具有揚(yáng)聲器降噪功能的通信裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有揚(yáng)聲器降噪功能的通信裝置，為提高手機(jī)、對(duì)講機(jī)、步話機(jī)和電話機(jī)等通信裝置在嘈雜下的通話質(zhì)量，本實(shí)用新型的裝置包括揚(yáng)聲器和主板，還包括：噪聲采集器和降噪控制板，所述降噪控制板連接于所述噪聲采集器、所述揚(yáng)聲器和所述主板，用于將所述噪聲采集器采集的噪聲信號(hào)進(jìn)行反向處理，并將所述反向處理后的噪聲信號(hào)與來(lái)自所述主板的音頻信號(hào)進(jìn)行混音后輸出至所述揚(yáng)聲器。
【專利說(shuō)明】
具有揚(yáng)聲器降噪功能的通信裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及通訊領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種具有揚(yáng)聲器降噪功能的通信裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)通話質(zhì)量要求的提高，越來(lái)越多的降噪裝置應(yīng)用于通信裝置上，但普遍在于對(duì)話筒進(jìn)行降噪改進(jìn)，缺少對(duì)通信裝置的揚(yáng)聲器進(jìn)行降噪改進(jìn)，例如現(xiàn)在市面上的手機(jī)基本都具有雙麥降噪功能，但卻不具備聽(tīng)筒降噪的功能。而事實(shí)上，很多時(shí)候在嘈雜環(huán)境下通話是無(wú)法避免的，例如工地、車船或其它有較大噪聲聲源的公共場(chǎng)所。在嘈雜環(huán)境中，使用通信裝置通話的受話者同時(shí)聽(tīng)到送話者的語(yǔ)音和環(huán)境噪聲，可能導(dǎo)致受話者無(wú)法聽(tīng)清對(duì)方的話語(yǔ)。噪聲對(duì)信息傳達(dá)的準(zhǔn)確性造成了極大的干擾，所以提供一種具有揚(yáng)聲器降噪功能的通信裝置是十分必要的?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種改進(jìn)的具有揚(yáng)聲器降噪功能的通信裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種具有揚(yáng)聲器降噪功能的通信裝置，包括揚(yáng)聲器和主板，還包括:噪聲采集器和降噪控制板，所述降噪控制板連接于所述噪聲采集器、所述揚(yáng)聲器和所述主板，用于將所述噪聲采集器采集的噪聲信號(hào)進(jìn)行反向處理，并將所述反向處理后的噪聲信號(hào)與來(lái)自所述主板的音頻信號(hào)進(jìn)行混音后輸出至所述揚(yáng)聲器。
[0005]優(yōu)選地，所述降噪控制板包括與所述噪聲采集器連接用于將所述噪聲采集器采集的噪聲信號(hào)進(jìn)行放大及反向處理得到反向噪聲信號(hào)的濾波器。
[0006]優(yōu)選地，所述濾波器包括模擬濾波器，所述模擬濾波器為具有放大及反向模塊的低通濾波器。
[0007]優(yōu)選地，所述濾波器還包括與所述模擬濾波器連接用于將所述模擬濾波器輸出的反向噪聲信號(hào)進(jìn)行修正的數(shù)字濾波器。
[0008]優(yōu)選地，所述數(shù)字濾波器包括陷波模塊。
[0009]優(yōu)選地，所述降噪控制板還包括用于混音處理的混音電路，所述混音電路包括兩個(gè)相互獨(dú)立的二極管，所述兩個(gè)二極管的正極分別連接所述濾波器的反向噪聲信號(hào)輸出端以及所述主板的音頻信號(hào)輸出端;所述兩個(gè)二極管的負(fù)極與所述揚(yáng)聲器連接。
[0010]優(yōu)選地，所述二極管為管壓降小于0.1V的低壓降二極管。
[0011]優(yōu)選地，所述噪聲采集器為硅麥克風(fēng)。
[0012]優(yōu)選地，所述降噪控制板還包括與所述主板連接的開(kāi)關(guān)電路，所述主板通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路控制所述降噪控制板啟動(dòng)或停止工作。
[0013]本實(shí)用新型的通信裝置為降低甚至消除環(huán)境中的背景噪聲，采用了前饋控制技術(shù)、模擬濾波器與數(shù)字濾波器相結(jié)合的精確深度濾波技術(shù)和混音技術(shù)，有效地提高了降噪的深度和寬度。同時(shí)不改變揚(yáng)聲器輸出的有效語(yǔ)音質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)通話的同時(shí)還具有超低功耗的特點(diǎn)，不增加通信裝置電池的負(fù)荷?！靖綀D說(shuō)明】

[0014]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0015]圖1是通信裝置一些實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是通信裝置的電路框圖；[〇〇17]圖3是其混音電路的電路圖；[〇〇18]圖4是其揚(yáng)聲器的聲學(xué)特征圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的具有揚(yáng)聲器降噪功能的通信裝置包括:揚(yáng)聲器1，主板2,降噪控制板3和噪音采集器4。上述部件均位于通信裝置的殼體內(nèi)。
