TW201409463A - 降噪處理系統 - Google Patents

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Hongfujin Prec Ind Wuhan
Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Abstract

一種降噪處理系統，包括：一麥克風，用於將接收的外界不同頻率的類比聲音訊號轉換為電壓訊號；一選頻電路，用於接收由麥克風轉換後得到的電壓訊號，並將頻率為65Hz-1.1KHz以外的聲音所對應的電壓訊號濾除；一放大電路，用於將選頻電路所輸出的電壓訊號放大至一預定的倍數；以及一降噪電路，該降噪電路中設定有一預設的電壓值，該降噪電路用於輸出不小於該預設的電壓值的電壓訊號，以得到含有較少外部雜訊的聲音所對應的電壓訊號，該含有較少外部雜訊的聲音所對應的電壓訊號被傳送至一揚聲器。

Description

降噪處理系統
本發明涉及一種用於手機通話中的降噪處理系統。
隨著手機等各種通訊終端使用的日益廣泛，各種終端的使用環境也各不相同。比如人們經常會在公車、鬧市等嘈雜的環境中使用手機，在這些環境下通話用戶會經常聽不清手機中的語音。由於人們對各種通訊終端在各種環境中的通話品質更加關注，甚至在鬧市或者聚會場所等嘈雜環境中都希望能夠進行穩定可靠、清晰可辨的通話，因此需要儘量減少雙方的雜訊，使通話雙方可以清楚交談，享受通話的全過程。
鑒於以上內容，有必要提供一種可減少手機通話中外部雜訊的降噪處理系統。
一種降噪處理系統，包括：
一麥克風，用於將接收的外界不同頻率的類比聲音訊號轉換為電壓訊號；
一選頻電路，用於接收由麥克風轉換後得到的電壓訊號，並將頻率為65Hz-1.1KHz以外的聲音所對應的電壓訊號濾除；
一放大電路，用於將選頻電路所輸出的電壓訊號放大至一預定的倍數；以及
一降噪電路，該降噪電路中設定有一預設的電壓值，該降噪電路用於輸出不小於該預設的電壓值的電壓訊號，以得到含有較少外部雜訊的聲音所對應的電壓訊號，該含有較少外部雜訊的聲音所對應的電壓訊號被傳送至一揚聲器。
上述降噪處理系統透過選頻電路選取65Hz-1.1KHz的聲音頻率，以濾除外部噪音，之後透過放大電路及降噪電路濾除非用戶的其他人員所發出的聲音，進而可達到較為清晰的通話效果。
請參考圖1，本發明降噪處理系統的較佳實施方式包括一麥克風10、一選頻電路12、一放大電路15及一降噪電路18，其中該麥克風10可使用手機自身的麥克風即可。
眾所周知，人耳可聽到的聲音頻率為20Hz-200KHz，人的聲帶所發出的聲音頻率為65Hz-1.1KHz，因此本發明中，可將65Hz-1.1KHz以外的頻率的聲音視為外部雜訊。另外，外部噪音往往還包括非用戶的其他人所發出的聲音。
該麥克風10用於將接收的外界不同頻率的類比聲音訊號轉換為電壓訊號，並將轉換後的電壓訊號傳輸給選頻電路12。該選頻電路12用於將頻率為65Hz-1.1KHz以外的聲音所對應的電壓訊號濾除，即只保留頻率為65Hz-1.1KHz的聲音所對應的電壓訊號。
一般而言，用戶在通話時，麥克風10所接收到的用戶的聲音訊號的幅度要大於麥克風10所接收到的其他人所發出的聲音的幅度，但是對於距離用戶較近的其他人所發出的聲音而言，這一幅度的差異較小。為了進一步拉大這種幅度間的差異，該選頻電路12將所保留的電壓訊號傳輸給放大電路15。該放大電路15將接收的電壓訊號放大至一定的倍數，之後將放大後的電壓訊號傳輸至降噪電路18。該降噪電路18中設定有一合適的電壓幅度（本實施方式中取3.1V），只有高過該合適的電壓幅度的電壓訊號才能透過該降噪電路18，而低於該合適的電壓幅度的電壓訊號則無法透過降噪電路。此時即可得到含有較少外部雜訊的聲音。該含有較少外部雜訊的聲音即被發送至對方手機，進而達到通話清晰的目的。
請繼續參考圖2，該選頻電路12包括電阻R1-R5、電容C1-C3及放大器U1A。該放大電路15包括放大器U2A。
