專利名稱：消噪組件及其消噪方法
消噪組件及其消噪方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消噪組件及其消噪方法，尤其涉及一種運(yùn)用在便攜式移動(dòng)消費(fèi)性產(chǎn)品的消噪系組件及其消噪方法。
背景技術(shù)：
隨著無線通訊的發(fā)展，全球移動(dòng)電話用戶越來越多，用戶對(duì)移動(dòng)電話的要求已不僅滿足于通話，而且要能夠提供高質(zhì)量的通話效果，尤其是目前移動(dòng)多媒體技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)電話的通話質(zhì)量更顯重要。由于大量環(huán)境噪聲的存在，手機(jī)等通訊設(shè)備的麥克風(fēng)采集到的語(yǔ)音信號(hào)普遍信噪比不夠高，特別是在街道汽車等高噪聲環(huán)境中，需要提高通訊設(shè)備中揚(yáng)聲器的音量才能聽清。所以需要通過語(yǔ)音增強(qiáng)的方法來提升輸入語(yǔ)音的增益，改善通訊質(zhì)量。因此，消噪組件設(shè)計(jì)的優(yōu)劣成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。相關(guān)技術(shù)的消噪組件包括接收麥克風(fēng)，揚(yáng)聲器和電連接所述接收麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元包括信號(hào)放大單元。所述麥克風(fēng)接受環(huán)境噪聲語(yǔ)音信號(hào)后經(jīng)所述信號(hào)處理單元的處理得到消噪后的語(yǔ)音信號(hào)，消噪后的語(yǔ)音信號(hào)再經(jīng)所述信號(hào)放大單元放大后由揚(yáng)聲器發(fā)出。由于人們使用的運(yùn)用所述消噪組件的產(chǎn)品為耳罩式或入耳式的，使用時(shí)其與人耳的距離比較固定，所述信號(hào)處理單元的消噪?yún)?shù)也是做成固定的，信號(hào)放大單元的放大參數(shù)也是固定值。上述結(jié)構(gòu)就使得運(yùn)用相關(guān)技術(shù)消噪組件的產(chǎn)品只有在特定的位置才會(huì)有較好的效果。消噪組件也可應(yīng)用在手機(jī)上，當(dāng)手機(jī)上使用相關(guān)技術(shù)的消噪組件時(shí)，由于每個(gè)人在使用所述手機(jī)時(shí)將手機(jī)置于耳邊貼合的松緊度都不同，而相關(guān)技術(shù)的消噪組件的參數(shù)卻是固定不變的，從而導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)手機(jī)的消噪效果時(shí)好時(shí)壞，消噪效果具有位置上的局限性。因此，實(shí)有必要提出一種新的消噪組件解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是提供一種消噪性能好且能減少消噪效果的位置局限性的消噪組件。根據(jù)上述的技術(shù)問題，設(shè)計(jì)了一種消噪組件，其目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種消噪組件，其包括接收麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、將所述接收麥克風(fēng)接收的帶噪聲語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行消噪處理并輸出消噪后語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)處理單元和將所述消噪后語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大并輸出放大語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)放大單元，其特征在于所述消噪組件還設(shè)有前置麥克風(fēng)，用于接收探測(cè)信號(hào)并輸出探測(cè)反饋信號(hào)；開發(fā)板，包括對(duì)所述前置麥克風(fēng)輸出的探測(cè)反饋信號(hào)進(jìn)行分析處理并輸出直流電壓的可編程處理單元和發(fā)出探測(cè)信號(hào)的信號(hào)發(fā)生單元；加法器單元，用于將所述放大語(yǔ)音信號(hào)和探測(cè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)疊加，將疊加后語(yǔ)音信號(hào)輸入到所述揚(yáng)聲器。
本發(fā)明還提供了一種如權(quán)利要求1所述的消噪組件的消噪方法，該方法包括如下步驟步驟001、設(shè)若干測(cè)試點(diǎn)，利用所述接收麥克風(fēng)在任意測(cè)試點(diǎn)處接收外界的帶噪語(yǔ)音信號(hào)，所述帶噪語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過所述信號(hào)處理單元的處理得到消噪后語(yǔ)音信號(hào)；消噪后語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過所述信號(hào)放大單元后得到放大語(yǔ)音信號(hào)，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)所述可編程處理單元輸出的直流電壓而改變所述信號(hào)放大單元的放大倍數(shù)使所述放大語(yǔ)音信號(hào)達(dá)到理想狀態(tài)，得到此時(shí)所述信號(hào)放大單元的放大倍數(shù)對(duì)應(yīng)的直流電壓值；通過所述開發(fā)板的信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出固定頻率的探測(cè)信號(hào)輸出給所述揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器接收到所述探測(cè)信號(hào)后發(fā)出同步響應(yīng)；利用所述前置麥克風(fēng)接收所述同步響應(yīng)并輸出相應(yīng)的探測(cè)反饋信號(hào)到所述可編程處理單元；利用所述可編程處理單元對(duì)所述探測(cè)反饋信號(hào)作FFT分析處理得到FFT值；步驟002、在不同的測(cè)試點(diǎn)重復(fù)步驟001，得到若干組FFT值與直流電壓值；步驟003、以FFT值為橫坐標(biāo)，直流電壓值為