双麦降噪技术及其解决方案详解
双MIC降噪
最近一些手机的新产品都采用了所谓双MIC降噪技术,顾名思义:双MIC就是两个麦克风。
MIC由Microphone缩写而来,麦克风学名为传声器,传声器是将声音信号转换为电信号的能量转换器件,俗称话筒。
所谓“双mic抗噪技术”是指通过技术处理,将外界的噪音消除而在这之中的“技术处理”,就是内置的2个麦克风,一个稳定保持清晰通话,另一个麦克风物理主动消除噪音。
国内华为首先在智能手机中推出C8800和C8650两款双mic主动抗噪技术,即使在喧哗闹市,通话质量依然清晰无比;国外品牌Apple手机也采用此技术。
这在手机领域是个不小的突破,这一技术的运用,为手机用户优质语音通话提供了保障。
N2也采用了这一技术,应该说是紧跟潮流的。
那么到底双MIC手机是如何实现降噪的?这里我利用大学的物理知识给大家分析一下:3小时前上传下载附件 (10.42 KB)上图是手机双MIC降噪的原理示意图(绿色箭头表示通话的语音,红色箭头表示环境噪音),手机设有A、B两个性能相同的电容式麦克风,其中A是主话筒,用于拾取通话的语音,话筒B是背景声拾音话筒,它通常安装在手机话筒的背面,并且远离A话筒,两个话筒在内部有主板隔离。
正常语音通话时,嘴巴靠近话筒A,它产生较大的音频信号Va,与此同时,话筒B多多少少也会得到一些语音信号Vb,但它要比A小得多,这两个信号输入话筒处理器,其输入端是个差分放大器,也就是把两路信号相减后再放大,于是得到的信号是Vm=Va-Vb。
如果在使用环境中有背景噪音,因为音源是远离手机的,所以到达手机的两个话筒时声波的强度几乎是一样的,也就是Va≈Vb,于是对于背景噪音,两个话筒虽然是都拾取了,但Vm=Va-Vb≈0 从上面的分析可以看出,这样的设计可以有效地抵御手机周边的环境噪声干扰,大大提高正常通话的清晰度。
不过,事情是有两面性的,双Mic设计虽然可以有效抵御背景噪声,但成本高了,而且在设计不当时,可能会影响正常的拾音质量,比如A、B话筒隔离不好或者靠的太近又或者两个话筒的参数不完全一致,就可能导致正常通话也抵消一部分拾音,导致通话音量小,特别提醒的是,采用双MIC的手机必须正确对准话筒讲话才能得到比较强的信号,如果随意偏离A话筒,或者采用免提方式,可能会导致话筒输出大大降低,所以,在这种手机采用免提方式通话时,应该关闭B话筒,如果你感觉通话音量偏小时,也可以人为地关闭B话筒,此时双MIC降噪作用就消失。
一种双麦克风自适应语音降噪算法研究与实现
一种双麦克风自适应语音降噪算法研究与实现在传统的单麦克风语音降噪算法中,通常通过估计噪声的统计特性来对语音进行降噪。
然而,由于单个麦克风无法同时采集到语音和噪声的不同特性,这种方法往往会导致语音的失真。
双麦克风自适应语音降噪算法通过同时采集两个麦克风的信号,以提高降噪性能。
该算法的核心思想是通过两个麦克风采集到的信号之间的相关性来估计噪声和语音的分布情况,并根据估计结果对信号进行处理。
具体而言,双麦克风自适应语音降噪算法包括以下步骤:1.信号采集:使用两个麦克风同时采集语音信号和噪声信号。
2.相关性估计:使用相关性估计方法计算两个麦克风信号之间的相关系数。
通常可以通过互相关函数或协方差矩阵来实现。
3.噪声估计:根据麦克风信号的相关系数估计噪声的特性。
可以使用自适应滤波器或统计估计方法来实现。
4.语音估计:通过噪声估计结果和原始麦克风信号来估计语音的特性。
通常可以使用估计滤波器或解调方法来实现。
5.信号处理:根据估计结果对麦克风信号进行处理,以实现降噪效果。
可以使用滤波器或者其他信号处理方法来实现。
6.输出重构:将处理后的信号进行重构,并发送给下游应用程序或设备。
值得注意的是,双麦克风自适应语音降噪算法需要针对不同的噪声环境进行参数调整和优化。
因此,在实际应用中,往往需要进行在线学习和自适应控制,以实现更好的降噪效果。
总结而言,双麦克风自适应语音降噪算法是一种通过两个麦克风采集信号,并通过相关性估计和噪声估计来降低噪音的算法。
该算法可以应用于多种实际场景,并通过信号处理和输出重构来实现降噪效果。
在实际应用中,需要进行参数优化和自适应控制,以实现更好的降噪性能。
双麦降噪方案
