移動(dòng)終端及其降低音頻噪聲的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及降噪技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種移動(dòng)終端及其降低音頻噪聲的方法。本發(fā)明中，移動(dòng)終端，包含：音頻功率放大器、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)與編解碼芯片；其中編解碼芯片采集第一音頻信號(hào)，麥克風(fēng)采集第二音頻信號(hào)并輸出至編解碼芯片；編解碼芯片分別從第一音頻信號(hào)、第二音頻信號(hào)中提取出第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)，并輸出至音頻功率放大器；音頻功率放大器根據(jù)第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)對(duì)第一音頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理。本發(fā)明實(shí)施方式可以有效抑制移動(dòng)終端音頻線路上的噪聲和揚(yáng)聲器播出的音頻噪聲，提高輸出音頻的音質(zhì)及人耳的主觀感受，進(jìn)而提高用戶體驗(yàn)。
【專利說明】
移動(dòng)終端及其降低音頻噪聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及降噪技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種移動(dòng)終端及其降低音頻噪聲的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于移動(dòng)終端給人們的生活帶來了極大的便利，利用移動(dòng)終端播放音頻也成為廣 大用戶的主要需求之一。但是，由于噪聲的存在，使得音頻播放的音質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的 需求，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明解決的問題在于提供一種移動(dòng)終端及其降低音頻噪聲的方法，使得移動(dòng)終 端可以對(duì)播放的音頻進(jìn)行降噪，提高輸出音頻的音質(zhì)及人耳的主觀感受，進(jìn)而提高用戶體 驗(yàn)。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種移動(dòng)終端降低音頻噪聲的方 法，所述移動(dòng)終端包括音頻功率放大器與揚(yáng)聲器;所述移動(dòng)終端還包括麥克風(fēng)與編解碼芯 片;所述移動(dòng)終端降低音頻噪聲的方法包括以下步驟：
[0005] 所述編解碼芯片采集第一音頻信號(hào)，所述麥克風(fēng)采集第二音頻信號(hào)并輸出至所述 編解碼芯片；其中所述第一音頻信號(hào)為所述音頻功率放大器輸出的音頻信號(hào);所述第二音 頻信號(hào)為所述麥克風(fēng)在所述揚(yáng)聲器工作時(shí)采集的音頻信號(hào)；
[0006] 所述編解碼芯片分別從所述第一音頻信號(hào)、所述第二音頻信號(hào)中提取出第一噪聲 信號(hào)、第二噪聲信號(hào)，并輸出至所述音頻功率放大器；
[0007] 所述音頻功率放大器根據(jù)所述第一噪聲信號(hào)、所述第二噪聲信號(hào)對(duì)所述第一音頻 信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理。
[0008] 本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種移動(dòng)終端，包括音頻功率放大器與揚(yáng)聲器;所述 移動(dòng)終端還包括:麥克風(fēng)與編解碼芯片；
[0009]所述編解碼芯片，用于采集第一音頻信號(hào)；其中所述第一音頻信號(hào)為所述音頻功 率放大器輸出的音頻信號(hào)；
[0010] 所述麥克風(fēng)，用于采集第二音頻信號(hào)并輸出至所述編解碼芯片；其中所述第二音 頻信號(hào)為所述麥克風(fēng)在所述揚(yáng)聲器工作時(shí)采集的音頻信號(hào)；
[0011] 所述編解碼芯片，還用于分別從所述第一音頻信號(hào)、所述第二音頻信號(hào)中提取出 第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)，并輸出至所述音頻功率放大器；
[0012] 所述音頻功率放大器，用于根據(jù)所述第一噪聲信號(hào)、所述第二噪聲信號(hào)對(duì)所述第 一音頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理。
[0013] 本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，是在移動(dòng)終端上增設(shè)麥克風(fēng)與編解碼芯 片，利用編解碼芯片采集音頻功率放大器輸出的音頻信號(hào)，并利用麥克風(fēng)采集第二音頻信 號(hào)并輸出至編解碼芯片，再由編解碼芯片從接收的信號(hào)中提取出噪聲信號(hào)，并反饋至音頻 功率放大器，由音頻功率放大器根據(jù)接收的噪聲信號(hào)對(duì)音頻功率放大器輸出的音頻信號(hào)進(jìn) 行補(bǔ)償處理，消除噪聲。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，移動(dòng)終端不但可以消除音源本身攜帶的噪 聲，提高輸出音頻的音質(zhì)，還可以消除環(huán)境噪聲，提高人耳的主觀感受。總之，本發(fā)明實(shí)施方 式可以使移動(dòng)終端對(duì)播放的音頻進(jìn)行降噪，提高輸出音頻的音質(zhì)及人耳的主觀感受，進(jìn)而 提尚用戶體驗(yàn)。
