[发明专利]一种降低环境噪声的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频处理的装置及方法，准确地说是一种对环境噪声进行消除的装置及方法。 

背景技术

在通信设备对音频的采集过程中，必然会掺杂有环境噪音，例如人们在室外用手机通话时，会掺杂有汽车的声音、别人的说话声音、周围环境的嘈杂声，这都会影响到通话的质量。 

    而在目前的音频信号处理过程中，对于这些噪音是难以处理的，因为人所发出的语音，其频段位于环境的噪音的频段内，要消除噪音，就会把人的语音一起消除，否则，必然会含有噪音。 

发明内容

基于此，本发明提出了一种降低环境噪音的装置及方法，该方法利用噪音本身的特点进行噪音的消除，可有效清除人们周围环境的噪音，提高通信质量。 

    本发明的另一个目的在提供一种降低环境噪音的装置及方法，该装置及方法结构简单、实用，可广泛应用于各种通信设备中。 

    本发明的思路是这样的：音频数据实际上就是由很多频率的正弦波叠加在一起而形成的波，对于噪音也是如此，正弦波和余弦波恰好可以互相抵消，如果能制造一种对应于噪音的余弦波，则可以消除噪声。 

    因此，为达到上述目的，本发明是这样实现的： 

    一种降低环境噪声的装置，其包括麦克风、移相处理模块及合成模块，所述麦克风采集噪音信号，并将采集的噪音信号输入到移相处理模块，通过移相处理模块进行移相处理，再输入到合成模块中，将移相后的噪音信号和音频信号进行合成，利用正弦波和余弦波互相抵消的方法消除音频信号中的噪音。

     所述麦克风，具有两个，分别对应左右声道的噪音信号进行采集。 

    所述移相处理模块，输出分两路，对噪音信号进行移相处理后，输出到两个合成模块中，两个合成模块，一个对左声道信号进行合成，一个对右声道的信号进行合成。 

    所述合成模块后，还连接有低通滤波器和高通滤波器，合成后的音频信号经过对音频进行低通滤波和高通滤波后，对噪音进行进一步的控制。 

    一种降低环境噪声的方法，该方法包括如下步骤： 

    1、采集噪音信号；通过麦克风采用噪音信号；

    2、移相处理；将麦克风采集的噪音信号传送到移相处理模块进行移相处理，得到移相后的噪音信号；

    3、信号合成；将移相后的噪音信号与音频信号进行叠加，得到合成后的音频信号；

    4、输出。

    所述步骤1中，采集两路噪音信号，分别对应于左右声道进行采集。 

所述步骤2中，移相处理模块将噪音信号进行180°移相，以生成余弦波的噪音信号。 

所述的移相是通过傅立叶变换进行移相处理。 

    所述步骤3中，分左右声道两路，对噪音信号和音频信号进行叠加。 

    所述步骤3中，合成后的音频信号一路经过低通滤波器，去除低频分量，一路经过高通滤波器，去除高频分量，然后再将两路音频信号进行叠加输出。 

    本发明通过噪音的叠加，对通信中的噪音信号进行消除，可有效清除人们周围环境的噪音，提高通信质量，这样在通信过程中，人们基本听不到噪音信号。 

    而且该装置结构简单、易于实现，可广泛应用于各种通信设备中。 

附图说明

    图1为本发明实施的结构示意图。 

    图2为本发明实施的控制过程示意图。 

    图3为本发明实施的移相处理的软件控制流程图。 

    图4为本发明实施的后续滤波处理的结构示意图。

具体实施方式

    下面，结合附图所示，对本发明的具体实施做详细说明。 

    图1、图2所示，为实现本发明的一种结构示意图，在图1中，通过左右2路麦克风采集周围环境噪音信号，得到环境噪音音源，然后将采集的环境噪音信号输入到移相处理模块，进行音频相位的移相处理；对噪音信号移相处理后，再输出到合成处理模块进行音频合成处理，即将音频信号和移相后的噪音信号进行合成。 

    其中，L代表输入的左声道音频，R代表输入的右声道音频，MIC L代表左麦克风音频，MIC R代表右麦克风音频，MIC L- 代表相移处理后左麦克风音频，MIC R-代表相移处理后右麦克风音频，L+代表合成后的左声道音频，R+代表合成后的右声道音频。