專利名稱：去除麥克風噪聲的方法和支持該方法的便攜式終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種麥克風功能。更具體地講，本發明涉及一種提供高質量音頻信號的方法和支持該方法的便攜式終端。
背景技術：
通過快速的技術發展，便攜式終端具有各種功能，諸如視頻通話功能、電子管理器功能、文檔功能、電子郵件功能和互聯網功能以及簡單的語音 通話和短消息服務(SMS)傳輸功能。便攜式終端基本上支持語音收集功能、音頻輸出功能和屏幕顯示功能以支持通話功能。現有技術的便攜式終端包括用于支持通話功能的通信模塊，并基于通信模塊所工作的恒定頻帶執行信號發送/接收。然而，通信模塊所工作的恒定頻帶的信號發送/接收操作可能對其它部件具有電子影響。更具體地講，恒定頻帶的頻率影響麥克風。也就是說，現有技術的便攜式終端具有這樣的問題恒定頻帶的頻率信號在通話功能操作期間干擾麥克風信號。結果，因為恒定頻帶的頻率信號以噪聲的形式被引入到由麥克風收集的信號中，所以音頻信號的質量減小到小于或等于參考值的值。因此，現有技術的便攜式終端的用戶由于通話質量的惡化而難以執行語音通話。因此，需要一種用于去除麥克風信號中所包括的噪聲的設備和方法。
發明內容
本發明的各方面在于解決至少上述問題和/或缺點并提供至少以下描述的優點。因此，本發明的一方面在于提供一種去除麥克風信號中所包括的噪聲的方法和一種支持該方法的便攜式終端。本發明的另一方面在于提供一種可通過去除麥克風信號中所包括的噪聲提高通話質量的去除麥克風噪聲的方法和一種支持該方法的便攜式終端。根據本發明的一方面，提供了一種支持麥克風噪聲的去除的便攜式終端。該便攜式終端包括麥克風，用于收集音頻信號；控制器，用于處理由麥克風收集的音頻信號；麥克風信號線，用于把由麥克風收集的麥克風信號傳送給控制器；和噪聲收集電路，布置在麥克風信號線的相鄰區域，用于收集與在麥克風信號線中引起的噪聲相似的噪聲信號并把該噪聲信號提供給控制器，其中，控制器以這種方式進行控制，即基于由噪聲收集電路收集的噪聲信號去除在麥克風信號線中引起的噪聲。根據本發明的另一方面，提供了一種去除麥克風噪聲的方法。該方法包括通過連接到麥克風的麥克風信號線收集麥克風信號；收集在噪聲收集電路中引起的噪聲信號，噪聲收集電路布置在位于麥克風和控制器之間的麥克風信號線的相鄰區域；使用噪聲信號產生用于去除麥克風信號中所包括的噪聲的補償信號；以及利用補償信號去除麥克風信號中所包括的噪聲。通過下面結合附圖進行的公開了本發明的示例性實施例的詳細描述，對于本領域技術人員而言，本發明的其它方面、優點和顯著特征將會變得清楚。
通過下面結合附圖進行的描述，本發明的特定示例性實施例的以上和其它方面、特征和優點將會變得更加清楚，其中圖I是示出根據本發明示例性實施例的去除麥克風噪聲的方法的流程圖；圖2是示出根據本發明示例性實施例的便攜式終端的結構的框圖；圖3是示出根據本發明第一示例性實施例的控制器的結構的框圖；
圖4是示出根據本發明示例性實施例的用于去除麥克風噪聲的控制器的結構的框圖；圖5是示出根據本發明第二示例性實施例的控制器的結構的框圖；圖6是示出根據本發明示例性實施例的測量在噪聲收集電路中引起的噪聲的結果的曲線圖；圖7是示出根據本發明示例性實施例的測量在麥克風信號線中引起的噪聲的結果的曲線圖；圖8是根據本發明示例性實施例的在噪聲收集電路中引起的噪聲的記錄的波形圖；圖9是根據本發明示例性實施例的在麥克風信號線中引起的噪聲的記錄的波形圖；圖10是示出根據本發明示例性實施例的使與噪聲收集電路關聯的記錄的噪聲標準化的結果的示圖；圖11是示出根據本發明示例性實施例的使與麥克風信號線關聯的記錄的噪聲標準化的結果的示圖；圖12是示出根據本發明示例性實施例的用于產生補償信號的縮放信號的波形圖；圖13是示出根據本發明示例性實施例的用于產生補償信號的縮放信號的反轉的信號的波形圖；圖14是示出根據本發明示例性實施例的通過麥克風信號和補償信號之和實現的噪聲去除的不圖；和圖15是根據本發明示例性實施例的去除了噪聲的信號和原始信號的譜分析結果。在全部附圖中，應該注意的是，相似的標號用于描述相同或相似的元件、特征和結構。