双麦降噪方案引言在许多应用领域中,如语音通信、音频录制等,噪音一直是令人头疼的问题。
为了提供更好的用户体验,降噪技术的研究和应用变得越来越重要。
近年来,双麦降噪方案受到了广泛关注,并在实际应用中取得了显著的效果。
本文将介绍双麦降噪方案的原理、实施方法以及在不同领域的应用。
1. 原理双麦降噪方案基于两个主要原理:信号处理和声学原理。
1.1 信号处理在双麦降噪方案中,利用两个或多个麦克风同时采集环境声音和目标声音。
通过对采集到的声音信号进行处理,提取出目标声音并去除背景噪音。
常用的信号处理方法包括频域分析、时域滤波、自适应滤波等。
其中,自适应滤波是最常用的方法之一。
它通过分析不同麦克风的声音信号之间的差异,并根据差异来调整滤波器的参数,以最大限度地降低噪音的干扰。
1.2 声学原理声学原理是双麦降噪方案中的另一个关键原理。
通过合理放置两个或多个麦克风,可以充分利用声音波动的传播特性,实现有效的降噪效果。
在双麦降噪方案中,通常将一个麦克风设置为主麦克风,用于采集目标声音;而将另一个麦克风设置为辅助麦克风,用于采集环境噪音。
辅助麦克风采集到的环境噪音可以通过对两个麦克风采集到的声音信号进行运算,并通过相消效应来消除或抑制噪音。
2. 实施方法2.1 硬件需求实施双麦降噪方案需要以下硬件设备: - 主麦克风:用于采集目标声音。
- 辅助麦克风:用于采集环境噪音。
- 信号处理器:用于处理采集到的声音信号,并进行降噪处理。
在选择硬件设备时,需要考虑设备的灵敏度、频率响应等参数,以确保其在降噪过程中具有良好的性能。
2.2 软件实现双麦降噪方案的软件实现通常包括以下步骤:1.麦克风采集:使用合适的接口或库对主麦克风和辅助麦克风进行采集。
2.信号处理:对采集到的声音信号进行频域分析、时域滤波等信号处理操作,并根据差异进行参数调整,实现降噪效果。
3.噪音抑制:根据辅助麦克风采集到的环境噪音,通过相消效应进行噪音抑制,以减少噪音对目标声音的干扰。
C语言LMS双麦克风消噪算法详解双麦克风实时自适应噪声消减技术
C语言LMS双麦克风消噪算法详解双麦克风实时自适应噪声消减技术双麦克风消噪算法是一种用于实时自适应噪声消减的技术,通过同时使用两个麦克风来采集噪声和声音信号,然后使用适当的算法对信号进行处理,以最大程度地降低噪声的影响。
双麦克风消噪算法的基本原理是利用两个麦克风之间的声音差异来确定噪声的特征,然后将此特征应用于消除噪声的过程中。
算法首先使用两个麦克风分别对环境中的噪声和声音信号进行采样,得到两个不同的声音信号。
然后通过对这两个信号进行相减操作,得到一个新的信号。
这个新的信号包含了噪声的特征,并且与原始噪声信号具有相同的频谱和相位特征。
接下来,算法使用自适应滤波器对这个新的信号进行处理,通过调整滤波器的系数来最小化噪声信号对声音信号的影响。
在实际实现中,双麦克风消噪算法需要解决以下几个关键问题:1.麦克风的位置和方向选择:为了获取有效的噪声特征,需要选择合适的麦克风布置位置和方向。
通常情况下,可以选择两个麦克风在离主要声源较近的位置,以便更好地捕捉到噪声特征。
2.噪声特征提取:通过将两个麦克风信号相减,可以得到包含噪声特征的新信号。
但是,由于噪声和声音信号的相对强度和频谱等特征可能会发生变化,需要使用适当的算法来提取这些特征。
3.自适应滤波器设计:自适应滤波器是实现噪声消减的关键组件,其系数的调整会直接影响噪声消减的效果。
根据噪声特征的变化,需要实时调整滤波器的系数,以适应不同的噪声环境。
4.实时性要求:双麦克风消噪算法需要在实时环境中进行处理,因此对算法的实时性要求较高。
需要使用高效的算法和数据结构来提高算法的运行速度,并且需要对硬件进行适当的优化,以提供足够的计算资源。
总的来说,双麦克风消噪算法是一种用于实时自适应噪声消减的技术,通过同时使用两个麦克风来获取噪声和声音信号,然后使用适当的算法对信号进行处理,以最大程度地降低噪声的影响。
这种算法需要解决麦克风位置选择、噪声特征提取、自适应滤波器设计和实时性要求等关键问题,以实现高效的噪声消减效果。
双麦降噪
手机双麦降噪简介
随着科技的发展,现在即使在非常嘈杂的环境下,接听电话的另一方也能听得清清楚楚,这主要得益于手机降噪技术的发展。