[0014] 進(jìn)一步地，所述第一噪聲信號(hào)包括所述音頻功率放大器的底噪與音源攜帶的噪 聲;所述第二噪聲信號(hào)包括所述揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)產(chǎn)生的噪聲與環(huán)境噪聲。這 樣，移動(dòng)終端不但可以消除音頻功率放大器的底噪與音源攜帶的噪聲，還可以消除揚(yáng)聲器 播放音頻信號(hào)產(chǎn)生的噪聲與環(huán)境噪聲，提高輸出音頻的音質(zhì)，進(jìn)而提高用戶體驗(yàn)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述麥克風(fēng)與所述揚(yáng)聲器的距離小于預(yù)設(shè)距離。麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器的距 離越近，采集的音頻信號(hào)越準(zhǔn)確，進(jìn)而可以使移動(dòng)終端最大程度地消除噪聲信號(hào)。
[0016] 進(jìn)一步地，在所述編解碼芯片采集第一音頻信號(hào)的步驟之后，還包括:所述編解碼 芯片采用低音增強(qiáng)算法處理所述第一音頻信號(hào)，并輸出至所述音頻功率放大器。這樣，可以 使移動(dòng)終端重現(xiàn)人耳不能感知的音頻，改善移動(dòng)終端輸出的音頻的性能，用戶體驗(yàn)佳。
[0017] 進(jìn)一步地，在所述編解碼芯片采集第一音頻信號(hào)的步驟之后，還包括:所述編解碼 芯片采用動(dòng)態(tài)濾波算法處理所述第一音頻信號(hào)，并輸出至所述音頻功率放大器。這樣，可以 使移動(dòng)終端根據(jù)外部環(huán)境噪聲的變化而自適應(yīng)地降低噪聲，智能程度高，且簡單易于實(shí)現(xiàn)。
[0018] 進(jìn)一步地，所述第一音頻信號(hào)為三維3D音頻信號(hào)；在所述編解碼芯片采集第一音 頻信號(hào)的步驟之后，還包括:所述編解碼芯片采用預(yù)設(shè)的3D算法處理所述第一音頻信號(hào)，并 輸出至所述音頻功率放大器。這樣，可以使移動(dòng)終端不僅能夠提升聲音的響度，甚至能有效 產(chǎn)生出虛擬環(huán)繞立體聲，使用戶相信聲音來自于四面八方，可以提升用戶體驗(yàn)。
【附圖說明】
[0019] 圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的移動(dòng)終端結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是根據(jù)第二實(shí)施方式的移動(dòng)終端結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3是根據(jù)第三實(shí)施方式的移動(dòng)終端降低音頻噪音的方法流程圖；
[0022] 圖4是第四實(shí)施方式的移動(dòng)終端降低音頻噪音的原理框圖；
[0023] 圖5是根據(jù)第四實(shí)施方式的移動(dòng)終端降低音頻噪音的方法流程圖；
[0024] 圖6是第五實(shí)施方式中采用低音增強(qiáng)算法的頻路響應(yīng)曲線圖；
[0025] 圖7是第六實(shí)施方式中動(dòng)態(tài)濾波算法的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí) 施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中， 為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基 于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方 案。
[0027] 本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種移動(dòng)終端，如圖1所示。
[0028] 本實(shí)施方式中的移動(dòng)終端包括音頻功率放大器103、麥克風(fēng)101、編解碼芯片102與 揚(yáng)聲器(未不出）。
[0029] 編解碼芯片102用于采集第一音頻信號(hào)，其中第一音頻信號(hào)為音頻功率放大器103 輸出的音頻信號(hào)。麥克風(fēng)101用于采集第二音頻信號(hào)并輸出至編解碼芯片102,其中第二音 頻信號(hào)為麥克風(fēng)101在揚(yáng)聲器工作時(shí)采集的音頻信號(hào)。編解碼芯片102還用于分別從第一音 頻信號(hào)、第二音頻信號(hào)中提取出第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)，并輸出至音頻功率放大器 103。音頻功率放大器103用于根據(jù)第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)對(duì)第一音頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償 處理。
