一种消除TDD噪声的方法和装置与流程

本发明涉及音频技术领域，尤其涉及一种消除TDD噪声的方法和装置。

背景技术：
现有的全球移动通信系统(英文：GlobalSystemforMobileCommunication，简称：GSM)制式的手机在通话过程中普遍存在时分双工(英文：TimeDivisionDuplexing，简称：TDD)噪声，其产生原因为GSM制式的手机的射频功率放大器每隔217Hz打开一次，每次打开需要消耗1.5A的大电流，该217Hz为频率的大电流消耗就产生了217Hz频率的电源的电压跌落，该电源电压跌落产生的信号为噪声信号，被称为TDD噪声信号。TDD噪声信号被音频器件还原后产生人耳可听到的噪声。现有技术通过在硬件上进行改进，使得射频功率放大器和电源组成的电路，和音频处理部分所对应的电路之间无交叉，当射频功率放大器工作时，不会影响音频处理部分所对应的电路，从而抑制了TDD噪声。但是，通过上述硬件改进的方法，调试难度大，并且使得电路复杂化。

技术实现要素：
本发明的实施例提供一种消除噪声的方法和装置，解决了现有技术消除TDD噪声带来的调试难度大并且电路复杂化的问题。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：第一方面，本发明实施例提供了一种消除TDD噪声的方法，该方法包括：当音频信号在预设频点的幅度值Ai大于预设门限值B时，将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至小于所述门限值B，其中，所述音频信号为频域信号，所述预设频点共包括L个频点，所述L个频点的频率分别为if0，f0为217Hz，1≤i≤L。在第一种可能的实施方式中，结合第一方面，所述B是在预设条件下获得的频域信号在频点f0所对应的幅度值，其中，所述预设条件是将接收或发送所述音频信号的装置的音量调至最低，且通过调整所述装置的射频功率放大器的发射功率使得获得的信号为人耳听到的信号的临界值，并将所述信号转换为频域信号。在第二种可能的实施方式中，结合第一方面或第一种可能的实施方式，所述将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至小于所述门限值B具体包括：获取kAi＜B时的k的最大值，其中，k＝b/2a，1≤b＜2，a为正整数；将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至Ai的k倍。在第三种可能的实施方式中，结合第一方面或第一种可能的实施方式，所述将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至小于所述门限值B具体包括：获取kAi＜B时的k的最大值，其中，k＝b/2a，1≤b＜2，a为正整数；将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至Ai的c/22-i*k倍，其中，1≤c＜2。第二方面，本发明实施例提供了一种消除TDD噪声的装置，该装置包括：调整单元；所述调整单元，用于当音频信号在预设频点的幅度值Ai大于预设门限值B时，将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至小于所述门限值B，其中，所述音频信号为频域信号，所述预设频点共包括L个频点，所述L个频点的频率分别为if0，f0为217Hz，1≤i≤L。在第一种可能的实施方式中，结合第二方面，所述B是在预设条件下获得的频域信号在频点f0所对应的幅度值，其中，所述预设条件是将接收或发送所述音频信号的装置的音量调至最低，且通过调整所述装置的射频功率放大器的发射功率使得获得的信号为人耳听到的信号的临界值，并将所述信号转换为频域信号。在第二种可能的实施方式中，结合第二方面或第一种可能的实施方式，该装置还包括：获取单元；所述获取单元，用于获取kAi＜B时的k的最大值，其中，k＝b/2a，1≤b＜2，a为正整数；所述调整单元具体用于：将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至Ai的k倍。在第三种可能的实施方式中，结合第二方面或第一种可能的实施方式，该装置还包括：获取单元；所述获取单元，用于获取kAi＜B时的k的最大值，其中，k＝b/2a，1≤b＜2，a为正整数；所述调整单元具体用于：将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至Ai的c/22-i*k倍，其中，1≤c＜2。