在现在的手机我们常常看到不仅仅只有一个麦克风,而是有2个甚至是3个,而这多出来的几个就是手机降噪的关键。
这种技术是如何实现的呢?下面让我们来一起了解。
一般来说具有双麦降噪的手机我们都可以看到在手机的顶部和底部都各有一个麦。
这两个麦看起来都非常小,但是两者的作用有着明显的区别,其中底部的麦是用来提供清晰通话,而顶部的麦是用来消除噪音。
原理是这样的,由于顶部和底部在通话时距离音源的距离不用,简单点说就是距离嘴巴的距离不同,所以两个麦拾取的音量大小也是有不同的。
利用这个差别,我们就可以过滤掉噪声保留人声了。
在打电话时,两个麦克风所拾取的背景噪声音量是基本相同的,而记录的人声会有6dB左右的音量差。
顶端麦收集噪声后,通过解码生成补偿信号后就可以用来来消除噪音了。
虽然说顶部说拾取人声音量较小,但多多少少会在处理的过程中消减去部分的人声。
所以在比较安静的环境下会降低我们的音量。
另外除了双麦降噪外,我们在iPhone 5中也看到了3麦降噪,而这种技术的原理基本相同,只是说降噪的效果会更好。
另外在摩托的降噪技术中,它们还内置了硬件模块,可以存储一些已经录制好的环境噪音,这样的话就可以更加迅速和精准的衰减噪音了。
双麦降噪技术及其解决方案详解
脑。 手 机 和 其 它 手 提 音 频 设 备 提 供 双 麦 克 术【 J 】 . 电脑 报 , 2 0 1 3 ( 1 6 ) . 时 自适 应 噪 声 消 减 算 法 , 针对 不 同。 的 应 用 风 的 降 低 噪音、 提高 语 音 清 晰 度整 套 方案 , 【 2 ]朱 琦 . 单 麦 克 风 和 双 麦 克 风 语 音 增 强 系
固 定 上 方 节点 , 过 程 中微 调 倒 链 , 待 上 方 节 点1 2 套螺 栓全 部安 装 后在 对接 下方连 接 板 。 此 处节点 为全 融 透焊 缝 , 质量 等 级为 1 级, 为 保证 连 接 板与芯 管 端板 的 焊接 质量 两板 之 mm的缝 隙, 点焊 牢固后 , 在两 板 不停的敲打外管, 确保砂浆无空隙。 灌完砂 间要 留有 3 浆后把 外管 漏斗取下, 换漏斗下I : 1 与内管直 焊 缝 之 间加 入 垫 铁 , 保证 焊 接 质量 。 焊 接 完 径相 符 的 漏斗 , 固定后 将砂 缓 缓 灌 入 内管 。 毕后 打磨 焊 1 3 周 围5 0 mm处 , 超 声波 探 伤检 ( 6 ) 清 理 管上多 余的 砂 浆 和砂 。 待 砂浆 验合格 后 补刷防 锈底 漆和 面 漆。 凝 固后焊 接环 板 和 内管 端 板 。 ( 7 ) 把支 撑 放平 , 焊 接 构件 其 他部 位 。 4 主 要研 究 成 果 打 磨后 抛 丸 除 锈刷 漆 。 天津 生 态 城 7 #地 块 中学工 程 防屈 曲耗 3 . 2 安 装 。 能 支 撑 施 工技 术 及 质量 控 制 研 究课 题 组 , 构件到现场后, 根 据图纸将 每个节点的 在 做 了大 量的 国内 外 相 关 技 术调 研 的 基 础 构件分层用汽车 吊垂直运输鲥指定地点, 然 上 , 结 合 本 工程 的 实 际情 况 进 行 了全 面 、 深 后使 用 平 板车 或 者 地牛 , 再 将 支撑水 平 运输 入 、 细致地计算 , 试验 、 检 测 探 索 出 了一 套
双麦降噪方案
双麦降噪方案
一、前言
随着移动通信和智能硬件设备的普及,语音交互技术在日常生活中扮演着越来越重要的角色。然而,在复杂噪声环境下,如何提高语音识别准确性和通信质量成为一项关键技术挑战。为此,本文提出一种双麦降噪方案,旨在通过先进的声学技术和算法,有效降低噪声干扰,提升用户体验。
二、方案目标
1.提高语音识别准确性,降低噪声环境下的误识别率。
3.语音识别与通信
结合降噪后的语音信号,采用深度学习技术进行语音识别,并通过无线通信模块实现语音传输。
4.数据保护与隐私合规
对采集的语音数据进行加密处理,确保数据安全。同时,遵循相关法律法规,保护用户隐私。
四、实施步骤
1.麦克风阵列选型与布局
根据实际应用场景,选择合适型号的双麦克风阵列,并进行布局设计,确保声源定位准确性。
2.提升通信质量,减少噪声对语音信号的影响。
3.确保方案合法合规,保护用户隐私。
三、技术路线
1.双麦克风阵列设计:采用双麦克风阵列,实现声源定位和噪声抑制。