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，將若干組FFT值與對(duì)應(yīng)的直流電壓值在坐標(biāo)系中繪出，通過所述坐標(biāo)系得出FFT值與直流電壓的調(diào)制關(guān)系式；步驟004、提供一程序讀寫器，利用所述程序讀寫器將所述調(diào)制關(guān)系式寫入所述開發(fā)板的可編程處理單元；步驟005、通過所述開發(fā)板的信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出固定頻率的探測(cè)信號(hào)輸出給所述揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器接收到所述探測(cè)信號(hào)后發(fā)出同步響應(yīng)；步驟006、利用所述前置麥克風(fēng)接收所述揚(yáng)聲器發(fā)出的所述同步響應(yīng)并輸出相應(yīng)的探測(cè)反饋信號(hào)給所述可編程處理單元；步驟007、利用所述可編程處理單元對(duì)所述探測(cè)反饋信號(hào)作FFT分析處理并輸出對(duì)應(yīng)的直流電壓；步驟008、利用所述接收麥克風(fēng)接收外界帶噪語(yǔ)音信號(hào)并輸入到所述信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元對(duì)帶噪語(yǔ)音信號(hào)處理后輸出消噪后語(yǔ)音信號(hào)，通過信號(hào)放大單元對(duì)所述消噪后語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大并輸出放大語(yǔ)音信號(hào)，利用所述加法器單元將所述放大語(yǔ)信號(hào)和探測(cè)信號(hào)疊加后輸入給所述揚(yáng)聲器。優(yōu)選的，所述探測(cè)信號(hào)為250Hz單頻脈沖信號(hào)。優(yōu)選的，所述前置麥克風(fēng)接收所述探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔與所述信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出所述探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔相等，所述前置麥克風(fēng)接收所述探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間是所述信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出所述探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間的兩倍。優(yōu)選的，所述信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出所述探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔為ls，每次發(fā)出所述探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間為IOms ；所述前置麥克風(fēng)接收所述探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔為ls，每次接收所述探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間為20ms。優(yōu)選的，所述測(cè)試點(diǎn)設(shè)置7個(gè)，每個(gè)所述測(cè)試點(diǎn)測(cè)試7次。與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明的消噪系統(tǒng)消噪效果更好，減少了消噪系統(tǒng)使用時(shí)相對(duì)人耳貼合松緊的局限性。
圖1為本發(fā)明消噪組件設(shè)計(jì)方法的方框圖。圖2為本發(fā)明消噪組件的FFT分析測(cè)試圖，其中橫坐標(biāo)為FFT值，縱坐標(biāo)為控制信號(hào)放大單元放大倍數(shù)所需的直流電壓值。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。當(dāng)運(yùn)用消噪組件相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)品在使用時(shí)，其與人耳貼合時(shí)會(huì)產(chǎn)生耦合效應(yīng)，壓力越大，貼合得越緊，人耳接收到的聲音就越大；壓力越小，貼合得越松，人耳接收到的聲音就越小。然而，相關(guān)技術(shù)消噪組件的各種參數(shù)是固定的，因此，相關(guān)技術(shù)的消噪組件只有在特定的位置才能有較好的消噪效果。本發(fā)明即針對(duì)上述問題設(shè)計(jì)了一種消噪組件，其可以通過測(cè)試運(yùn)用本發(fā)明技術(shù)的產(chǎn)品與人耳之間貼合的松緊度而調(diào)整揚(yáng)聲器的輸出增益，即控制語(yǔ)音信號(hào)輸出的放大倍數(shù)，使得相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)品使用時(shí)可根據(jù)產(chǎn)品與人耳的不同位置將消噪效果調(diào)整到理想狀態(tài)。具體如下如圖1所示，一種消噪組件10，其包括接收麥克風(fēng)1、揚(yáng)聲器5、將接收麥克風(fēng)1接收的帶噪語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行消噪處理并輸出消噪后語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)處理單元3和將消噪后語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大并輸出放大語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)放大單元4。其中，消噪組件10還設(shè)有前置麥克風(fēng)2，用于接收探測(cè)信號(hào)并輸出探測(cè)反饋信號(hào)；開發(fā)板6，包括對(duì)前置麥克風(fēng)2輸出的探測(cè)反饋信號(hào)進(jìn)行分析處理并輸出直流電壓的可編程處理單元62和發(fā)出探測(cè)信號(hào)的信號(hào)發(fā)生單元61 ；加法器單元7，用于將所述放大語(yǔ)音信號(hào)和探測(cè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)疊加，輸出疊加后語(yǔ)音信號(hào)輸入到揚(yáng)聲器5。