CN108540888B - 一种改进的耳机降噪***及其降噪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进的耳机降噪***，包括噪声接收模块，用于检测外界噪声信号；噪声滤波模块，用于对噪声信号进行滤波处理；噪声分析模块，用于对噪声信号进行分析，并对噪声抑制模块发出控制信号；噪声抑制模块，用于发出抑制噪声的抑制信号。本发明能够改进现有技术的不足，简化了降噪过程的运算量。
Description
技术领域
本发明涉及音频处理技术领域，尤其是一种改进的耳机降噪***及其降噪方法。
背景技术
随着音频处理技术的发展，降噪耳机成为了近些年流行的产品。降噪耳机的原理是通过发出用于抵消外界噪声的抑制信号，对外界噪声进行主动降噪处理。现有的降噪方法虽然可以取得较好的降噪效果，但是其使用的抑制信号复杂、运算量大，对硬件要求高，导致降噪耳机的成本居高不下。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种改进的耳机降噪***及其降噪方法，能够解决现有技术的不足，简化了降噪过程的运算量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种改进的耳机降噪***，包括，
噪声接收模块，用于检测外界噪声信号；
噪声滤波模块，用于对噪声信号进行滤波处理；
噪声分析模块，用于对噪声信号进行分析，并对噪声抑制模块发出控制信号；
噪声抑制模块，用于发出抑制噪声的抑制信号。
作为优选，所述噪声滤波模块的输入端通过串联的第一电容和第二电容连接至第一运放的正相输入端，第一电容和第二电容之间通过串联的第一电阻、稳压二极管和第三电容接地，第一电阻和稳压二极管之间通过第二电阻连接至第一运放的输出端，第一运放的正向输入端通过第三电阻连接至第一三极管的集电极，第一运放的正向输入端通过串联的第四电阻和第四电容连接至第一三极管的基极，第一三极管的发射极通过第五电容接地，第一运放的正向输入端通过第五电阻连接至第二三极管的集电极，第一运放的正向输入端通过串联的第四电阻和第六电阻连接至第二三极管的基极，第二三极管的发射极通过第七电阻接地，第一运放的反相输入端通过第八电阻接地，第一运放的反相输入端通过第九电阻连接至第一运放的输出端，第一运放的输出端作为噪声滤波模块的输出端。
作为优选，第一运放的输出端通过第六电容连接至第二运放的反相输入端，第二运放的反相输入端通过第十电阻(连接至第二运放的输出端，第二运放的正相输入端通过第十一电阻接地，第二运放的输出端连接至第一运放的反相输入端。
一种上述的改进的耳机降噪***的降噪方法，包括以下步骤：
A、噪声接收模块检测外界噪声信号；
B、噪声滤波模块对噪声信号进行滤波处理；
C、噪声分析模块对噪声信号进行分析，并根据分析结果向噪声抑制模块发出控制信号；
D、噪声抑制模块根据控制信号发出抑制信号，对噪声进行抑制。
作为优选，步骤C中，噪声分析模块对噪声信号进行分析包括以下步骤，
C1、噪声分析模块对噪声信号进行分块；
C2、提取每个噪声信号块中的特征波形；
C3、将相同频段的特征波形进行合并，然后对合并后的特征波形进行傅里叶反变换，得到抑制信号图谱。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过对噪声信号进行有效的预处理，提高了噪声信号的特征显著度。然后利用特征波形组成抑制信号，可以有效减少对于噪声分析的运算量。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的原理图。
图2是本发明一个具体实施方式中噪声滤波模块的电路图。
具体实施方式
参照图1-2，本发明一个具体实施方式包括，
噪声接收模块1，用于检测外界噪声信号；
噪声滤波模块2，用于对噪声信号进行滤波处理；
噪声分析模块3，用于对噪声信号进行分析，并对噪声抑制模块4发出控制信号；
噪声抑制模块4，用于发出抑制噪声的抑制信号。
所述噪声滤波模块2的输入端通过串联的第一电容C1和第二电容C2连接至第一运放A1的正相输入端，第一电容C1和第二电容C2之间通过串联的第一电阻R1、稳压二极管DZ和第三电容C3接地，第一电阻R1和稳压二极管DZ之间通过第二电阻R2连接至第一运放A1的输出端，第一运放A1的正向输入端通过第三电阻R3连接至第一三极管Q1的集电极，第一运放A1的正向输入端通过串联的第四电阻R4和第四电容C4连接至第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的发射极通过第五电容C5接地，第一运放A1的正向输入端通过第五电阻R5连接至第二三极管Q2的集电极，第一运放A1的正向输入端通过串联的第四电阻R4和第六电阻R6连接至第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极通过第七电阻R7接地，第一运放A1的反相输入端通过第八电阻R8接地，第一运放A1的反相输入端通过第九电阻R9连接至第一运放A1的输出端，第一运放A1的输出端作为噪声滤波模块2的输出端。
