通信降噪电路及降噪方法与流程

本发明涉及到通信领域的信号处理，特别是涉及到降噪处理的电路。

背景技术：

在嘈杂环境中通话会有降噪需求，目前手机上的双麦降噪是在手机的底部和顶部各放一只麦克风，利用差分原理将到达两只麦克风的几乎相同的环境噪音滤掉，而讲话者嘴靠近麦克风的距离不同，进入麦克风的信号大小不同，正常通话声差分后得以部分保留。但随之而来的问题是，由于手机长度有限，两只麦克风相对人嘴的距离差距不大，这就要求讲话时嘴尽量靠近主麦克风，使得主、副麦克风的信号差分后正常讲话的声音不会变小太多，这个变化的幅度与人通话时的状态有关，免提时由于人嘴离麦克风较远，采用双麦降噪声音变小会更明显，所以一般通信终端免提通话中都是关闭降噪的，很多时候会影响通话质量。

技术实现要素：

本发明的主要目的为提供一种通信降噪电路，以解决通话中双麦克风降噪和音量大小冲突的问题。

本发明提供一种通信降噪电路，包括主麦克风、副麦克风和差分放大器，所述主麦克风和副麦克风分别获取音频信号并传输至所述差分放大器，所述差分放大器用于将从所述主麦克风以及所述副麦克风接收到的音频信号进行差分放大处理；其特征在于，还包括：混合放大器、比较器以及模拟开关；所述混合放大器用于接收所述主麦克风以及所述副麦克风获取到的音频信号并进行混合放大处理；所述比较器获取所述差分放大器经差分放大处理后的音频信号，并将所述差分放大处理后的音频信号与预设的门限信号进行比较，得到比较结果并输出至所述模拟开关；所述模拟开关接收所述比较器输出的比较结果，根据所述比较结果，选择将所述差分放大处理后的音频信号或混合放大处理后的音频信号输出。

进一步地，当所述比较器比较得到的所述比较结果为：当所述差分放大处理后的音频信号的电平值高于所述预设的门限信号的电平值，所述模拟开关将所述差分放大处理后的音频信号输出；

当所述比较器比较得到的所述比较结果为：所述差分放大处理后的音频信号的电平值低于或等于所述预设的门限信号的电平值，所述模拟开关将所述混合放大处理后的音频信号输出。

进一步地，所述模拟开关为切换开关；当所述差分放大处理后的音频信号的电平值高于所述预设的门限信号的电平值，所述切换开关切换至与所述差分放大器的输出端连接；当所述差分放大处理后的音频信号的电平值低于或等于所述预设的门限信号的电平值，所述切换开关切换至与所述混合放大器的输出端连接。

进一步地，所述差分放大器包括第一同相输入端和反相输入端；所述混合放大器包括第二同相输入端；所述差分放大器的第一同向输入端与所述主麦克风的输出端连接，所述反相输入端与所述副麦克风的输出端连接；所述混合放大器的所述第二同相输入端分别与所述主麦克风的输出端和所述副麦克风的输出端连接。

进一步地，所述混合放大器包括：加法器；所述加法器用于将从所述第二同相输入端接收到的所述主麦克风输出的音频信号和所述副麦克风输出的音频信号进行叠加后进行放大处理；所述差分放大器包括：减法器；所述减法器用于将从所述第一同相输入端接收到的音频信号和从所述反相输入端接收到的音频信号相减后进行放大处理。

本发明还提供一种通信降噪方法，包括步骤：

差分放大器接收主麦克风获取的音频信号和副麦克风获取的音频信号并进行差分放大处理；

混合放大器接收主麦克风获取的音频信号和副麦克风获取的音频信号并进行混合放大处理；

比较器接收所述差分放大器经差分放大处理后的音频信号，将所述差分放大处理后的音频信号与预设的门限信号进行比较并得出比较结果；

将所述比较结果输出至模拟开关；

模拟开关接收所述比较器输出的比较结果，根据所述比较结果，选择将所述差分放大处理后的音频信号或混合放大处理后的音频信号输出。

进一步地，所模拟开关接收所述比较器输出的比较结果，根据所述比较结果，选择将所述差分放大处理后的音频信号或混合放大处理后的音频信号输出包括步骤：当所述差分放大处理后的音频信号的电平值高于所述预设的门限信号的电平值，模拟开关将所述差分放大处理后的音频信号输出；

