专利名称：可去除噪声的麦克风输入电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及声频系统中用于消除麦克风噪声的电路，特别涉及一种可去除噪声的麦克风输入电路，将该电路应用于车载电话系统后，可有效地抑制通话过程中的各种背景噪声，提高通话质量。
背景技术：
现有的车载电话系统通常采用GSM或CDMA技术，它可将移动电话与汽车特别是家用或商用轿车完美结合，让车中的人可随时与外界保持电话连接；并且现有的车载电话系统中通常都采用免提通话的方式，让使用者不必手持话筒或听筒，从而保证在行车过程中也可以安全自由地交流。
由于车载电话系统自身的特殊环境，通话时汽车大都处于已发动甚至行驶过程中，所以背景噪声特别强，而且容易产生同源噪声，因此，需要有特别的手段来消除噪声以提高通话质量。现有技术的去除噪声方案中，大多都是采用单一的噪声源信号，并将接收到的有用信号与噪声一起输入去噪声电路进行处理，这种方式使得与物征信号相近噪声信号难以被彻底消除，去噪声效果不好。
实用新型内容本实用新型要解决现有车载电话系统未能良好消除麦克风输入噪声的问题，以提高车载电话系统的通话质量。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种可去除噪声的麦克风输入电路，包括麦克风及相应的放大电路，其中还包括反相电路和同相合成比例电路；所述麦克风包括全向性麦克风和指向性麦克风；所述放大电路包括第一放大电路和第二放大电路；所述全向性麦克风连接到所述反相电路的输入端，所述指向性麦克风连接到所述第一放大电路的输入端，所述反相电路和第一放大电路的输出端都连接到所述同相合成比例电路的输入端，所述同相合成比例电路的输出端连接到所述第二放大电路的输入端。
本实用新型中，所述同相合成比例电路最好为一个加法器电路；另外，为了保证通话质量，本实用新型中最好只设有一个指向性麦克风，但可设置一个或多个全向性麦克风，所述各个全向性麦克风可相互并联。
本实用新型的中，指向性麦克风主要接收通话声音信号，其中的背景噪声信号比较弱；而全向性麦克风主要接收的是背景噪声信号，其背景噪声信号较强；当指向性麦克风输入信号中的背景噪声信被放大到与全向性麦克风输入信号相当时，由于后者已被反相，所以经同相合成比例电路进行1∶1相加后，两者的噪声信号会相互抵消，从而可达到去除噪声的目的。本实用新型的电路简单，但去除噪声的效果非常明显，可大大提高车载电话系统的通话质量。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型麦克风输入电路的原理框图；图2是本实用新型一个优选实施例的电路图；图3a是图2中U02的波形示意图；图3b是图2中U0的波形示意图；图3c是图2中U03的波形示意图。
具体实施方式
本实用新型的麦克风输入电路中，全向性麦克风可接收多个方向的声音，其中包括背景噪声及通话者的声音，而且绝大部分为背景噪声；相反，指向性麦克风只接收预定方向范围(甚至预定距离范围内)的声音，装配时会将其设置为正对驾驶者，所以它接收到的主要是通话者的声音，当然，其中也有一小部分背景噪声。关于全向性麦克风和指向性麦克风的特性，已是本领域技术人员熟知现有技术，所以此处不再详述。
如图1所示，其中，由反相电路对全向性麦克风所输入的信号进行反相处理，其间只改变其相位，不会改变其幅值。同时，由第一放大电路对指向性麦克风的输入信号进行放大处理，该步骤中会同时放大其输入信号中的通话声音信号和背景噪声信号，其主要作用是将其中的背景噪声信号放大到与全向性麦克风输入的信号相近；然后，将反相电路的输出信号和第一放大电路的输出信号送入同相合成比例电路进行处理，以消除背景噪声，本步骤中通常是将两个输入信号1∶1相加，由于指向性麦克风所输入的背景噪声信号已被放大到与全向性麦克风输入的信号相近，且全向性麦克风的输入信号已被反相，所以两个输入信号相加后，正好将背景噪声信号相互抵消，只剩下通话声音信号，从而达到消除背景噪声的目的；最后，由第二放大电路对去除噪声后的信号进行放大，并输出到车载电路系统。
本实用新型的一个优选实施例如图2所示。从图中可以看出，运算放大器A1与相应的电阻R1、Rf1组成反相电路，其中Rf1＝R1；全向性麦克风的输入信号为Ui，通过反相电路处理后则有U0＝-Rf1/R1×Ui，由于Rf1＝R1，所以有U0＝-Ui，即信号的大小没变但极性变为原来的反方向，从而达到了反相目的。