具體實施例方式提供下面參照附圖進行的描述以幫助對如權利要求及其等同物所定義的本發明的示例性實施例的全面理解。它包括各種特定細節以幫助這種理解，但這些特定細節應該被視為僅是示例性的。因此，本領域普通技術人員將會意識到，在不脫離本發明的范圍和精神的情況下，能夠做出這里描述的實施例的各種變化和修改。另外，為了清楚和簡潔，可省略公知功能和構造的描述。在下面的描述和權利要求中使用的術語和詞語不限于文獻含義，而是僅由發明人用來實現本發明的清楚而一致的理解。因此，對于本領域技術人員而言清楚的是，提供下面的本發明的示例性實施例的描述僅用于說明目的，而非用于限制如所附權利要求及其等同物所定義的本發明的目的。應該理解，單數形式包括復數所指對象，除非上下文清楚地另外規定。因此，例如，對“部件表面”的提及包括對一個或多個這種表面的提及。圖I是示出根據本發明示例性實施例的去除麥克風噪聲的方法的流程圖。參照圖1，便攜式終端的控制器在步驟101控制提供給使用從電源提供的功率的便攜式終端的各構造的功率，并基于提供的功率支持便攜式終端的各構造的操作。·控制器可在步驟103確定是否產生了用于激活通信功能的信號。當未產生用于激活通信功能的信號時，控制器可在步驟105執行與輸入信號對應的用戶功能。例如，控制器可支持與輸入信號對應的文件搜索功能、文件播放功能、廣播接收功能、消息創建功能等。相反地，當在步驟103產生了用于激活通信功能的信號時，控制器可激活并控制射頻(RF)通信單元以與另一終端形成用于支持通話功能的通信信道。這里，RF通信單元可通過時分多址(TDMA)方案的通信模塊構成。在TDMA方案的情況下，在具有恒定頻率(例如，217MHz)的時間段的信號的發送期間發生電壓降落。這種電壓降落可在與RF通信單元相鄰的便攜式終端的內部電路中起到噪聲的作用。更具體地講，當麥克風信號線布置為與電力線相鄰時，電壓降落起到顯著的噪聲的作用。結果，當TDMA方案的通信模塊被激活以發送信號時，發射的信號影響相鄰的麥克風信號線的接地端子或信號線自身從而引起干擾。對于每個發送/接收的頻帶、對于麥克風的信號線的每個布置位置以及根據信號發送電平，可不同地發生由TDMA通信模塊引起的干擾。同時，當形成通信信道時，控制器可以以這種方式進行控制，即麥克風被激活以收集音頻信號并且揚聲器被激活以輸出接收的音頻信號。控制器在步驟107收集在麥克風信號線中引起的噪聲。為此，便攜式終端包括位于連接在麥克風和控制器之間的麥克風信號線的相鄰區域的噪聲收集電路。噪聲收集電路布置在與麥克風信號線相鄰的區域，并收集與在麥克風信號線中引起的噪聲相似的噪聲。因此，控制器可通過噪聲收集電路收集與在麥克風信號線中引起的噪聲相同或相似的噪聲。控制器可在步驟109控制產生與收集的噪聲信號對應的補償信號。例如，控制器可產生相位與收集的噪聲的相位相反的補償信號或者相位與收集的噪聲的相位相反并具有與收集的噪聲或麥克風信號的恒定部分的尺度相似的尺度的補償信號。控制器可產生能夠去除收集的噪聲信號的預定模式的補償信號。當產生補償信號時，控制器可在步驟111使用產生的補償信號去除噪聲。例如，控制器可以將具有相反的相位的補償信號與噪聲組合以去除噪聲。為此，控制器可包括補償器，補償器產生具有與收集的噪聲信號的相位相反的相位的補償信號并將補償信號與噪聲組合。控制器可使用預定模式的補償信號去除噪聲的一部分。為此，控制器可包括產生用于去除噪聲信號的補償信號或預定模式的補償信號的信號處理器以執行用于去除噪聲信號的信號處理。同時，控制器可進行控制，從而處理去除了噪聲的麥克風信號并且通過RF通信單元把處理的麥克風信號發送給另一便攜式終端。控制器在步驟113確定是否產生了用于結束通話功能的信號。當未產生結束信號時，流程返回到步驟107，并且可重復前面的過程。或者，如果產生了結束信號，則控制器返回到普通功能。