[0021]圖2示出了該通信裝置的電路框圖，該降噪控制板3包括模擬濾波器31、數(shù)字濾波器32和混音電路33。模擬濾波器31和數(shù)字濾波器32對(duì)噪聲采集器4采集的噪聲信號(hào)進(jìn)行反向處理后，得到反向噪聲信號(hào)并向混音電路33輸出，混音電路33將主板2輸出的音頻信號(hào)和反向噪聲信號(hào)進(jìn)行混音處理后輸出至揚(yáng)聲器1播放。
[0022]該噪音采集器4優(yōu)選采用硅麥克風(fēng)，以提高聲音采集的信噪比和靈敏度。
[0023]該模擬濾波器31為一種具有放大及反向模塊的低通濾波器，該濾波器可將硅麥克風(fēng)采集到的微小信號(hào)進(jìn)行放大、低通濾波和反向。模擬濾波器31的放大倍數(shù)、相位以及截止頻率的選取決定了對(duì)噪聲的還原度，進(jìn)一步影響降噪的效果和底噪的效果。此外，模擬濾波器31對(duì)信號(hào)的處理極為快速。
[0024]該數(shù)字濾波器32優(yōu)選為具有陷波模塊的自適應(yīng)數(shù)字濾波器。數(shù)字濾波器32接收模擬濾波器31輸出的經(jīng)過(guò)粗略還原和低通濾波處理的信號(hào)。在模擬濾波器31處理的基礎(chǔ)上對(duì)信號(hào)進(jìn)行離散化，精確地修正噪聲波形，自動(dòng)調(diào)整自適應(yīng)率，包括輸入信號(hào)的頻率、相位、頻率變化率和幅值等。同時(shí)設(shè)計(jì)陷波算法的中心頻率、寬度和深度，以快速精確地模擬輸入信號(hào)的反向波形。
[0025]模擬濾波器31的特點(diǎn)是速度快，但效果粗。數(shù)字濾波器32的特點(diǎn)是可以精確控制， 但是速度較慢，有延時(shí)。該通信裝置采用模擬濾波器31與數(shù)字濾波器32相結(jié)合的方式處理噪聲信號(hào)，首先由模擬濾波器31進(jìn)行快速粗放處理，數(shù)字濾波器對(duì)處理后的有效波形進(jìn)行數(shù)字離散化，精確整形，并加入陷波技術(shù)，精確地模擬噪聲的反向波形以求最大限度地抵消噪聲。此外，在模擬濾波器31基礎(chǔ)上的使用數(shù)字濾波器32的方法解決了直接應(yīng)用數(shù)字濾波器32導(dǎo)致的速度慢，運(yùn)算量大的問(wèn)題，快速收斂降低芯片的功耗。[〇〇26]如圖3所示，混音電路33由兩個(gè)低壓降二極管組成。兩個(gè)二極管331，332的正極分別連接數(shù)字濾波器32的反向噪聲信號(hào)輸出端以及主板2的音頻信號(hào)輸出端；兩個(gè)二極管 331，332的負(fù)極與揚(yáng)聲器1連接。值得指出的是，構(gòu)成上述混音電路33的二極管必須是低壓降二極管，否則會(huì)影響音頻信號(hào)的質(zhì)量和降噪的效果。二極管的管壓降最好小于0.1V。此夕卜，如果不設(shè)置上述混音電路，而是將反向噪聲信號(hào)和音頻信號(hào)直接在揚(yáng)聲器1處混合，則揚(yáng)聲器1自身的阻抗會(huì)使混合不起作用，即無(wú)法實(shí)現(xiàn)降噪。采用上述結(jié)構(gòu)的混音電路33進(jìn)行混音，極大地降低了功耗，其功耗是傳統(tǒng)功率放大器降噪方式的十分之一。
[0027]為了實(shí)現(xiàn)更好的降噪效果，揚(yáng)聲器1的聲學(xué)特征應(yīng)特別設(shè)計(jì)，令其與降噪控制板3 的噪聲處理參數(shù)特征向匹配。圖4中示出了一些實(shí)施例中揚(yáng)聲器1的聲學(xué)特征曲線。[〇〇28] 在一些實(shí)施例中，當(dāng)通信裝置為手機(jī)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)更好的通話效果，進(jìn)行降噪處理的揚(yáng)聲器優(yōu)選為手機(jī)聽(tīng)筒。[〇〇29]在一些實(shí)施例中，降噪控制板3上設(shè)有開(kāi)關(guān)電路控制降噪控制板啟動(dòng)或停止工作。 該開(kāi)關(guān)電路與主板2連接，當(dāng)主板2中有音頻信號(hào)向揚(yáng)聲器1輸出時(shí)，主板2控制開(kāi)關(guān)電路閉合，降噪控制板3開(kāi)始工作。當(dāng)主板2中無(wú)音頻信號(hào)向揚(yáng)聲器1輸出時(shí)，主板2控制開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)，降噪控制板3停止工作。[〇〇3〇]綜上，通信裝置在通話狀態(tài)下，主板2需要將通信裝置接收的音頻信號(hào)向揚(yáng)聲器1 輸出，此時(shí)主板2控制開(kāi)關(guān)電路閉合，并將音頻信號(hào)通過(guò)降噪控制板3輸出至揚(yáng)聲器1，降噪控制板3開(kāi)始工作。[〇〇31]其降噪方法包括以下步驟:
[0032]S1:降噪控制板通過(guò)模擬濾波器、數(shù)字濾波器將噪聲采集器采集到的環(huán)境噪聲信號(hào)進(jìn)行反向處理得到反向噪聲信號(hào)；
[0033]S2:降噪控制板的混音電路將反向噪聲信號(hào)和主板輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行混音處理得到混首彳目號(hào)；
