CN210629614U - 一种用于机内通话器的语音降噪处理器 - Google Patents

Abstract

一种用于机内通话器的语音降噪处理器，多路音频信号输入所述模数转换模块，所述模数转换模块将所述音频转换为数字信号传输进入所述数字信号处理模块，所述数模转换模块将所述数字信号处理模块处理后的所述1路数字信号转换为模拟信号，所述运算放大处理模块对所述模拟信号进行处理。本实用新型所述的语音降噪处理器通过将模拟音频分为多路模拟音频降噪后输出1路模拟音频，使用数字化主动降噪技术，应用到机内通话器中可以将与用户声音处于同一个频段的噪声信号进行滤波处理，使用户之间的对话更加清晰，极大的提升了用户的语音通话质量，并大大降低了噪声对人耳听觉的损害。

Description

一种用于机内通话器的语音降噪处理器

技术领域

本实用新型涉及电话通信领域，尤其涉及一种用于机内通话器的语音降噪处理器。

背景技术

在机内通话器产品中语音通信会遇到各种噪声干扰，包括所处环境中的背景噪声、传输过程中的信道噪声、语音处理过程中引入的噪声，目前针对机内通话器的专用语音降噪处理器较少。在语音对话的实际环境中的噪音一般为中低频段的宽带噪声，其频谱有离散的谐波造成，在汉语语音的特点中，语音的自然延续和语音段的开始和末尾都是辅音，从事的语音帧能量很小，往往与背景噪声的能量很接近，甚至小于背景噪声的平均能量，因此很难分辨。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于机内通话器的语音降噪处理器，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于机内通话器的语音降噪处理器，包括模数转换模块、数字信号处理模块、数模转换模块、运算放大处理模块和电源转换模块；多个模拟输入接口连接所述模数转换模块输入端，所述模数转换模块输出端与所述数字信号处理模块输入端相连，所述数字信号处理模块输出端与所述数模转换模块输入端相连接，所述数模转换模块输出端与所述运算放大处理模块输入端相连接，所述运算放大处理模块输出端连接所述模拟输出接口；所述电源转换模块分别与所述模数转换模块、数字信号处理模块、数模转换模块和运算放大处理模块相连。优选的，所述音频信号经过前置放大电路处理后，分为4路模拟信号进入所述语音降噪处理器。

优选的，所述数字信号处理模块对数字信号进行降噪和数字混音。

优选的，所述数字信号处理模块通过谱减法进行数字降噪，得到纯净的功率谱后，通过傅里叶变换恢复增强的语音。

优选的，所述语音降噪处理器设置有4个所述模拟输入接口和1个所述模拟输出接口。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的语音降噪处理器通过将模拟音频分为4路模拟音频降噪后输出1路模拟音频，使用数字化主动降噪技术，应用到机内通话器中可以将与用户声音处于同一个频段的噪声信号进行滤波处理，使用户之间的对话更加清晰，极大的提升了用户的语音通话质量，并大大降低了噪声对人耳听觉的损害。

附图说明

图1是语音降噪处理器组成框图；

图2是语音降噪处理器的工作流程示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种用于机内通话器的语音降噪处理器，组成框图如图1所示，包括模数转换模块、数字信号处理模块、数模转换模块、运算放大处理模块和电源转换模块；所述连接顺序依次为：模拟信号输入接口连接所述模数转换模块输入端，模数转换模块输出端连接所述数字信号处理模块输入端，所述数字信号处理模块输出端连接所述数模转换模块输入端，所述数模转换模块输出端连接所述运算放大处理模块输入端，所述运算放大处理模块输出端连接模拟信号输出接口，所述电源转换模块输入端连接电源，所述电源转换模块输出端分别连接所述模数转换模块、所述数字信号处理模块、所述数模转换模块和所述运算放大处理模块；音频信号分为多路传输进入所述模数转换模块，转换后的数字信号传输进入所述数字信号处理模块进行降噪和混音，混音后的1路数字信号传输进入所述数模转换模块，转换为模拟信号，再经过所述运算放大处理模块输出1路经过降噪处理后的模拟信号.