当所述差分放大处理后的音频信号的电平值低于或等于所述预的门限信号的电平值，模拟开关将所述混合放大处理后的音频信号输出。

进一步地，所述模拟开关将所述差分放大处理后的音频信号输出的步骤包括：

模拟开关切换至与所述差分放大器的输出端连接；

所述模拟开关将所述混合放大处理后的音频信号输出的步骤包括：

模拟开关切换至与所述混合放大器的输出端连接。

进一步地，所述差分放大器接收主麦克风获取的音频信号和副麦克风获取的音频信号并进行差分放大处理步骤包括：

差分放大器接收所述主麦克风获取的音频信号并进行同相处理，差分放大器接收所述副麦克风获取的音频信号并进行反相处理；

差分放大器将所述将主麦克风获取的音频信号同相处理后的信号和所述将副麦克风获取的音频信号反相处理后的信号进行相减后进行放大处理。

进一步地，所述混合放大器接收主麦克风获取的音频信号和副麦克风获取的音频信号并进行混合放大处理的步骤包括：

混合放大器接收所述主麦克风获取的音频信号并进行同相处理，混合放大器接收所述副麦克风获取的音频信号并进行同相处理；

混合放大器将所述将主麦克风获取的音频信号同相处理后的信号和所述将副麦克风获取的音频信号同向处理的事信号进行叠加后进行放大处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：双麦降噪可用时自动切换到双麦降噪，当双麦降噪声音太小时自动切换到不降噪，既不影响正常通话，同时让用户通话时更顺畅。

附图说明

图1为本发明一实施例的通信降噪电路结构示意图；

图2为本发明一实施例的通信降噪方法步骤示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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。

参照图1，提出本发明一实施例的通信降噪电路，包括主麦克风1、副麦克风2、差分放大器3、混合放大器4、比较器5以及模拟开关6；上述主麦克风1和副麦克风2分别获取音频信号并传输至差分放大器3；混合放大器4用于接收主麦克风1以及副麦克风2获取到的音频信号并进行混合放大处理；比较器5获取差分放大器3经差分放大处理后的音频信号，并将所述差分放大处理后的音频信号与预设的门限信号进行比较，得到比较结果并输出至所述模拟开关6；上述模拟开关6接收比较器5输出的比较结果，根据所述比较结果，选择将所述差分放大处理后的音频信号或混合放大处理后的音频信号输出。

本实施例中，主麦克风1设置在手机的下端，副麦克风2设置在手机的顶端。人在通话过程中，主麦克风1离嘴近，主要接收人说话的信号，接收外界的噪声信号小；副麦克风2离嘴较远，主要接收外部的噪音信号，接收人说话的信号小。在免提状态，人嘴离主、副麦克风的相对距离则不确定。差分放大器3是用于把两个输入音频信号的电平值的差值加以放大的电路，可以用于处理掉噪声信号而实现降噪。差分放大器3进行差分处理后，即主麦克风1接收人讲话的声音信号减去副麦克风2接收人讲话的声音信号后，说话声音信号会小很多，若正常输出则会听不到，因此要将该信号进行放大处理。混合放大器4是用于将两个音频信号的电平值相加放大的电路，使有效信号更加清晰。比较器5是将一个模拟电压信号与一个预设的门限信号相比较的电路。该实施例中比较器5设置有门限信号，根据比较结果判断输出信号。模拟开关6用于根据比较结果执行输出结果。由于现有的降噪电路仅设置有差分放大电路进行降噪，尽管可以对用户的话音进行降噪处理，但也带来的一个问题是：在免提模式下，降噪后的音频数据可能音量过低，本申请通过增加有比较功能的比较器，可以智能识别出在差分放大器降噪后的音量是足够大，如果音量不够大，则模拟开关6切换至混合放大器4，将混合放大器4处理后的音频数据输出，保证通话时的语音音量的不会过小，从而提升通话的音频质量。