[0030] 本實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，在移動(dòng)終端上增設(shè)麥克風(fēng)101與編解碼芯片 102,利用編解碼芯片102采集音頻功率放大器103輸出的音頻信號(hào)，并利用麥克風(fēng)101采集 第二音頻信號(hào)并輸出至編解碼芯片102,再由編解碼芯片102從接收的信號(hào)中提取出噪聲信 號(hào)，并反饋至音頻功率放大器103,由音頻功率放大器103根據(jù)接收的噪聲信號(hào)對(duì)音頻功率 放大器103輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理，消除噪聲。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，移動(dòng)終端不 但可以消除音源本身攜帶的噪聲，提高輸出音頻的音質(zhì)，還可以消除環(huán)境噪聲，提高人耳的 主觀感受。總之，本發(fā)明實(shí)施方式可以使移動(dòng)終端對(duì)播放的音頻進(jìn)行降噪，提高輸出音頻的 音質(zhì)及人耳的主觀感受，進(jìn)而提高用戶體驗(yàn)。
[0031] 本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種移動(dòng)終端。在本實(shí)施方式中，編解碼芯片102包括 模數(shù)轉(zhuǎn)換器1021與數(shù)字信號(hào)處理器1022,如圖2所示。
[0032] 在本實(shí)施方式中，編解碼芯片102采集第一音頻信號(hào)，其中第一音頻信號(hào)為音頻功 率放大器103輸出的音頻信號(hào)。麥克風(fēng)101采集第二音頻信號(hào)并輸出至編解碼芯片102,其中 第二音頻信號(hào)為麥克風(fēng)101在揚(yáng)聲器工作時(shí)采集的音頻信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器1021將第一音頻 信號(hào)、第二音頻信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)、第二數(shù)字信號(hào)，并輸出至數(shù)字信號(hào)處理器 1022。數(shù)字信號(hào)處理器1022分別從第一數(shù)字信號(hào)、第二數(shù)字信號(hào)中提取出第一噪聲信號(hào)、第 二噪聲信號(hào)，并輸出至音頻功率放大器103。然后音頻功率放大器103根據(jù)第一噪聲信號(hào)、第 二噪聲信號(hào)對(duì)第一音頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理。
[0033] 需要說的是，本實(shí)施方式中的第一噪聲信號(hào)包括音頻功率放大器103的底噪與音 源攜帶的噪聲。第二噪聲信號(hào)包括揚(yáng)聲器播放第一音頻信號(hào)產(chǎn)生的噪聲與環(huán)境噪聲。
[0034]在本實(shí)施方式中，可以將麥克風(fēng)101與揚(yáng)聲器之間的距離小于預(yù)設(shè)距離。比如說， 可以將麥克風(fēng)101設(shè)置在揚(yáng)聲器的旁邊，從而可以使采集的音頻信號(hào)更準(zhǔn)確，進(jìn)而可以使移 動(dòng)終端最大程度地消除噪聲信號(hào)。
[0035] 具體的說，由于在移動(dòng)終端內(nèi)部，使用揚(yáng)聲器外放音樂或者通話的過程中，都存在 噪聲，本實(shí)施方式針對(duì)這個(gè)問題，選用帶有數(shù)字信號(hào)處理器（DSP) 1022的編解碼芯片 (C〇dec)102,利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器1021采集線路上的信號(hào)，進(jìn)行保持、采樣、量化后，輸出給數(shù)字 信號(hào)處理器1022進(jìn)行優(yōu)化處理。另外，在揚(yáng)聲器附近放置麥克風(fēng)(MIC)lOl，用于接收揚(yáng)聲器 播出的聲音，也通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器1021輸出給數(shù)字信號(hào)處理器1022處理，數(shù)字信號(hào)處理器 1022利用算法提取出線路上的噪聲和揚(yáng)聲器播出的噪聲，反饋到音頻功率放大器103,用以 補(bǔ)償音頻，對(duì)噪音有一定的抑制作用，同時(shí)有助于提高音質(zhì)。
[0036] 由此可見，本實(shí)施方式的移動(dòng)終端不但可以消除音頻功率放大器103的底噪與音 源攜帶的噪聲，還可以消除揚(yáng)聲器播放過程中音頻信號(hào)產(chǎn)生的噪聲與環(huán)境噪聲，最大程度 地提尚輸出首頻的首質(zhì)，進(jìn)而提尚用戶體驗(yàn)。
[0037]本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及一種移動(dòng)終端降低音頻噪聲的方法，應(yīng)用于第一、第 二實(shí)施方式的移動(dòng)終端，本實(shí)施方式的具體流程如圖3所示。
[0038]在步驟301中，編解碼芯片采集第一音頻信號(hào)。其中第一音頻信號(hào)為音頻功率放大 器輸出的音頻信號(hào)。
[0039]在步驟302中，麥克風(fēng)采集第二音頻信號(hào)并輸出至編解碼芯片。其中，第二音頻信 號(hào)為麥克風(fēng)在揚(yáng)聲器工作時(shí)米集的音頻信號(hào)。
[0040] 在步驟303中，編解碼芯片分別從第一音頻信號(hào)、第二音頻信號(hào)中提取出第一噪聲 信號(hào)、第二噪聲信號(hào)。
[0041] 在步驟304中，將第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)輸出至音頻功率放大器。