通過前面的重復的過程，控制器可實時地產生與在麥克風中引起的噪聲對應的補償信號，并使用產生的補償信號合適地去除噪聲。或者，如果在步驟113確定產生了結束信號，則控制器返回到待機或其它功能。如上所示，通過有效地去除在RF通信單元的操作期間發生的麥克風噪聲去除麥克風噪聲的示例性方法可提高便 攜式終端的聲音質量。前面的示例性實施例已經示出了用于去除麥克風噪聲的方法。以下，將參照附圖描述用于去除麥克風噪聲的便攜式終端的示例性結構。圖2是示出根據本發明示例性實施例的便攜式終端的結構的框圖。圖3是示出根據本發明第一示例性實施例的控制器的結構的框圖。參照圖2，便攜式終端100可包括RF通信單元110、輸入單元120、麥克風MIC、揚聲器SPK、噪聲收集電路131、顯示單元140、存儲器150和控制器160。便攜式終端100使用布置在與麥克風相鄰的區域的噪聲收集電路131收集與在麥克風中引起的噪聲相似或相同的噪聲，并產生與收集的噪聲對應的補償信號。便攜式終端100可使用產生的補償信號消除在麥克風中引起的噪聲，處理去除了噪聲的音頻信號，并通過RF通信單元110把處理的音頻信號發送給另一終端。因此，便攜式終端100可有效地去除根據RF通信單元110的操作發生的在麥克風中引起的噪聲以提高音頻質量。以下，將描述麥克風噪聲去除過程中的示例性操作和由便攜式終端的各結構元件執行的本發明的基本操作。RF通信單元110通過網絡裝置與另一終端形成通信信道。可利用根據各種通信方案中的至少一種方案的通信模塊構成RF通信單元110以利用網絡裝置形成通信信道。例如，RF通信單元110可通過支持諸如寬帶碼分多址(WCDMA)和正交頻分多址(OFDMA)方案的各種通信方案的各種通信模塊中的至少一種通信模塊以及支持諸如碼分多址(CDMA)和全球移動通信系統(GSM)的通信方案的通信模塊構成。更具體地講，RF通信單元110可通過支持時分多址(TDMA)通信方案的通信模塊構成。當通信功能被激活時，RF通信單元110可以被激活，與另一終端形成通信信道，把由麥克風收集的音頻信號發送給另一終端，并把從另一終端提供的音頻信號傳送給控制器160。更具體地講，當RF通信單元110被激活以支持通話功能時，麥克風和揚聲器可以被自動激活。輸入單元120可根據用戶請求產生用于激活RF通信單元110的輸入信號、用于設置麥克風噪聲消除模式的輸入信號和用于結束基于RF通信單元110的功能的輸入信號。輸入單元120可根據用戶的控制產生前述輸入信號并把該輸入信號傳送給控制器160。這里，當便攜式終端100被制造為具有全觸摸屏時，輸入單元120可通過側鍵或單獨的熱鍵構成，或者由顯示在便攜式終端100的觸摸屏上的鍵映射替代。輸入單元120可包括用于接收數字或字符信息的輸入以及用于設置各種功能的多個輸入鍵和功能鍵。功能鍵可包括箭頭鍵、側鍵和設置用于執行特定功能的熱鍵。揚聲器輸出在便攜式終端100的功能操作過程期間產生的各種音頻信號。當RF通信單元110被激活以支持通話功能時，揚聲器可輸出發送/接收的音頻信號。
麥克風可根據對便攜式終端100的音頻信號收集功能的請求而被激活，可收集周圍的音頻信號，并且可把收集的音頻信號傳送給控制器160。更具體地講，當RF通信單元110被激活時，麥克風可在控制器160的控制下被激活以收集用戶的語音信號。麥克風可以被制造為模塊并布置在便攜式終端100。另外，為了操作布置的麥克風，麥克風信號線132布置在麥克風和控制器160之間。麥克風信號線132把麥克風連接到控制器160，并且可以根據便攜式終端100的設計形式或設計者的設計意圖而在長度、厚度和布置位置方面改變。可以以如圖3中所示的形式提供麥克風信號線132。如果具有正電極端子P和負電極端子N的麥克風布置在便攜式終端100的一側，則控制器160的第一麥克風輸入端子MIC_P和第二麥克風輸入端子MIC_N(P電極端子P和N電極端子N)與麥克風信號線Ml和M2連接。在這種情況下，麥克風信號線Ml和M2包括連接第一麥克風輸入端子MIC_P與P電極端子P的第一麥克風信號線Ml和連接第二麥克風輸入端子MIC_N與N電極端子N的第二麥克風輸入端子M2，第二麥克風信號線M2與第一麥克風信號線Ml分隔開預定距離。這里，在RF通信單元110被激活的同時，可能在麥克風信號線Ml和M2中引起來自RF通信單元110的噪聲。