本实施例中，当上述比较器5比较得到的所述比较结果为：上述差分放大处理后的音频信号的电平值高于所述预设的门限信号的电平值，上述模拟开关6将上述差分放大处理后的音频信号输出；

当上述比较器5比较得到的上述比较结果为：上述差分放大处理后的音频信号的电平值低于或等于上述预设的门限信号的电平值，上述模拟开关6将上述混合放大处理后的音频信号输出。

本实施例中，差分放大器3用于将降噪后的音量足够大而自动进行降噪处理，混合放大器4用于将离麦克风较近的声音信号放大。两者进行比较，通过比较器5筛选出合适的信号发送至信号输出端7给听电话的人，使打电话的人的声音更准确的传递给听电话的人。当差分放大处理后的信号的电平高于门限信号的电平时，说明外界人讲话时嘴离其中的某个麦克风比较近，适合降噪处理，降噪处理后的音量能达到满意效果，因此采用差分放大处理后的信号。当差分放大处理后的信号的电平低于或等于门限信号的电平时，说明人讲话时嘴离两个麦克风的距离相差不大或者处于免提模式等，不适合降噪处理，因此采用混合放大处理后的信号。

本实施例中，所述模拟开关6为切换开关；

当上述差分放大处理后的音频信号的电平值高于上述预设的门限信号的电平值，上述切换开关切换至与上述差分放大器3的输出端连接；

当上述差分放大处理后的音频信号的电平值低于或等于上述预设的门限信号的电平值，上述切换开关切换至与上述混合放大器4的输出端连接。

本实施例中，切换开关是一种类似单刀双掷的开关，用于灵活控制音频信号输出的信号源，控制每次输出一个信号，采用切换开关可以避免同时输出多个信号导致混乱。当差分放大处理后的音频信号的电平值高于所述预设的门限信号的电平值，切换开关内的导线将差分放大器端接通，使差分放大器3和信号输出端7连通，直接将差分放大后的信号输出。当差分放大处理后的音频信号的电平值低于或等于所述预设的门限信号的电平值，切换开关内的导线将混合放大器4端接通，使混合放大器4和信号输出端7连通，直接将混合放大后的信号输出。

本实施例中，上述差分放大器3包括第一同相输入端和反相输入端；上述混合放大器4包括第二同相输入端；上述差分放大器3的第一同向输入端与上述主麦克风1的输出端连接，上述反相输入端与上述副麦克风2的输出端连接；上述混合放大器4的上述第二同相输入端分别与上述主麦克风1的输出端和所述副麦克风2的输出端连接。

本实施例中，同相输入端是当接受到的是正相位信号时也就输出一个正相位信号，反相输入端是当接受到的是正相位信号时就输出一个反相位信号。差分放大器3上设置有同相输入端和反相输入端，方便实现信号差分计算。混合放大器4上设置同相输入端，方便实现信号混合计算。

本实施例中，上述混合放大器4包括：加法器；上述加法器用于将从所述第二同相输入端接收到的所述主麦克风1输出的音频信号和所述副麦克风2输出的音频信号进行叠加后进行放大处理；上述差分放大器3包括：减法器；上述减法器用于将从上述第一同相输入端接收到的音频信号和从上述反相输入端接收到的音频信号相减后进行放大处理。

本实施例中，加法器是产生数的和的装置，用于将主麦克风的音频信号的电平值和副麦克风的音频信号的电平值进行相加处理。减法器是产生数的差的装置，用于将主麦克风的音频信号的电平值和副麦克风的音频信号的电平值进行相减处理。