所述数字信号处理模块中进行算法降噪和数字混音；所述算法降噪通过引入过度帧对语音段的开始和末尾的信息进行处理，以保留辅音带有的主要信息，提高语音的清晰度和可懂度；所述数字混音将多路信号混合成为1路数字信号，经过并将特定时序的信号发送给所述数模转换模块。所述运算放大处理模块将模拟音频信号处理到要求的幅度进行输出。

所述算法降噪采用谱减法对宽带噪声进行处理，在加性噪声与短时平稳语音信号相对独立的条件下，从含噪语音的功率谱中减去噪声的功率谱，从而得到较纯净的语音频谱。完整的谱减法运算公式如下：

其中Py(w)，Ps(w)，Pn(w)分别表示含噪语音、纯净语音和噪声的功率谱。α系数取1.5～3之间的值，作过量谱减法。若出现负功率谱，直接乘以一个系数β衰减。由于噪声的功率谱在一个很短的时间内可以认为没有变化，通常用噪声帧功率谱的平均能量来代替其功率谱，相减后得到的功率谱是纯净的语音功率谱。经过傅立叶逆变换(IFFT)恢复出增强后的语音。此方法针对机内通话器存在的噪声干扰问题，提取出纯净的语音信号，达到降噪的目的，改善机内通话器语音质量，提高语音可懂度，减少使用者疲劳感

所述语音降噪处理器的工作流程如图2所示，首先进行系统的前期准备，将系统进行初始化并设定系统的工作始终，变量即各模块均恢复初始化后开始进行正式的工作流程：首先模拟音频信号分为多路进入所述模数转换模块，经过转换后多路数字信号进入所述数字信号处理模块，对所述数字信号进行降噪和混音处理，后将混音后的1路数字信号传输进入所述数模转换模块，转化成为模拟音频信号，最后进入所述运算放大处理模块使降噪后的所述模拟音频信号以要求的幅度进行输出。

实施例

本实施例所述的语音降噪处理器，话筒接收到的音频信号经过前置放大电路处理后，分为4路模拟信号进入语音降噪模块，经过降噪算法处理后输出给耳机。表1为语音降噪处理器的接口定义：

表1语音降噪处理器接口定义

引脚	标识	定义	引脚	标识	定义
						1	12V	12V电源	9	AGND	模拟地
2	12V	12V电源	10	Line3	模拟输入3
						3	GND	电源地	11	AGND	模拟地
4	GND	电源地	12	Line4	模拟输入4
						5	AGND	模拟地	13	AGND	模拟地
6	Line1	模拟输入1	14	PHOUT1	模拟输出1
						7	AGND	模拟地	15	AGND	模拟地
8	Line2	模拟输入2	16	AGND	模拟地

本实施例中，要求音频输入幅度为：≤500mVrms；最大降噪效果为：在输入端分别输入500mVrms的白噪声与500mVrms正弦波信号时，输出电平差

≥20dB；输入频率在300Hz～3400Hz变化时，输出信号的变化≤2dB；输入信号幅度为500mVrms时，输出失真度≤1.5％。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本实用新型所述的语音降噪处理器通过将模拟音频分为4路模拟音频降噪后输出1路模拟音频，使用数字化主动降噪技术，应用到机内通话器中可以将与用户声音处于同一个频段的噪声信号进行滤波处理，使用户之间的对话更加清晰，极大的提升了用户的语音通话质量，并大大降低了噪声对人耳听觉的损害。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于机内通话器的语音降噪处理器，其特征在于，包括模数转换模块、数字信号处理模块、数模转换模块、运算放大处理模块和电源转换模块；多个模拟输入接口连接所述模数转换模块输入端，所述模数转换模块输出端与所述数字信号处理模块输入端相连，所述数字信号处理模块输出端与所述数模转换模块输入端相连接，所述数模转换模块输出端与所述运算放大处理模块输入端相连接，所述运算放大处理模块输出端连接模拟输出接口；所述电源转换模块分别与所述模数转换模块、数字信号处理模块、数模转换模块和运算放大处理模块相连。

2.根据权利要求1所述的用于机内通话器的语音降噪处理器，其特征在于，音频信号经过前置放大电路处理后，分为4路模拟信号进入所述语音降噪处理器。

3.根据权利要求1所述的用于机内通话器的语音降噪处理器，其特征在于，所述数字信号处理模块对数字信号进行降噪和数字混音。

4.根据权利要求1所述的用于机内通话器的语音降噪处理器，其特征在于，所述数字信号处理模块通过谱减法进行数字降噪，得到纯净的功率谱后，通过傅里叶变换恢复增强的语音。

5.根据权利要求1所述的用于机内通话器的语音降噪处理器，其特征在于，所述语音降噪处理器设置有4个模所述拟输入接口和1个所述模拟输出接口。

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