[實(shí)用新型]一種語音輸入降噪裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420016193.5
• 申請(qǐng)日: 2014-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN203747938U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱元洪;夏偉;狄敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇南大電子信息技術(shù)股份有限公司;丹麥艾德聲股份有限公司
• 主分類號(hào): H04R1/02
• 分類號(hào): H04R1/02;H04R3/00
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 齊旺

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及通訊領(lǐng)域的音頻輸入技術(shù)，尤其是一種在音頻輸入過程中降低噪音影響的技術(shù)。?

背景技術(shù)

現(xiàn)代多媒體通訊過程中，音頻輸入已經(jīng)成為非常重要的一環(huán)。在手機(jī)、計(jì)算機(jī)、對(duì)講機(jī)、各種專用話務(wù)耳機(jī)等通訊設(shè)備中，語音輸入裝置被廣泛使用。而且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，用戶對(duì)語音輸入質(zhì)量的要求越來越高。在語音輸入過程中，如何降低環(huán)境噪音的影響和干擾一直是一個(gè)重要的課題。在現(xiàn)有技術(shù)中，常用的降噪技術(shù)主要包括：1、麥克風(fēng)降噪技術(shù)，通過DSP處理實(shí)現(xiàn)降噪效果，但缺點(diǎn)是需要降噪芯片成本較高；2、指向性麥克風(fēng)降噪技術(shù)，通過音腔處理實(shí)現(xiàn)降噪效果，但缺點(diǎn)是降噪的指標(biāo)稍遜。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種新型的語音降噪方案，通過對(duì)現(xiàn)有硬件設(shè)備的改進(jìn)，改善語音輸入裝置的降噪效果。?

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種語音輸入降噪裝置，包括外殼、麥克風(fēng)，所述外殼內(nèi)設(shè)有聲導(dǎo)管，所述聲導(dǎo)管的內(nèi)徑從前至后呈梯度變化，形成具有二階以上的濾波音腔；所述聲導(dǎo)管一端通向麥克風(fēng)，另一端通向外部空間。所述外殼內(nèi)可設(shè)固定靴，麥克風(fēng)和聲導(dǎo)管均通過固定靴予以固定。?

本實(shí)用新型語音輸入降噪裝置工作時(shí)，語音信號(hào)通過外殼的進(jìn)音孔傳輸?shù)铰晫?dǎo)管,?經(jīng)過聲導(dǎo)管的濾波，進(jìn)行被動(dòng)降噪處理，再由麥克風(fēng)將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、數(shù)字信號(hào)，最終獲得較為純凈的音源信號(hào)。?

在前述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以采取如下進(jìn)一步的細(xì)化和改進(jìn)措施。

為使降噪效果達(dá)到理想狀態(tài)，所述聲導(dǎo)管內(nèi)宜具有三階或四階濾波音腔為佳；所述聲導(dǎo)管靠近麥克風(fēng)一端內(nèi)徑較大，另一端內(nèi)徑較小，在聲音進(jìn)入通道上由外至內(nèi)形成一個(gè)逐步增大呈梯度變化的濾波音腔。

本實(shí)用新型利用三階或四階濾波音腔的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且通過有限元工具軟件優(yōu)化濾波音腔的梯度尺寸，可有效提高音頻輸入設(shè)備對(duì)目標(biāo)語音頻帶外聲波的抑制能力，梯度音腔設(shè)計(jì)提高了聲波在聲導(dǎo)管中的透射系數(shù)，降低聲波在聲導(dǎo)管中的反射駐波，突破傳統(tǒng)聲波直接由聲導(dǎo)管傳遞到麥克風(fēng)而產(chǎn)生硬邊界反射駐波的問題，從而顯著改善語音輸入裝置的降噪效果，使麥克風(fēng)獲得更為純凈的音源。?

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型外部形狀示意圖；?

圖2為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，是圖1中B-B向剖面圖；

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件名稱如下：

1、外殼，2、固定靴，3、聲導(dǎo)管，?4、麥克風(fēng)，5、進(jìn)音孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。?

如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型為一種語音輸入降噪裝置，包括外殼1、麥克風(fēng)4，所述外殼1上設(shè)有進(jìn)音孔5，外殼1內(nèi)部設(shè)有聲導(dǎo)管3，所述聲導(dǎo)管3的內(nèi)徑從外至內(nèi)呈梯度變化，形成具有二階以上的濾波音腔；所述聲導(dǎo)管3一端通向麥克風(fēng)4，另一端與進(jìn)音孔5相通，并通向外部空間。所述外殼1內(nèi)設(shè)有固定靴2，麥克風(fēng)4和聲導(dǎo)管3均通過固定靴2予以固定。?

語音輸入降噪裝置工作時(shí)，語音信號(hào)通過外殼1的進(jìn)音孔5傳輸?shù)铰晫?dǎo)管3中,?經(jīng)過聲導(dǎo)管3的濾波，進(jìn)行被動(dòng)降噪處理，再由麥克風(fēng)4將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)、數(shù)字信號(hào)，最終獲得較為純凈的音源信號(hào)。?

為使降噪效果達(dá)到理想狀態(tài)，所述聲導(dǎo)管3內(nèi)宜具有三階或四階濾波音腔為佳；所述聲導(dǎo)管3靠近麥克風(fēng)4的一端內(nèi)徑較大，另一端內(nèi)徑較小，在聲音進(jìn)入通道上由外至內(nèi)形成一個(gè)逐步增大呈梯度變化的濾波音腔。?

本實(shí)用新型利用三階或四階濾波音腔的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且通過有限元工具軟件優(yōu)化濾波音腔的梯度尺寸，可有效提高音頻輸入設(shè)備對(duì)目標(biāo)語音頻帶外聲波的抑制能力，并提高聲波在聲導(dǎo)管3中的透射系數(shù)，從而顯著改善語音輸入裝置的降噪效果。?

聲導(dǎo)管3內(nèi)濾波音腔的設(shè)計(jì)，目標(biāo)是優(yōu)化聲導(dǎo)管3的反射系數(shù)和透射系數(shù)，在此過程中主要運(yùn)用了聲波導(dǎo)管理論。根據(jù)聲波導(dǎo)管理論，聲波在導(dǎo)管中的傳播遵循特定的規(guī)律，研究結(jié)果表明，聲波的反射系數(shù)（r_p）和透射系數(shù)（t_I）與導(dǎo)管的橫截面面積、內(nèi)徑有相關(guān)性，體現(xiàn)為如下公式：?

上述公式中各變量的代表的含義分別為，

r_p：反射系數(shù)????????????P：聲壓??????????