噪聲收集電路131布置在與麥克風信號線Ml和M2以及麥克風相鄰的區域，并收集與在麥克風信號線Ml和M2中弓丨起的噪聲信號相似或相同的噪聲信號。噪聲收集電路131可布置在與麥克風信號線Ml和M2相鄰的區域，并且可通過具有與麥克風的阻抗相似的阻抗的元件構成。也就是說，如圖3中所示，噪聲收集電路131可包括噪聲收集信號線L，布置為平行于麥克風信號線Ml和M2 ;和電阻器R，連接到噪聲收集信號線LI的末端。這里，電阻器R的大小可對應于麥克風的物理特性，即與其阻抗相似的特性。另外，噪聲收集信號線L可具有與麥克風信號線Ml和M2的長度和厚度相似的長度和厚度。更具體地講，噪聲收集信號線L可布置在第一麥克風信號線Ml和第二麥克風信號線M2之間。在示例性實現方式中，噪聲收集信號線L可布置在第一麥克風信號線Ml和第二麥克風信號線M2之間的間隔中心。因此，可以在噪聲收集信號線L中引起與在第一麥克風信號線Ml和第二麥克風信號線M2中引起的RF通信單元110的噪聲相同或相似的噪聲。在噪聲收集電路131中引起的噪聲可通過控制器160的噪聲輸入端子MIC_N0被提供給控制器160。顯示單元140顯示由用戶輸入的信息或者提供給用戶的信息以及便攜式終端100的各種菜單。也就是說，顯示單元140可根據便攜式終端100的使用提供各種屏幕，例如空閑屏幕、菜單屏幕、消息創建屏幕、通話屏幕、便攜式終端關機屏幕、便攜式終端啟動屏幕等。顯示單元140可以以平板顯示器(諸如，液晶顯示器(LCD)或有機發光二極管(OLED))的形式構成。可根據制造形式通過包括顯示面板和觸摸面板的結構制造顯示單元140。同時，顯示單元可輸出關于麥克風噪聲去除模式的設置的顯示。例如，在設置麥克風噪聲去除模式以使得當激活特定用戶功能時激活RF通信單元110的情況下，顯示單元140可根據麥克風噪聲去除模式的設置在屏幕的一側輸出用于設置麥克風噪聲去除模式的圖標或指示符。可根據麥克風噪聲去除模式的失效的指令從屏幕去除用于設置麥克風噪聲去除模式的圖標或指示符。存儲器150存儲將要在顯示單元140輸出的屏幕圖像以及功能操作所需的應用程序。另外，當顯示單元140通過觸摸屏構成時，存儲器150可存儲鍵映射或菜單映射和用于操作觸摸屏的觸摸鎖定部分釋放區域。這里，鍵映射或菜單映射可具有各種形式中的任何形式。也就是說，鍵映射可具有鍵盤映射、3 X 4鍵映射、QWERTY鍵映射或者用于控制當前激活的應用程序的操作的控制鍵映射。另外，菜單映射可變為用于控制當前激活的應用程序的操作的菜單映射。存儲器150可主要包括程序區域和數據區域。程序區域可存儲用于啟動便攜式終端100以及用于操作前述結構元件的操作系統(OS)和用于支持各種用戶功能(例如，用于支持便攜式終端100的通話功能的用戶功能、用于訪問互聯網服務器的網絡瀏覽器、用于播放源聲音的MP3用戶功能、用于播放照片的圖像輸出功能、運動圖像播放功能等)的應用程序。更具體地講，程序區域可存儲用于操作基于RF通信單元110的通話功能的程序。當操作通話功能時，程序區域可存儲為了去除麥克風噪聲而選擇性地激活的麥克風噪聲去除程序。麥克風噪聲去除程序可包括麥克風噪聲收集程序、與麥克風噪聲對應的補償信號產生程序和用于利用補償信號去除噪聲的去除程序。麥克風噪聲收集程序是用于收集在噪聲收集電路131中引起的噪聲信號的程序，并且補償信號產生程序是用于產生能夠去除在麥克風信號中引起的噪聲信號的預定模式的補償信號、用于使收集的噪聲信號的相位反轉以及用于選擇性地校正尺度以產生補償信號