[0042]在步驟305中，音頻功率放大器根據(jù)第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)對(duì)第一音頻信號(hào) 進(jìn)行補(bǔ)償處理。
[0043] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，是在移動(dòng)終端上增設(shè)麥克風(fēng)與編解碼芯片，利用編解碼芯 片采集音頻功率放大器輸出的音頻信號(hào)，并利用麥克風(fēng)采集第二音頻信號(hào)并輸出至編解碼 芯片，再由編解碼芯片從接收的信號(hào)中提取出噪聲信號(hào)，并反饋至音頻功率放大器，由音頻 功率放大器根據(jù)接收的噪聲信號(hào)對(duì)音頻功率放大器輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理，消除噪 聲。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，移動(dòng)終端不但可以消除音源本身攜帶的噪聲，提高輸出音頻的 音質(zhì)，還可以消除環(huán)境噪聲，提高人耳的主觀感受?？傊?，本發(fā)明實(shí)施方式可以使移動(dòng)終端 對(duì)播放的音頻進(jìn)行降噪，提高輸出音頻的音質(zhì)及人耳的主觀感受，進(jìn)而提高用戶體驗(yàn)。
[0044] 不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施方式為與第一實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例，本實(shí)施方式可與 第一實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第一實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有 效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在 第一實(shí)施方式中。
[0045] 本發(fā)明的第四實(shí)施方式涉及一種移動(dòng)終端降低音頻噪聲的方法。本實(shí)施方式中移 動(dòng)終端降低音頻噪聲的電路結(jié)構(gòu)如圖4所示（圖中L為電感，C為電容），在音頻功率放大器的 輸出端放置編解碼芯片，通過編解碼芯片內(nèi)部的數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)采集到的的信號(hào)進(jìn)行處 理，其中采集到的的信號(hào)包括音頻線路上的信號(hào)以及麥克風(fēng)接收到的信號(hào)，再通過音頻功 率放大器對(duì)處理后的信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理，從而達(dá)到抑制噪聲、提高音質(zhì)的作用。
[0046]音頻線路上的信號(hào)和麥克風(fēng)接收的信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳遞到數(shù)字信號(hào)處理器中 處理，對(duì)于線路噪聲的優(yōu)化主要是針對(duì)音頻功放的底噪和音源本身的噪聲（人耳的主觀感 受)進(jìn)行算法上的優(yōu)化，在噪聲的提取方法上，可以采用小波變換的方法，由于原始信號(hào)和 噪聲的小波系數(shù)在不同尺度上具有不同性質(zhì)，因此可以構(gòu)造相應(yīng)的規(guī)則，將混合信號(hào)分為 多個(gè)音頻帶，提取出小波系數(shù)，再對(duì)各頻帶噪聲系數(shù)的閾值進(jìn)行處理，提取出噪聲所對(duì)應(yīng)頻 帶的小波變換系數(shù)進(jìn)行逆小波變換，然后重新合成信號(hào)，可以最大限度地還原我們所需要 的信號(hào)，達(dá)到降噪的效果。
[0047]本實(shí)施方式中移動(dòng)終端降低音頻噪聲的方法的具體流程如圖5所示。
[0048]在步驟501中，編解碼芯片采集第一音頻信號(hào)。具體的說，第一噪聲信號(hào)包括音頻 功率放大器的底噪與音源攜帶的噪聲。
[0049]在步驟502中，麥克風(fēng)采集第二音頻信號(hào)并輸出至編解碼芯片。具體的說，第二噪 聲信號(hào)包括揚(yáng)聲器播放第一音頻信號(hào)產(chǎn)生的噪聲與環(huán)境噪聲。在實(shí)際應(yīng)用中可以將麥克風(fēng) 與揚(yáng)聲器之間的距離小于預(yù)設(shè)距離，以便使采集的音頻信號(hào)更準(zhǔn)確。比如說，可以將麥克風(fēng) 設(shè)在揚(yáng)聲器的旁邊，進(jìn)而可以使移動(dòng)終端最大程度地消除噪聲信號(hào)。
[0050] 在步驟503中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將第一音頻信號(hào)、第二音頻信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信 號(hào)、第二數(shù)字信號(hào)。本實(shí)施方式中使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的技術(shù)為現(xiàn) 有成熟技術(shù)，在此不再贅述。
[0051] 在步驟504中，將第一數(shù)字信號(hào)、第二數(shù)字信號(hào)輸出至數(shù)字信號(hào)處理器。具體的說， 可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將第一數(shù)字信號(hào)、第二數(shù)字信號(hào)輸出至數(shù)字信號(hào)處理器。