本发明实施例提供了一种消除TDD噪声的方法和装置，通过判断接收或发送的音频信号在频域时，频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值是否大于预设门限值，若大于，将所述频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值压缩至小于所述门限值，从而对TDD噪声进行消除，避免了现有技术通过硬件消除TDD噪声带来的调试难度大，工作量较大以及电路复杂化的问题。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种消除TDD噪声的方法示意图；图2为另一种消除TDD噪声的方法示意图；图3为一种消除TDD噪声的装置示意图；图4为另一种消除TDD噪声的装置示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为解决现有技术通过硬件消除TDD噪声带来的调试难度大，工作量较大以及电路复杂化的问题，结合图1，本发明实施例提供了一种消除TDD噪声的方法，该方法包括：101、当音频信号在预设频点的幅度值Ai大于预设门限值B时，将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至小于所述门限值B，其中，所述音频信号为频域信号，所述预设频点共包括L个频点，所述L个频点的频率分别为if0，f0为217Hz，1≤i≤L。具体的，所述音频信号可以是上行的音频信号，即手机发送的音频信号，也可以是下行的音频信号，即手机接收的音频信号。将所述音频信号进行快速傅里叶变换，获得所述音频信号的频域信号。由TDD噪声产生的原理可得，所述音频信号中若存在TDD噪声，则所述TDD噪声分布在频率为f0＝217Hz及其倍频所对应的频点。理论上讲，当存在TDD噪声时，f0＝217Hz所对应的频点的信号幅度最大，其次在f0的倍频，如2f0，3f0…nf0的幅度依次降低，但依然高于在其他频点处的幅度。即，f0以及f0的倍频所对应的频点，是TDD噪声能量最为集中的频点，若这些频点处的信号强度大于预设门限值B，则可以判断所述音频信号中存在TDD噪声，若这些频点处的信号强度小于预设门限值，则判断所述音频信号中不存在TDD噪声。所述B是在预设条件下获得的频域信号在f0所对应的频点的幅度值，其中，所述预设条件是将接收或发送所述音频信号的装置的音量调至最低，且通过调整所述装置的射频功率放大器的发射功率使得获得的信号为人耳听到的信号的临界值，并将所述信号转换为频域信号。需要说明的是，GSM制式的手机对上行信号和下行信号都会产生TDD噪声，举例来说，用户1使用的是GSM制式的手机，用户2使用的是其他制式的手机，当用户1和用户2进行通话时，用1接听到的信号以及用户2接听到的信号都会包含由于用户1的手机的射频功率放大器工作而产生的TDD噪声信号。具体的，在获得所述B时，可以将GSM制式的手机，如用户1的手机音量调至最低值，并将该手机的射频功率放大器设置为最大发射功率，获取此时该GSM制式手机发出的信号，判断该信号是否是人耳可听到的信号，若是，调整该GSM制式的手机的射频功率放大器，直到获得的实测信号为人耳可听到的信号的临界值，将该实测信号转换为频域信号，并将217Hz频点处的幅度值作为所述门限值B。这样设置门限值的原因是，当GSM制式的手机产生的TDD噪声的大小与其他音频信号无关，当GSM制式的手机的射频功率放大器处于最大发射功率时，产生的TDD噪声最大。因此，将产生TDD噪声的装置的音量调至最低时，获得的信号为不包含其他语音信号的TDD信号，将该装置的射频功率放大器的发射功率由大到小进行调整，直到获得的不包含其他语音信号的TDD噪声信号为人耳可听到的信号的临界值，将此时实测到的信号转换为频域信号，获取该频域信号在217Hz频点处的幅度值即为临界值。所述音频信号实际由通话时的语音信号和TDD噪声组成，语音信号在217Hz及其倍频也会有能量，且语音信号在217Hz及其倍频所对应的频点的能量通常小于所述门限值，当音频信号在217Hz及其倍频所对应的频点的能量大于所述门限值时，就可以证明存在TDD噪声，将该音频信号在217Hz及其倍频处的幅度值调整至小于所述门限值，使得TDD噪声信号为人耳不可听到的信号，从而消除了TDD噪声。具体的，所述预设的L个频点即为频率为f0的频点至频率为f0的L倍的频点，通过判断所述L个预设的频点的每个频点的幅度值是否大于预设门限值B，就可以判断所述音频信号是否存在TDD噪声，具体的，L的值可以根据实际情况获取，本发明实施例对此不做限定。若所述音频信号在预设频点的幅度值Ai大于预设门限值B，则说明所述音频信号中存在TDD噪声，则将所述L个预设频点中幅度值大于B的频点的幅度进行压缩，压缩至小于所述门限值，从而消除TDD噪声。