下行主動(dòng)降噪裝置、方法及移動(dòng)終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種下行主動(dòng)降噪裝置、方法及移動(dòng)終端。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)遇到高噪聲的環(huán)境，噪聲對(duì)語音通信的影響是致命的。因?yàn)樵诟咴肼暛h(huán)境下，會(huì)出現(xiàn)語音被噪聲掩蔽，造成信噪比嚴(yán)重下降，從而導(dǎo)致語音的可聽度及清晰度下降。
[0003]主動(dòng)降噪技術(shù)最早作為一種新技術(shù)用于軍事通信上。在主動(dòng)降噪出現(xiàn)之前，只能是采取被動(dòng)降噪的方式，即用整個(gè)耳罩將左右耳朵包住，同過耳罩的隔聲特性，及在耳罩內(nèi)增加吸音海綿，來降低到達(dá)人耳的噪聲。但這種方法只能降低高頻，對(duì)低頻的聲音降噪不大。主動(dòng)降噪技術(shù)出現(xiàn)后，出現(xiàn)了各系列的有源降噪頭戴。
[0004]最早降噪原理包括兩種:一種是前饋降噪，一種是反饋降噪。具體是通過裝置在耳罩內(nèi)部的麥克風(fēng)來采集人耳附近的背景噪聲大小，通過電路產(chǎn)生一種相位相差180度的反向噪聲，喇叭放出后與背景噪聲進(jìn)行聲干涉疊加，從而有效的降低背景噪聲信號(hào)大小。其好處是:在提高的通話質(zhì)量的同時(shí)保護(hù)了人耳，避免了人耳長時(shí)間暴露在高噪聲環(huán)境中造成的聽力損傷。主動(dòng)降噪作為一種新技術(shù)得到了長足的發(fā)展，逐漸由軍用轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域。
[0005]目前手機(jī)上存在的降噪技術(shù)，主要集中在如何提高手機(jī)發(fā)送方向的話音質(zhì)量，即通常意義上的雙麥克降噪技術(shù)。該技術(shù)把著重點(diǎn)放在了如何在噪聲環(huán)境比較差的地方(如辦公室、餐館、大街等公共場所)，提高上行話音的信噪比，從而讓通話的另一端聽音更清晰。
[0006]但我們知道手機(jī)通話時(shí)還有一種現(xiàn)象，即在嘈雜的環(huán)境下聽不清楚對(duì)方的聲音，即使你將聽筒音量調(diào)整到最大，調(diào)整各種角度，你依然聽的比較模糊。我們知道不能通過一味的提高聽筒的電信號(hào)大小，來提高音量，這樣增加了燒壞聽筒的風(fēng)險(xiǎn)。市場上的手機(jī)都一致性忽略了噪聲對(duì)本地通話者的聽覺影響，未取得關(guān)注。目前為止市場上未有具有下行主動(dòng)降噪的手機(jī)面世。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種下行主動(dòng)降噪裝置、方法及移動(dòng)終端，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中智能移動(dòng)終端不能濾除本地通話噪音，影響通話質(zhì)量的問題。
[0008]依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種下行主動(dòng)降噪裝置，包括:
[0009]第一聲波采集器，用于采集環(huán)境噪聲信號(hào)，得到參考信號(hào)，并將所述參考信號(hào)輸出至自適應(yīng)控制器；
[0010]自適應(yīng)控制器，用于基于接收的參考信號(hào)，計(jì)算用以實(shí)施聲波抵消的次級(jí)信號(hào)，并基于接收到的誤差信號(hào)，正向或反向調(diào)整次級(jí)信號(hào)的幅值及相位；
[0011]次級(jí)聲場發(fā)射器，用于將自適應(yīng)控制器調(diào)整后的次級(jí)信號(hào)以聲波形式發(fā)出；
[0012]第二聲波采集器，用于采集環(huán)境噪聲信號(hào)和次級(jí)聲場發(fā)射器發(fā)出的次級(jí)信號(hào)，將二者進(jìn)行疊加，得到誤差信號(hào)后輸出至自適應(yīng)控制器。
[0013]可選地，本發(fā)明所述裝置中，所述第一聲波采集器，還用于檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境噪聲是否達(dá)到設(shè)定的閾值，若是，則將得到的參考信號(hào)輸出至自適應(yīng)控制器；否則，判定當(dāng)前無需降噪處理，結(jié)束。