的程序。去除程序可變為這樣的程序在具有噪聲信號的麥克風信號中提供相位反轉的補償信號以去除麥克風信號的噪聲分量，或者把預定模式的補償信號提供給麥克風信號以去除噪聲信號的預定部分。這里，當用于去除麥克風噪聲的構造通過硬件構成時，可省略麥克風噪聲去除程序。以下將更詳細地對此進行描述。數據區域存儲根據便攜式終端100的使用產生的數據。數據區域可存儲電話簿數據以及根據小工具(widget)功能的至少一個圖標和各種內容。更具體地講，數據區域可臨時存儲由麥克風噪聲去除程序產生的補償信號，并且可以在用于去除噪聲的過程中提供存儲的補償信號。控制器160控制提供給各元件的功率以執行各元件的初始化過程。另外，控制器160可控制便攜式終端100的各結構元件，從而執行用于去除麥克風噪聲的過程。更詳細地講，如果產生來自輸入單元120或觸摸屏功能的顯示單元140的用于執行通話功能的輸入信號，則控制器160可基于用于支持通話功能的RF通信單元110控制通信信道的形成。同時，控制器160可控制用于收集音頻信號的麥克風被激活。在這種情況下，控制器160可在恒定條件(例如，當RF通信單元110被激活時或者默認)控制用于從由將要激活的麥克風收集的音頻信號去除噪聲信號的麥克風噪聲去除模式。這里，當由前面布置的電路去除麥克風噪聲時，控制器160可在未設置麥克風噪聲去除模式的情況下默認去除由麥克風收集的音頻信號的噪聲。控制器160可從與麥克風相鄰地布置的噪聲收集電路131收集噪聲信號，并基于收集的噪聲信號產生用于去除麥克風信號中所包括的噪聲的補償信號。在這種情況下，控制器160可使由噪聲收集電路131收集的噪聲信號的相位反轉以產生補償信號。另外，控制器160可利用恒定比例執行由噪聲收集電路131收集的噪聲信號的縮放，并通過執行相位反轉產生補償信號。如上所示，控制器160可產生與噪聲信號對應的先前定義的恒定模式的補償信號。如果產生補償信號，則控制器160進行控制，從而產生的補償信號被應用于由麥克風收集的音頻信號以去除噪聲信號。另外，控制器160可處理去除了噪聲的音頻信號，并進行控制以使處理的結果通過RF通信單元110被發送給另一終端。
如前面所示，控制器160使用噪聲收集電路131收集與麥克風中的噪聲相似的噪聲，產生用于去除對應噪聲的補償信號，并基于補償信號去除在麥克風中引起的噪聲。另夕卜，控制器160可設置有用于處理補償信號的產生的信號處理器，并通過用于產生單獨的補償信號的元件布置去除麥克風噪聲。將參照附圖更詳細地對此進行解釋。圖4是示出根據本發明示例性實施例的用于去除麥克風噪聲的控制器的結構的框圖。參照圖4，控制器160包括信號處理器161。可構造具有上述結構的控制器160，從而由噪聲收集電路131收集的噪聲被提供給信號處理器161并且在麥克風信號線Ml和M2中引起的噪聲被傳送給信號處理器161。
信號處理器161基于從噪聲收集電路131提供的噪聲產生補償信號。在這個過程中，信號處理器161可利用恒定比例調整從噪聲收集電路131提供的噪聲的增益(例如，對噪聲進行縮放)并使相位反轉以產生補償信號。可以在對通過麥克風信號線Ml和M2提供的麥克風信號的恒定部分進行采樣之后使用采樣部分的信號幅度作為基準確定縮放比例，或者可以通過各種實驗利用恒定比例預先確定縮放比例。因為通信環境根據終端的位置和使用的形式在任何時間改變，所以可以按恒定周期或者實時地重復縮放應用。應用的縮放比例可以相同或者可以變化。另外，信號處理器161可在沒有單獨的縮放過程的情況下使接收的噪聲的相位反轉以產生補償信號。為此，可設置噪聲收集電路131以收集與在麥克風信號線Ml和M2中引起的噪聲相似的噪聲。另外，信號處理器161可從存儲器150讀出與由噪聲收集電路131收集的噪聲對應的多個補償信號采樣之中的一個補償信號，并使用讀取的補償信號作為當前收集的噪聲的補償信號。為了使用補償信號采樣，每次產生與從噪聲收集電路131提供的噪聲對應的補償信號時，信號處理器161可以把對應的補償信號存儲在存儲器150中作為補償信號采樣。如果噪聲信號被傳送給噪聲收集電路131，則信號處理器161可參照來自存儲器150的與噪聲信號對應的補償信號。如果提供了補償信號，則信號處理器161把補償信號應用于從麥克風信號線Ml和M2提供的麥克風信號以去除麥克風信號中所包括的噪聲信號。