专利名称：消噪组件及其消噪方法
消噪组件及其消噪方法
技术领域：
本发明涉及一种消噪组件及其消噪方法，尤其涉及一种运用在便携式移动消费性产品的消噪系组件及其消噪方法。
背景技术：
随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多，用户对移动电话的要求已不仅满足于通话，而且要能够提供高质量的通话效果，尤其是目前移动多媒体技术的发展，移动电话的通话质量更显重要。由于大量环境噪声的存在，手机等通讯设备的麦克风采集到的语音信号普遍信噪比不够高，特别是在街道汽车等高噪声环境中，需要提高通讯设备中扬声器的音量才能听清。所以需要通过语音增强的方法来提升输入语音的增益，改善通讯质量。因此，消噪组件设计的优劣成为人们关注的重点。相关技术的消噪组件包括接收麦克风，扬声器和电连接所述接收麦克风和扬声器的信号处理单元，所述信号处理单元包括信号放大单元。所述麦克风接受环境噪声语音信号后经所述信号处理单元的处理得到消噪后的语音信号，消噪后的语音信号再经所述信号放大单元放大后由扬声器发出。由于人们使用的运用所述消噪组件的产品为耳罩式或入耳式的，使用时其与人耳的距离比较固定，所述信号处理单元的消噪参数也是做成固定的，信号放大单元的放大参数也是固定值。上述结构就使得运用相关技术消噪组件的产品只有在特定的位置才会有较好的效果。消噪组件也可应用在手机上，当手机上使用相关技术的消噪组件时，由于每个人在使用所述手机时将手机置于耳边贴合的松紧度都不同，而相关技术的消噪组件的参数却是固定不变的，从而导致相关技术手机的消噪效果时好时坏，消噪效果具有位置上的局限性。因此，实有必要提出一种新的消噪组件解决上述问题。
发明内容本发明需解决的技术问题是提供一种消噪性能好且能减少消噪效果的位置局限性的消噪组件。根据上述的技术问题，设计了一种消噪组件，其目的是这样实现的一种消噪组件，其包括接收麦克风、扬声器、将所述接收麦克风接收的带噪声语音信号进行消噪处理并输出消噪后语音信号的信号处理单元和将所述消噪后语音信号进行放大并输出放大语音信号的信号放大单元，其特征在于所述消噪组件还设有前置麦克风，用于接收探测信号并输出探测反馈信号；开发板，包括对所述前置麦克风输出的探测反馈信号进行分析处理并输出直流电压的可编程处理单元和发出探测信号的信号发生单元；加法器单元，用于将所述放大语音信号和探测信号进行信号叠加，将叠加后语音信号输入到所述扬声器。
本发明还提供了一种如权利要求1所述的消噪组件的消噪方法，该方法包括如下步骤步骤001、设若干测试点，利用所述接收麦克风在任意测试点处接收外界的带噪语音信号，所述带噪语音信号经过所述信号处理单元的处理得到消噪后语音信号；消噪后语音信号经过所述信号放大单元后得到放大语音信号，通过手动调节所述可编程处理单元输出的直流电压而改变所述信号放大单元的放大倍数使所述放大语音信号达到理想状态，得到此时所述信号放大单元的放大倍数对应的直流电压值；通过所述开发板的信号发生单元发出固定频率的探测信号输出给所述扬声器，所述扬声器接收到所述探测信号后发出同步响应；利用所述前置麦克风接收所述同步响应并输出相应的探测反馈信号到所述可编程处理单元；利用所述可编程处理单元对所述探测反馈信号作FFT分析处理得到FFT值；步骤002、在不同的测试点重复步骤001，得到若干组FFT值与直流电压值；步骤003、以FFT值为横坐标，直流电压值为纵坐标建立坐标系，将若干组FFT值与对应的直流电压值在坐标系中绘出，通过所述坐标系得出FFT值与直流电压的调制关系式；步骤004、提供一程序读写器，利用所述程序读写器将所述调制关系式写入所述开发板的可编程处理单元；步骤005、通过所述开发板的信号发生单元发出固定频率的探测信号输出给所述扬声器，所述扬声器接收到所述探测信号后发出同步响应；步骤006、利用所述前置麦克风接收所述扬声器发出的所述同步响应并输出相应的探测反馈信号给所述可编程处理单元；步骤007、利用所述可编程处理单元对所述探测反馈信号作FFT分析处理并输出对应的直流电压；步骤008、利用所述接收麦克风接收外界带噪语音信号并输入到所述信号处理单元，所述信号处理单元对带噪语音信号处理后输出消噪后语音信号，通过信号放大单元对所述消噪后语音信号进行放大并输出放大语音信号，利用所述加法器单元将所述放大语信号和探测信号叠加后输入给所述扬声器。