2.降噪算法:结合自适应滤波和深度学习技术,对语音信号进行降噪处理。
3.语音识别与通信:采用高效准确的语音识别算法,并通过无线通信技术实现语音传输。
2.提升通信质量,减少噪声干扰。
3.确保方案合法合规,保护用户隐私。
三、技术方案
1.麦克风阵列设计
采用双麦克风阵列,间距为10cm,以提高声源定位准确性。麦克风灵敏度不低于-30dB,频率响应范围为100Hz-10kHz。
2.降噪算法
采用自适应滤波算法,结合谱减法及维纳滤波技术,对双麦克风采集护与隐私合规:对采集的语音数据进行加密处理,遵循相关法律法规保护用户隐私。
四、具体实施方案
基于RLS算法的多麦克风降噪
基于RLS算法的多麦克风降噪多麦克风降噪是一种利用多麦克风进行噪声信号的建模和消除的技术。
其中,麦克风阵列用于采集声源信号和噪声信号,然后对这些信号进行处理,使得最终输出的声音更加清晰。
而基于RLS算法的多麦克风降噪是一种常用的降噪算法之一,其通过迭代计算得到最优的滤波权值,从而实现对噪声的有效消除。
RLS算法(Recursive Least Squares)是一种基于最小均方脱误差准则的自适应滤波算法。
其核心思想是在每一时刻通过最小化估计误差的平方和来更新滤波器的系数,从而实现系统的自适应调整。
在多麦克风降噪中,RLS算法可以用于对噪声信号进行建模和估计,并根据估计的结果对噪声进行抑制,从而提取出清晰的声音信号。
多麦克风降噪系统的基本原理如下:1.信号采集:多个麦克风同时采集到声源信号和噪声信号。
2.信号拼接:将所有麦克风采集到的声源信号和噪声信号拼接成一个向量形式。
3.RLS算法:对拼接后的信号应用RLS算法进行处理。
首先,设置初始权值系数为零向量,并计算出系统的自相关矩阵和交叉相关矩阵。
然后,根据最小均方脱误差准则更新权值系数。
4.滤波处理:根据得到的权值系数对信号进行滤波处理,得到降噪后的声源信号。
5.输出结果:将降噪后的声源信号输出。
1.自适应性强:RLS算法具有自适应调整滤波器系数的能力,可以在不断变化的噪声环境中实时适应。
2.抗干扰能力强:多麦克风阵列可以从不同角度和距离采集声源信号和噪声信号,通过利用RLS算法对多个采样信号进行处理,可以提高降噪效果,并降低对噪声源的干扰。
3.高效性能:RLS算法在降噪过程中将误差平方和最小化作为目标函数,并通过迭代计算得到最优的滤波权值,在降噪效果和计算效率上取得了良好的平衡。
然而,基于RLS算法的多麦克风降噪也存在一些挑战,如:1.计算复杂度高:RLS算法需要进行矩阵运算和逆矩阵计算,计算复杂度较高,对处理器性能要求较高。
2.参数选择困难:RLS算法有一系列参数需要设置,包括迭代步长和初始权值系数等,选择合适的参数有一定的困难。
麦克风降噪算法原理
麦克风降噪算法原理主要是利用数字信号处理技术来减小或消除环境噪音。
以下是一些常见的降噪算法:1.主动降噪:通过反相检测麦克风的声音或噪声来减弱周围环境的噪声,让扬声器出来的声音听起
来更清晰。
主动降噪技术采用声波叠加抵消原理,首先通过传声器采集周围环境的噪声信号,经过数据处理后发出与噪声相位相反的声波来抵消噪声。
2.被动降噪:通过包围耳朵形成封闭空间来隔绝外界环境,或者采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外
界噪声。
这种隔音效果完全是采用物理结构实现的。
3.数字信号处理技术:在麦克风接收到的信号中分离用户声音和环境噪音。
首先,通过麦克风阵列
或多个麦克风组合的方式,将来自不同方向的声音进行采集和分析。
然后,使用算法对接收到的信号进行处理,将用户声音和环境噪音分开。
对于环境噪音,算法会计算其频谱和时域特征,然后根据这些特征对其进行消除或减小。
同时,算法会尽可能保留用户声音的清晰度和准确度。
这些降噪算法原理的应用有助于提高语音识别的准确性和语音通话的质量,特别是在嘈杂的环境中。
降噪耳机如何实现消除外界噪音
降噪耳机如何实现消除外界噪音降噪耳机是一种特殊的耳机,通过使用噪音对消技术,能够有效地减少外界噪音的干扰,使用户在使用耳机时能够获得更好的音响品质和沉浸式音乐体验。
那么,究竟降噪耳机是如何实现消除外界噪音的呢?一、主动噪音对消技术主动噪音对消是降噪耳机实现消除外界噪音的核心技术之一。