例如，信號處理器161使用加法器把補償信號與麥克風信號相加以去除麥克風信號的噪聲分量。可以按照一定形式處理去除了噪聲分量的麥克風信號以通過RF通信單元110把該麥克風信號發送給另一終端。如前面所示，根據本發明第一示例性實施例的用于去除麥克風噪聲的控制器160使用信號處理器161提供用于去除由噪聲收集電路131收集的噪聲的補償信號，并基于補償信號去除麥克風信號的噪聲分量以提高由麥克風收集的音頻信號的質量而不必布置單獨的電路。這里，信號處理器161可根據用戶請求設置麥克風噪聲去除模式，并且可以根據模式設置的存在或者減小功耗而不支持單獨的用于去除麥克風噪聲的去除功能。例如，當剩余電池容量小于預定值時，信號處理器161可自動把麥克風噪聲去除模式轉換為無效狀態以抑制功耗。另外，在剩余電池容量等于或大于所述預定值的情況下，信號處理器161可自動地或者根據用戶確認進行控制，從而自動地或者在彈出顯示之后根據用戶選擇激活麥克風噪聲去除模式。圖5是示出根據本發明第二示例性實施例的控制器的結構的框圖。參照圖5，控制器160可包括補償器163，連接到噪聲收集電路131和麥克風信號線Ml和M2 (顯示為132);和數字信號處理器(DSP) 161，連接到補償器163。這里，噪聲收集電路131布置在麥克風信號線Ml和M2的相鄰區域。可以以具有有著與麥克風信號線Ml和M2的厚度和長度相似的厚度和長度的信號線和有著與麥克風的阻抗相似的阻抗的電阻器的形式提供噪聲收集電路131。因為噪聲收集電路131布置在麥克風信號線Ml和M2的相鄰區域，所以可以以與噪聲收集電路131相同的方式引起在麥克風信號線Ml和M2中弓丨起的噪聲。在麥克風信號線Ml和M2中弓丨起的噪聲與由麥克風收集的音頻信號一起被提供給補償器163的第一輸入端子(+)。此外，在噪聲收集電路131中引起的噪聲被提供給補償器163的第二輸入端子(_)。補償器163具有第一輸入端子(+)和第二輸入端子(-)，對輸入到第一輸入端子(+)的信號和輸入到第二輸入端子(_)的信號求和，并把求和結果提供給信號處理器161。補償器163可以以OP-AMP (運算放大器)的形式實現，并且基準電壓可以根據設計者的意圖被提供給補償器163。更具體地講，補償器163使輸入到第二輸入端子(-)的輸入信號的相位反轉，并對反轉的信號和輸入到第一輸入端子(+)的信號求和。另外，補償器163可以把 輸入到第一輸入端子(+)的信號和輸入到第二輸入端子(_)的信號的反轉信號的求和結果傳送給信號處理器161。結果，補償器163可以使從噪聲收集電路131提供的信號的相位反轉，對反轉的信號和麥克風信號求和，并把求和結果提供給信號處理器161。因此，具有與在麥克風信號線Ml和M2中引起的噪聲信號的形式相似的形式的噪聲收集電路131的噪聲信號的相位被反轉，并且反轉的信號與麥克風信號求和以去除麥克風信號中所包括的噪聲。信號處理器161可以以能夠通過RF通信單元110發送給另一終端的形式處理從補償器163提供的信號。信號處理器161可以把處理信號結果傳送給RF通信單元110。如前面所示，在支持麥克風噪聲的去除的控制器160中，通過硬件提供補償器163，從而減小信號處理器161的負荷并且快速地補償噪聲，由此提高由麥克風收集的音頻信號的語音質量。在補償器163形式的用于去除麥克風噪聲的控制器160中，噪聲收集電路131可連接到補償器163，而不管存在設置單獨的麥克風噪聲去除模式以提供麥克風噪聲去除功能。圖6至圖15是示出根據本發明示例性實施例的基于便攜式終端的關于噪聲的去除的實驗結果的示圖。圖6是示出根據本發明示例性實施例的測量在噪聲收集電路中引起的噪聲的結果的曲線圖。圖7是示出根據本發明示例性實施例的測量在麥克風信號線中引起的噪聲的結果的曲線圖。參照圖6和7，在噪聲收集電路131中引起的TDMA噪聲為大約_58dB，并且在麥克風MIC中引起的噪聲為大約_47dB。圖8是根據本發明示例性實施例的在噪聲收集電路中引起的噪聲的記錄的波形圖。