[0052]在步驟505中，數(shù)字信號(hào)處理器分別從第一數(shù)字信號(hào)、第二數(shù)字信號(hào)中提取出第一 噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)。具體的說，本實(shí)施方式中可以采用小波變換法分別從第一數(shù)字信 號(hào)、第二數(shù)字信號(hào)中提取第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)。
[0053]本實(shí)施方式中采用的小波變換法具體算法如下：
[0054]設(shè)屯（〇￡12(1〇，（屯（丨)為第一音頻信號(hào)4為時(shí)間兒2(1〇表示平方可積的的空間， 即能量有限的信號(hào)空間），其傅立葉變換為、k
(4.1)
[0056]當(dāng)'k W滿足(4.1)式所述的允許條件時(shí)，我們稱W (?)為一個(gè)基本小波或母小波 (Mother Wavelet)為頻率。將母小波函數(shù)W(t)經(jīng)伸縮和平移后，就可以得到一個(gè)小波 序列。對(duì)于連續(xù)情況，小波序列為：
(4 2)
[0058] 其中，a為伸縮因子;b為平移因子
_為能量歸一化因子。
[0059] 這樣對(duì)于任一信號(hào)
連續(xù)小波變換(CWT)定 義為：
[0060] CWT{aM) = {/(/),= j^ (4 3)
[0061] 其逆變換為：
(4.4)
[0063]然而實(shí)際應(yīng)用中，必須對(duì)連續(xù)小波加以離散化。這一離散化都是針對(duì)連續(xù)的尺度 參數(shù)a和連續(xù)平移參數(shù)b的，而不是針對(duì)時(shí)間變量t的，這與其它形式的離散化不同。在連續(xù) 小波中，考慮函數(shù)(4.2):
(4.5)
[0065]這里，a，bGR;a辛〇且W是容許的，為方便起見，在離散化中限制a取正值，則容許 條件變?yōu)椋?br>(4,6)
[0067] 通常，連續(xù)小波變換中的尺度因子和平移因子的離散化公式為： f a = ai
[0068] ，
[b^ka^b0 (4.7)
[0069] 這里，jGZ，擴(kuò)展步長ao乒1是固定值，且假定ao>l。
[_&]=￡/_:，=〈/，~〉 (48)
[0071]其重構(gòu)公式為：
[。。72].'⑴=C 文藝 ⑴ /二一GQ 灸:二:―00 (4 .9).
[0073]其中，C是一個(gè)與信號(hào)無關(guān)的常數(shù)。
[0074]然而，怎樣選擇ao和bo才能夠保證重構(gòu)信號(hào)的精度是非常重要的，顯然，網(wǎng)格點(diǎn)盡 可能密（即ao和bo盡可能小），因?yàn)槿绻W(wǎng)格點(diǎn)越稀疏，使用的小波函數(shù)W」,k(t)和離散小波 系數(shù)Cu就越少，信號(hào)重構(gòu)精確度也就會(huì)越低。另外，閾值的選取也是很重要的一個(gè)方面。
[0075] 令cd (j)和分別為閾值量化前后的高頻系數(shù)，A為設(shè)定的閾值。
[0076] 。 J _： l氓 .^|^(/)| <
[0077] 其中a為估計(jì)因子，這是一種軟硬閾值的折中法，此方法可以更好的達(dá)到降噪的效 果，即提取噪聲。
[0078]通過步驟503-505可以從第一音頻信號(hào)、第二音頻信號(hào)中提取出第一噪聲信號(hào)、第 二噪聲信號(hào)，即"編解碼芯片分別從第一音頻信號(hào)、第二音頻信號(hào)中提取出第一噪聲信號(hào)、 第二噪聲信號(hào)"的具體實(shí)現(xiàn)。
[0079]在步驟506中，將第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)輸出至音頻功率放大器。具體的說， 可以通過數(shù)字信號(hào)處理器將第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)輸出至音頻功率放大器。
[0080]在步驟507中，音頻功率放大器根據(jù)第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)對(duì)第一音頻信號(hào) 進(jìn)行補(bǔ)償處理。具體的說，音頻管理放大器根據(jù)第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)的波形特點(diǎn)， 然后通過內(nèi)置的處理芯片運(yùn)算出反相的波，再通過高還原度揚(yáng)聲器相抵消，從而對(duì)第一音 頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理。
[0081 ]不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施方式為與第二實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例，因此本實(shí)施方式 可與第二實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第二實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依 然有效，在第二實(shí)施方式中所能達(dá)到的技術(shù)效果在本實(shí)施方式中也同樣可以實(shí)現(xiàn)，為了減 少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第二實(shí)施方 式中。