本發(fā)明還提供了一種如本發(fā)明所述的消噪組件10的消噪方法，該方法包括如下步驟步驟001、設(shè)若干測(cè)試點(diǎn)，利用接收麥克風(fēng)1在任意測(cè)試點(diǎn)處接收外界的帶噪語(yǔ)音信號(hào)，所述帶噪語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理單元4的處理得到消噪后語(yǔ)音信號(hào)；消噪后語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大單元4后得到放大語(yǔ)音信號(hào)，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)可編程處理單元62輸出的直流電壓而改變信號(hào)放大單元4的放大倍數(shù)使所述放大語(yǔ)音信號(hào)達(dá)到理想狀態(tài)，得到此時(shí)信號(hào)放大單元4的放大倍數(shù)對(duì)應(yīng)的直流電壓值。通過開發(fā)板6的信號(hào)發(fā)生單元61發(fā)出固定頻率的探測(cè)信號(hào)輸出給揚(yáng)聲器5，揚(yáng)聲器5接收到所述探測(cè)信號(hào)后發(fā)出同步響應(yīng)；利用前置麥克風(fēng)2接收所述同步響應(yīng)并輸出相應(yīng)的探測(cè)反饋信號(hào)到可編程處理單元62 ；利用可編程處理單元62對(duì)所述探測(cè)反饋信號(hào)作 FFT分析處理得到FFT值。其中，F(xiàn)FT為快速傅立葉變換。所謂理想狀態(tài)，在本實(shí)施方式中是指放大語(yǔ)音信號(hào)的頻響曲線達(dá)到最低，即用測(cè)試儀監(jiān)測(cè)放大語(yǔ)音信的頻響曲線，通過不停調(diào)節(jié)可編程處理單元62輸出的直流電壓而改變信號(hào)放大單元4的放大倍數(shù)，使顯示在測(cè)試儀上的頻響曲線調(diào)到最低位置，此時(shí)即指所述放大語(yǔ)音信號(hào)達(dá)到了理想狀態(tài)。步驟002、在不同的測(cè)試點(diǎn)重復(fù)步驟001，得到若干組FFT值與直流電壓值。不同的測(cè)試點(diǎn)是根據(jù)接收麥克風(fēng)1與聲源的距離變化原則設(shè)取的，即每個(gè)測(cè)試點(diǎn)處接收麥克風(fēng)1與聲源的距離都不同。步驟003、以FFT值為橫坐標(biāo)，直流電壓值為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，將若干組FFT值與對(duì)應(yīng)的直流電壓值在坐標(biāo)系中繪出，通過所述坐標(biāo)系得出FFT值與直流電壓的調(diào)制關(guān)系式。本實(shí)施方式中，具體的，將FFT值設(shè)為X，所述直流電壓值設(shè)為y，以所述FFT值為橫坐標(biāo)，直流電壓值為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，將若干組FFT值與對(duì)應(yīng)的直流電壓值在坐標(biāo)系中繪出并依次首尾相連，根據(jù)坐標(biāo)系中得到的連線圖得出對(duì)應(yīng)的FFT值與直流電壓的一般關(guān)系式。本實(shí)施方式中取7個(gè)測(cè)試點(diǎn)做分析，分別為A1-A7。7個(gè)測(cè)試點(diǎn)均在消噪組件10 的正常工作范圍內(nèi)。為了提高精確度，本實(shí)施方式對(duì)每個(gè)測(cè)試點(diǎn)做7次測(cè)試，再取平均值， 所述測(cè)試點(diǎn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表表一
權(quán)利要求
1.一種消噪組件，其包括接收麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、將所述接收麥克風(fēng)接收的帶噪語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行消噪處理并輸出消噪后語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)處理單元和將所述消噪后語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大并輸出放大語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)放大單元，其特征在于所述消噪組件還設(shè)有前置麥克風(fēng)，用于接收探測(cè)信號(hào)并輸出探測(cè)反饋信號(hào)；開發(fā)板，包括對(duì)所述前置麥克風(fēng)輸出的探測(cè)反饋信號(hào)進(jìn)行分析處理并輸出直流電壓的可編程處理單元和發(fā)出探測(cè)信號(hào)的信號(hào)發(fā)生單元；加法器單元，用于將所述放大語(yǔ)音信號(hào)和探測(cè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)疊加，將疊加后語(yǔ)音信號(hào)輸入到所述揚(yáng)聲器。
2.一種如權(quán)利要求1所述的消噪組件的消噪方法，該方法包括如下步驟步驟001、設(shè)若干測(cè)試點(diǎn)，利用所述接收麥克風(fēng)在任意測(cè)試點(diǎn)處接收外界的帶噪語(yǔ)音信號(hào)，所述帶噪語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過所述信號(hào)處理單元的處理得到消噪后語(yǔ)音信號(hào)；消噪后語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過所述信號(hào)放大單元后得到放大語(yǔ)音信號(hào)，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)所述可編程處理單元輸出的直流電壓而改變所述信號(hào)放大單元的放大倍數(shù)使所述放大語(yǔ)音信號(hào)達(dá)到理想狀態(tài)，得到此時(shí)所述信號(hào)放大單元的放大倍數(shù)對(duì)應(yīng)的直流電壓值；通過所述開發(fā)板的信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出固定頻率的探測(cè)信號(hào)輸出給所述揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器接收到所述探測(cè)信號(hào)后發(fā)出同步響應(yīng)；利用所述前置麥克風(fēng)接收所述同步響應(yīng)并輸出相應(yīng)的探測(cè)反饋信號(hào)到所述可編程處理單元；利用所述可編程處理單元對(duì)所述探測(cè)反饋信號(hào)作FFT分析處理得到FFT值；步驟002、在不同的測(cè)試點(diǎn)重復(fù)步驟001，得到若干組FFT值與直流電壓值； 