在一具体实施例中，通话降噪电路设置于手机内部，手机在比较器5内设置有门限信号。主麦克风1设置于手机底端，人在打电话时离嘴较近的一端，副麦克风2设置于手机顶端的背面。当人打电话说话时，主麦克风1和副麦克风2均接收声音信号并将信号传递给差分放大器3和混合放大器4。差分放大器3将两个信号进行差分放大处理后将差分放大处理后的信号传递给模拟开关6和比较器5；混合放大器4将两个信号进行混合放大处理后将混合放大处理后的信号传递给模拟开关6。比较器5将差分放大处理后的信号和门限信号进行比较，若门限信号的电平值高于或等于差分放大处理后的信号的电平值，模拟开关6选择将混合放大处理后的信号传送至信号输出端7，传递给接电话人的手机端；若门限信号的电平值小于差分放大处理后的信号的电平值，模拟开关6选择将差分放大处理后的信号传送至信号输出端7，传递给接电话人的手机端，这样接电话的人就能清楚的听到讲电话人的声音。

参照图2，提出本发明一实施例的通信降噪方法，包括步骤：

S1、差分放大器3接收主麦克风1获取的音频信号和副麦克风2获取的音频信号并进行差分放大处理；

S2、混合放大器4接收主麦克风1获取的音频信号和副麦克风2获取的音频信号并进行混合放大处理；

S3、比较器5接收所述差分放大器3经差分放大处理后的音频信号；

S4、将所述差分放大处理后的音频信号与预设的门限信号进行比较并得出比较结果；

S5、将所述比较结果输出至模拟开关6。

S6、模拟开关6接收所述比较器5输出的比较结果，根据所述比较结果，选择将所述差分放大处理后的音频信号或混合放大处理后的音频信号输出。

本实施例中，主麦克风1设置在手机的下端，副麦克风2设置在手机的顶端。人在通话过程中，主麦克风1离嘴近，主要接收人说话的信号，接收外界的噪声信号小；副麦克风2离嘴较远，主要接收外部的噪音信号，接收人说话的信号小。在免提状态，人嘴离主、副麦克风的相对距离则不确定。在不能使用降噪的模式下，无论主、副麦克风哪路信号较大都能实现正常音量的通话，比较适合免提模式。差分放大器3是用于把两个输入音频信号的电平值的差值加以放大的电路，可以用于处理掉噪声信号而实现降噪。差分放大器3进行差分处理后，即主麦克风1接收人讲话的声音信号减去副麦克风2接收人讲话的声音信号后，说话声音信号会小很多，若正常输出则会听不到，因此要将该信号进行放大处理。混合放大器4是用于将两个音频信号的电平值相加放大的电路，使有效信号更加清晰。混合放大器4进行放大后，即主麦克风1接收人讲话的声音信号加上副麦克风2接收人讲话的声音信号后，说话声音信号会大很多，若正常输出则会因声音过大引起耳朵不适，因此要将该信号进行衰减处理。比较器5是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。该实施例中比较器5设置有门限信号，根据比较结果判断输出信号。模拟开关6用于根据比较结果执行输出结果。通过增加有比较功能的比较器，可以智能识别在降噪后的音量是足够大而自动进行降噪处理，从而确定准的信号输出值。

本实施例中，模拟开关6接收所述比较器输出的比较结果，根据所述比较结果，选择将所述差分放大处理后的音频信号或混合放大处理后的音频信号输出的步骤S6包括：

S61、当上述差分放大处理后的音频信号的电平值高于上述预设的门限信号的电平值，模拟开关6将上述差分放大处理后的音频信号输出；

S62、当上述差分放大处理后的音频信号的电平值低于或等于上述预的门限信号的电平值，模拟开关6将上述混合放大处理后的音频信号输出。

本实施例中，差分放大器3用于将降噪后的音量足够大而自动进行降噪处理，混合放大器4用于将离麦克风较近的声音信号放大。两者进行比较，通过比较器5筛选出合适的信号发送至信号输出端7给听电话的人，使打电话的人的声音更准确的传递给听电话的人。当差分放大处理后的信号的电平高于门限信号的电平时，说明外界人讲话时嘴离其中的某个麦克风比较近，适合降噪处理，因此采用差分放大处理后的信号。当差分放大处理后的信号的电平低于或等于门限信号的电平时，说明人讲话时嘴离两个麦克风的距离相差不大，不适合降噪处理，因此采用混合放大处理后的信号。

