CN102223428A - 一种降低噪声的方法及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种降低噪声的方法及移动终端，应用于移动终端的下行链路，该方法包括：将采集到的与环境噪声同步的噪声信号进行反相处理；将反相处理后的噪声信号与所述移动终端接收到的语音信号进行叠加，并输出叠加后的信号。上述降低噪声的方法及移动终端，不但有效地解决了嘈杂环境下的降噪问题，同时也兼顾了语音的传输质量。

Description

一种降低噪声的方法及移动终端

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种降低噪声的方法及移动终端。

背景技术

目前，移动终端已经成为人们生活中不可缺少的通讯工具，应用非常普遍。其应用环境千差万别，不可避免地会在比较嘈杂的环境下使用，如大型食堂、公交、闹市和马路边等。

现在市面上已有的降噪功能的手机都是在上行链路上进行降噪处理，其实现方式主要分为硬件降噪和数字信号处理(DSP)降噪。

硬件降噪方案，实现方法简单，单个麦克(Mic)就可以实现降噪功能。但其有缺点，就是在降噪的同时，对语音的衰减也是非常大的，并且失真严重，语音有空旷和忽大忽小的现象。尤其是在背景噪声比较大的时候，必须采用强降噪模式，这样语音会变得特别小，对方听起来非常吃力。

DSP降噪方案分为单Mic和双Mic两种；单Mic方案，硬件实现简单，通过DSP参数控制，操作比较灵活；缺点在于降噪的效果有限，尤其是对于非平稳噪声(如Café噪声)达不到预期的效果。双Mic方案，通过DSP参数控制，操作比较灵活，降噪效果明显，并且语音的保真度较高，音量衰减较小。

移动终端在嘈杂的环境下使用日益普遍，如施工工地，地铁和公交等，只是上行具有降噪功能远远不能满足用户的需求，因为这样只能保证通话接听方可以比较清楚地听到语音，而呼叫方处于周围比较嘈杂的环境，即使听筒音量再大，也很难听清对方语音的内容。

发明内容

本发明实施例提供了一种降低噪声的方法及移动终端，以解决现有移动终端在嘈杂的环境下接听电话时，呼叫方无法听清对方语音内容的问题。

本发明实施例提供了一种降低噪声的方法，应用于移动终端的下行链路，该方法包括：

将采集到的与环境噪声同步的噪声信号进行反相处理；

将反相处理后的噪声信号与所述移动终端接收到的语音信号进行叠加，并输出叠加后的信号。

优选地，所述将采集到的与环境噪声同步的噪声信号进行反相处理包括：

对采集到的噪声信号进行放大和模数转换，对模数转换后的噪声信号与环境噪声进行相关和同步处理，并对相关和同步处理后的噪声信号进行反相处理。

优选地，所述输出叠加后的信号包括：

将叠加后的信号进行数模转换和放大处理后输出。

本发明实施例还提供了一种移动终端，该移动终端包括：

反相处理电路，用于将采集到的与环境噪声同步的噪声信号进行反相处理；

叠加器，用于将所述反相处理电路反相处理后的噪声信号与所述移动终端接收到的语音信号进行叠加；以及

听筒，用于输出所述叠加器叠加后的信号。

优选地，所述反相处理电路包括：

参考麦克，用于采集噪声信号；

自适应滤波器，用于对所述参考麦克采集到的噪声信号与环境噪声进行相关和同步处理；

反相器，用于对所述自适应滤波器相关和同步处理后的噪声信号进行反相处理。

优选地，所述反相处理电路还包括依次串联且位于所述参考麦克和所述自适应滤波器之间的放大器和模数转换器，其中：

所述放大器，用于对所述参考麦克采集的噪声信号进行放大；

所述模数转换器，用于对所述放大器放大后的噪声信号进行模数转换，并将模数转换后的噪声信号发送至所述自适应滤波器。

优选地，所述移动终端还包括：

依次串联且位于所述叠加器和所述听筒之间的数模转换器和放大器，其中：

所述数模转换器，用于对所述叠加器叠加后的信号进行数模转换，并将数模转换后的信号发送至所述放大器；

所述放大器，用于对所述数模转换器发送的信号进行放大后输出至听筒。

上述降低噪声的方法及移动终端，不但有效地解决了嘈杂环境下的降噪问题，同时也兼顾了语音的传输质量。

附图说明

图1是本发明实施例的上行链路降噪功能原理框图；

图2是本发明实施例的下行链路降噪功能原理框图；

图3是本发明实施例的上行链路中主mic和参考mic接收的信号示意图；

图4是本发明实施例基于图3中的参考mic提取的环境噪声信号示意图；

图5是本发明实施例输入基带芯片的上行语音信号示意图；

图6是本发明实施例听筒输出的噪声信号和环境噪声信号的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明实施例提供了一种移动终端，该移动终端在上行链路和下行链路上均具有降低噪声的功能；其中，在上行链路上采用的是基于上行链路的双Mic的DSP方案，如图1所示，是本发明实施例的上行链路降噪功能原理框图，为保证良好的降噪效果，一般都会使用两个Mic，一个是主Mic，用来正常接收语音，同时伴有噪声；一个是参考Mic(或副Mic)，主要用来采集周围环境噪声。如果可以保证Mic单体的一致性和布局上适当拉大两个Mic的距离(如大于8cm)，那么所取得的降噪效果会更佳。由于该方案与现有技术相同，此处不再详述；在下行链路上也引入了一种改进的降噪方案，其包括：反相处理电路，用于将采集到的与环境噪声同步的噪声信号进行反相处理；叠加器，用于将所述反相处理电路反相处理后的噪声信号与所述移动终端接收到的语音信号进行叠加；以及听筒，用于输出所述叠加器叠加后的信号。