优选的，所述探测信号为250Hz单频脉冲信号。优选的，所述前置麦克风接收所述探测信号的时间间隔与所述信号发生单元发出所述探测信号的时间间隔相等，所述前置麦克风接收所述探测信号的持续时间是所述信号发生单元发出所述探测信号的持续时间的两倍。优选的，所述信号发生单元发出所述探测信号的时间间隔为ls，每次发出所述探测信号的持续时间为IOms ；所述前置麦克风接收所述探测信号的时间间隔为ls，每次接收所述探测信号的持续时间为20ms。优选的，所述测试点设置7个，每个所述测试点测试7次。与相关技术相比，本发明的消噪系统消噪效果更好，减少了消噪系统使用时相对人耳贴合松紧的局限性。
图1为本发明消噪组件设计方法的方框图。图2为本发明消噪组件的FFT分析测试图，其中横坐标为FFT值，纵坐标为控制信号放大单元放大倍数所需的直流电压值。
具体实施方式下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。当运用消噪组件相关技术的产品在使用时，其与人耳贴合时会产生耦合效应，压力越大，贴合得越紧，人耳接收到的声音就越大；压力越小，贴合得越松，人耳接收到的声音就越小。然而，相关技术消噪组件的各种参数是固定的，因此，相关技术的消噪组件只有在特定的位置才能有较好的消噪效果。本发明即针对上述问题设计了一种消噪组件，其可以通过测试运用本发明技术的产品与人耳之间贴合的松紧度而调整扬声器的输出增益，即控制语音信号输出的放大倍数，使得相关技术的产品使用时可根据产品与人耳的不同位置将消噪效果调整到理想状态。具体如下如图1所示，一种消噪组件10，其包括接收麦克风1、扬声器5、将接收麦克风1接收的带噪语音信号进行消噪处理并输出消噪后语音信号的信号处理单元3和将消噪后语音信号进行放大并输出放大语音信号的信号放大单元4。其中，消噪组件10还设有前置麦克风2，用于接收探测信号并输出探测反馈信号；开发板6，包括对前置麦克风2输出的探测反馈信号进行分析处理并输出直流电压的可编程处理单元62和发出探测信号的信号发生单元61 ；加法器单元7，用于将所述放大语音信号和探测信号进行信号叠加，输出叠加后语音信号输入到扬声器5。本发明还提供了一种如本发明所述的消噪组件10的消噪方法，该方法包括如下步骤步骤001、设若干测试点，利用接收麦克风1在任意测试点处接收外界的带噪语音信号，所述带噪语音信号经过信号处理单元4的处理得到消噪后语音信号；消噪后语音信号经过信号放大单元4后得到放大语音信号，通过手动调节可编程处理单元62输出的直流电压而改变信号放大单元4的放大倍数使所述放大语音信号达到理想状态，得到此时信号放大单元4的放大倍数对应的直流电压值。通过开发板6的信号发生单元61发出固定频率的探测信号输出给扬声器5，扬声器5接收到所述探测信号后发出同步响应；利用前置麦克风2接收所述同步响应并输出相应的探测反馈信号到可编程处理单元62 ；利用可编程处理单元62对所述探测反馈信号作 FFT分析处理得到FFT值。其中，FFT为快速傅立叶变换。所谓理想状态，在本实施方式中是指放大语音信号的频响曲线达到最低，即用测试仪监测放大语音信的频响曲线，通过不停调节可编程处理单元62输出的直流电压而改变信号放大单元4的放大倍数，使显示在测试仪上的频响曲线调到最低位置，此时即指所述放大语音信号达到了理想状态。步骤002、在不同的测试点重复步骤001，得到若干组FFT值与直流电压值。不同的测试点是根据接收麦克风1与声源的距离变化原则设取的，即每个测试点处接收麦克风1与声源的距离都不同。步骤003、以FFT值为横坐标，直流电压值为纵坐标建立坐标系，将若干组FFT值与对应的直流电压值在坐标系中绘出，通过所述坐标系得出FFT值与直流电压的调制关系式。本实施方式中，具体的，将FFT值设为X，所述直流电压值设为y，以所述FFT值为横坐标，直流电压值为纵坐标建立坐标系，将若干组FFT值与对应的直流电压值在坐标系中绘出并依次首尾相连，根据坐标系中得到的连线图得出对应的FFT值与直流电压的一般关系式。本实施方式中取7个测试点做分析，分别为A1-A7。7个测试点均在消噪组件10 的正常工作范围内。为了提高精确度，本实施方式对每个测试点做7次测试，再取平均值， 所述测试点测得的数据如下表表一