消除TDD噪声之后，还需要将所述音频信号通过傅里叶逆变换转换为时域信号，并进行所述音频信号的传输。当然，若所述L个预设频点的幅度值都小于所述门限值，则判断所述音频信号中不存在TDD噪声，则将所述音频信号转换为时域信号进行传输。本发明实施例提供了一种消除TDD噪声的方法，通过判断接收或发送的音频信号在频域时，频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值是否大于预设门限值，若大于，将所述频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值压缩至小于所述门限值，从而对TDD噪声进行消除，避免了现有技术通过硬件消除TDD噪声带来的调试难度大，工作量较大以及电路复杂化的问题。为解决现有技术通过硬件消除TDD噪声带来的调试难度大，工作量较大以及电路复杂化的问题，结合图2，本发明实施例还提供了一种消除TDD噪声的方法，该方法包括：201、当音频信号在预设频点的幅度值Ai大于预设门限值B时，获取kAi＜B时的k的最大值，其中，k＝b/2a，1≤b＜2，a为正整数。具体的，可通过如下过程获得所述k值：在预设规则下将所述音频信号在所述L个频点的幅度值缩小相同的比例，找出在该规则下最大的k值。举例来说，所述预设规则为将所述音频信号在所述L个频点的幅度值缩小k＝b/2a倍，b为预设的固定值，具体的，1≤b＜2，a为变量，并且a为自然数。a从1开始递增，直至所述音频信号在所述L个频点的幅度值都乘以b/2a所对应的具体数值后都小于所述预设门限值时，则b/2a所对应的具体数值即为所要获得的k值。举例来说，b＝1，当a为1或2，即b/2a为1/2或1/4时，所述音频信号在所述L个频点的幅度值乘以1/2或1/4仍都大于所述预设门限值，当a为3，即b/2a为1/8时，所述音频信号在所述L个频点的幅度值乘以1/8时都小于所述预设门限值，则1/8即为所要获得的k值。当然，也可以找出所述L个频点中幅度值最大时所对应的频点，判断将该频点的幅度值压缩至小于门限值的最大k值，该k值即为kAi＜B时的k的最大值。202、将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至Ai的k倍。将所述L个频点的幅度值都乘以k倍，使得所述L个频点的幅度值都小于门限值，从而消除了所述音频信号中的TDD噪声。进一步的，从频谱特性理论分析，随着217Hz倍频的增加，TDD噪声在217倍频上的幅度会有2的倍数速率的减小。具体的，TDD噪声在217Hz的幅度为M，则理论上在2倍的217Hz频点处的TDD噪声的幅度为1/2M…，n倍的217Hz所对应的频点处的幅度通常为M的1/2n-1。则为了减少对所述音频信号真实程度的破坏，获取到所述k值后，if0所对应的频点的幅度值分别乘以c/22-i*k，其中，1≤c＜2，需要说明的是，c的取值范围这样选择的原因是为了更好的去除TDD噪声，如在217Hz频点处，算得k为1/8时便可将217Hz频点处的幅度值压缩至小于门限值，但是压缩后依然接近门限值，因此可以将217Hz频点处的幅度值压缩为原来的1/10，即取1≤c＜2。举例来说，当通过步骤202获取到k值为1/8，且c/2*k＝1/10，当i＝1时，将f0＝217Hz的频点的幅度值压缩为原来的1/10，假设217Hz频点处的TDD噪声的幅度值为M，语音信号的幅度值为A，则压缩后的幅度值为1/10(A+M)，即将217Hz频点处的TDD噪声压缩为原来的1/10，将217Hz频点处的语音信号压缩为原来的1/10。在2倍的217Hz所对应的频点处，i＝2，则c/22-i*k＝1/5，即将2倍的217Hz所对应的频点处的幅度值压缩为原来的1/5，假设2倍的217Hz频点处的语音信号幅度值为B，TDD噪声为1/2M，则压缩后的幅度值为1/5(1/2M+B)＝1/10M+1/5B，即将TDD噪声压缩为原来的1/10，与217Hz频点处相同，但是语音信号却只压缩为原来的1/5，从而相对保证了语音信号的真实度。当消除TDD噪声之后，还需要将所述音频信号通过傅里叶逆变换转换为时域信号，并进行所述音频信号的传输。当然，若所述L个预设频点的幅度值都小于所述门限值，则判断所述音频信号中不存在TDD噪声，则将所述音频信号转换为时域信号进行传输。本发明实施例提供了一种消除TDD噪声的方法，通过判断接收或发送的音频信号在频域时，频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值是否大于预设门限值，若大于，将所述频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值压缩至小于所述门限值，从而对TDD噪声进行消除，避免了现有技术通过硬件消除TDD噪声带来的调试难度大，工作量较大以及电路复杂化的问题。