具有扬声器降噪功能的通信装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有扬声器降噪功能的通信装置，为提高手机、对讲机、步话机和电话机等通信装置在嘈杂下的通话质量，本实用新型的装置包括扬声器和主板，还包括：噪声采集器和降噪控制板，所述降噪控制板连接于所述噪声采集器、所述扬声器和所述主板，用于将所述噪声采集器采集的噪声信号进行反向处理，并将所述反向处理后的噪声信号与来自所述主板的音频信号进行混音后输出至所述扬声器。
【专利说明】
具有扬声器降噪功能的通信装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及通讯领域，更具体地说，涉及一种具有扬声器降噪功能的通信装置。【背景技术】
[0002]随着人们对通话质量要求的提高，越来越多的降噪装置应用于通信装置上，但普遍在于对话筒进行降噪改进，缺少对通信装置的扬声器进行降噪改进，例如现在市面上的手机基本都具有双麦降噪功能，但却不具备听筒降噪的功能。而事实上，很多时候在嘈杂环境下通话是无法避免的，例如工地、车船或其它有较大噪声声源的公共场所。在嘈杂环境中，使用通信装置通话的受话者同时听到送话者的语音和环境噪声，可能导致受话者无法听清对方的话语。噪声对信息传达的准确性造成了极大的干扰，所以提供一种具有扬声器降噪功能的通信装置是十分必要的。【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种改进的具有扬声器降噪功能的通信装置。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种具有扬声器降噪功能的通信装置，包括扬声器和主板，还包括:噪声采集器和降噪控制板，所述降噪控制板连接于所述噪声采集器、所述扬声器和所述主板，用于将所述噪声采集器采集的噪声信号进行反向处理，并将所述反向处理后的噪声信号与来自所述主板的音频信号进行混音后输出至所述扬声器。
[0005]优选地，所述降噪控制板包括与所述噪声采集器连接用于将所述噪声采集器采集的噪声信号进行放大及反向处理得到反向噪声信号的滤波器。
[0006]优选地，所述滤波器包括模拟滤波器，所述模拟滤波器为具有放大及反向模块的低通滤波器。
[0007]优选地，所述滤波器还包括与所述模拟滤波器连接用于将所述模拟滤波器输出的反向噪声信号进行修正的数字滤波器。
[0008]优选地，所述数字滤波器包括陷波模块。
[0009]优选地，所述降噪控制板还包括用于混音处理的混音电路，所述混音电路包括两个相互独立的二极管，所述两个二极管的正极分别连接所述滤波器的反向噪声信号输出端以及所述主板的音频信号输出端;所述两个二极管的负极与所述扬声器连接。
[0010]优选地，所述二极管为管压降小于0.1V的低压降二极管。
[0011]优选地，所述噪声采集器为硅麦克风。
[0012]优选地，所述降噪控制板还包括与所述主板连接的开关电路，所述主板通过所述开关电路控制所述降噪控制板启动或停止工作。
[0013]本实用新型的通信装置为降低甚至消除环境中的背景噪声，采用了前馈控制技术、模拟滤波器与数字滤波器相结合的精确深度滤波技术和混音技术，有效地提高了降噪的深度和宽度。同时不改变扬声器输出的有效语音质量，实现高品质通话的同时还具有超低功耗的特点，不增加通信装置电池的负荷。【附图说明】
[0014]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:
[0015]图1是通信装置一些实施例的结构示意图；
[0016]图2是通信装置的电路框图；[〇〇17]图3是其混音电路的电路图；[〇〇18]图4是其扬声器的声学特征图。【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0020]如图1所示，本实用新型提供的具有扬声器降噪功能的通信装置包括:扬声器1，主板2,降噪控制板3和噪音采集器4。上述部件均位于通信装置的壳体内。
[0021]图2示出了该通信装置的电路框图，该降噪控制板3包括模拟滤波器31、数字滤波器32和混音电路33。模拟滤波器31和数字滤波器32对噪声采集器4采集的噪声信号进行反向处理后，得到反向噪声信号并向混音电路33输出，混音电路33将主板2输出的音频信号和反向噪声信号进行混音处理后输出至扬声器1播放。
[0022]该噪音采集器4优选采用硅麦克风，以提高声音采集的信噪比和灵敏度。
[0023]该模拟滤波器31为一种具有放大及反向模块的低通滤波器，该滤波器可将硅麦克风采集到的微小信号进行放大、低通滤波和反向。模拟滤波器31的放大倍数、相位以及截止频率的选取决定了对噪声的还原度，进一步影响降噪的效果和底噪的效果。此外，模拟滤波器31对信号的处理极为快速。
[0024]该数字滤波器32优选为具有陷波模块的自适应数字滤波器。数字滤波器32接收模拟滤波器31输出的经过粗略还原和低通滤波处理的信号。在模拟滤波器31处理的基础上对信号进行离散化，精确地修正噪声波形，自动调整自适应率，包括输入信号的频率、相位、频率变化率和幅值等。同时设计陷波算法的中心频率、宽度和深度，以快速精确地模拟输入信号的反向波形。