降噪耳机内置了一个或多个麦克风,这些麦克风用于捕捉外界的环境噪音。
然后,耳机内部的电路会根据收集到的外界噪音信号,产生与之相位相反的反噪音信号。
这两者信号叠加后,外界噪音与反噪音会发生干涉,相互抵消,从而实现消除外界噪音的效果。
主动噪音对消技术需要耳机进行精确的信号处理和分析。
耳机内部的处理器能够实时运算麦克风捕捉到的噪音信号,并且迅速地产生反噪音信号。
这需要高速的信号处理能力和极高的算法准确性。
现代降噪耳机通常采用数字信号处理技术,能够更好地实现静音效果。
二、被动隔音技术除了主动噪音对消技术,降噪耳机还常常采用被动隔音技术来减少外界噪音。
被动隔音是指通过耳机自身的构造和材质,来阻挡外界噪音进入耳道的一种技术。
例如,降噪耳机通常会采用密闭式的设计,能够有效地隔绝外界噪音的入侵。
被动隔音技术主要通过两个途径来实现。
第一,耳机采用了优质的密闭材质,能够有效地防止外界声音的渗透。
第二,耳机的耳罩通常是由柔软的材料制成,能够更好地贴合耳朵,形成一个密闭的空间,减少外界噪音的干扰。
被动隔音技术主要针对高频噪音起作用。
对于低频噪音的消除,主要还是通过主动噪音对消技术实现。
三、降噪耳机的工作原理综合以上两种技术,降噪耳机实现消除外界噪音的工作原理如下:首先,耳机的内部麦克风会捕捉到外界的噪音信号。
接着,耳机的处理器会分析这些噪音信号,并生成与之相位相反的反噪音信号。
最后,外界噪音与反噪音在耳机中叠加并抵消,从而达到消除外界噪音的效果。
四、降噪耳机的应用场景降噪耳机的应用场景十分广泛。
首先,对于音乐爱好者来说,降噪耳机能够帮助他们更好地沉浸在音乐中,减少外界噪音的干扰,提供更好的音响品质和音乐体验。
基于LMS算法的多麦克风降噪
基于LMS算法的多麦克风降噪多麦克风降噪是指利用多个麦克风进行信号采集和处理,以抑制噪声并增强语音信号的技术。
其中,LMS(Least Mean Square)算法是一种常用的自适应滤波算法,可以用于实现多麦克风降噪。
LMS算法基本原理是通过不断调整滤波器的权重,使得滤波器的输出误差(即原始信号与滤波器输出信号之间的误差)最小化。
算法首先通过多个麦克风采集到多路观测信号,然后将这些观测信号分别通过自适应滤波器进行处理,最后将处理后的信号进行合并得到最终输出。
具体实现多麦克风降噪,可以按照以下步骤进行:1.信号采集:使用多个麦克风同时采集环境中的语音信号。
这些麦克风应该尽可能均匀分布在要采集的区域内,以获得多个视角下的观测信号。
2.信号预处理:对采集到的观测信号进行预处理,包括增益调整、时域对齐、频域转换等。
预处理的目的是为了将多个麦克风采集到的信号进行同步和标准化,为后续的处理提供准确的输入。
3.自适应滤波器设计:在LMS算法中,自适应滤波器的主要参数是滤波器的系数。
根据待降噪的语音信号和观测信号的关系,设计出适合的自适应滤波器,可以采用最小均方误差(MSE)准则,通过不断迭代更新滤波器系数,使误差最小化。
4.信号处理:将预处理后的观测信号输入自适应滤波器,通过LMS算法不断调整滤波器的权重,以减小原始信号与滤波器输出信号之间的误差。
5.信号合并:将多个经过自适应滤波器处理的信号进行合并,得到最终的降噪输出信号。
常见的合并方法包括加权平均法、最大值法、选择最佳通道法等。
多麦克风降噪技术可以应用于各个领域,比如视频会议、智能音箱、语音识别等。
通过利用多个麦克风同时采集语音信号,该技术能够有效抑制噪声、消除回声并提升语音信号的清晰度和质量,提供更好的用户体验。
总结起来,基于LMS算法的多麦克风降噪技术能够通过不断调整滤波器的权重,抑制噪声并增强语音信号,提高语音通信质量和用户体验。
该技术在实际应用中具有广泛的应用前景和市场价值。
双麦降噪方案
双麦降噪方案随着科技的不断发展,我们的生活得到了越来越多的便利。
然而,科技的进步也带来了一些问题,其中之一便是噪音污染。
无论是在家里、在街上还是在工作场所,我们都难以避免噪音的干扰,这对我们的身心健康产生了负面影响。
为了解决这个问题,许多公司推出了各种降噪方案,其中双麦降噪方案备受瞩目。
双麦降噪方案是一种利用两个麦克风来实现主动降噪的技术。
