可实现免提麦克风输入语音信号降噪的话机及降噪方法技术

本发明专利技术公开了一种可实现免提麦克风输入语音信号降噪的话机及降噪方法。本发明专利技术在话机需要采用免提模式通话而开启其免提麦克风的同时，还开启话机手柄的受话器，由于免提模式下的声源通常会远离话机，因而免提麦克风能够采集到话机近端噪声信号和远端语音信号，而具有明确指向性的话机手柄的受话器则基本上仅能够采集到话机近端的噪声信号、而无法采集到远端语音信号，从而无需增设任何硬件，即可利用受话器采集的近端噪声信号抵消免提麦克风采集的全部或部分近端噪声信号，进而在实现话机免提麦克风所输入语音信号的降噪的同时，还能够兼顾到话机的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及话机降噪技术，特别涉及一种可实现免提麦克风输入语音信号降噪的话机、以及一种话机免提麦克风输入语音信号的降噪方法。
技术介绍
例如IP话机等各类固定话机的麦克风(Microphone)通常对其近端的信号采集能力要强于对远端信号的采集能力。当使用话机手柄通话时，置于话机手柄的受话器(Handset Microphone)由于靠近声源、并具有明确的指向性(即指向声源)，因而受话器所采集到的近端的语音信号会较强，而其采集到的远端的噪声信号会被大幅削弱。但当使用免提模式通话时，置于话机机座的免提麦克风(HandfreeMicrophone) 通常会远离声源、且不具有明确的指向性，因而在话机所处环境的背景噪声较大的情况下， 免提麦克风除了能够采集到远端的语音信号之外，还会采集到较大幅度的近端噪声信号， 从而使语音信号的强度被大幅削弱，进而降低通话语音质量、影响通话对端的收听效果。为了解决话机在免提模式下的上述问题，现有技术中利用麦克风阵列增强免提模式下所采集的语音信号。例如，以120度的间隔角度设置3个免提麦克风，并通过对3个免提麦克风所采集的不同角度信号来消除噪声信号。然而，采用麦克风阵列的方式，虽然能够在一定程度上增强对免提模式下语音信号的降噪处理能力，但由此会导致话机的体积增大、硬件以及结构的设计复杂度增加，话机成本也会大幅上升。可见，现有技术无法同时兼顾话机免提麦克风所输入语音信号的降噪、以及话机的成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种可实现免提麦克风输入语音信号降噪的话机、以及一种话机免提麦克风输入语音信号的降噪方法，能够同时兼顾话机免提麦克风所输入语音信号的降噪、以及话机的成本。本专利技术提供的一种可实现免提麦克风输入语音信号降噪的话机，包括可在免提模式下开启的免提麦克风，其置于话机机座；可与免提麦克风同时开启的受话器，其置于话机手柄；处理器，其在免提模式下同时接收免提麦克风采集的远端语音信号和近端噪声信号、以及受话器采集的近端噪声信号；通过数字处理技术，利用受话器采集的近端噪声信号抵消免提麦克风采集的全部或部分近端噪声信号。该话机进一步通过第一控制器控制受话器与免提麦克风在话机进入免提模式时同步开启，或者，受话器持续开启状态、并进一步通过第二控制器在话机进入免提模式时控制受话器与处理器导通。话机机座的挂接底板下方进一步开设有空腔，该空腔的入口位于话机机座的侧壁、出口位于该挂机底板并对准所述受话器。所述空腔的入口远离、和/或背向置于话机机座的免提喇叭。所述挂接底板的上表面，在对应所述受话器的位置处进一步具有凸起，该凸起支撑话机手柄置有受话器的一端、使受话器与位于所述挂接底板的空腔出口之间保持预定的间隙。所述处理器包括第一模数转换单元、第一加窗处理单元、第一傅立叶变换单元、 功率放大单元、相位提取单元、第二模数转换单元、第二加窗处理单元、第二傅立叶变换单元、自适应滤波单元、频域分量运算单元、傅立叶逆变换单元、直流块滤波单元、回波消除单元、以及语音编码单元，其中，免提麦克风采集的远端语音信号和近端噪声信号依次经第一模数转换单元转换为数字信号、第一加窗处理单元的加窗处理、第一傅立叶变换单元转换为带噪语音频域分量、以及功率放大单元的功率放大处理后，输出至频域分量运算单元；受话器采集的近端噪声信号依次经第二模数转换单元转换为数字信号、第二加窗处理单元的加窗处理、第二傅立叶变换单元转换为近端噪声频域分量、以及自适应滤波单元的自适应滤波处理后，输出至频域分量运算单元；频域分量运算单元将功率放大处理后的带噪语音频域分量，减去自适应滤波处理后的近端噪声频域分量，并将得到的语音频域分量输出至傅立叶逆变换单元；傅立叶逆变换单元利用相位提取单元从第一傅立叶变换单元得到的带噪语音频域分量的相位，对语音频域分量进行傅立叶逆变换，傅立叶逆变换得到的语音信号依次经直流块滤波单元的滤波处理、回波消除单元的回波处理、以及语音编码单元的编码后向通话对端输出。