步驟003、以FFT值為橫坐標(biāo)，直流電壓值為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，將若干組FFT值與對(duì)應(yīng)的直流電壓值在坐標(biāo)系中繪出，通過所述坐標(biāo)系得出FFT值與直流電壓的調(diào)制關(guān)系式；步驟004、提供一程序讀寫器，利用所述程序讀寫器將所述調(diào)制關(guān)系式寫入所述開發(fā)板的可編程處理單元；步驟005、通過所述開發(fā)板的信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出固定頻率的探測(cè)信號(hào)輸出給所述揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器接收到所述探測(cè)信號(hào)后發(fā)出同步響應(yīng)；步驟006、利用所述前置麥克風(fēng)接收所述揚(yáng)聲器發(fā)出的所述同步響應(yīng)并輸出相應(yīng)的探測(cè)反饋信號(hào)給所述可編程處理單元；步驟007、利用所述可編程處理單元對(duì)所述探測(cè)反饋信號(hào)作FFT分析處理并輸出對(duì)應(yīng)的直流電壓；步驟008、利用所述接收麥克風(fēng)接收外界帶噪語(yǔ)音信號(hào)并輸入到所述信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元對(duì)帶噪語(yǔ)音信號(hào)處理后輸出消噪后語(yǔ)音信號(hào)，通過信號(hào)放大單元對(duì)所述消噪后語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大并輸出放大語(yǔ)音信號(hào)，利用所述加法器單元將所述放大語(yǔ)信號(hào)和探測(cè)信號(hào)疊加后輸入給所述揚(yáng)聲器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述消噪組件的消噪方法，其特征在于所述探測(cè)信號(hào)為250Hz單頻脈沖信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述消噪組件的消噪方法，其特征在于所述前置麥克風(fēng)接收所述探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔與所述信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出所述探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔相等，所述前置麥克風(fēng)接收所述探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間是所述信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出所述探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間的兩倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述消噪組件的消噪方法，其特征在于所述信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出所述探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔為ls，每次發(fā)出所述探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間為IOms ；所述前置麥克風(fēng)接收所述探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔為ls，每次接收所述探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間為20ms。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述消噪組件的消噪方法，其特征在于所述測(cè)試點(diǎn)設(shè)置7個(gè)，每個(gè)所述測(cè)試點(diǎn)測(cè)試7次。
全文摘要
一種消噪組件，其包括接收麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、將所述接收麥克風(fēng)接收的帶噪語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行消噪處理并輸出消噪后語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)處理單元和將所述消噪后語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大并輸出放大語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)放大單元。其中，所述消噪組件還設(shè)有前置麥克風(fēng)、開發(fā)板和加法器單元。本發(fā)明還提供了一種如本發(fā)明所述的消噪組件的消噪方法。與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明的消噪系統(tǒng)消噪效果更好，減少了消噪系統(tǒng)使用時(shí)相對(duì)人耳位置的局限性。
文檔編號(hào)H04R3/00GK102164329SQ20111012598
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者唐琪, 王超 申請(qǐng)人:瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司, 瑞聲聲學(xué)科技研發(fā)(南京)有限公司