通过同时捕捉到环境声音和用户发出的声音,系统可以准确地计算出需要削弱或消除的噪音,并发出相应的反向声波,以降低噪音水平。
这种方案的优势在于它能够有效降低噪音,使用户能够在一个更加安静的环境中工作或休息。
在消费者市场中,双麦降噪耳机是最为常见的产品。
它们内置了两个麦克风,可以实时监测环境声音并产生反向声波。
这样一来,当你戴上这种耳机时,你就会感觉到周围的噪音明显减弱,只剩下你想要听到的声音。
这对于那些需要在嘈杂环境中进行学习或工作的人来说尤为重要。
双麦降噪耳机不仅可以提高工作效率,还可以减少对听力的损伤。
除了耳机,双麦降噪方案还可以用于家居设备中。
比如,一些智能音箱也采用了这种技术。
当你想要播放音乐或收听语音信息时,智能音箱可以自动降低环境噪音,确保你能够清晰地听到声音。
这对于那些在家中工作或需要放松身心的人来说尤为重要。
利用双麦降噪方案的智能音箱不仅能够提供更好的听觉体验,还能帮助用户更好地集中注意力。
双麦降噪方案还可以应用于汽车行业。
很多汽车制造商已经开始将双麦降噪技术应用到车内音响系统中。
这些系统可以根据车内的噪音水平和用户的喜好自动调节声音。
当汽车行驶在高速公路上或经过嘈杂的城市街道时,系统会通过削弱特定频率的声音,让乘客能够在车内享受清净的空间。
这种技术不仅提高了乘客的舒适性,还增强了驾驶者的集中注意力,从而提高了行车安全性。
然而,虽然双麦降噪方案在降低噪音方面取得了巨大成功,但它也存在一些挑战和限制。
首先,如何准确地分辨出需要消除的噪音和用户发出的声音仍然是一个技术难题。
双MIC消噪技术资料整理
双MIC消噪技术双mic主要用于对非平稳噪声的消除。
在手机上下各有一个mic,利用两个mic位置差异造成的信号强度、相位以及时间上的差别分离噪声和话音信号。
设计注意事项:1 结构上保证双MIC的隔离度在6dbm以上,最好两个MIC一上一下摆放,尽量靠近中轴线上。
2 物料选型,需要保证两个MIC的一致性。
在100hz-5khz范围内,需要灵敏度在-40正负3dB以内。
高通对双MIC设计的建议如下:1.副MIC尽量远离主MIC,使副MIC能进入的语音较小(两个MIC进入的语音信号SNR最少6dB的差值);2.如果副MIC接近听筒或喇叭,要避免听筒和喇叭的声音密封不严,或定向性不好导致声音传入副MIC;3.副MIC不能设计在常用的握持手机的部位(如两侧边沿),以防手指堵住副MIC。
目前有两种方式,一种在基础芯片中就加入双mic处理算法,另一种是额外增加双mic处理芯片。
一般有三种方案。
1.纯模拟电路处理的。
只需要一个麦克风即可。
利用远近声场不同特性消除噪声。
处理速度快,需要外部元件也很少。
2.DSP处理的。
两个麦克风,利用两个麦克风收集到信号的不同区分语音信号和噪声。
处理速度稍微慢点,但是效果比第一种好。
3.数模混合加DSP的,也就是前面两者优点的集合。
速度快,效果最好。
成本嘛也最高。
消噪还分为上行消噪和下行消噪。
现在手机上用的比较多的都是上行消噪。
近年来,智能手机和笔记本电脑等移动/便携设备市场持续快速发展。
这些产品在不断集成更多新功能以增强用户体验的同时,在基本语音通信功能的用户体验方面仍有充足提升空间,特别是在嘈杂环境下提升语音清晰度,同时保持语音自然逼真度。
例如,用户在拥挤的商业街区行走时,周围环境中可能充斥着汽车喇叭、发动机轰鸣、建筑施工噪声、嘈杂人群噪声、脚步声甚至是风噪等,此时用手机进行语音通话时,传统技术难以提供清晰的语音通信效果。
此外,制造商也在为新兴的平板电脑等增加视频通话功能。
在利用这些移动/便携设备用于电话会议时,周围环境中同样可能包括多种噪声,如办公室嘈杂人声、周围谈话声、电脑噪声、笔划噪声及玻璃器皿碰击声等,要提供清晰的通话效果同样不易。
双麦克技术的优缺点 2014-6-23
6.不同降噪技术比较
噪声消减技术 降噪麦克风 降噪方法 • 要求定向mic, 双方向拾音 • 拾取某一方向 的任何声音 • 抑制侧向任何 声音 模拟电路降噪 • 直接处理来自 Mic的模拟信号 • Mic的物理位置 对效果有较大 影响 • 模拟降噪只适 用于低噪声环 境 一般 有限制 一般 数字电路降噪 • 模拟电信号数 字化 • 通过数字处理 器以算法处理 数字信号 • 重组处理后的 数字信号,合 成改进后的语 音信号 低 灵活 优越