指向性麦克风的输入信号U01输入到由电容C2、C4、电阻R2、R3和三级管Q1组成的第一放大电路进行放大处理，其输出信号为U02，且U02＝β×U0(β为三极管Q1的放大系数)；通过调整选择适应的放大系数β，可将U02中的背景噪声信号放大到与反相电路的输出信号U0的大小非常接近。
同相合成比例电路由运算放大器A2及相应的电阻R7、R8、R8、R10和R12组成，其中R10＝R7，实质上是一个加法器电路。反相电路的输出信号U0和第一放大电路的输出信号U02分别经电阻R7、R10输入，经过运算处理后有U03＝Rf2(U02/R10+U0/R7)；由于U02中的背景噪声信号已被放大到与U0相近，且R10＝R7，所以对于背景噪声部分，有U02/R10+U0/R7＝0，即有U03＝0。上述过程中只会发生背景噪声信号的相互抵消，指向性麦克风中所输入的通话声音信号并不受影响，理想情况下，背景噪声信号在相互抵消后可以完全消除，而通话声音信号则可正常输入到车载电话系统中。
如图3a、图3b和图3c所示分别为图2中U02、U0和U03的波形示意图。其中，图3a所示为指向性麦克风输入的信号被放大后的情况，其中含有通话声音波形为背景噪声波形；图3b所示为全向性麦克风输入的信号被反相后的情况，其中只含有背景噪声波形；将图3a和图3b相加，即可得到图3c所示的消除了背景噪声的信号，所以最后输出的信号主要为通话声音信号，绝大部分背景噪声可以被抑制掉，从而达到良好消除噪声的目的。
另外，为了保证通话质量，本实用新型中最好只设有一个指向性麦克风，但可设置一个或多个全向性麦克风，所述各个全向性麦克风可相互并联。
权利要求1.一种可去除噪声的麦克风输入电路，包括麦克风及相应的放大电路，其特征在于，还包括反相电路和同相合成比例电路；所述麦克风包括全向性麦克风和指向性麦克风；所述放大电路包括第一放大电路和第二放大电路；所述全向性麦克风连接到所述反相电路的输入端，所述指向性麦克风连接到所述第一放大电路的输入端，所述反相电路和第一放大电路的输出端都连接到所述同相合成比例电路的输入端，所述同相合成比例电路的输出端连接到所述第二放大电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的可去除噪声的麦克风输入电路，其特征在于，所述第一放大电路和第二放大电路中都采用NPN型三极管作为放大器件。
3.根据权利要求2所述的可去除噪声的麦克风输入电路，其特征在于，在所述第一放大电路中，三极管Q1的基极经电容C2接所述指向性麦克风，其基极还经电阻R2接工作电源VCC；三极管Q1发射极接地，集电极经电阻R3接工作电源VCC，并作为第一放大信号输出端。
4.根据权利要求2所述的可去除噪声的麦克风输入电路，其特征在于，在所述第二放大电路中，三极管Q2的基极经电容C6接所述同相合成比例电路的输出端，其基极还经电阻R5接工作电源VCC；三极管Q2发射极接地，集电极经电阻R6接工作电源VCC，并作为第二放大信号输出端。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的可去除噪声的麦克风输入电路，其特征在于，所述同相合成比例电路是一个加法器电路。
6.根据权利要求5所述的可去除噪声的麦克风输入电路，其特征在于，其中仅设有一个指向性麦克风，并设有一个或多个全向性麦克风，所述各个全向性麦克风相互并联。
专利摘要本实用新型涉及一种可去除噪声的麦克风输入电路，为解决现有车载电话系统未能良好消除麦克风输入噪声的问题，本实用新型的麦克风输入电路中包括全向性麦克风、指向性麦克风、反相电路、同相合成比例电路、以及第一、第二放大电路；其中，全向性麦克风连接到反相电路的输入端，指向性麦克风连接到第一放大电路的输入端，反相电路和第一放大电路的输出端都连接到同相合成比例电路的输入端，同相合成比例电路的输出端连接到第二放大电路的输入端。当指向性麦克风输入信号中的背景噪声信号被放大到与全向性麦克风输入信号相当时，经同相合成比例电路处理可达到去除噪声的目的。本实用新型电路简单、去噪效果明显、可大大提高车载电话系统的通话质量。
文档编号H04M1/19GK2694649SQ200420044588
公开日2005年4月20日 申请日期2004年4月5日 优先权日2004年4月5日
发明者徐德馨 申请人:辅升电子科技(深圳)有限公司