本专利技术提供的一种话机免提麦克风输入语音信号的降噪方法，该降噪方法使话机的受话器与免提麦克风在免提模式下同时开启，并在免提模式下执行如下步骤接收免提麦克风采集的远端语音信号和近端噪声信号、以及受话器采集的近端噪声信号；通过数字处理技术，利用受话器采集的近端噪声信号抵消免提麦克风采集的全部或部分近端噪声信号。所述受话器与免提麦克风在话机进入免提模式时同步开启，或者，所述受话器在话机通电过程中持续开启状态。受话器采集的近端噪声信号，来自于话机机座的挂接底板下方的空腔，该空腔的入口位于话机机座的侧壁、出口位于该挂机底板并对准所述受话器。所述空腔的入口远离、和/或背向置于话机机座的免提喇叭。受话器采集的来自所述空腔的近端噪声信号，进一步经过空腔出口与受话器之间的预设间隙到达受话器。所述利用受话器采集的近端噪声信号抵消免提麦克风采集的全部或部分近端噪声信号包括步骤a，依次将免提麦克风采集的远端语音信号和近端噪声信号转换为数字信号、 进行加窗处理、经傅立叶变换为带噪语音频域分量、以及功率放大处理；与步骤a同步执行的步骤b，依次将受话器采集的近端噪声信号转换为数字信号、 进行加窗处理、经傅立叶变换为近端噪声频域分量、以及自适应滤波处理；步骤c，将步骤a中功率放大处理后的带噪语音频域分量，减去步骤b中自适应滤波处理后的近端噪声频域分量，并利用带噪语音频域分量的相位将得到的语音频域分量经傅立叶逆变换后得到语音信号，再将该语音信号依次经回波处理、以及编码后向通话对端输出。由上述技术方案可见，本专利技术在话机需要采用免提模式通话而开启其免提麦克风的同时，还开启话机手柄的受话器，由于免提模式下的声源通常会远离话机，因而免提麦克风能够采集到话机近端噪声信号和远端语音信号，而具有明确指向性的话机手柄的受话器则基本上仅能够采集到话机近端的噪声信号、而无法采集到远端语音信号，从而无需增设任何硬件，即可利用受话器采集的近端噪声信号抵消免提麦克风采集的全部或部分近端噪声信号，进而在实现话机免提麦克风所输入语音信号的降噪的同时，还能够兼顾到话机的成本。进一步地，本专利技术可以在话机机座的挂接底板下方开设一空腔，该空腔的入口话机机座的侧壁、出口位于该挂机底板并对准受话器，从而能够将话机近端的噪声信号更好地导入至受话器，进而能够更好地利用受话器的指向性，使受话器能够尽可能多地采集到话机近端的噪声信号，相应地，也就能够使免提麦克风采集的近端噪声信号被尽可能多的抵消；较佳地，设置空腔的入口远离、和/或背向置于话机机座的免提喇叭，从而能够使受话器尽可能少地采集到免提喇叭所传出的由通话对端回应的语音信号，以使受话器采集到的话机近端的噪声信号不受干扰、更为准确，进而使免提麦克风所采集到的近端噪声信号能够准确地被抵消，进而提高语音信号质量。再进一步地，本专利技术还可以设置话机手柄的受话器与位于挂接底板的空腔出口之间保持预定的间隙，从而使话机手柄受话器采集到的近端噪声信号更接近免提麦克风所采集到的近端噪声信号的声学模型，以使免提麦克风所采集到的近端噪声信号能够更为准确地被抵消，再进一步地提高语音信号质量。附图说明图1为本专利技术实施例中话机外形俯视方向的示意图；图加为本专利技术实施例中话机于受话器模式的工作原理示意图；图2b为本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种可实现免提麦克风输入语音信号降噪的话机，其特征在于，包括；可在免提模式下开启的免提麦克风，其置于话机机座；可与免提麦克风同时开启的受话器，其置于话机手柄；处理器，其在免提模式下同时接收免提麦克风采集的远端语音信号和近端噪声信号、以及受话器采集的近端噪声信号；通过数字处理技术，利用受话器采集的近端噪声信号抵消免提麦克风采集的全部或部分近端噪声信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯声威，马年磊，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86