为解决现有技术通过硬件消除TDD噪声带来的调试难度大，工作量较大以及电路复杂化的问题，结合图3，本发明实施例还提供了一种消除TDD噪声的装置，该装置包括：调整单元301；所述调整单元301，用于当音频信号在预设频点的幅度值Ai大于预设门限值B时，将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至小于所述门限值B，其中，所述音频信号为频域信号，所述预设频点共包括L个频点，所述L个频点的频率分别为if0，f0为217Hz，1≤i≤L。具体的，所述B是在预设条件下获得的频域信号在频点f0所对应的幅度值，其中，所述预设条件是将接收或发送所述音频信号的装置的音量调至最低，且通过调整所述装置的射频功率放大器的发射功率使得获得的信号为人耳听到的信号的临界值，并将所述信号转换为频域信号。具体的，结合图3，该装置还包括：获取单元302；所述获取单元302，用于获取kAi＜B时的k的最大值，其中，k＝b/2a，1≤b＜2，a为正整数；所述调整单元301具体用于：将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至Ai的k倍。具体的，结合图3，该装置还包括：获取单元302；所述获取单元302，用于获取kAi＜B时的k的最大值，其中，k＝b/2a，1≤b＜2，a为正整数；所述调整单元301具体用于：将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至Ai的c/22-i*k倍，其中，1≤c＜2。具体的，本发明实施例的详细技术特征可参见图1和图2所对应的方法的实施例，本发明实施例对此不再赘述。本发明实施例提供了一种消除TDD噪声的装置，该装置通过判断接收或发送的音频信号在频域时，频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值是否大于预设门限值，若大于，将所述频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值压缩至小于所述门限值，从而对TDD噪声进行消除，避免了现有技术通过硬件消除TDD噪声带来的调试难度大，工作量较大以及电路复杂化的问题。为解决现有技术通过硬件消除TDD噪声带来的调试难度大，工作量较大以及电路复杂化的问题，结合图4，本发明实施例还提供了一种消除TDD噪声的装置，该装置包括：处理器401，总线402和存储器403，其中，所述处理器401通过所述总线402获取所述存储器403中的指令，以用于：当音频信号在预设频点的幅度值Ai大于预设门限值B时，将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至小于所述门限值B，其中，所述音频信号为频域信号，所述预设频点共包括L个频点，所述L个频点的频率分别为if0，f0为217Hz，1≤i≤L。具体的，所述B是在预设条件下获得的频域信号在频点f0所对应的幅度值，其中，所述预设条件是将接收或发送所述音频信号的装置的音量调至最低，且通过调整所述装置的射频功率放大器的发射功率使得获得的信号为人耳听到的信号的临界值，并将所述信号转换为频域信号。所述处理器401具体用于：获取kAi＜B时的k的最大值，其中，k＝b/2a，1≤b＜2，a为正整数；将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至Ai的k倍。可选的，所述处理器401具体用于：获取kAi＜B时的k的最大值，其中，k＝b/2a，1≤b＜2，a为正整数；将所述音频信号在所述预设频点的幅度值Ai调整至Ai的c/22-i*k倍，其中，1≤c＜2。具体的，本发明实施例的详细技术特征可参见图1和图2所对应的方法的实施例，本发明实施例对此不再赘述。本发明实施例提供了一种消除TDD噪声的装置，该装置通过判断接收或发送的音频信号在频域时，频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值是否大于预设门限值，若大于，将所述频率为217Hz及其倍频所对应的频点处的幅度值压缩至小于所述门限值，从而对TDD噪声进行消除，避免了现有技术通过硬件消除TDD噪声带来的调试难度大，工作量较大以及电路复杂化的问题。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。