【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及音频数据处理领域，特别是涉及一种具有主动降噪功能的数字麦克风、电子终端及数字麦克风系统。
技术介绍
1、随着个人视频媒体蓬勃发展，高清音频的录制日益称为大众的刚需。而在具有主动降噪功能的音频设备中，麦克风的性能更是对设备主动降噪性能有直接的影响。数字麦克风凭借抗干扰能力强，身形小巧，高性能等特点成为主流的音频拾音设备，在降噪设备中，更是被优先选择。
2、现有技术中搭载数字麦克风的主动降噪系统采用以下几种常用的方案：
3、方案一中的数字麦克风外部连接如图1所示，在系统中由数字麦克风拾取噪声信号，并传到音频编解码器，由音频编解码器做基本的音频编解码处理，例如，将采样率，位宽匹配处理，并以算法需要的格式传输到主处理器。主处理器使用内置音频dsp或者使用主处理器的一个cpu核来运行降噪算法，进而产生反向噪声信号，再把反向噪声信号和下行音频码流混音，一起传送到音频编解码器。通过音频编解码器对数据进行相反的音频编解码处理、采样率或者位宽匹配处理，产生播放器输出所需的模拟电压信号，再通过播放器将模拟电压信号转成声音信号播放。
4、方案二中的数字麦克风外部连接如图2所示，在系统中由数字麦克风拾取噪声信号，传到音频编解码器，由音频编解码器做基本的音频编解码处理，例如，将采样率，位宽匹配处理，以算法需要的格式传输到外挂dsp芯片。dsp芯片专门运行降噪算法，进而产生反向噪声信号，再把反向噪声信号传送到音频编解码器。音频编解码器对数据进行相反的音频编解码处理、采样率或者位宽匹配处理，再将反向噪声信号与
5、方案三中的数字麦克风外部连接如图3所示，在系统中由麦克风拾取噪声信号，传到音频编解码器，由音频编解码器做基本的音频编解码处理，例如，将采样率，位宽匹配处理，以算法需要的格式传输到音频编解码器内置dsp核。dsp核专门运行降噪算法，产生反向噪声信号，音频编解码器对反向噪声信号进行相反的音频编解码处理、采样率或者位宽匹配处理，再将反向噪声信号与下行音频码流信号混音，产生播放器输出所需的模拟电压信号，再通过播放器将模拟电压信号转成声音信号播放。
6、方案四中的数字麦克风外部连接如图4所示，在系统中由麦克风拾取噪声信号，传到音频编解码器，音频编解码器内置硬化的算法代码，不需要dsp核，由音频编解码器做基本的音频编解码处理，例如，将采样率，位宽匹配处理，以算法需要的格式传输到硬化的算法代码，实时产生反向噪声信号，音频编解码器对反向噪声信号进行相反的音频编解码处理、采样率或者位宽匹配处理，再将反向噪声信号与下行音频码流信号混音，产生播放器输出所需的模拟电压信号，再通过播放器将模拟电压信号转成声音信号播放。
7、由此，现有的数字麦克风在系统中的位置仅作为声音的拾取传输作用，需要音频编解码器以及dsp专用芯片或者cpu/dsp核，这样的传统方案具有系统总体面积功耗成本较高、系统构架复杂度高、总体延时长等缺陷。具体到主动降噪算法，由于处理延时较长，往往会损失算法性能，主动降噪产生的反向噪声如果不能快速的反馈与噪声叠加，则不能很好的消除噪声，更差的情况可能导致反向噪声与噪声同相位，那么会进一步放大噪声，引起噪声与反向噪声的相位匹配度以及降噪性能降低，恶化了用户体验。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种具有主动降噪功能的数字麦克风，用于解决以上现有技术问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种具有主动降噪功能的数字麦克风，包括：声音信号处理模块，用于将从外部接收的声音信号转换为电压信号；模拟模块，连接所述声音信号处理模块，用于将电压信号转换为数字信号；主动降噪模块，连接所述模拟模块，用于基于主处理器发送的下行码流，对转换的数字信号进行反向噪声估计获得反向噪声信号；调制模块，连接所述主动降噪模块，用于将反向噪声信号进行数字调制处理，获得1比特数字码流；接口模块，连接所述调制模块以及主动降噪模块，用于将获得的1比特数字码流输出至所述主处理器与下行码流叠加运算并通过播放设备播放；还用于将主处理器发送的下行码流传输至所述主动降噪模块。
3、于本专利技术的一实施例中，所述主动降噪模块包括：第一处理子模块、反馈噪声估计子模块以及第二处理子模块；其中，所述第一处理子模块，用于对所述模拟模块输出的数字信号进行降采样滤波以及增益宽匹配处理，获得处理信号；所述反馈噪声估计子模块，连接所述第一处理子模块，用于基于反向噪声估计算法，根据主处理器发送的下行码流对所述处理信号进行的反向噪声估计获得反馈反向噪声信号；所述第二处理子模块，连接所述反馈噪声估计子模块，用于对获得的反馈反向噪声信号进行增益宽匹配以及升采样滤波处理，获得反向噪声信号。
4、于本专利技术的一实施例中，所述第一处理子模块包括：降采样滤波单元，用于对所述模拟模块输出的数字信号进行降采样以及低通滤波处理；第一增益宽匹配单元，连接所述降采样滤波单元，用于将所述降采样滤波单元输出的信号匹配为反向噪声估计算法所需的信号位宽，获得处理信号。
