專利名稱：可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及聲頻系統(tǒng)中用于消除麥克風(fēng)噪聲的電路，特別涉及一種可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路，將該電路應(yīng)用于車載電話系統(tǒng)后，可有效地抑制通話過程中的各種背景噪聲，提高通話質(zhì)量。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的車載電話系統(tǒng)通常采用GSM或CDMA技術(shù)，它可將移動(dòng)電話與汽車特別是家用或商用轎車完美結(jié)合，讓車中的人可隨時(shí)與外界保持電話連接；并且現(xiàn)有的車載電話系統(tǒng)中通常都采用免提通話的方式，讓使用者不必手持話筒或聽筒，從而保證在行車過程中也可以安全自由地交流。
由于車載電話系統(tǒng)自身的特殊環(huán)境，通話時(shí)汽車大都處于已發(fā)動(dòng)甚至行駛過程中，所以背景噪聲特別強(qiáng)，而且容易產(chǎn)生同源噪聲，因此，需要有特別的手段來(lái)消除噪聲以提高通話質(zhì)量?，F(xiàn)有技術(shù)的去除噪聲方案中，大多都是采用單一的噪聲源信號(hào)，并將接收到的有用信號(hào)與噪聲一起輸入去噪聲電路進(jìn)行處理，這種方式使得與物征信號(hào)相近噪聲信號(hào)難以被徹底消除，去噪聲效果不好。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有車載電話系統(tǒng)未能良好消除麥克風(fēng)輸入噪聲的問題，以提高車載電話系統(tǒng)的通話質(zhì)量。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路，包括麥克風(fēng)及相應(yīng)的放大電路，其中還包括反相電路和同相合成比例電路；所述麥克風(fēng)包括全向性麥克風(fēng)和指向性麥克風(fēng)；所述放大電路包括第一放大電路和第二放大電路；所述全向性麥克風(fēng)連接到所述反相電路的輸入端，所述指向性麥克風(fēng)連接到所述第一放大電路的輸入端，所述反相電路和第一放大電路的輸出端都連接到所述同相合成比例電路的輸入端，所述同相合成比例電路的輸出端連接到所述第二放大電路的輸入端。
本實(shí)用新型中，所述同相合成比例電路最好為一個(gè)加法器電路；另外，為了保證通話質(zhì)量，本實(shí)用新型中最好只設(shè)有一個(gè)指向性麥克風(fēng)，但可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)全向性麥克風(fēng)，所述各個(gè)全向性麥克風(fēng)可相互并聯(lián)。
本實(shí)用新型的中，指向性麥克風(fēng)主要接收通話聲音信號(hào)，其中的背景噪聲信號(hào)比較弱；而全向性麥克風(fēng)主要接收的是背景噪聲信號(hào)，其背景噪聲信號(hào)較強(qiáng)；當(dāng)指向性麥克風(fēng)輸入信號(hào)中的背景噪聲信被放大到與全向性麥克風(fēng)輸入信號(hào)相當(dāng)時(shí)，由于后者已被反相，所以經(jīng)同相合成比例電路進(jìn)行1∶1相加后，兩者的噪聲信號(hào)會(huì)相互抵消，從而可達(dá)到去除噪聲的目的。本實(shí)用新型的電路簡(jiǎn)單，但去除噪聲的效果非常明顯，可大大提高車載電話系統(tǒng)的通話質(zhì)量。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是本實(shí)用新型麥克風(fēng)輸入電路的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的電路圖；圖3a是圖2中U02的波形示意圖；圖3b是圖2中U0的波形示意圖；圖3c是圖2中U03的波形示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的麥克風(fēng)輸入電路中，全向性麥克風(fēng)可接收多個(gè)方向的聲音，其中包括背景噪聲及通話者的聲音，而且絕大部分為背景噪聲；相反，指向性麥克風(fēng)只接收預(yù)定方向范圍(甚至預(yù)定距離范圍內(nèi))的聲音，裝配時(shí)會(huì)將其設(shè)置為正對(duì)駕駛者，所以它接收到的主要是通話者的聲音，當(dāng)然，其中也有一小部分背景噪聲。關(guān)于全向性麥克風(fēng)和指向性麥克風(fēng)的特性，已是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知現(xiàn)有技術(shù)，所以此處不再詳述。
如圖1所示，其中，由反相電路對(duì)全向性麥克風(fēng)所輸入的信號(hào)進(jìn)行反相處理，其間只改變其相位，不會(huì)改變其幅值。同時(shí)，由第一放大電路對(duì)指向性麥克風(fēng)的輸入信號(hào)進(jìn)行放大處理，該步驟中會(huì)同時(shí)放大其輸入信號(hào)中的通話聲音信號(hào)和背景噪聲信號(hào)，其主要作用是將其中的背景噪聲信號(hào)放大到與全向性麥克風(fēng)輸入的信號(hào)相近；然后，將反相電路的輸出信號(hào)和第一放大電路的輸出信號(hào)送入同相合成比例電路進(jìn)行處理，以消除背景噪聲，本步驟中通常是將兩個(gè)輸入信號(hào)1∶1相加，由于指向性麥克風(fēng)所輸入的背景噪聲信號(hào)已被放大到與全向性麥克風(fēng)輸入的信號(hào)相近，且全向性麥克風(fēng)的輸入信號(hào)已被反相，所以兩個(gè)輸入信號(hào)相加后，正好將背景噪聲信號(hào)相互抵消，只剩下通話聲音信號(hào)，從而達(dá)到消除背景噪聲的目的；最后，由第二放大電路對(duì)去除噪聲后的信號(hào)進(jìn)行放大，并輸出到車載電路系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例如圖2所示。從圖中可以看出，運(yùn)算放大器A1與相應(yīng)的電阻R1、Rf1組成反相電路，其中Rf1＝R1；全向性麥克風(fēng)的輸入信號(hào)為Ui，通過反相電路處理后則有U0＝-Rf1/R1×Ui，由于Rf1＝R1，所以有U0＝-Ui，即信號(hào)的大小沒變但極性變?yōu)樵瓉?lái)的反方向，從而達(dá)到了反相目的。