本实施例中，上述当所述差分放大处理后的音频信号的电平值高于所述预设的门限信号的电平值，模拟开关6将所述差分放大处理后的音频信号输出的步骤S61包括：

S611、模拟开关6切换至与所述差分放大器3的输出端连接；

所述当所述差分放大处理后的音频信号的电平值低于或等于所述预的门限信号的电平值，模拟开关6将所述混合放大处理后的音频信号输出的步骤S62包括：

S621、模拟开关6切换至所述混合放大器4的输出端连接。

本实施例中，模拟开关6采用切换开关装置。切换开关是一种类似单刀双掷的开关，用于灵活控制音频信号输出的信号源，控制每次输出一个信号，采用切换开关可以避免同时输出多个信号导致混乱。当差分放大处理后的音频信号的电平值高于所述预设的门限信号的电平值，切换开关内的导线将差分放大器端接通，使差分放大器3和信号输出端7连通，直接将差分放大后的信号输出。当差分放大处理后的音频信号的电平值低于或等于所述预设的门限信号的电平值，切换开关内的导线将混合放大器4端接通，使混合放大器4和信号输出端7连通，直接将混合放大后的信号输出。

本实施例中，所述差分放大器接收主麦克风获取的音频信号和副麦克风获取的音频信号并进行差分放大处理步骤S1包括：

S11、差分放大器3接收所述主麦克风1获取的音频信号并进行同相处理，差分放大器接3收所述副麦克风2获取的音频信号并进行反相处理；

S12、差分放大器3将所述将主麦克风1获取的音频信号同相处理后的信号和所述将副麦克风2获取的音频信号反相处理后的信号进行相减后进行放大处理。

本实施例中，同相输入端是当接受到的是正相位信号时也就输出一个正相位信号，反相输入端是当接受到的是正相位信号时就输出一个反相位信号。差分放大器3上设置有同相输入端和反相输入端，方便实现信号差分计算。

本实施例中，混合放大器4接收主麦克风1获取的音频信号和副麦克风2获取的音频信号并进行混合放大处理的步骤S2包括：

S21、混合放大器4接收所述主麦克风1获取的音频信号并进行同相处理，接收所述副麦克风2获取的音频信号并进行同相处理；

S22、混合放大器4将所述将主麦克风1获取的音频信号同相处理后的信号和所述将副麦克风2获取的音频信号同向处理的事信号进行叠加后进行放大处理。

本实施例中，同相输入端是当接受到的是正相位信号时也就输出一个正相位信号。混合放大器4上设置同相输入端，方便实现信号混合计算。

在一具体实施例中，通话降噪电路设置于手机内部，手机在比较器5内设置有门限信号。主麦克风1设置于手机底端，人在打电话时离嘴较近的一端，副麦克风2设置于手机顶端的背面。当人打电话说话时，主麦克风1和副麦克风2均接收声音信号并将信号传递给差分放大器3和混合放大器4。差分放大器3将两个信号进行差分放大处理后将差分放大处理后的信号传递给模拟开关6和比较器5；混合放大器4将两个信号进行混合放大处理后将混合放大处理后的信号传递给模拟开关6。比较器5将差分放大处理后的信号和门限信号进行比较，若门限信号的电平值高于或等于差分放大处理后的信号的电平值，模拟开关6选择将混合放大处理后的信号传送至信号输出端7，传递给接电话人的手机端；若门限信号的电平值小于差分放大处理后的信号的电平值，模拟开关6选择将差分放大处理后的信号传送至信号输出端7，传递给接电话人的手机端，这样接电话的人就能清楚的听到讲电话人的声音。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。