5、于本专利技术的一实施例中，所述反馈噪声估计子模块包括：下行音频补偿处理单元，用于接收由所述接口模块传输的来自主处理器的下行码流，并计算该下行码流被麦克风采集后的估计信号；混音单元，连接所述下行音频补偿处理单元，用于将所述第一增益宽匹配单元输出的处理信号与所述下行音频补偿处理单元输出的估计信号做差处理，输出残留噪声信号；反馈滤波处理单元，连接所述混音单元，用于根据所述混音单元输出的残留噪声信号通过滤波器产生反馈反向噪声信号；其中，所述反馈反向噪声信号的幅度与所述残留噪声信号一致，相位与所述残留噪声信号相反。
6、于本专利技术的一实施例中，所述第二处理子模块包括：第二增益宽匹配单元，用于将反馈滤波处理单元输出的反馈反向噪声信号匹配为调制模块所需的位宽；升采样滤波单元，连接所述第二增益宽匹配单元，用于对第二增益宽匹配单元输出的信号进行升采样以及滤波处理，获得反向噪声信号。
7、于本专利技术的一实施例中，所述下行音频补偿处理单元通过级联的多个采用预训练的滤波器系数的滤波器根据输入的下行码流获得下行码流被麦克风采集后的估计信号。
8、于本专利技术的一实施例中，所述反馈滤波处理单元通过级联的多个采用预训练的滤波器系数的滤波器产生反馈反向噪声信号。
9、于本专利技术的一实施例中，所述模拟模块用于对电压信号进行增益匹配，并将增益匹配后的信号利用sigma-delta调制方式进行模数转换处理获得数字信号。
10、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电子终端，包括：所述的具有主动降噪功能的数字麦克风。
11、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种数字麦克风系统，包括：其中，所述数字麦克风，用于接收来自所述播放设备的声音信号，并基于所述主处理器发送的下行码流对声音信号进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述主动降噪模块包括：第一处理子模块、反馈噪声估计子模块以及第二处理子模块；
3.根据权利要求2中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述第一处理子模块包括：
4.根据权利要求3中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述反馈噪声估计子模块包括：
5.根据权利要求4中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述第二处理子模块包括：
6.根据权利要求4中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述下行音频补偿处理单元通过级联的多个采用预训练的滤波器系数的滤波器根据输入的下行码流获得下行码流被麦克风采集后的估计信号。
7.根据权利要求4中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述反馈滤波处理单元通过级联的多个采用预训练的滤波器系数的滤波器产生反馈反向噪声信号。
8.根据权利要求1中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所
9.一种电子终端，其特征在于，所述电子终端包括：如权利要求1至8中任一项所述的具有主动降噪功能的数字麦克风。
10.一种数字麦克风系统，其特征在于，包括：如权利要求1至8中任一项所述的具有主动降噪功能的数字麦克风、主处理器以及播放设备；
...【技术特征摘要】
1.一种具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述主动降噪模块包括：第一处理子模块、反馈噪声估计子模块以及第二处理子模块；
3.根据权利要求2中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述第一处理子模块包括：
4.根据权利要求3中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述反馈噪声估计子模块包括：
5.根据权利要求4中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述第二处理子模块包括：
6.根据权利要求4中所述的具有主动降噪功能的数字麦克风，其特征在于，所述下行音频补偿处理单元通过级联的多个采用预训练的滤波器系数的滤波器根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜亮，
申请(专利权)人：瑶芯微电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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