專利名稱：一種提高手機語音通話質量的手機結構及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種提高手機語音通話質量的方法，尤其涉及一種采用雙麥 克風加數(shù)字信號處理器實現(xiàn)小角度拾音的手機結構，以及在嘈雜的環(huán)境下提 高手機通話質量的方法。
背景技術：
隨著移動通信的飛速發(fā)展，手機已成為人們交流的一種重要工具。但是 在實際使用中遇到的一些問題也一直困擾著手機設計者。試想在下列場合下 使用手機通信人頭攢動的大街、車站、碼頭、超市；產生出巨大噪聲的火 車、地鐵里；人聲鼎沸的卡拉OK廳、酒吧等地方，此時受話者聽到的不 僅有送話者的聲音，還包括各種各樣的背景噪聲。這樣影響了受話者的舒適 度，在很多情況下，背景噪聲甚至完全掩蓋了送話者的聲音，引起通話的困 難。噪雜環(huán)境中手機的通話質量一直是現(xiàn)有技術難以解決的問題。
此外，在手機通話中，也經(jīng)常會遇見回聲和穩(wěn)態(tài)的背景噪聲，這些問題 也影響了通話的質量，解決好這些問題，會大大提高手機用戶的滿意度，提 高手機生產廠家的核心競爭力。但是現(xiàn)有技術中尚無解決這一問題的具體方 案。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，在嘈雜的環(huán)境中使用手機，能有效濾除 非送話角度的噪聲、回聲和各種各樣的背景噪聲。
為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種提高手機語音通話質量的方法，在 手機中設置一個數(shù)字信號處理器(簡稱DSP)，以及一個單向麥克風和一個全向麥克風，采用雙麥克風陣列模式將單向麥克風和全向麥克風有進音孔的 一面面對面排列，數(shù)字信號處理器接收單向麥克風和全向麥克風輸入的語音 信號。
在接通手機后，打開雙麥克風的偏置電壓；打開DSP的電壓，對DSP進 行復位，進行初始化設置；根據(jù)手機當前工作的狀態(tài)，用相應的參數(shù)對DSP 進行配置。
單向麥克風和全向麥克風同時拾取語音，并作為兩路信號送入手機中的 數(shù)字信號處理器；數(shù)字信號處理器對兩路信號進行采樣比較；如果兩路信號 的幅度差值少于等于預設值，則數(shù)字信號處理器將該信號識別為有用信號， 對該信號進行處理并線性輸出，送入手機的語音輸入通道；如果兩路信號的 幅度差值超過預設值，則數(shù)字信號處理器將該信號識別為非送話噪音，并將 其濾除；
DSP判斷RECEIVER回聲消除的參考信號(REC_Linein)、免提喇叭回 聲消除的參考信號(SPK—Linein)、陣列麥克風信號經(jīng)DSP處理后的輸出信 號(Line一out)是否有相關性，來判別是否有回聲存在。有回聲存在DSP即 執(zhí)行消回聲算法以消除回聲。優(yōu)選地，所述的兩路信號的幅度差的缺省值為 8dB。
本發(fā)明還可通過修改DSP參數(shù)來實現(xiàn)旁路(BYPASS)模式，關閉雙MIC功能。
本發(fā)明的積極進步效果在于采用雙麥克風陣列，利用單向麥克風拾取 聲音的有方向性和全向麥克風拾取聲音的無方向性的特性，DSP通過對單向 麥克風和全向麥克風的兩路信號進行數(shù)字處理，實現(xiàn)小角度拾音效果，濾除 了非送話角度的噪聲，大大提高了語音通話質量。