[0025]模拟滤波器31的特点是速度快，但效果粗。数字滤波器32的特点是可以精确控制， 但是速度较慢，有延时。该通信装置采用模拟滤波器31与数字滤波器32相结合的方式处理噪声信号，首先由模拟滤波器31进行快速粗放处理，数字滤波器对处理后的有效波形进行数字离散化，精确整形，并加入陷波技术，精确地模拟噪声的反向波形以求最大限度地抵消噪声。此外，在模拟滤波器31基础上的使用数字滤波器32的方法解决了直接应用数字滤波器32导致的速度慢，运算量大的问题，快速收敛降低芯片的功耗。[〇〇26]如图3所示，混音电路33由两个低压降二极管组成。两个二极管331，332的正极分别连接数字滤波器32的反向噪声信号输出端以及主板2的音频信号输出端；两个二极管 331，332的负极与扬声器1连接。值得指出的是，构成上述混音电路33的二极管必须是低压降二极管，否则会影响音频信号的质量和降噪的效果。二极管的管压降最好小于0.1V。此夕卜，如果不设置上述混音电路，而是将反向噪声信号和音频信号直接在扬声器1处混合，则扬声器1自身的阻抗会使混合不起作用，即无法实现降噪。采用上述结构的混音电路33进行混音，极大地降低了功耗，其功耗是传统功率放大器降噪方式的十分之一。
[0027]为了实现更好的降噪效果，扬声器1的声学特征应特别设计，令其与降噪控制板3 的噪声处理参数特征向匹配。图4中示出了一些实施例中扬声器1的声学特征曲线。[〇〇28] 在一些实施例中，当通信装置为手机时，为实现更好的通话效果，进行降噪处理的扬声器优选为手机听筒。[〇〇29]在一些实施例中，降噪控制板3上设有开关电路控制降噪控制板启动或停止工作。 该开关电路与主板2连接，当主板2中有音频信号向扬声器1输出时，主板2控制开关电路闭合，降噪控制板3开始工作。当主板2中无音频信号向扬声器1输出时，主板2控制开关电路断开，降噪控制板3停止工作。[〇〇3〇]综上，通信装置在通话状态下，主板2需要将通信装置接收的音频信号向扬声器1 输出，此时主板2控制开关电路闭合，并将音频信号通过降噪控制板3输出至扬声器1，降噪控制板3开始工作。[〇〇31]其降噪方法包括以下步骤:
[0032]S1:降噪控制板通过模拟滤波器、数字滤波器将噪声采集器采集到的环境噪声信号进行反向处理得到反向噪声信号；
[0033]S2:降噪控制板的混音电路将反向噪声信号和主板输出的音频信号进行混音处理得到混首彳目号；
[0034]S3:降噪控制板将步骤S2得到的混音信号输出至扬声器1，产生反向噪声声波，反向噪声与环境噪声相抵消，从而实现降噪。
[0035]当通讯装置通过扬声器播放音乐或广播时，降噪控制板的工作方法与上述通话时的降噪工作方法相同。
[0036]本实用新型的通信装置为降低甚至消除环境中的背景噪声，采用了前馈控制技术、模拟滤波器与数字滤波器相结合的精确深度滤波技术和混音技术，有效地提高了降噪的深度和宽度。同时不改变扬声器输出的有效语音质量，实现高品质通话的同时还具有超低功耗的特点，不增加通信装置电池的负荷。
[0037]可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制;应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
【主权项】
1.一种具有扬声器降噪功能的通信装置，包括扬声器(1)和主板(2)，其特征在于，还包 括:噪声采集器(4)和降噪控制板(3)，所述降噪控制板(3)连接于所述噪声采集器(4)、所述 扬声器(1)和所述主板(2)，用于将所述噪声采集器(4)采集的噪声信号进行反向处理，并将 所述反向处理后的噪声信号与来自所述主板(2)的音频信号进行混音后输出至所述扬声器 ⑴。2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述降噪控制板(3)包括与所述噪声 采集器(4)连接用于将所述噪声采集器(4)采集的噪声信号进行放大及反向处理得到反向 噪声信号的滤波器。3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，所述滤波器包括模拟滤波器(31 )，所 述模拟滤波器(31)为具有放大及反向模块的低通滤波器。4.根据权利要求3所述的通信装置，其特征在于，所述滤波器还包括与所述模拟滤波器 (31)连接用于将所述模拟滤波器(31)输出的反向噪声信号进行修正的数字滤波器(32)。5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，所述数字滤波器(32)包括陷波模块。6.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，所述降噪控制板(3)还包括用于混音 处理的混音电路(33)，所述混音电路(33)包括两个相互独立的二极管(331，332)，所述两个 二极管(331，332)的正极分别连接所述滤波器的反向噪声信号输出端以及所述主板(2)的 音频信号输出端;所述两个二极管(331，332)的负极与所述扬声器(1)连接。7.根据权利要求6所述的通信装置，其特征在于，所述二极管(331，332)为管压降小于 0.1V的低压降二极管。8.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述噪声采集器(4)为硅麦克风。9.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述降噪控制板(3)还包括与所述主 板(2)连接的开关电路，所述主板(2)通过所述开关电路控制所述降噪控制板(3)启动或停 止工作。
【文档编号】H04M1/725GK205693744SQ201620626227
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月22日 公开号201620626227.1, CN 201620626227, CN 205693744 U, CN 205693744U, CN-U-205693744, CN201620626227, CN201620626227.1, CN205693744 U, CN205693744U
【发明人】鲍青山, 何少勇
【申请人】深圳市金悦通机器人技术有限公司