[发明专利]一种麦克风的模拟降噪系统及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及手机通信的降噪处理领域，具体指一种适用于手机装置的麦克风的模拟降噪系统及方法。

【背景技术】

随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多，用户对移动电话的要求已不仅满足于通话，而且要能够提供高质量的通话效果，尤其是目前移动多媒体技术的发展，移动电话的通话质量更显重要，移动电话的麦克风作为移动电话的语音拾取装置，其设计好坏直接影响通话质量。

然而在现实环境中，由于环境噪音的干扰及影响，当通讯设备通过麦克风接收使用者的语音信号或特定音源时，同时也接收到了各种各样嘈杂环境中的噪音信号，由于这些噪声的影响和干扰，使得现行的移动通讯设备通话质量无法达到最佳化，为了解决这个问题，噪声消除电路越来越受到重视。

图1是去除环境背景噪声的传统噪声消除电路，传统环境背景噪声消除电路是通过麦克风(Microphone)10接收到来自用户的语音信号以及环境中的噪声信号，然后通过串联耦合的电容器C2去除一部分线性噪声，去除了线性噪声之后的语音信号通过放大器单元20放大以提高语音信号的音量，而语音信号音量的提高可利用人类听觉的“掩蔽效应”，即语音信号音量的增加提高了人耳对噪音信号的听阈，使得噪音信号难以为人耳所识别；经放大器单元20放大之后的语音信号仍然是模拟信号，需要通过模拟数字转换器30转换为数字信号，该数字信号送入数字信号处理模块DSP(Digital Signal Processing)40进行处理；数字信号处理模块DSP40一般采用复杂的LMS算法(Least MeansSquare)对数字信号进行处理，实现环境背景噪声消除的功能。然而传统噪声消除电路需要DSP40进行算法处理，且算法较复杂，增加了系统成本和复杂度；且该噪声消除电路并不能完全除去非线性噪声，也就是说传统噪声消除电路将非线性噪声和输入的语音信号组合在一起，然后放大了该组合信号，但其中仍包括了非线性噪声，因此噪音抑制效果差；该电路中电阻、电容、放大器、模数转换器等元件均为分立元件，没有实现单芯片集成，增加了系统复杂度，且成本高，不利于大批量推广应用。

【发明内容】

本发明的目的在于解决现有噪声消除电路的不足，而提供一种能有效降低和消除环境背景噪声，提高通讯设备通话质量的麦克风的模拟降噪系统及方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种麦克风的模拟降噪系统，包括对音频信号进行放大和阻抗变换处理的第一低噪声前置放大器，对噪声信号进行放大和阻抗变换处理的第二低噪声前置放大器，所述第一低噪声前置放大器分别与对信号进行增益调整幅度的增益调整模块和对信号进行幅度检测开关控制的噪声门控制模块，所述第二低噪声前置放大器与对信号进行延迟相位180度处理的模拟延迟模块连接，所述增益调整模块和模拟延迟模块分别与加法器连接，所述加法器将接收到信号中的噪声信号部分进行叠加并相互抵消处理，所述噪声门控制模块和加法器分别与对滤除信号中高频成分的低通滤波器连接输出有效语音信号。

所述增益调整模块将接收到信号的幅度与所述模拟延迟模块输出信号的幅度调整到一致。

所述噪声门控制模块接收到信号幅度小于0.35mv的信号后，关断低通滤波器。

所述第一低噪声前置放大器与拾取环境中音频信号的第一麦克风连接。

所述第二低噪声前置放大器与拾取环境中噪声信号的第二麦克风连接。

所述低通滤波器还连接一音频处理模块将语音信号输出。

一种麦克风的模拟降噪方法，包括以下步骤：

提供第一低噪声前置放大器，对接收到的音频信号进行放大和阻抗变换处理输出第一信号；

提供第二低噪声前置放大器，对接收到的噪声信号进行放大和阻抗变换处理输出第二信号；

所述第一信号分别传输到增益调整模块和噪声门控制模块，所述增益调整模块对信号进行增益调整幅度处理输出到加法器，噪声门控制模块对接收的第一信号的幅度判断，将大于0.35mv幅度的信号输出给低通滤波器；

所述第二信号传输到模拟延迟模块，对信号进行延迟相位180度处理输出到加法器；

加法器将接收到信号中的噪声信号部分进行叠加并相互抵消处理输出到低通滤波器；

所述低通滤波器将接收到的信号滤除信号中高频成分后输出有效语音信号。

作为本发明的进一步改进，所述低通滤波器输出的有效语音信号传输到音频处理模块处理后输出给外接的通讯设备。

所述的音频信号和噪声信号从外接环境中的麦克风拾取获得。