其中，所述反相处理电路可以包括：参考麦克，用于采集噪声信号；自适应滤波器，用于对所述参考麦克采集到的噪声信号与环境噪声进行相关和同步处理；反相器，用于对所述自适应滤波器相关和同步处理后的噪声信号进行反相处理。所述反相处理电路还可以包括依次串联且位于所述参考麦克和所述自适应滤波器之间的放大器和模数转换器，其中：所述放大器，用于对所述参考麦克采集的噪声信号进行放大；所述模数转换器，用于对所述放大器放大后的噪声信号进行模数转换，并将模数转换后的噪声信号发送至所述自适应滤波器。

另外，所述移动终端还可以包括：依次串联且位于所述叠加器和所述听筒之间的数模转换器和放大器，其中：所述数模转换器，用于对所述叠加器叠加后的信号进行数模转换，并将数模转换后的信号发送至所述放大器；所述放大器，用于对所述数模转换器发送的信号进行放大后输出至听筒。具体结构如图2所示。

降噪的工作原理就是通过对周围环境噪声的实时采集和分析，产生一个与其同步，但相位相反的噪声信号，并与电信号或声信号进行叠加，使噪声相互抵消或衰减，从而达到降低噪声的目的。上下行链路降噪在实现上略有差别，下面分别详细介绍上行链路和下行链路的降噪过程。

上行链路降噪是电信号的相互抵消或衰减，如图3所示，主Mic和参考Mic同时接收到伴有噪声的语音信号(电信号)和环境噪声信号。由于参考mic距离通话者的嘴较远，因此，语音信号幅度较主mic小。一般要求主mic处到参考mic处之间有6dB以上的声衰减。信号处理技术相对比较成熟，主Mic和参考Mic的输出信号通过自适应滤波器进行相关处理，提取周围环境噪声，信号如图4所示，再由反相器反相输出。然后将反相输出的噪声信号叠加在主mic的语音链路中，进而抵消上行语音信号中的噪声分量，进入基带的上行语音信号就是相对比较纯的语音信号，该信号如图5所示；这样就达到了上行语音降低噪声的目的。

下行链路降噪是声信号的相互抵消或衰减。环境噪声先通过参考Mic进行采集，接着，噪声信号经过放大器和A/D转换器至自适应滤波器，自适应滤波器实时地完成噪声的频谱分析，并与周围的环境噪声进行相关和同步处理，再经过反相器叠加到下行语音链路，同语音一起由听筒输出。这样听筒输出的经过处理的噪声就与周围的环境噪声相位相反，幅度相近，如图6所示，两个噪声声波在空间产生叠加，就会相互抵消，进而噪声能量就会衰减。相对而然，语音的信噪比就会大大提高，语音的清晰度会得到显著的提升，实现降噪的目的。

本发明实施例还提供了一种降低噪声的方法，该方法包括：

步骤一、将采集到的与环境噪声同步的噪声信号进行反相处理；

该步骤可以为：对采集到的噪声信号进行放大和模数转换，对模数转换后的噪声信号与环境噪声进行相关和同步处理，并对相关和同步处理后的噪声信号进行反相处理；

其中，相关处理是描述两个随机信号在任意两个不同时刻t1，t2的取值之间的相关程度。而同步处理则是保证相关处理的准确度。两个信号只有在时间上一一对应的情况下做相关处理才有意义。

步骤二、将反相处理后的噪声信号与所述移动终端接收到的语音信号进行叠加，并输出叠加后的信号。

所述输出叠加后的信号包括：将叠加后的信号进行数模转换和放大处理后由听筒输出。

上述降低噪声的方法，不但有效地解决了嘈杂环境下的降噪问题，同时也兼顾了语音的传输质量。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种降低噪声的方法，应用于移动终端的下行链路，该方法包括：

将采集到的与环境噪声同步的噪声信号进行反相处理；

将反相处理后的噪声信号与所述移动终端接收到的语音信号进行叠加，并输出叠加后的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述将采集到的与环境噪声同步的噪声信号进行反相处理包括：

对采集到的噪声信号进行放大和模数转换，对模数转换后的噪声信号与环境噪声进行相关和同步处理，并对相关和同步处理后的噪声信号进行反相处理。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述输出叠加后的信号包括：

将叠加后的信号进行数模转换和放大处理后输出。

4.一种移动终端，该移动终端包括：

反相处理电路，用于将采集到的与环境噪声同步的噪声信号进行反相处理：

叠加器，用于将所述反相处理电路反相处理后的噪声信号与所述移动终端接收到的语音信号进行叠加；以及

听筒，用于输出所述叠加器叠加后的信号。

5.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于：

所述反相处理电路包括：

参考麦克，用于采集噪声信号；

自适应滤波器，用于对所述参考麦克采集到的噪声信号与环境噪声进行相关和同步处理；

反相器，用于对所述自适应滤波器相关和同步处理后的噪声信号进行反相处理。

6.根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于：

所述反相处理电路还包括依次串联且位于所述参考麦克和所述自适应滤波器之间的放大器和模数转换器，其中：

所述放大器，用于对所述参考麦克采集的噪声信号进行放大；

所述模数转换器，用于对所述放大器放大后的噪声信号进行模数转换，并将模数转换后的噪声信号发送至所述自适应滤波器。

7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：

依次串联且位于所述叠加器和所述听筒之间的数模转换器和放大器，其中：

所述数模转换器，用于对所述叠加器叠加后的信号进行数模转换，并将数模转换后的信号发送至所述放大器；

所述放大器，用于对所述数模转换器发送的信号进行放大后输出至听筒。

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