圖1為雙麥克風加DSP提高語音通話質量的系統(tǒng)結構圖。 圖2A為本發(fā)明單向麥克風的方向圖。圖2B為本發(fā)明全向麥克風的方向圖。 圖3為本發(fā)明提高語音通話質量的方法的流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，為本發(fā)明雙MIC (為方便描述，麥克風簡稱MIC)加DSP 提高語音通話質量的系統(tǒng)結構圖。DSP接收雙MIC陣列的信號，經(jīng)過DSP的 數(shù)字處理，將語音信號LinLout送入手機的音頻輸入電路，手機端的音頻輸 出信號REC—Linein和SPK—Linein反饋送入DSP中。
所述的DSP采用的是FM2010， FM2010和基帶處理器的模擬部分主要接 口有4個RECEIVER回聲消除的參考信號(REC—Linein)、免提喇叭回聲 消除的參考信號(SPK一Linein)、陣列麥克風電源及控制(MICPWR)、陣 列麥克風信號經(jīng)FM2010處理后的輸出信號(Line—out)。
FM2010和基帶處理器的數(shù)字部分主要接口有6個時鐘信號(13MHz)、 Sffl接口選擇控制(Sffl_S) 、 SHI接口 ( SHI)、直通模式選擇控制(IRQ_ANA )、 復位控制(RESET)和省電控制(PWD)。
本發(fā)明雙MIC陣列結構中的全向MIC (2)拾取聲音具有無方向性，而 單向MIC (1)拾取聲音具有方向性。
本實施例中，采用的單向MIC (1)全向MIC (2)，它們的方向圖特性 曲線如圖2。
從不同角度的聲音經(jīng)過單向MIC (1)的拾取，它們的聲音大小是不同 的，如圖2A，當方向為340度的聲音經(jīng)過單向MIC (1)拾取，強度最大，而 當方向為160度的聲音經(jīng)過單向MIC (1)的拾取，強度是最弱的，；如圖2B， 全向MIC (2)對來自不同角度的聲音的拾取基本一致。
將這單向MIC (1)和全向MIC (2)的信號送入DSP里進行采樣、比較。 當來自于送話角度內的語音送入雙MIC，經(jīng)過雙MIC的拾取后送入DSP， DSP 會發(fā)現(xiàn)這兩路信號的幅度差值相當，DSP會把該信號識別有用信號，對該信號進行必要的放大或縮小的處理，從LINEOUT輸出，送入手機的語音輸入
通道o
而當來自非送話角度的語音送入雙MIC，經(jīng)過雙MIC的拾取，DSP發(fā)現(xiàn) 這兩路信號的幅度差超過一定值時，缺省值為8dB (可以通過軟件調整該值 來達到調整拾音角度的大小)，此時DSP會將該信號視為非送話噪聲，DSP 通過一定的算法將該信號慮除。通過這個原理來實現(xiàn)小角度拾音效果，濾除 了其它角度的噪聲。
回聲和原音有很大的相關性，回聲比原聲要延遲一段時間，本發(fā)明中 DSP可以根據(jù)這個特點，進行相關的數(shù)字處理來消除回聲，從而提高語音通 話質量。圖1中，DSP會根據(jù)Line—out和REC—Linein或SPK—Linein是否有相關 性，來判別是否有回聲存在。如果有回聲存在，DSP會執(zhí)行消回聲算法來消 除回聲。同時，DSP可以根據(jù)穩(wěn)態(tài)噪聲的特點，進行相關的數(shù)字處理來消除 穩(wěn)態(tài)噪聲，從而提高語音通話質量。
如圖3，在接通手機后，打開雙MIC的偏置電壓；打開DSP的電壓，對 DSP進行復位和初始化設置；使用雙MIC功能，DSP對輸入的兩路MIC信號 進行采樣比較，當來自于送話角度內的語音送入雙MIC,經(jīng)過雙MIC的拾取 后，送入DSP，DSP發(fā)現(xiàn)這兩路信號的幅度差值相當，DSP識別該信號為有用 信號，對該信號進行放大縮小的處理，從LINEOUT輸出，并送入手機的語 音輸入通道；而當來自非送話角度的語音送入雙MIC,經(jīng)過雙MIC的拾取， DSP發(fā)現(xiàn)這兩路信號的幅度差超過一定值時，此時DSP會將該信號視為非送 話噪聲，DSP將該信號濾除。