[0014]可選地，本發(fā)明所述裝置中，所述自適應(yīng)控制器，具體用于采用預(yù)置的XLMS自適應(yīng)算法，計(jì)算次級(jí)信號(hào)以及調(diào)整次級(jí)信號(hào)的幅值及相位。
[0015]可選地，本發(fā)明所述裝置中，所述自適應(yīng)控制器，具體包括:
[0016]A/D轉(zhuǎn)換單元，用于將自適應(yīng)控制器接收到的參考信號(hào)和誤差信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出至DSP ；
[0017]DSP，用于基于接收的參考信號(hào)，計(jì)算用以實(shí)施聲波抵消的次級(jí)信號(hào)，并基于誤差信號(hào)，正向或反向調(diào)整次級(jí)信號(hào)的幅值及相位；
[0018]D/A轉(zhuǎn)換單元，用于將調(diào)整后的次級(jí)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出至功放單元；
[0019]功放單元，用于將次級(jí)信號(hào)進(jìn)行功率放大處理后輸出至次級(jí)聲場發(fā)射器。
[0020]可選地，本發(fā)明所述裝置中，所述第二聲波采集器以無限靠近于次級(jí)聲場發(fā)射器的原則進(jìn)行布設(shè)；所述第一聲波采集器、第二聲波采集器的器件類型為麥克風(fēng)。
[0021]依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種移動(dòng)終端，所述移動(dòng)終端內(nèi)集成有本發(fā)明所述的下行主動(dòng)降噪裝置。
[0022]依據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種下行主動(dòng)降噪方法，包括:
[0023]步驟1，采集環(huán)境噪聲信號(hào)，得到參考信號(hào)；
[0024]步驟2，基于所述參考信號(hào)，計(jì)算用以實(shí)施聲波抵消的次級(jí)信號(hào)；
[0025]步驟3，利用當(dāng)前得到的誤差信號(hào)，正向或反向調(diào)整次級(jí)信號(hào)幅值及相位；
[0026]步驟4，將調(diào)整后的次級(jí)信號(hào)以聲波的形式發(fā)出；
[0027]步驟5，采集環(huán)境噪聲信號(hào)和以聲波形式發(fā)出的次級(jí)信號(hào)，將二者進(jìn)行疊加后得到誤差信號(hào)，并將該誤差信號(hào)提供給步驟3。
[0028]可選地，本發(fā)明所述方法中，所述步驟1前還包括:檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境噪聲是否達(dá)到設(shè)定的閾值，若是，則繼續(xù)執(zhí)行步驟1 ;否則，判定當(dāng)前無需降噪處理，結(jié)束。
[0029]本發(fā)明有益效果如下:
[0030]本發(fā)明所述下行主動(dòng)降噪裝置通過布設(shè)兩個(gè)聲波采集器，實(shí)現(xiàn)了噪聲信號(hào)和誤差信號(hào)的提取，并通過自適應(yīng)控制器實(shí)現(xiàn)了利用誤差信號(hào)對(duì)次級(jí)信號(hào)的實(shí)時(shí)修正，從而達(dá)到局部的“靜區(qū)”；
[0031]集成有主動(dòng)降噪裝置的移動(dòng)終端，將主動(dòng)降噪應(yīng)用到移動(dòng)終端上，提高了本地通話接收效果，具有良好的市場前景。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本發(fā)明提供的一種下行主動(dòng)降噪裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖2為本發(fā)明中自適應(yīng)控制器的結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖3為本發(fā)明中移動(dòng)終端上布設(shè)聲波采集器的布設(shè)示意圖；
[0036]圖4為本發(fā)明提供的一種下行主動(dòng)降噪方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中智能移動(dòng)終端不能濾除本地通話噪音，影響通話質(zhì)量的問題，本發(fā)明提供了一種下行主動(dòng)降噪裝置、方法及移動(dòng)終端，所述裝置通過設(shè)置兩個(gè)聲波采集器，一個(gè)拾取外界噪聲信號(hào)作為參考信號(hào)，一個(gè)通過拾取噪聲信號(hào)及次級(jí)信號(hào)求取二者的誤差信號(hào)，以通過誤差信號(hào)，控制次級(jí)聲源大小，從而達(dá)到局部的“靜區(qū)”，使噪聲信號(hào)減到最小，此舉提高了下行語音的可懂度。下面就通過幾個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施過程進(jìn)行闡述。