权利要求
1.一种消噪组件，其包括接收麦克风、扬声器、将所述接收麦克风接收的带噪语音信号进行消噪处理并输出消噪后语音信号的信号处理单元和将所述消噪后语音信号进行放大并输出放大语音信号的信号放大单元，其特征在于所述消噪组件还设有前置麦克风，用于接收探测信号并输出探测反馈信号；开发板，包括对所述前置麦克风输出的探测反馈信号进行分析处理并输出直流电压的可编程处理单元和发出探测信号的信号发生单元；加法器单元，用于将所述放大语音信号和探测信号进行信号叠加，将叠加后语音信号输入到所述扬声器。
2.一种如权利要求1所述的消噪组件的消噪方法，该方法包括如下步骤步骤001、设若干测试点，利用所述接收麦克风在任意测试点处接收外界的带噪语音信号，所述带噪语音信号经过所述信号处理单元的处理得到消噪后语音信号；消噪后语音信号经过所述信号放大单元后得到放大语音信号，通过手动调节所述可编程处理单元输出的直流电压而改变所述信号放大单元的放大倍数使所述放大语音信号达到理想状态，得到此时所述信号放大单元的放大倍数对应的直流电压值；通过所述开发板的信号发生单元发出固定频率的探测信号输出给所述扬声器，所述扬声器接收到所述探测信号后发出同步响应；利用所述前置麦克风接收所述同步响应并输出相应的探测反馈信号到所述可编程处理单元；利用所述可编程处理单元对所述探测反馈信号作FFT分析处理得到FFT值；步骤002、在不同的测试点重复步骤001，得到若干组FFT值与直流电压值； 步骤003、以FFT值为横坐标，直流电压值为纵坐标建立坐标系，将若干组FFT值与对应的直流电压值在坐标系中绘出，通过所述坐标系得出FFT值与直流电压的调制关系式；步骤004、提供一程序读写器，利用所述程序读写器将所述调制关系式写入所述开发板的可编程处理单元；步骤005、通过所述开发板的信号发生单元发出固定频率的探测信号输出给所述扬声器，所述扬声器接收到所述探测信号后发出同步响应；步骤006、利用所述前置麦克风接收所述扬声器发出的所述同步响应并输出相应的探测反馈信号给所述可编程处理单元；步骤007、利用所述可编程处理单元对所述探测反馈信号作FFT分析处理并输出对应的直流电压；步骤008、利用所述接收麦克风接收外界带噪语音信号并输入到所述信号处理单元，所述信号处理单元对带噪语音信号处理后输出消噪后语音信号，通过信号放大单元对所述消噪后语音信号进行放大并输出放大语音信号，利用所述加法器单元将所述放大语信号和探测信号叠加后输入给所述扬声器。
3.根据权利要求2所述消噪组件的消噪方法，其特征在于所述探测信号为250Hz单频脉冲信号。
4.根据权利要求3所述消噪组件的消噪方法，其特征在于所述前置麦克风接收所述探测信号的时间间隔与所述信号发生单元发出所述探测信号的时间间隔相等，所述前置麦克风接收所述探测信号的持续时间是所述信号发生单元发出所述探测信号的持续时间的两倍。
5.根据权利要求4所述消噪组件的消噪方法，其特征在于所述信号发生单元发出所述探测信号的时间间隔为ls，每次发出所述探测信号的持续时间为IOms ；所述前置麦克风接收所述探测信号的时间间隔为ls，每次接收所述探测信号的持续时间为20ms。
6.根据权利要求5所述消噪组件的消噪方法，其特征在于所述测试点设置7个，每个所述测试点测试7次。
全文摘要
一种消噪组件，其包括接收麦克风、扬声器、将所述接收麦克风接收的带噪语音信号进行消噪处理并输出消噪后语音信号的信号处理单元和将所述消噪后语音信号进行放大并输出放大语音信号的信号放大单元。其中，所述消噪组件还设有前置麦克风、开发板和加法器单元。本发明还提供了一种如本发明所述的消噪组件的消噪方法。与相关技术相比，本发明的消噪系统消噪效果更好，减少了消噪系统使用时相对人耳位置的局限性。
文档编号H04R3/00GK102164329SQ20111012598
公开日2011年8月24日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者唐琪, 王超 申请人:瑞声声学科技(深圳)有限公司, 瑞声声学科技研发(南京)有限公司