[0034]S3:降噪控制板將步驟S2得到的混音信號(hào)輸出至揚(yáng)聲器1，產(chǎn)生反向噪聲聲波，反向噪聲與環(huán)境噪聲相抵消，從而實(shí)現(xiàn)降噪。
[0035]當(dāng)通訊裝置通過(guò)揚(yáng)聲器播放音樂(lè)或廣播時(shí)，降噪控制板的工作方法與上述通話時(shí)的降噪工作方法相同。
[0036]本實(shí)用新型的通信裝置為降低甚至消除環(huán)境中的背景噪聲，采用了前饋控制技術(shù)、模擬濾波器與數(shù)字濾波器相結(jié)合的精確深度濾波技術(shù)和混音技術(shù)，有效地提高了降噪的深度和寬度。同時(shí)不改變揚(yáng)聲器輸出的有效語(yǔ)音質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)通話的同時(shí)還具有超低功耗的特點(diǎn)，不增加通信裝置電池的負(fù)荷。
[0037]可以理解的，以上實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制;應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，可以對(duì)上述技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行自由組合，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍；因此，凡跟本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍所做的等同變換與修飾，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有揚(yáng)聲器降噪功能的通信裝置，包括揚(yáng)聲器(1)和主板(2)，其特征在于，還包 括:噪聲采集器(4)和降噪控制板(3)，所述降噪控制板(3)連接于所述噪聲采集器(4)、所述 揚(yáng)聲器(1)和所述主板(2)，用于將所述噪聲采集器(4)采集的噪聲信號(hào)進(jìn)行反向處理，并將 所述反向處理后的噪聲信號(hào)與來(lái)自所述主板(2)的音頻信號(hào)進(jìn)行混音后輸出至所述揚(yáng)聲器 ⑴。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述降噪控制板(3)包括與所述噪聲 采集器(4)連接用于將所述噪聲采集器(4)采集的噪聲信號(hào)進(jìn)行放大及反向處理得到反向 噪聲信號(hào)的濾波器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信裝置，其特征在于，所述濾波器包括模擬濾波器(31 )，所 述模擬濾波器(31)為具有放大及反向模塊的低通濾波器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信裝置，其特征在于，所述濾波器還包括與所述模擬濾波器 (31)連接用于將所述模擬濾波器(31)輸出的反向噪聲信號(hào)進(jìn)行修正的數(shù)字濾波器(32)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信裝置，其特征在于，所述數(shù)字濾波器(32)包括陷波模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信裝置，其特征在于，所述降噪控制板(3)還包括用于混音 處理的混音電路(33)，所述混音電路(33)包括兩個(gè)相互獨(dú)立的二極管(331，332)，所述兩個(gè) 二極管(331，332)的正極分別連接所述濾波器的反向噪聲信號(hào)輸出端以及所述主板(2)的 音頻信號(hào)輸出端;所述兩個(gè)二極管(331，332)的負(fù)極與所述揚(yáng)聲器(1)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置，其特征在于，所述二極管(331，332)為管壓降小于 0.1V的低壓降二極管。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述噪聲采集器(4)為硅麥克風(fēng)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述降噪控制板(3)還包括與所述主 板(2)連接的開(kāi)關(guān)電路，所述主板(2)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路控制所述降噪控制板(3)啟動(dòng)或停 止工作。
【文檔編號(hào)】H04M1/725GK205693744SQ201620626227
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日 公開(kāi)號(hào)201620626227.1, CN 201620626227, CN 205693744 U, CN 205693744U, CN-U-205693744, CN201620626227, CN201620626227.1, CN205693744 U, CN205693744U
【發(fā)明人】鮑青山, 何少勇
【申請(qǐng)人】深圳市金悅通機(jī)器人技術(shù)有限公司