背景
在手机通话时,我们一般只希望对方只听到自己的声音,而周围的环境噪声不会被听到,因此存在降低环境噪声的需求
常见手机MIC布局
单个MIC(通常该MIC位于手机底部)
使用这种mic,基本上不能通过结构的方式实现降噪,唯一能干的是通过声纹识别拾取说话者的声音,或者使用主动降噪算法实现稳态噪声的消除。
双mic降噪
手机使用两组MIC,一组MIC位于手机底部,此组被定为成拾音mic。另一组放置于靠近耳朵端,此组被定义成降噪MIC。通过这两组mic数据的处理,实现双MIC降噪。
基本降噪算法
经典双mic降噪实现原理
对于远场信号,声音传递到两个mic的时间差可忽略不计。原因是,对于远场信号(发生源对于mic来说位置较远)来说,声音到达两个mic的时间差会非常小,此时可近似认为两个信号相位一致。而对于手机持有者来说,两个MIC的拾音幅度差异巨大(一个mic位于持有者嘴巴边上,一个mic位于耳朵边上),此时只要两个mic的拾音增益一致,信号处理时不对两个门mic拾到信号做增益处理,两路信号做其他任何运算,嘴巴边上的信号都可以完美覆盖耳朵边上mic的效果,耳朵边上mic所引入的效果最多是轻微混响。
经典双mic降噪实现
综上所述,基于双mic降噪的基本实现方法为:设置两路mic(一路拾音mic,位置为持有者嘴巴附近,一路为降噪mic,位置为靠近耳朵位置),两路mic的拾音灵敏度一致,此时仅对两路mic信号做减法运算,即可消除远端声音。
进一步的降噪实现
在实际操作中,终端用户或者方案商并不满足于仅仅降低远端噪声的需求,而是希望在近端存在噪声干扰的情况下, 也能较为清晰的听清持有者的声音。此时会引入各种稳态噪声消除算法,此部分较为复杂,不在本部分详细解释,如想了解,可以学习各种拾音算法,如声纹识别算法,DOA算法,Beamforming算法,各类Noice Suppressing算法,甚至降噪后的舒适噪声生成算法等算法。
总结
手机端降噪,在一般情况下,实际上双mic降噪便可满足80%以上的应用场景,但是随着应用产品的市场定位,有时也需要做一些高阶的处理,以满足剩余的20%人群中部分人群需求的匹配,此部分需要各种辅助算法实现,而此类算法实现每家都有差异,需要真正从事该行业人群针对性研究