定的GPIO对应的输出寄存器存储的输出变量被置为1后，经过一段预设时间间隔之后，将输出寄存器存储的输出变量清零。其中，在预设时间间隔内，输出寄存器存储的输出变量保持为1数值。

在步骤105中，延长预设时间间隔，并跳转进入将所述输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值步骤。

在选定的GPIO对应的输出寄存器存储的输出变量被清零后，经过预设时间间隔，将输出寄存器存储的输出变量再次置为1。其中，在预设时间间隔，将输出寄存器存储的输出变量保持为0数值。

在步骤107中，待由音频信号输出时，保持输出寄存器存储的输出变量为预设有效数值。

具体的，通过音频电路对音频信号放大，并将放大后的音频信号输入大扬声器，通过扬声器将音频信号转化为声音播出。待由音频信号携带的音乐播出时，保持输出寄存器存储的输出变量为1。此后，功率放大器将一直处于开启状态。

更进一步，在用户播发歌曲等音乐时，歌曲会在音频信号输出一段时间之后才播出，待由歌曲播出时，保持输出寄存器存储的输出变量为1。

在另一示例性实施例示出的音频噪音的消除方法中，在步骤103和步骤105中所述的预设时间间隔设置为100ns。

图3是图1对应实施例示出的方法中步骤130的一种具体实现流程图。

在步骤131中，通过应用处理器的通用输入输出口读取输出寄存器存储的输出变量。

其中，应用处理器中的GPIO至少具有推挽输出模式、输入模式和高阻模式三种工作模式。当GPIO工作在推挽输出模式时，GPIO读取应用处理器中的输出寄存器存储的的输出变量，并将读取的输出变量的值推挽输出。

在步骤133中，按照通用输入输出口预先设置的推挽输出工作模式，将读取到的输出变量推挽输出，得到工作状态控制信号。

通过GPIO读取预先设置的输出寄存器存储的输出变量，得到工作状态控制信号。按照应用处理器的通用输入输出口预先设置的推挽输出工作模式，将读取到的输出变量推挽输出，得到工作状态控制信号。

更进一步，由于将GPIO设置为推挽输出工作模式，以使得到工作状态控制信号可以直接输入到音频电路中的功率放大器使能端，而不需要增加额外的上拉电阻。

图4是图1对应实施例示出的方法中步骤150的一种具体实现流程图。

在步骤151中，当工作状态控制信号为有效电平时，打开功率放大器，令功率放大器的工作状态切换至开启状态。

将由应用处理器生成的工作状态控制信号作为功率放大器的使能信号，输入到功率放大器的使能端。当工作状态控制信号为高电平时，打开功率放大器，令功率放大器的工作状态切换至开启状态。并根据预先设定的时间间隔，将功率放大器的工作状态保持在开启状态。例如，在预先设定的100ns内，将将功率放大器的工作状态保持在开启状态。

在步骤153中，当工作状态控制信号为无效电平时，关闭功率放大器，令功率放大器的工作状态切换至关闭状态。

当工作状态控制信号为低电平时，打开功率放大器，令功率放大器的工作状态切换至关闭状态。并根据预先设定的时间间隔，将功率放大器的工作状态保持在关闭状态。例如，在预先设定的100ns内，将将功率放大器的工作状态保持在关闭状态。

在一个具体的实施例中，工作状态控制信号是一个脉冲信号。所述脉冲信号的高、低电平具有预先设定的持续时间100ns。将脉冲信号加载到功率放大器的信号使能端。当脉冲信号的高电平打开功率放大器，通过音频信号的输入对所述电容器充电。当脉冲信号的低电平关闭功率放大器，通过音频信号的输入停止对电容器充电。

通过在音频信号对电容进程充电的过程中，不断的切换功率放大器的工作状态，以使得音频信号对电容器充电过程不断的被中断，从而延长电容器的充电时间。

在另一示例性实施例示出的音频噪音的消除方法中，还包括步骤：

由音频电路的输出端输出消除音频噪音的音频信号。其中，音频电路的输出端连接扬声器，通过扬声器将音频信号转化为声音或者音乐播出。

图5是一示例性实施例示出的音频噪音的消除装置的框图。如图5所示，该装置包括但不限于：充电模块710，控制信号生成模块730，控制模块750。

充电模块710，用于由音频电路输入端输入一音频信号，并通过音频信号的输入对音频电路输入端连接的电容器进行充；

控制信号生成模块730，用于由应用处理器生成一工作状态控制信号；

控制模块750，用于通过工作状态控制信号控制所述功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换，通过切换延长所述电容器的充电时间。

图6是另一个示例性实施例示出的音频噪音的消除装置的框图。如图6所示，该装置包括但不限于：置位模块701，清零模块块703，循环模块705，保持模块707。

置位模块701，用于将输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值，所述预设有效数值被用于指示所述工作状态控制信号为有效电平，所述输出寄存器是所述应用处理器中预设的；

清零模块703，用于延长预设时间间隔，并跳转进入所述将输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值步骤；