[0082]本實(shí)施方式通過在音頻播放線路上設(shè)置檢測噪聲的機(jī)制，進(jìn)行反饋，可以實(shí)時(shí)的 用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)音頻的輸出，同時(shí)麥克風(fēng)輔助接收環(huán)境噪聲和揚(yáng)聲器噪聲，通過小波噪聲算 法分離音頻中的噪聲信號(hào)，簡單、迅速、精確，然后將提取出的噪音信號(hào)反饋到音頻功率放 大器，再對(duì)音頻進(jìn)行補(bǔ)償，提高音質(zhì)及人耳的主觀感受。
[0083]本發(fā)明的第五實(shí)施方式涉及一種移動(dòng)終端降低音頻噪音的方法。第五實(shí)施方式在 第三實(shí)施方式的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，改進(jìn)之處在于:在本實(shí)施方式中，編解碼芯片對(duì)第一音頻 信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，還采用低音增強(qiáng)算法進(jìn)行處理，優(yōu)化音頻效果，提高音質(zhì)。
[0084]具體的說，移動(dòng)通信的高速技術(shù)(3G/4G)及其支撐網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)終端音頻和視 頻的下載功能和回放功能。因此，用戶在希望更高帶寬的同時(shí)，也希望能有更好的音頻和視 頻質(zhì)量享受。
[0085] 揚(yáng)聲器通過前后移動(dòng)隔膜將電能轉(zhuǎn)化為聲波。隔膜推動(dòng)空氣，產(chǎn)生聲波，經(jīng)由我們 的耳朵轉(zhuǎn)化為聲音。在移動(dòng)終端中，留給手機(jī)揚(yáng)聲器的尺寸非常小，達(dá)到的音頻效果就非常 有限，要想優(yōu)化音頻效果，提高音質(zhì)，只能從音頻算法中去考慮。基本處理算法是通過均衡 器過濾不同頻帶振幅變化，從而克服揚(yáng)聲器的缺陷。
[0086] 本實(shí)施方式在編解碼芯片（Codec)中擬采用低音增強(qiáng)算法進(jìn)行揚(yáng)聲器音質(zhì)的改 善，該算法通過利用基頻缺失(missing fundamental)的音質(zhì)原理改善了低音頻率的重現(xiàn)。 小型揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)是3dB，范圍達(dá)數(shù)百赫茲，對(duì)于小型揚(yáng)聲器而言，低頻率已經(jīng)無法呈 現(xiàn)了，因?yàn)榈皖l率將迫使揚(yáng)聲器作超出其能力范圍的移動(dòng)，最終會(huì)給更高頻率造成更多的 失真。
[0087] 低音增強(qiáng)算法通過汲取揚(yáng)聲器無法重現(xiàn)的低音頻率，再將低音頻率抬高一個(gè)倍頻 至揚(yáng)聲器能夠呈現(xiàn)的頻率，如圖6所示，圖中601為基頻缺失的最大頻率，602為增加的諧波 頻率，603為揚(yáng)聲器頻率響應(yīng)曲線。比如：假設(shè)揚(yáng)聲器為300Hz點(diǎn)上3dB，而播放內(nèi)容僅為 200Hz，這時(shí)低音增強(qiáng)便會(huì)將之提升到400Hz，使其得以播放?？紤]到音頻內(nèi)容是8度音，人的 耳朵和大腦會(huì)被誘導(dǎo)認(rèn)為聽到了低頻內(nèi)容(基頻缺失原理）。如此，我們便可以采用濾波器 去除所有這些不能被重現(xiàn)的低音頻內(nèi)容使其無法到達(dá)揚(yáng)聲器。低音增強(qiáng)及高通濾波器的同 步使用將可以極大地改善小型揚(yáng)聲器的低音重現(xiàn)功能。
[0088] 在本實(shí)施方式中，編解碼芯片采用低音增強(qiáng)算法處理第一音頻信號(hào)，并輸出至音 頻功率放大器。這樣，可以使移動(dòng)終端重現(xiàn)人耳不能感知的音頻，改善移動(dòng)終端輸出的音頻 的性能，用戶體驗(yàn)佳。
[0089] 本發(fā)明的第六實(shí)施方式涉及一種移動(dòng)終端降低音頻噪音的方法。第六實(shí)施方式在 第三實(shí)施方式的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，改進(jìn)之處在于:在本實(shí)施方式中，編解碼芯片對(duì)第一音頻 信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，還采用動(dòng)態(tài)濾波算法進(jìn)行處理，并輸出至音頻功率放大器。優(yōu)化音頻效 果，提尚首質(zhì)。
[0090] 具體的說，通過觀察揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)，判斷出不可以重現(xiàn)的低音頻率，然后可以 相應(yīng)地設(shè)計(jì)出均衡曲線，從而可以獲取具有恒定振幅的音頻。但是揚(yáng)聲器具有隨著音頻信 號(hào)的強(qiáng)弱而發(fā)生改變的頻率響應(yīng)，所以可以使用動(dòng)態(tài)濾波器算法，揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)會(huì)隨 著信號(hào)振幅發(fā)生變化，而這些濾波器的極點(diǎn)與零點(diǎn)也會(huì)隨其變化而變化。本實(shí)施方式中可 以采用自適應(yīng)算法(LMS)來實(shí)現(xiàn)，原理圖如7所示。