第一运放A1的输出端通过第六电容C6连接至第二运放A2的反相输入端，第二运放A2的反相输入端通过第十电阻R10连接至第二运放A2的输出端，第二运放A2的正相输入端通过第十一电阻R11接地，第二运放A2的输出端连接至第一运放A1的反相输入端。
其中，第一电阻R1为2.5kΩ、第二电阻R2为1kΩ、第三电阻R3为5kΩ、第四电阻R4为11.5kΩ，第五电阻R5为4.5kΩ，第六电阻R6为7kΩ、第七电阻R7为10kΩ、第八电阻R8为15kΩ、第九电阻R9为3.5kΩ、第十电阻R10为6kΩ、第十一电阻R11为2.5kΩ。第一电容C1为120μF，第二电容C2为240μF，第三电容C3为500μF，第四电容C4为100μF，第五电容C5为200μF，第六电容C6为250μF。稳压二极管DZ的稳压值为音频电路中电压平均值的2倍。
一种述的改进的耳机降噪***的降噪方法，包括以下步骤：
A、噪声接收模块1检测外界噪声信号；
B、噪声滤波模块2对噪声信号进行滤波处理；
C、噪声分析模块3对噪声信号进行分析，并根据分析结果向噪声抑制模块4发出控制信号；
D、噪声抑制模块4根据控制信号发出抑制信号，对噪声进行抑制。
步骤C中，噪声分析模块3对噪声信号进行分析包括以下步骤，
C1、噪声分析模块3对噪声信号进行分块；
C2、提取每个噪声信号块中的特征波形；
C3、将相同频段的特征波形进行合并，然后对合并后的特征波形进行傅里叶反变换，得到抑制信号图谱。
对于得到的不同的噪声信号块的抑制信号图谱，将相邻噪声信号块的抑制信号图谱进行时域拉伸，使其具有15％～20％的重叠区域。对于重叠区域中的抑制信号进行线性组合，同时建立线性组合前后各抑制信号图谱重叠区域的映射关系，利用这一映射关系对同一抑制信号图谱的非重叠区域进行校准。通过这一过程，可以有效提高整个抑制信号对于噪声的抑制连贯度，提高降噪效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种改进的耳机降噪***，其特征在于：包括，
噪声接收模块(1)，用于检测外界噪声信号；
噪声滤波模块(2)，用于对噪声信号进行滤波处理；
噪声滤波模块(2)的输入端通过串联的第一电容(C1)和第二电容(C2)连接至第一运放(A1)的正相输入端，第一电容(C1)和第二电容(C2)之间通过串联的第一电阻(R1)、稳压二极管(DZ)和第三电容(C3)接地，第一电阻(R1)和稳压二极管(DZ)之间通过第二电阻(R2)连接至第一运放(A1)的输出端，第一运放(A1)的正向输入端通过第三电阻(R3)连接至第一三极管(Q1)的集电极，第一运放(A1)的正向输入端通过串联的第四电阻(R4)和第四电容(C4)连接至第一三极管(Q1)的基极，第一三极管(Q1)的发射极通过第五电容(C5)接地，第一运放(A1)的正向输入端通过第五电阻(R5)连接至第二三极管(Q2)的集电极，第一运放(A1)的正向输入端通过串联的第四电阻(R4)和第六电阻(R6)连接至第二三极管(Q2)的基极，第二三极管(Q2)的发射极通过第七电阻(R7)接地，第一运放(A1)的反相输入端通过第八电阻(R8)接地，第一运放(A1)的反相输入端通过第九电阻(R9)连接至第一运放(A1)的输出端，第一运放(A1)的输出端作为噪声滤波模块(2)的输出端；
第一运放(A1)的输出端通过第六电容(C6)连接至第二运放(A2)的反相输入端，第二运放(A2)的反相输入端通过第十电阻(R10)连接至第二运放(A2)的输出端，第二运放(A2)的正相输入端通过第十一电阻(R11)接地，第二运放(A2)的输出端连接至第一运放(A1)的反相输入端；
噪声分析模块(3)，用于对噪声信号进行分析，并对噪声抑制模块(4)发出控制信号；
噪声抑制模块(4)，用于发出抑制噪声的抑制信号。
2.一种权利要求1所述的改进的耳机降噪***的降噪方法，其特征在于包括以下步骤：
A、噪声接收模块(1)检测外界噪声信号；
B、噪声滤波模块(2)对噪声信号进行滤波处理；
C、噪声分析模块(3)对噪声信号进行分析，并根据分析结果向噪声抑制模块(4)发出控制信号；
D、噪声抑制模块(4)根据控制信号发出抑制信号，对噪声进行抑制。
3.根据权利要求2所述的改进的耳机降噪***的降噪方法，其特征在于：步骤C中，噪声分析模块(3)对噪声信号进行分析包括以下步骤，
C1、噪声分析模块(3)对噪声信号进行分块；
C2、提取每个噪声信号块中的特征波形；
C3、将相同频段的特征波形进行合并，然后对合并后的特征波形进行傅里叶反变换，得到抑制信号图谱。
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