[0039]實(shí)施例一
[0040]本發(fā)明實(shí)施例提供一種下行主動(dòng)降噪裝置，如圖1所示，所述裝置具體包括:
[0041]第一聲波采集器110，用于采集環(huán)境噪聲信號(hào)，得到參考信號(hào)，并將所述參考信號(hào)輸出至自適應(yīng)控制器120 ；
[0042]自適應(yīng)控制器120，用于基于接收的參考信號(hào)，計(jì)算用以實(shí)施聲波抵消的次級(jí)信號(hào)，并基于接收到的誤差信號(hào)，正向或反向調(diào)整次級(jí)信號(hào)的幅值及相位；
[0043]其中，計(jì)算的用以實(shí)施聲波抵消的次級(jí)信號(hào)理想狀態(tài)下指將參考信號(hào)相位翻轉(zhuǎn)180度后的信號(hào),但由于電路處理及聲波傳輸都存在時(shí)延，所以還需根據(jù)時(shí)延信息對(duì)翻轉(zhuǎn)后信號(hào)的相位信息進(jìn)行修正，修正后得到的信號(hào)即為計(jì)算得到的次級(jí)信號(hào)。
[0044]進(jìn)一步的，自適應(yīng)控制器120正向還是反向調(diào)整次級(jí)信號(hào)的幅值及相位，是由誤差信號(hào)來決定的，最終目的是對(duì)次級(jí)信號(hào)調(diào)整后，使得次級(jí)信號(hào)與噪聲信號(hào)的誤差趨近于零，理想狀態(tài)下等于零。
[0045]次級(jí)聲場發(fā)射器130，用于將自適應(yīng)控制器120調(diào)整后的次級(jí)信號(hào)以聲波形式發(fā)出；
[0046]第二聲波采集器140，用于采集環(huán)境噪聲信號(hào)和次級(jí)聲場發(fā)射器130發(fā)出的次級(jí)信號(hào)，將二者進(jìn)行疊加，得到誤差信號(hào)后輸出至自適應(yīng)控制器120。
[0047]基于上述結(jié)構(gòu)框架及實(shí)施原理，下面給出在上述結(jié)構(gòu)下的幾個(gè)具體及優(yōu)選實(shí)施方式，用以細(xì)化和優(yōu)化本發(fā)明所述下行主動(dòng)降噪裝置的功能，具體涉及如下內(nèi)容:
[0048]本發(fā)明實(shí)施例中，為了降低降噪帶來的能量損耗，避免浪費(fèi)，優(yōu)選地，第一聲波采集器110在采集到環(huán)境噪聲時(shí)，檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境噪聲是否達(dá)到設(shè)定的閾值，若是，則將得到的參考信號(hào)輸出至自適應(yīng)控制器120 ;否則，判定當(dāng)前無需降噪處理，結(jié)束。也就是說，只有背景噪聲較大時(shí)，才開啟主動(dòng)降噪過程，并非所有情況都進(jìn)行降噪處理。
[0049]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例中，第二聲波采集器140以無限靠近于次級(jí)聲場發(fā)射器130的原則進(jìn)行布設(shè)，以更好的接收次級(jí)聲場發(fā)射器130發(fā)出的次級(jí)信號(hào)；
[0050]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例中，第一聲波采集器110、第二聲波采集器140的器件類型可以但不限于為麥克風(fēng)。
[0051]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例中，自適應(yīng)控制器120，具體采用預(yù)置的XLMS自適應(yīng)算法，計(jì)算次級(jí)信號(hào)以及調(diào)整次級(jí)信號(hào)的幅值及相位。當(dāng)然，需要說明的是，采用XLMS自適應(yīng)算法只是一種示例性解釋，并非唯一限定采用該算法實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制器120的相關(guān)功能的算法都在本發(fā)明的保護(hù)思想范圍之內(nèi)。
[0052]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例