指向性麥克風(fēng)的輸入信號(hào)U01輸入到由電容C2、C4、電阻R2、R3和三級(jí)管Q1組成的第一放大電路進(jìn)行放大處理，其輸出信號(hào)為U02，且U02＝β×U0(β為三極管Q1的放大系數(shù))；通過調(diào)整選擇適應(yīng)的放大系數(shù)β，可將U02中的背景噪聲信號(hào)放大到與反相電路的輸出信號(hào)U0的大小非常接近。
同相合成比例電路由運(yùn)算放大器A2及相應(yīng)的電阻R7、R8、R8、R10和R12組成，其中R10＝R7，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)加法器電路。反相電路的輸出信號(hào)U0和第一放大電路的輸出信號(hào)U02分別經(jīng)電阻R7、R10輸入，經(jīng)過運(yùn)算處理后有U03＝Rf2(U02/R10+U0/R7)；由于U02中的背景噪聲信號(hào)已被放大到與U0相近，且R10＝R7，所以對(duì)于背景噪聲部分，有U02/R10+U0/R7＝0，即有U03＝0。上述過程中只會(huì)發(fā)生背景噪聲信號(hào)的相互抵消，指向性麥克風(fēng)中所輸入的通話聲音信號(hào)并不受影響，理想情況下，背景噪聲信號(hào)在相互抵消后可以完全消除，而通話聲音信號(hào)則可正常輸入到車載電話系統(tǒng)中。
如圖3a、圖3b和圖3c所示分別為圖2中U02、U0和U03的波形示意圖。其中，圖3a所示為指向性麥克風(fēng)輸入的信號(hào)被放大后的情況，其中含有通話聲音波形為背景噪聲波形；圖3b所示為全向性麥克風(fēng)輸入的信號(hào)被反相后的情況，其中只含有背景噪聲波形；將圖3a和圖3b相加，即可得到圖3c所示的消除了背景噪聲的信號(hào)，所以最后輸出的信號(hào)主要為通話聲音信號(hào)，絕大部分背景噪聲可以被抑制掉，從而達(dá)到良好消除噪聲的目的。
另外，為了保證通話質(zhì)量，本實(shí)用新型中最好只設(shè)有一個(gè)指向性麥克風(fēng)，但可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)全向性麥克風(fēng)，所述各個(gè)全向性麥克風(fēng)可相互并聯(lián)。
權(quán)利要求1.一種可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路，包括麥克風(fēng)及相應(yīng)的放大電路，其特征在于，還包括反相電路和同相合成比例電路；所述麥克風(fēng)包括全向性麥克風(fēng)和指向性麥克風(fēng)；所述放大電路包括第一放大電路和第二放大電路；所述全向性麥克風(fēng)連接到所述反相電路的輸入端，所述指向性麥克風(fēng)連接到所述第一放大電路的輸入端，所述反相電路和第一放大電路的輸出端都連接到所述同相合成比例電路的輸入端，所述同相合成比例電路的輸出端連接到所述第二放大電路的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路，其特征在于，所述第一放大電路和第二放大電路中都采用NPN型三極管作為放大器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路，其特征在于，在所述第一放大電路中，三極管Q1的基極經(jīng)電容C2接所述指向性麥克風(fēng)，其基極還經(jīng)電阻R2接工作電源VCC；三極管Q1發(fā)射極接地，集電極經(jīng)電阻R3接工作電源VCC，并作為第一放大信號(hào)輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路，其特征在于，在所述第二放大電路中，三極管Q2的基極經(jīng)電容C6接所述同相合成比例電路的輸出端，其基極還經(jīng)電阻R5接工作電源VCC；三極管Q2發(fā)射極接地，集電極經(jīng)電阻R6接工作電源VCC，并作為第二放大信號(hào)輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路，其特征在于，所述同相合成比例電路是一個(gè)加法器電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路，其特征在于，其中僅設(shè)有一個(gè)指向性麥克風(fēng)，并設(shè)有一個(gè)或多個(gè)全向性麥克風(fēng)，所述各個(gè)全向性麥克風(fēng)相互并聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可去除噪聲的麥克風(fēng)輸入電路，為解決現(xiàn)有車載電話系統(tǒng)未能良好消除麥克風(fēng)輸入噪聲的問題，本實(shí)用新型的麥克風(fēng)輸入電路中包括全向性麥克風(fēng)、指向性麥克風(fēng)、反相電路、同相合成比例電路、以及第一、第二放大電路；其中，全向性麥克風(fēng)連接到反相電路的輸入端，指向性麥克風(fēng)連接到第一放大電路的輸入端，反相電路和第一放大電路的輸出端都連接到同相合成比例電路的輸入端，同相合成比例電路的輸出端連接到第二放大電路的輸入端。當(dāng)指向性麥克風(fēng)輸入信號(hào)中的背景噪聲信號(hào)被放大到與全向性麥克風(fēng)輸入信號(hào)相當(dāng)時(shí)，經(jīng)同相合成比例電路處理可達(dá)到去除噪聲的目的。本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單、去噪效果明顯、可大大提高車載電話系統(tǒng)的通話質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04M1/19GK2694649SQ200420044588
公開日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2004年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月5日
發(fā)明者徐德馨 申請(qǐng)人:輔升電子科技(深圳)有限公司