循环模块705，用于延长预设时间间隔，并跳转进入将输出寄存器存储的输出变量置为1步骤；

保持模块707，用于待由音频信号输出时，保持输出寄存器存储的输出变量为预设有效数值。

图7是根据图5对应实施例示出的装置中的控制信号生成模块在一个实施例的框图。如图8所示，该装置包括但不限于：读取模块731，信号生成模块733。

读取模块731，用于通过应用处理器的通用输入输出口读取输出寄存器存储的输出变量；

信号生成模块733，用于按照通用输入输出口预先设置的推挽输出工作模式，将读取到的输出变量推挽输出，得到工作状态控制信号。

图8是根据图5对应实施例示出的装置中的控制模块在一个实施例的框图。如图8所示，该装置包括但不限于：开启单元751，关闭单元753。

开启单元751，用于当工作状态控制信号为有效电平时，打开所述功率放大器，令所述功率放大器的工作状态切换至开启状态；

关闭单元753，用于当工作状态控制信号为无效电平时，关闭功率放大器，令功率放大器的工作状态切换至关闭状态。

在另一示例性实施例示出的音频噪音的消除装置中，还包括输出模块。所述输出模块用于由音频电路的输出端输出消除音频噪音的音频信号。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种音频噪音的消除方法，应用于终端设备，所述终端设备包括应用处理器和音频电路，所述音频电路包括电容器和功率放大器，所述电容器的一端与音频电路输入端相连，另一端与所述功率放大器相连，将由应用处理器生成的工作状态控制信号座位功率放大器的使能信号，输入到功率放大器的使能端，其特征在于，包括：

由所述音频电路输入端输入一音频信号，并通过所述音频信号的输入对所述音频电路输入端连接的电容器进行充电；将输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值，所述预设有效数值被用于指示工作状态控制信号为有效电平，所述输出寄存器是所述应用处理器中预设的；

延长预设时间间隔，将所述输出寄存器存储的输出变量置为预设无效数值，所述预设无效数值被用于指示所述工作状态控制信号为无效电平；

延长所述预设时间间隔，并跳转进入所述将所述输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值步骤；

待有所述音频信号输出时，保持所述输出寄存器存储的输出变量为预设有效数值；

由所述应用处理器生成一工作状态控制信号；

通过所述工作状态控制信号控制所述功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换，通过所述切换延长所述电容器的充电时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间间隔为100ns。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由所述应用处理器生成一工作状态控制信号，包括步骤：

通过所述应用处理器的通用输入输出口读取所述输出寄存器存储的输出变量；

按照所述通用输入输出口预先设置的推挽输出工作模式，将读取到的所述输出变量推挽输出，得到所述工作状态控制信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述工作状态控制信号控制所述功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换，包括步骤：

当所述工作状态控制信号为有效电平时，打开所述功率放大器，令所述功率放大器的工作状态切换至开启状态；

当所述工作状态控制信号为无效电平时，关闭所述功率放大器，令所述功率放大器的工作状态切换至关闭状态。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：

由所述音频电路的输出端输出消除音频噪音的音频信号。

6.一种音频噪音的消除装置，应用于终端设备，所述终端设备包括应用处理器和音频电路，所述音频电路包括电容器和功率放大器，所述电容器的一端与音频电路输入端相连，另一端与所述功率放大器相连，将由应用处理器生成的工作状态控制信号座位功率放大器的使能信号，输入到功率放大器的使能端，其特征在于，所述装置包括：

充电模块，用于由所述音频电路输入端输入一音频信号，并通过所述音频信号的输入对所述音频电路输入端连接的电容器进行充电；

置位模块，用于将输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值，所述预设有效数值被用于指示所述工作状态控制信号为有效电平，所述输出寄存器是所述应用处理器中预设的；

清零模块，用于延长预设时间间隔，将所述输出寄存器存储的输出变量置为预设无效数值，所述预设无效数值被用于指示所述工作状态控制信号为无效电平；

循环模块，用于延长所述预设时间间隔，并跳转进入所述将所述输出寄存器存储的输出变量置为预设有效数值步骤；

保持模块，用于待有所述音频信号输出时，保持所述输出寄存器存储的输出变量为预设有效数值；

控制信号生成模块，用于由所述应用处理器生成一工作状态控制信号；

控制模块，用于通过所述工作状态控制信号控制所述功率放大器的工作状态在开启状态和关闭状态之间进行切换，通过所述切换延长所述电容器的充电时间。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

预设时间间隔设置模块，用于将所述预设时间间隔设置为100ns。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制信号生成模块包括：

读取单元，用于通过所述应用处理器的通用输入输出口读取输出寄存器存储的输出变量；

信号生成单元，用于按照所述通用输入输出口预先设置的推挽输出工作模式，将读取到的所述输出变量推挽输出，得到所述工作状态控制信号。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

开启单元，用于当所述工作状态控制信号为有效电平时，打开所述功率放大器，令所述功率放大器的工作状态切换至开启状态；

关闭单元，用于当所述工作状态控制信号为无效电平时，关闭所述功率放大器，令所述功率放大器的工作状态切换至关闭状态。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

输出模块，用于由所述音频电路的输出端输出消除音频噪音的音频信号。

11.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的音频噪音的消除装置。

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