[0091] 圖中X(n)為自適應(yīng)濾波器的輸入信號(hào)，自適應(yīng)濾波器的沖擊響應(yīng)為h(n)，或稱其 為濾波參數(shù)。自適應(yīng)濾波器輸出信號(hào)為Y(n)，所期望的響應(yīng)信號(hào)為d(n)，誤差信號(hào)e(n)為d (n)與Y(n)之差，可以由比較器得出。在本實(shí)施方式中，期望響應(yīng)信號(hào)d(n)可以根據(jù)不同用 途來選擇的，自適應(yīng)濾波器的輸出信號(hào)Y(n)對(duì)期望響應(yīng)信號(hào)d(n)進(jìn)行估計(jì)，自適應(yīng)調(diào)整模 塊采用自適應(yīng)算法(LMS)(The least Mean square，最小均方誤差)根據(jù)誤差信號(hào)e(n)自動(dòng) 調(diào)整濾波參數(shù)，使經(jīng)濾波處理后輸出的Y(n)的估計(jì)值等于所期望的響應(yīng)d(n)。因此，自 適應(yīng)濾波器與普通濾波器不同，它的沖擊響應(yīng)或?yàn)V波參數(shù)是隨外部環(huán)境的變化而變化的， 經(jīng)過一段自動(dòng)調(diào)整的收斂時(shí)間達(dá)到最佳濾波的要求。這里之所以選擇自適應(yīng)算法算法，主 要是因?yàn)樗唵斡行?，更適應(yīng)于語音偵測。
[0092]本實(shí)施方式中，編解碼芯片采用動(dòng)態(tài)濾波算法處理第一音頻信號(hào)，并輸出至音頻 功率放大器。這樣，可以使移動(dòng)終端根據(jù)外部環(huán)境噪聲的變化而自適應(yīng)地降低噪聲，智能程 度高，且簡單易于實(shí)現(xiàn)。
[0093] 本發(fā)明的第七實(shí)施方式涉及一種移動(dòng)終端降低音頻噪音的方法。第七實(shí)施方式在 第三實(shí)施方式的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，改進(jìn)之處在于:在本實(shí)施方式中，第一音頻信號(hào)可以為三 維3D音頻信號(hào)，編解碼芯片采用預(yù)設(shè)的3D算法處理第一音頻信號(hào)，并輸出至音頻功率放大 器。滿足用戶對(duì)于更高層次的音質(zhì)效果的追求。
[0094] 本實(shí)施方式通過創(chuàng)造沉浸式聽覺體驗(yàn)，增強(qiáng)了經(jīng)由揚(yáng)聲器或耳機(jī)播放出來的音 頻。它不僅能夠提升聲音的響度，甚至能讓小型便攜設(shè)備有效產(chǎn)生出虛擬環(huán)繞立體聲。該算 法對(duì)經(jīng)由立體聲系統(tǒng)雙通道播放出來的音頻進(jìn)行了異同點(diǎn)分析，并對(duì)由立體聲系統(tǒng)雙通道 播放出來的音頻進(jìn)行強(qiáng)化，從而使用戶相信聲音來自于四面八方。該算法利用了人腦相關(guān) 轉(zhuǎn)換功能(HRTF)，其解釋了聲音是如何與人類大腦、耳朵、大腦系統(tǒng)相互作用并如何被人腦 所詮釋的。
[0095] 本實(shí)施方式可以使移動(dòng)終端不僅能夠提升聲音的響度，甚至能有效產(chǎn)生出虛擬環(huán) 繞立體聲，使用戶相信聲音來自于四面八方，滿足用戶對(duì)于更高層次的音質(zhì)效果的追求，提 升用戶體驗(yàn)。
[0096] 上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實(shí)現(xiàn)時(shí)可以合并為一個(gè)步驟或者 對(duì)某些步驟進(jìn)行拆分，分解為多個(gè)步驟，只要包括相同的邏輯關(guān)系，都在本專利的保護(hù)范圍 內(nèi)；對(duì)算法中或者流程中添加無關(guān)緊要的修改或者引入無關(guān)緊要的設(shè)計(jì)，但不改變其算法 和流程的核心設(shè)計(jì)都在該專利的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0097] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例， 而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種移動(dòng)終端降低音頻噪聲的方法，所述移動(dòng)終端包括音頻功率放大器與揚(yáng)聲器； 其特征在于，所述移動(dòng)終端還包括麥克風(fēng)與編解碼芯片;所述移動(dòng)終端降低音頻噪聲的方 法包括以下步驟： 所述編解碼芯片采集第一音頻信號(hào)，所述麥克風(fēng)采集第二音頻信號(hào)并輸出至所述編解 碼芯片；其中所述第一音頻信號(hào)為所述音頻功率放大器輸出的音頻信號(hào);所述第二音頻信 號(hào)為所述麥克風(fēng)在所述揚(yáng)聲器工作時(shí)采集的音頻信號(hào)； 所述編解碼芯片分別從所述第一音頻信號(hào)、所述第二音頻信號(hào)中提取出第一噪聲信 號(hào)、第二噪聲信號(hào)，并輸出至所述音頻功率放大器； 所述音頻功率放大器根據(jù)所述第一噪聲信號(hào)、所述第二噪聲信號(hào)對(duì)所述第一音頻信號(hào) 進(jìn)行補(bǔ)償處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低音頻噪聲的方法，其特征在于，所述第一噪聲信號(hào)包括所 述音頻功率放大器的底噪與音源攜帶的噪聲； 所述第二噪聲信號(hào)包括所述揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)產(chǎn)生的噪聲與環(huán)境噪聲。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低音頻噪聲的方法，其特征在于，所述麥克風(fēng)與所述揚(yáng)聲器 的距離小于預(yù)設(shè)距離。