手机是如何实现通话降噪的? 手机的降噪技术
phone 6的主麦克风
其具体原理如下图所示,绿色箭头表示通话时的语音,红色箭头代表背景噪音,A代表手机的主麦克风,B则表示降噪麦克风。需要注意的是,这两个麦克风必须保持一定的距离且在内部的主板上保持隔离,且主麦克风应当更靠近人说话的位置。当手机进行正常通话时,主麦克风A收集通话时的语音与背景噪声,以产生一个音量较大的信号Va。与此同时,降噪麦克风B也会收集到一个包含较小的通话语音和背景噪声,产生另一个音量信号Vb。将这两个信号输入降噪处理器,其输入端是个差分放大器,也就是把这两路信号收集的外界噪声相互抵消之后再放大,这样得到信号Vm。
iphone 6的降噪麦克风
在具体的叠加处理中,需要对语音进行采样、编码和压缩。不同的采样和编码方式会影响手机最终的通话声音质量,但是如果一味的追求音质会给降噪处理带来巨大的负担。对于环境中的背景噪音而言,由于音源远离手机麦克风,两个麦克风收集到的音量几乎是一样的,即V噪声a≈V噪声b,但是对于通话声音而言,两者相互抵消后得到的是一个相对较小的通话语音,进行放大后就可以还原原来的语音,即Vm=n×(Va-Vb)=n×(V噪声a-V噪声b+V语音a-V语音b)=n/q×V语音,其中,n代表差分放大倍数,q代表两路信号抵消后语音信号衰减倍数。
从以上分析可以看出,这种设计可以有效地减少手机周边的环境噪声干扰,大大提高正常通话的清晰度。但是凡事都具有两面性,双麦克风降噪技术虽然可以在一定程度上消除背景噪声,但是会增加手机成本,而且在设计出现问题时还会影响手机的正常通话。例如主麦克风与降噪麦克风距离太近,或降噪算法参数没有调好都可能导致手机通话时音量过小。这就需要手机生产厂商合理的设计麦克风的位置以及降噪的算法,这样,使用者才能得到更好的通话体验。