8.双麦克降噪的测试
软件测试 软件测试主要关注消噪效果,通过实际使 用来测试双mic消噪是否起到消噪作用。 1)分别在嘈杂的和极度安静的环境中进行 实地场测,对比两者的通话的效果,在嘈杂的环 境中接收方是否能清晰的听到对方的说话声音, 环境噪音是否被有效抑制。在极度安静的环境中 接收方是否能清晰的听到对方的说话声音,正常 通话语音是否被抑制,当做噪声消除。
声学设计复杂度 功能灵活度 降噪效果
点 双mic降噪技术可以有效的抑制非稳态的噪 声,在嘈杂的环境下通话仍然能让对方听到清晰 的语音信号。 缺点 对手机的结构设计要求比较高,对物料的 一致性要求比较高,成本也比较高。
双mic消噪技术,目前在处理上行链路(即主 动降噪,对方受益的那种)的技术是比较成熟的, 效果也是比较明显的,在数学算法的支持下,可以 有效的抑制环境噪声。如果算法不好,会导致在安 静的环境下,正常的语音输出也会被当做噪声抵消, 从而出现通话声音小的情况。如果mic的一致性不一 致,会导致拾音效果受到影响,也会出现通话声音 小的情况。同样的如果结构上没有满足双mic消噪的 基本要求,正常的通话声音也会被当成噪声消除, 出现通话声音小的现象。
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一种双麦克风自适应语音降噪算法研究与实现
一种双麦克风自适应语音降噪算法研究与实现北京大学硕?论文龋枉自目版权声明任何收存和保管奉论文各种版本的单位和个人,未经本论文作者同意,不得将本论文转借他人,亦不得随意复制、抄录、拍照或以任何方式传播。
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北京大学硕士论文摘要在现代社会中,语音信号处理(如语音增强、语音识别、语音编码、语音压缩、语音台成等)广泛应用在远程通信、车载电话、视频会议、办公自动化、人工智能系统等众多领域。
由于传声器在拾取语音信号时不可避免地受到环境噪声、混响和其他说话人语音的影响,接收到的语音信号往往己被污染,因此消除语音中的噪声,以实现语音增强是语音技术的一个关键问题,多年来已经提出了大量的算法。
双麦克风阵列具有尺寸小,装备灵活,可实现自适应噪声消除算法等优势,将在车载语音导航系统、机器人语音识别、视频会议及助听设各等场合获得广泛应用。
本论文开展基于双麦克风阵列和自适应噪声消除(,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,:,,,)结构的语音降噪算法研究,完成的主要工作包括: ,)阅读了双麦克风,,,语音降噪技术国内外文献,较为全面地分析和研究了现有基于双通道麦克风阵列的,,,语音降噪技术,完成了相关技术文献综述。
,)研究了基于取麦克风的,,,语音降噪方法,详细分析了,,,语音降噪的基本理论和算法实现,开展了基于,,机的,,,,,,算法仿真,验证了,,,语音降噪方法的有效性。
,)分析了基于玻麦克风,,,语音降噪方法在存在串话条件下的局限性,基于双麦克风串话信号模型,开展基于双自适应滤波器的,,,噪声消除架构 (,,,—,,,)的语音降噪方法研究,推导了相应的自适应算法,利用基于,;机的,,,,,,仿真实验,验证了基于双麦克风,,,,,,,语音降噪方法的有效性。
,)针对基于双麦克风,,,—,,,语音降噪方法在混响和串话同时存在的情况下性能不佳的问题,采用级联,(滤波器和自适应滤波器的自适应噪声消除架构 (,,,,,—,,,)实现语音降噪和去混响。
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双麦降噪技术及其解决方案详解
摘要:该文解析了双麦克风降噪的原理,介绍了典型芯片BelaSigna R261的特性,并给出了具体降噪的解决方案及设计中的注意事项。
关键词:双麦降噪技术解决方案
近两年,关注手机的朋友们肯定经常听说一个名词“双麦降噪”,尤其是这种技术被iPhone手机所使用后,几乎就成了各大品牌旗舰手机的标配,愈发深入人心,甚至一些千元级的热门手机也纷纷采用了这种技术。
那么双麦降噪到底是什么含义呢?