更具體地講，圖8示出用于比較波形的在噪聲收集電路131中引起的TDMA噪聲。圖9是根據本發明示例性實施例的在麥克風信號線中引起的噪聲的記錄的波形圖。更具體地講，圖9示出用于比較波形的在麥克風中引起的TDMA噪聲。圖10是示出根據本發明示例性實施例的使與噪聲收集電路關聯的記錄的噪聲標準化的結果的示圖。更具體地講，圖10是示出使與噪聲收集電路131相關的記錄的噪聲標準化的結果的示圖。圖11是示出根據本發明示例性實施例的使與麥克風信號線關聯的記錄的噪聲標準化的結果的示圖。更具體地講，圖11示出使與麥克風MIC相關的具有最大-OdB的記錄的噪聲標準化的結果的示圖。圖12是示出根據本發明示例性實施例的用于產生補償信號的縮放信號的波形圖。更具體地講，圖12是示出在噪聲收集電路131中引起的噪聲的原始形式和為了噪聲縮放而縮放至-IldB的部分區域。如所示出的，對噪聲的一部分縮放，從而較大地形成幅度的一部分。圖13是示出根據本發明示例性實施例的用于產生補償信號的縮放信號的反轉的信號的波形圖。更具體地講，圖13是示出在圖12中使對應信號反轉以應用-IldB的縮放信號的相反相位的補償信號的示圖。圖14是示出根據本發明示例性實施例的通過麥克風信號和補償信號之和實現的噪聲去除的示圖。更具體地講，圖14是示出對具有-IldB并具有反轉的相位的縮放的補償信號和麥克風信號求和以去除麥克風信號中所包括的噪聲的過程的示圖。如圖14中所示，可以理解，通過由補償信號定義的部分和麥克風信號之間的求和過程去除噪聲信號。圖15是根據本發明示例性實施例的去除了噪聲的信號和原始信號的譜分析結果。如圖15中所示，可以理解，與原始麥克風信號相比，去除了噪聲的麥克風信號的頻率特性改善。前述便攜式終端100可還包括各種另外的模塊。例如，當便攜式終端100是通信終 端時，它可包括未提及的結構元件，諸如用于近場通信的近場通信模塊、在便攜式終端100的有線通信方案或無線通信方案中交換數據的接口、與互聯網通信以執行互聯網功能的互聯網通信模塊、接收和廣播數字廣播的數字廣播模塊等。由于結構元件能夠根據數字裝置的集中趨勢而不同地改變，所以不能提供窮盡的列表。然而，便攜式終端100可包括與前述結構元件等同的結構元件。另外，便攜式終端100可由根據提供的形式的前述布置中的特定構造或另一結構替代。對于本領域技術人員而言，能夠容易地理解這一點。另外，根據本發明示例性實施例的便攜式終端100可包括用于通過使用麥克風收集音頻信號的任何種類的裝置。例如，便攜式終端100可包括信息通信裝置和多媒體裝置，諸如便攜式多媒體播放器(PMP)、數字廣播播放器、個人數字助手(PDA)、音樂播放器(例如，MP3播放器)、便攜式游戲終端、智能電話、筆記本計算機和手提式PC以及與各種通信系統對應的各種移動通信終端。如上所示，在根據本發明示例性實施例的去除麥克風噪聲的方法和支持該方法的便攜式終端中，可去除麥克風信號中所包括的噪聲以提供極好的通話質量。盡管已參照本發明的特定示例性實施例顯示并描述了本發明，但本領域技術人員將會理解，在不脫離如所附權利要求及其等同物所定義的本發明的精神和范圍的情況下，可以對其做出各種形式和細節上的改變。
權利要求
1.一種去除麥克風噪聲的方法，該方法包括 通過連接到麥克風的麥克風信號線收集麥克風信號； 收集在噪聲收集電路中引起的噪聲信號，噪聲收集電路布置在位于麥克風和控制器之間的麥克風信號線的相鄰區域； 使用噪聲信號產生用于去除麥克風信號中所包括的噪聲的補償信號；以及 利用補償信號去除麥克風信號中所包括的噪聲。
2.如權利要求I所述的方法，其中，補償信號的產生包括下述步驟之一 使噪聲信號的相位反轉以產生補償信號；以及 在以預定大小縮放噪聲信號之后使縮放的噪聲信號的相位反轉以產生補償信號。
3.如權利要求I所述的方法，其中，補償信號的產生包括 收集先前存儲的用于去除噪聲信號的預定模式的補償信號；以及 確定收集的預定模式的補償信號作為補償信號。
