[发明专利]降噪拾音设备和降噪拾音方法

说明书

本发明提供一种降噪拾音设备及降噪拾音方法，所述降噪拾音设备包括至少一个噪声拾音器、目标音拾音装置和声音信号处理单元。至少一个噪声拾音器靠近对应的噪声源设置，适于采集噪声源发出的环境噪声并产生环境噪声频率信号。目标音拾音装置靠近目标声音源设置，适于采集目标声音源的目标声音并产生目标音频率信号。声音信号处理单元将环境噪声频率信号中的至少一部分频率信号反相放大，将反相放大后的环境噪声信号与目标音信号叠加以获得有用音，并输出有用音。所述降噪拾音设备和方法能够对大型设备发出的各种复杂噪音进行采集后进行噪音消除，同时保留及放大需要的声音信号，以确保正常语音通讯和提高通讯质量。

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种降噪拾音设备及降噪拾音方法。

背景技术

在大型医疗器械(例如，密闭环境下工作的放疗/放射设备、核磁设备等)上，工作环境通常存在较多复杂环境噪音，特别是在治疗病人的过程中各种机械、电器设备在工作过程中都会发出各种噪音，如风扇、泵、链条、气动装置、皮带及其他运动装置所发出的机械噪音、射频高频噪音等。各种噪音同时混杂在一起，而且屏蔽机房属于一个近乎全密闭环境，该噪音音量将会进一步被放大，导致病人在用该类设备进行检查或者治疗过程中需要与外面操作人员进行语音交流时语音交流存在很大障碍。

为了保证治疗室外的技师与治疗室内患者的语音交流，通常会在配套设备上安装一个麦克风来收取室内的所有声音。麦克风收到声音后，有的声音会直接传送到外部扩音器上进行广播送出，而有的声音则会采用软件滤波的方式被处理以降低环境噪音。采用这种软件滤波方法虽然能降低部分环境噪音，但是患者的声音质量也会受到极大的影响，严重的可能会因为算法原因导致患者发出的语音被局部漏掉，导致收听人错误地理解患者的意思。

因此，为了能听清患者在治疗床上的语音，当前大多数设备都是尽可能把拾音麦克风放到靠近患者口腔位置，但是与患者通话因为噪音太大仍然相当困难，不能达到理想的通话效果。由于麦克风固定在设备上，难以随着治疗设备的运动或者患者位置的变化进行近距离交流获取患者的声音信号。有的医疗设备为了更好地听清患者说话，不得不将麦克风安装到设备最靠近患者说话的位置并固定，且尽可能地与患者减小距离。但带来的风险是由于麦克风太靠近放射出线窗口，导致麦克风会被射线直射或者散射照射，导致使用寿命大大降低或者被干扰而不能正常工作。

发明内容

本发明提供一种降噪拾音设备及降噪拾音方法，所述降噪拾音设备和方法能够对大型设备发出的各种复杂噪音进行采集后进行噪音消除，同时保留及放大需要的声音信号，以确保正常语音通讯和提高通讯质量。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种降噪拾音设备，包括至少一个噪声拾音器、目标音拾音装置和声音信号处理单元。至少一个噪声拾音器靠近对应的噪声源设置，适于采集噪声源发出的环境噪声并产生环境噪声频率信号。目标音拾音装置靠近目标声音源设置，适于采集目标声音源的目标声音并产生目标音频率信号。声音信号处理单元将环境噪声频率信号中的至少一部分频率信号反相放大，将反相放个大后的环境噪声频率信号与目标音频率信号叠加以获得有用音，并输出有用音。

进一步地，环境噪声频率信号可以为实时信号。

可选地，声音信号处理单元包括信号延迟模块，所述信号延迟模块控制环境噪声频率信号的延迟，以使环境噪声频率信号与目标音频率信号同步。

进一步可选地，声音信号处理单元还包括至少一个噪声处理模块、目标音跟随放大器、目标音同相放大器和反相加法器。所述至少一个噪声处理模块靠近至少一个噪声拾音器中对应的噪声拾音器设置，并且至少一个噪声处理模块中的每一个包括将接收到的环境噪声频率信号同相放大的噪声跟随放大器、输入端与噪声跟随放大器的输出端连接的信号延迟模块、和输入端与信号延迟模块的输出端连接的噪声反相放大器。目标音跟随放大器将接收到的目标音频率信号同相放大，目标音同相放大器的输入端与目标音跟随放大器连接。反相加法器的输入端与噪声反相放大器的输出端和目标音同相放大器的输出端连接，并将反相放大后的环境噪声频率信号与目标音频率信号叠加。