1 双麦降噪的原理
顾名思义:双麦就是两个麦克风,让手机安装两个麦克风,再通过技术处理,将外界的噪声消除,从而使听筒声音非常干净。
这种设计也是来自于“声波叠加互抵”的原理,由于声音的传播是通过介质的振动来实现的,波与波之间的波形如果呈反相,则在理论条件下会抵消。
图1所示是手机双麦降噪的原理示意图(绿色箭头表示通话的语音,红色箭头表示环境噪声)。
手机设有A、B两个性能相同的麦克风,其中A是主话筒,位于靠近手机面板下方,主要用于拾取通话的语音。
话筒B是背景声拾音话筒,它通常安装在手机话筒背面的上方,并且远离A话筒,两个话筒在内部有主板隔离。
当正常语音通话时,嘴巴靠近话筒A,它产生较大的音频信号Va,与此同时,话筒B也会得到一些语音信号Vb,但它要比Va小得多。
这两个信号输入话筒处理器,经过差分放大器处理,也就是把两路信号相减后再放大,于是得到的信号是Vm=Va-Vb。
由于环境中的背景噪声相对话音信号来说都是远离手机的,所以到达手机的两个话筒时强度几乎是一样的,也就是Va≈Vb,于是对于背景噪声,两个话筒虽然是都拾取了,但Vm=Va-Vb≈0,从而放大器输出几乎为0。
由此可见,这样的设计可以有效地抵御手机周边的环境噪声干扰,大大提高正常通话的清晰度。
2 芯片选择
市场上的应用双麦降噪技术的芯片有很多,本文介绍安森美半导体公司推出的基于数字电路降噪技术的高性能语音捕获系统级芯片(SoC)BelaSigna R261。
该芯片就是采用双麦降噪技术设计的,能够提供优异的噪声消减效果,采用5.3mm2 WLCSP封装(包括26球和30球两种版本),占用的电路板空间很小,如图二所示。
此外,该芯片能耗极低,在使用3.3V电压时的电流消耗仅为15mA。
(见图2)
BelaSigna R261内部集成了数字信号处理器(DSP)、稳压器、锁相环(PLL)、电平转换器及ROM存储器。
其内部结构如图3所示。
BelaSigna R261采用了双麦克风实时自适应噪声消减算法,针对不同的应用环境和设备,可以提供两种基本模式:远离拾音模式(算法模式0)和近距离拾音模式(算法模式1)。
算法模式0针对远距离拾音而优化,可以拾取达6米远的语音,同时抑制噪声,并支持360度全方位拾音。
在这种模式下,即使没有对准麦克风讲话,甚至是远离麦克风,都能得到极佳的语音清晰度。
算法模式1针对近距离拾音而优化,这时嘴巴离麦克风极近(距离小于5厘米),同样可以有效抑制各种环境噪声。
3 具体应用
BelaSigna R261是完整的系统级芯片解决方案,他能为便携式电脑、平板电脑、手机和其它手提音频设备提供双麦克风的降低噪音、提高语音清晰度整套方案,并且和各种CODEC、基带芯片和麦克风兼容,不需要校准。
如图四所示即是其一种典型应用的设计框图。
另外,由于BelaSigna R261同时支持数字及模拟信号处理,在设计电路时要注意:一是数字信号要远离模拟信号走线;二是输入线路与输出线路尽量隔离;三是模拟地和数字地应当通过单个点(即星形连接点)连接在一起,并且连接点应当位于电源稳压器输出端电容的接地端。
(见图4)
参考文献
[1] 通话不再靠吼!一漫谈手机话音增强技术[J].电脑报,2013(16).
[2] 朱琦.单麦克风和双麦克风语音增强系统的研究[M].电讯技术,1996-06.
[3] doIphin:R261降噪音频应用电路,/diagram/circuit/cid/30/cirid/42923.。