該電阻R1的一端與麥克風10相連，用於接收來自麥克風10轉換後的電壓訊號。該電阻R1的另一端透過電阻R2接地，還依次透過電容C1及電阻R3與放大器U1A的反相輸入端相連，該電阻R1與電阻R2之間的節點透過電容C2與放大器U1A的反相輸入端相連。該放大器U1A的正相輸入端透過電容C3接地，輸出端與電容C1及電阻R3之間的節點相連。該放大器U1A的輸出端還與放大器U2A的反相輸入端相連，該放大器U2A的正相輸入端依次透過電阻R5及R4接地，該電阻R5與R4之間的節點與放大器U1A的正相輸入端相連。該放大器U2A的輸出端與降噪電路18相連。
請繼續參考圖3，該降噪電路18包括電容C6、C7、電阻R6-R12、二極體D3、D4及三極體Q1。該放大器U2A的輸出端依次透過電容C6及電阻R7與電壓源VCC相連，還依次透過電容C7及電阻R8接地。該電容C6與電阻R7之間的節點A透過電阻R9接地，該電容C7與電阻R8之間的節點B透過電阻R6與電壓源VCC相連。該電容C6與電阻R7之間的節點A還與二極體D3的陽極相連，該二極體D3的陰極與二極體D4的陽極相連，該二極體D4的陰極與電容C7及電阻R8之間的節點B相連。
該二極體D3的陰極還透過電阻R10與電壓源VCC相連，還透過電阻R11接地，該電阻R10與R11之間的節點記為C。該三極體Q1的基極與二極體D3的陰極相連，射極接地，集極透過電阻R12與電壓源VCC相連，還用於輸出降噪之後的電壓訊號。本實施方式中，該電壓源VCC為3.7V，由手機電池提供。
上述選頻電路12中，該電容C1、C2、電阻R1-R3組成濾波的RC電路，該選頻電路12為有源帶通濾波器電路，其使用單個放大器接成單電源供電模式。根據有源帶通濾波器電路的原理可知，可透過設置電容C1、C2的電容值以及電阻R1-R3的電阻值來實現保留頻率為65Hz-1.1KHz的聲音所對應的電壓訊號。
該被保留的頻率為65Hz-1.1KHz的聲音所對應的電壓訊號經放大器U2A放大之後，當訊號電平的幅度值小於某一個幅度時（本實施方式中取3.1V），降噪電路18將不會輸出該電壓訊號，如此就可以將電平訊號中幅度較小的噪音訊號抑制掉了，從而起到了降噪的效果。具體而言，根據電路結構可知，A點的電壓為VCC*(R9/(R7+R9))=2.8V，B點的電壓為VCC*(R8/（R6+R8）)=2.1V，C點電壓為VCC*(R11/（R11+R10）)=2.5V，由此可見靜態時二極體D3及D4因其正偏電壓少於0.6V而截止。當放大器U2A輸出的電壓訊號的幅度值大於或等於3.1V時，比如當放大器U2A輸出的電壓訊號的電壓值大於或等於3.1V時，二極體D3將導通、二極體D4將截止。如此，放大器U2A所輸出的電壓訊號將經過二極體D3到達三極體Q1的基極，此時三極體Q1將處於放大狀態，該三極體Q1將透過其集極輸出放大後的訊號。同時，由於二極體D4被截止，因此，經二極體D3所輸出的訊號將不會返回至放大器U2A處，如此即避免了訊號之間的干擾。當放大器U2A輸出的電壓訊號的電壓值小於或等於-3.1V時，二極體D3將截止、二極體D4將導通，如此，放大器U2A所輸出的電壓訊號將經過二極體D4到達三極體Q1的基極，此時三極體Q1將處於放大狀態，該三極體Q1將透過其集極輸出放大後的訊號。同時，由於二極體D3被截止，因此，經二極體D4所輸出的訊號將不會返回至放大器U2A處，如此避免了訊號之間的干擾。
當放大器U2A所輸出的電壓訊號的幅度不小於3.1V時，二極體D3與D4仍截止。
上述降噪處理系統透過選頻電路12選取65Hz-1.1KHz的聲音頻率，以濾除外部噪音，之後透過放大電路15及降噪電路18濾除非用戶的其他人員所發出的聲音，進而可達到較為清晰的通話效果。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10．．．麥克風
12．．．選頻電路
15．．．放大電路
18．．．降噪電路
R1-12．．．電阻
C1-C7．．．電容
U1A、U2A．．．放大器
D3、D4．．．二極體
Q1．．．三極體
圖1是本發明降噪處理系統的較佳實施方式的方框圖。
圖2是圖1中選頻電路及放大電路的電路圖。
圖3是圖1中降噪電路的電路圖。
10．．．麥克風
12．．．選頻電路
15．．．放大電路
18．．．降噪電路