根據(jù)手機當前工作的狀態(tài)，用相應的參數(shù)對DSP進行配置；由于手機通 話有不同的狀態(tài)，例如在手持通話和免提通話時，由于MIC對送話者的位置 不同、手機內部的放大倍數(shù)不同、以及語音的輸出設備不同，因此DSP的處 理算法會有所不同，可通過修改DSP的參數(shù)，分別用于手持通話和免提通話。
本發(fā)明方法還可以使用BYPASS模式來關閉雙MIC的功能?？蓪Ρ仁褂?雙MIC消噪音和不使用雙MIC的效果。
權利要求
1、一種提高手機語音通話質量的手機結構，其特征在于在手機中設置一數(shù)字信號處理器，以及一單向麥克風和一全向麥克風，采用雙麥克風陣列模式將單向麥克風和全向麥克風有進音孔的一面面對面排列，數(shù)字信號處理器與所述單向麥克風和全向麥克風相連接，接收所述單向麥克風和全向麥克風輸入的語音信號。
2、 一種采用如權利要求l所述提高手機語音通話質量的手機結構來提高 手機語音通話質量的方法，其特征在于，包括如下步驟(1) 單向麥克風和全向麥克風同時拾取語音，并作為兩路信號送入手 機中的數(shù)字信號處理器；(2) 數(shù)字信號處理器對所述兩路信號進行采樣比較；(3) 如果所述兩路信號的幅度差值少于等于預設值，則數(shù)字信號處理 器將該信號識別為有用信號，對該信號進行處理并線性輸出，送入手機的語 音輸入通道；(4) 如果所述兩路信號的幅度差值超過預設值，則數(shù)字信號處理器將 該信號識別為非送話噪音，并將其濾除；
3、 如權利要求2所述的提高手機語音通話質量的方法，其特征在于在 所述提高手機語音通話質量的方法之前還包括如下步驟步驟一、在接通手機后，打開雙麥克風的偏置電壓； 步驟二、打開數(shù)字信號處理器的電壓，對數(shù)字信號處理器進行復位，進 行初始化設置；步驟三、根據(jù)手機當前工作的狀態(tài)，用相應的參數(shù)對數(shù)字信號處理器進 行配置。
4、 如權利要求2所述的提高手機語音通話質量的方法，其特征在于數(shù) 字信號處理器通過判斷受話器回聲消除的參考信號(REC—Linein)、免提喇 叭回聲消除的參考信號(SPKJJnein)、陣列麥克風信號經(jīng)數(shù)字信號處理器處理后的輸出信號(Line_OUt)是否有相關性，來判別是否有回聲存在，若 有回聲存在，則數(shù)字信號處理器執(zhí)行消回聲算法以消除回聲。
5、 如權利要求2所述的提高手機語音通話質量的方法，其特征在于所 述的兩路信號的幅度差值預設值的缺省值為8dB。
6、 如權利要求2所述的提高手機語音通話質量的方法，其特征在于通 過修改數(shù)字信號處理器參數(shù)可實現(xiàn)旁路(BYPASS)模式，關閉雙麥克風功
全文摘要
本發(fā)明所要解決的技術問題是在嘈雜的環(huán)境中使用手機，能有效濾除非送話角度的噪聲、回聲和其他背景噪聲。提高手機語音通話質量的方法是在接通手機后，DSP對輸入的兩路麥克風信號進行采樣比較，DSP發(fā)現(xiàn)這兩路信號的幅度差值相當，識別該信號為有用信號，對該信號進行相應處理；而當來自非送話角度的語音送入雙麥克風，經(jīng)過雙麥克風的拾取，DSP發(fā)現(xiàn)這兩路信號的幅度差超過一定值時，此時DSP會將該信號視為非送話噪聲，DSP將該信號濾除。本發(fā)明的積極進步效果在于，DSP通過對單向麥克風和全向麥克風的兩路信號進行數(shù)字處理，實現(xiàn)小角度拾音效果，濾除了非送話角度的噪聲，大大提高了語音通話質量。
文檔編號H04M1/19GK101488981SQ20081003280
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月18日 優(yōu)先權日2008年1月18日
發(fā)明者蔡春富 申請人:上海晨興電子科技有限公司