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低音頻噪聲的方法，其特征在于，所述編解碼芯片包括數(shù)字 信號(hào)處理器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 在所述編解碼芯片分別從所述第一音頻信號(hào)、所述第二音頻信號(hào)中提取出第一噪聲信 號(hào)、第二噪聲信號(hào)的步驟中，具體包括： 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述第一音頻信號(hào)、所述第二音頻信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)、 第二數(shù)字信號(hào)，并輸出至所述數(shù)字信號(hào)處理器； 所述數(shù)字信號(hào)處理器分別從所述第一數(shù)字信號(hào)、所述第二數(shù)字信號(hào)中提取出所述第一 噪聲信號(hào)、所述第二噪聲信號(hào)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的降低音頻噪聲的方法，其特征在于，在所述數(shù)字信號(hào)處理器分 別從所述第一數(shù)字信號(hào)、所述第二數(shù)字信號(hào)中提取出第一噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)的步驟 中，具體包括： 采用小波變換法分別從所述第一數(shù)字信號(hào)、所述第二數(shù)字信號(hào)中提取所述第一噪聲信 號(hào)、所述第二噪聲信號(hào)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低音頻噪聲的方法，其特征在于，在所述編解碼芯片采集第 一音頻信號(hào)的步驟之后，還包括： 所述編解碼芯片采用低音增強(qiáng)算法處理所述第一音頻信號(hào)，并輸出至所述音頻功率放 大器。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低音頻噪聲的方法，其特征在于，在所述編解碼芯片采集第 一音頻信號(hào)的步驟之后，還包括： 所述編解碼芯片采用動(dòng)態(tài)濾波算法處理所述第一音頻信號(hào)，并輸出至所述音頻功率放 大器。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低音頻噪聲的方法，其特征在于，所述第一音頻信號(hào)為三維 3D音頻信號(hào)； 在所述編解碼芯片采集第一音頻信號(hào)的步驟之后，還包括： 所述編解碼芯片采用預(yù)設(shè)的3D算法處理所述第一音頻信號(hào)，并輸出至所述音頻功率放 大器。9. 一種移動(dòng)終端，包括音頻功率放大器與揚(yáng)聲器;其特征在于，所述移動(dòng)終端還包括： 麥克風(fēng)與編解碼芯片； 所述編解碼芯片，用于采集第一音頻信號(hào)；其中所述第一音頻信號(hào)為所述音頻功率放 大器輸出的音頻信號(hào)； 所述麥克風(fēng)，用于采集第二音頻信號(hào)并輸出至所述編解碼芯片；其中所述第二音頻信 號(hào)為所述麥克風(fēng)在所述揚(yáng)聲器工作時(shí)采集的音頻信號(hào)； 所述編解碼芯片，還用于分別從所述第一音頻信號(hào)、所述第二音頻信號(hào)中提取出第一 噪聲信號(hào)、第二噪聲信號(hào)，并輸出至所述音頻功率放大器； 所述音頻功率放大器，用于根據(jù)所述第一噪聲信號(hào)、所述第二噪聲信號(hào)對(duì)所述第一音 頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述第一噪聲信號(hào)包括所述音頻功 率放大器的底噪與音源攜帶的噪聲； 所述第二噪聲信號(hào)包括所述揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)產(chǎn)生的噪聲與環(huán)境噪聲。11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述麥克風(fēng)與所述揚(yáng)聲器之間的距 離小于預(yù)設(shè)距離。12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述編解碼芯片包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器與 數(shù)字信號(hào)處理器； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將所述第一音頻信號(hào)、所述第二音頻信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字 信號(hào)、第二數(shù)字信號(hào)，并輸出至所述數(shù)字信號(hào)處理器； 所述數(shù)字信號(hào)處理器，用于分別從所述第一數(shù)字信號(hào)、所述第二數(shù)字信號(hào)中提取出所 述第一噪聲信號(hào)、所述第二噪聲信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04R3/00GK105959874SQ201610289934
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】龔?fù)裢? 張卓立, 李躍華, 朱呈成
【申請(qǐng)人】上海摩軟通訊技術(shù)有限公司