4.如權利要求I所述的方法，其中，噪聲的去除包括對具有反轉的相位的收集的噪聲信號的補償信號和麥克風信號求和以去除麥克風信號中所包括的噪聲。
5.如權利要求I所述的方法，其中，噪聲的去除包括 把收集的噪聲信號輸入到補償器的端子； 把麥克風信號輸入到補償器的另一端子；以及 對相位被反轉的輸入到補償器的噪聲信號和麥克風信號求和以去除噪聲信號的噪聲。
6.如權利要求I所述的方法，還包括 當在確定剩余電池容量之后剩余電池容量小于預設值時，使麥克風噪聲去除模式失效；以及 當在確定剩余電池容量之后剩余電池容量等于或大于預設值并且麥克風噪聲去除模式失效時，激活麥克風噪聲去除模式。
7.如權利要求I所述的方法，還包括 基于射頻通信單元形成通信信道；以及 當形成通話信道時，激活用于去除麥克風噪聲的麥克風噪聲去除模式。
8.一種支持麥克風噪聲的去除的便攜式終端,該終端包括 麥克風，用于收集音頻信號； 控制器，用于處理由麥克風收集的音頻信號； 麥克風信號線，用于把由麥克風收集的麥克風信號傳送給控制器；和噪聲收集電路，布置在麥克風信號線的相鄰區域，用于收集與在麥克風信號線中引起的噪聲相似的噪聲信號并把該噪聲信號提供給控制器， 其中，控制器以這種方式進行控制，即基于由噪聲收集電路收集的噪聲信號去除在麥克風信號線中引起的噪聲。
9.如權利要求8所述的便攜式終端，其中，所述麥克風信號線包括 第一麥克風信號線，把麥克風的P端子連接到控制器；和 第二麥克風信號線，把麥克風的N端子連接到控制器。
10.如權利要求9所述的便攜式終端，其中，所述噪聲收集電路包括 噪聲收集信號線，布置在第一麥克風信號線和第二麥克風信號線之間，并包括連接到控制器的端子；和 電阻器，連接到噪聲收集信號線的另一端子并具有與連接到麥克風信號線的麥克風的物理特性相似的物理特性。
11.如權利要求8所述的便攜式終端，其中，所述控制器包括信號處理器，用于基于收集的噪聲信號產生補償信號以及用于基于產生的補償信號去除麥克風信號中所包括的噪聲。
12.如權利要求11所述的便攜式終端，其中，所述信號處理器產生以下的至少一種補償信號 通過使噪聲信號的相位反轉產生的補償信號； 通過以預定大小縮放噪聲信號并使縮放的噪聲信號的相位反轉產生的補償信號；和 基于先前存儲的用于去除噪聲信號的預定模式的補償信號產生的補償信號。
13.如權利要求8所述的便攜式終端，其中，所述控制器進行控制以執行下述處理之 確定剩余電池容量，并進行控制，從而當剩余電池容量小于預設值時，使用于去除麥克風噪聲的去除模式失效；以及 確定剩余電池容量，并進行控制，從而當剩余電池容量等于或大于預設值并且去除麥克風噪聲的去除模式失效時，激活用于去除麥克風噪聲的去除模式。
14.如權利要求8所述的便攜式終端，還包括支持通信信道的形成的射頻通信單元， 其中，控制器進行控制，從而當形成通話信道時，激活用于去除麥克風噪聲的麥克風噪聲去除模式。
15.如權利要求8所述的便攜式終端，其中，所述控制器包括 補償器，包括第一輸入端子和第二輸入端子，麥克風信號輸入到第一輸入端子，并且收集的噪聲信號輸入到第二輸入端子，補償器用于使噪聲信號的相位反轉并且用于對輸入的麥克風信號和反轉的噪聲信號求和；和 信號處理器，用于處理補償器的輸出信號。
全文摘要
本發明提供了一種去除麥克風噪聲的方法和支持該方法的便攜式終端。支持麥克風噪聲的去除的便攜式終端包括麥克風，用于收集音頻信號；控制器，用于處理由麥克風收集的音頻信號；麥克風信號線，用于把由麥克風收集的麥克風信號傳送給控制器；和噪聲收集電路，布置在麥克風信號線的相鄰區域，用于收集與在麥克風信號線中引起的噪聲相似的噪聲信號并把該噪聲信號提供給控制器，其中，控制器以這種方式進行控制，即基于由噪聲收集電路收集的噪聲信號去除在麥克風信號線中引起的噪聲。
文檔編號G10L21/02GK102956235SQ20121029500
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月17日 優先權日2011年8月25日
發明者柳瞮 申請人:三星電子株式會社