Claims (4)

  1. 一種降噪處理系統，包括：
    一麥克風，用於將接收的外界不同頻率的類比聲音訊號轉換為電壓訊號；
    一選頻電路，用於接收由麥克風轉換後得到的電壓訊號，並將頻率為65Hz-1.1KHz以外的聲音所對應的電壓訊號濾除；
    一放大電路，用於將選頻電路所輸出的電壓訊號放大至一預定的倍數；以及
    一降噪電路，該降噪電路中設定有一預設的幅度值，該降噪電路用於輸出幅度不小於該預設的幅度值的電壓訊號，以得到含有較少外部雜訊的聲音所對應的電壓訊號，該含有較少外部雜訊的聲音所對應的電壓訊號被傳送至一揚聲器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之降噪處理系統，其中該選頻電路包括第一至第五電阻、第一至第三電容及第一放大器，該第一電阻的第一端與麥克風相連，該第一電阻的第二端透過第二電阻接地，還依次透過第一電容及第三電阻與第一放大器的反相輸入端相連，該第一電阻與第二電阻之間的節點透過第二電容與第一放大器的反相輸入端相連，該第一放大器的正相輸入端透過第三電容接地，輸出端與第一電容及第三電阻之間的節點相連，該第一放大器的輸出端還與放大電路相連，該放大電路還依次透過第四及第五電阻接地，該第四及第五電阻之間的節點與第一放大器的正相輸入端相連。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之降噪處理系統，其中該放大電路包括第二放大器，該第二放大器的反相輸入端與第一放大器的輸出端相連，該第二放大器的正相輸入端依次透過第四及第五電阻接地，該第二放大器的輸出端與降噪電路相連。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之降噪處理系統，其中該降噪電路包括第六及第七電容、第六至第十二電阻、第一及第二二極體及三極體，該第二放大器的輸出端依次透過第六電容及第六電阻與一電壓源相連，還依次透過第七電容及第八電阻接地，該第六電容與第六電阻之間的節點透過第八電阻接地，該第六電容與第六電阻之間的節點還與第一二極體的陽極相連，該第一二極體的陰極與第二二極體的陽極相連，該第二二極體的陰極與第七電容及第八電阻之間的節點相連，該第二二極體的陰極還透過第九電阻與電壓源相連，該第一二極體的陰極還透過第十電阻與電壓源相連，該第一二極體的陰極還透過第十一電阻接地，該三極體的基極與第一二極體的陰極相連，射極接地，集極透過第十二電阻與電壓源相連，還用於輸出含有較少外部雜訊的聲音所對應的電壓訊號。
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