[發(fā)明專利]一種降低環(huán)境噪聲的裝置及方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310513231.8
• 申請(qǐng)日: 2013-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN104575514A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安群豐電子信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G10L21/0232
• 分類號(hào): G10L21/0232;G10L21/0272
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及音頻處理的裝置及方法，準(zhǔn)確地說是一種對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行消除的裝置及方法。

背景技術(shù)

在通信設(shè)備對(duì)音頻的采集過程中，必然會(huì)摻雜有環(huán)境噪音，例如人們?cè)谑彝庥檬謾C(jī)通話時(shí)，會(huì)摻雜有汽車的聲音、別人的說話聲音、周圍環(huán)境的嘈雜聲，這都會(huì)影響到通話的質(zhì)量。

而在目前的音頻信號(hào)處理過程中，對(duì)于這些噪音是難以處理的，因?yàn)槿怂l(fā)出的語音，其頻段位于環(huán)境的噪音的頻段內(nèi)，要消除噪音，就會(huì)把人的語音一起消除，否則，必然會(huì)含有噪音。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提出了一種降低環(huán)境噪音的裝置及方法，該方法利用噪音本身的特點(diǎn)進(jìn)行噪音的消除，可有效清除人們周圍環(huán)境的噪音，提高通信質(zhì)量。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在提供一種降低環(huán)境噪音的裝置及方法，該裝置及方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用，可廣泛應(yīng)用于各種通信設(shè)備中。

本發(fā)明的思路是這樣的：音頻數(shù)據(jù)實(shí)際上就是由很多頻率的正弦波疊加在一起而形成的波，對(duì)于噪音也是如此，正弦波和余弦波恰好可以互相抵消，如果能制造一種對(duì)應(yīng)于噪音的余弦波，則可以消除噪聲。

因此，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種降低環(huán)境噪聲的裝置，其包括麥克風(fēng)、移相處理模塊及合成模塊，所述麥克風(fēng)采集噪音信號(hào)，并將采集的噪音信號(hào)輸入到移相處理模塊，通過移相處理模塊進(jìn)行移相處理，再輸入到合成模塊中，將移相后的噪音信號(hào)和音頻信號(hào)進(jìn)行合成，利用正弦波和余弦波互相抵消的方法消除音頻信號(hào)中的噪音。

所述麥克風(fēng)，具有兩個(gè)，分別對(duì)應(yīng)左右聲道的噪音信號(hào)進(jìn)行采集。

所述移相處理模塊，輸出分兩路，對(duì)噪音信號(hào)進(jìn)行移相處理后，輸出到兩個(gè)合成模塊中，兩個(gè)合成模塊，一個(gè)對(duì)左聲道信號(hào)進(jìn)行合成，一個(gè)對(duì)右聲道的信號(hào)進(jìn)行合成。

所述合成模塊后，還連接有低通濾波器和高通濾波器，合成后的音頻信號(hào)經(jīng)過對(duì)音頻進(jìn)行低通濾波和高通濾波后，對(duì)噪音進(jìn)行進(jìn)一步的控制。

一種降低環(huán)境噪聲的方法，該方法包括如下步驟：

1、采集噪音信號(hào)；通過麥克風(fēng)采用噪音信號(hào)；

2、移相處理；將麥克風(fēng)采集的噪音信號(hào)傳送到移相處理模塊進(jìn)行移相處理，得到移相后的噪音信號(hào)；

3、信號(hào)合成；將移相后的噪音信號(hào)與音頻信號(hào)進(jìn)行疊加，得到合成后的音頻信號(hào)；

4、輸出。

所述步驟1中，采集兩路噪音信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)于左右聲道進(jìn)行采集。

所述步驟2中，移相處理模塊將噪音信號(hào)進(jìn)行180°移相，以生成余弦波的噪音信號(hào)。

所述的移相是通過傅立葉變換進(jìn)行移相處理。

所述步驟3中，分左右聲道兩路，對(duì)噪音信號(hào)和音頻信號(hào)進(jìn)行疊加。

所述步驟3中，合成后的音頻信號(hào)一路經(jīng)過低通濾波器，去除低頻分量，一路經(jīng)過高通濾波器，去除高頻分量，然后再將兩路音頻信號(hào)進(jìn)行疊加輸出。

本發(fā)明通過噪音的疊加，對(duì)通信中的噪音信號(hào)進(jìn)行消除，可有效清除人們周圍環(huán)境的噪音，提高通信質(zhì)量，這樣在通信過程中，人們基本聽不到噪音信號(hào)。

而且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，可廣泛應(yīng)用于各種通信設(shè)備中。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施的控制過程示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施的移相處理的軟件控制流程圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施的后續(xù)濾波處理的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖所示，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施做詳細(xì)說明。

圖1、圖2所示，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖，在圖1中，通過左右2路麥克風(fēng)采集周圍環(huán)境噪音信號(hào)，得到環(huán)境噪音音源，然后將采集的環(huán)境噪音信號(hào)輸入到移相處理模塊，進(jìn)行音頻相位的移相處理；對(duì)噪音信號(hào)移相處理后，再輸出到合成處理模塊進(jìn)行音頻合成處理，即將音頻信號(hào)和移相后的噪音信號(hào)進(jìn)行合成。

其中，L代表輸入的左聲道音頻，R代表輸入的右聲道音頻，MIC?L代表左麥克風(fēng)音頻，MIC?R代表右麥克風(fēng)音頻，MIC?L-代表相移處理后左麥克風(fēng)音頻，MIC?R-代表相移處理后右麥克風(fēng)音頻，L+代表合成后的左聲道音頻，R+代表合成后的右聲道音頻。

圖3所示，為移相模塊進(jìn)行移相處理的軟件控制流程圖，對(duì)于輸入移相模塊的信號(hào)，先進(jìn)行傅立葉變換，然后再獲取信號(hào)的相位，對(duì)相位進(jìn)行位移，通常是位移180°，以得到余弦波，移相后再進(jìn)行傅立葉反變換，移相處理模塊算法實(shí)現(xiàn)描述如下：

定義輸入信號(hào)為y1，移相B度處理后的信號(hào)為y2。

假定y1在進(jìn)行傅立葉變換后表示為：y1＝y(tǒng)1.R+jy1.X，