[发明专利]一种麦克风背景噪音消除的方法

说明书

技术领域

本发明涉及噪音消除技术领域，具体是一种麦克风背景噪音消除的方法。

背景技术

麦克风，学名为传声器，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，由"Microphone"这个英文单词音译而来；也称话筒、微音器；二十世纪，麦克风由最初通过电阻转换声电发展为电感、电容式转换，大量新的麦克风技术逐渐发展起来，这其中包括铝带、动圈等麦克风，以及当前广泛使用的电容麦克风和驻极体麦克风。

麦克风是由声音的振动传到麦克风的振膜上，推动里边的磁铁形成变化的电流，这样变化的电流送到后面的声音处理电路进行放大处理；声音是奇妙的东西；我们听到的各种不同声音，都是由我们周围空气的微小压差产生的；奇妙之处在于，空气能将这些压差如此完好、如此真实地传输相当长的距离；它是由金属隔膜连接到针上，这根针在一块金属箔上刮擦图案；当您朝着隔膜讲话时，产生的空气压差使隔膜运动，从而使针运动，针的运动被记录在金属箔上；随后，当您在金属箔上向回运行针时，在金属箔上刮擦产生的振动会使隔膜运动，将声音重现；这种纯粹的机械系统运行显示了空气中的振动能产生多么大的能量；所有现代的麦克风与最初的麦克风需要完成的事情都并无二致；只不过就是以电的方式，代替了机械方式；麦克风将空气中的变动压力波转化成变动电信号；麦克风在工作时自身产生的噪音，这个噪音的大小通常会随环境声音大小而变化，但特征不变；PCB板上电路、地回路干扰等形成的噪音；现在的技术一般除噪不够彻底。

发明内容

本发明的目的在于提供一种麦克风背景噪音消除的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种麦克风背景噪音消除的方法，包括如下步骤：

第一步：在安静环境下，用录音软件录出噪音的音频数据：PCM1；

第二步，录出正常说话时的音频数据(录音时除说话声外，尽量没有其声音)：PCM2；

第三步，针对PCM1，我们进行频谱分析，可以得到在安静环境下的一组数据，这组数据就是我们认为的背景噪音x(n)；

第四步，以PCM1的数据为基础，我们对PCM2的数据进行FFT变换，信号相乘，IFFT变换就得到我们去除背景噪音后的音频数据：PCM3.。

作为本发明进一步的方案：所述第四步中的FFT是离散傅立叶变换的快速算法，可以将一个信号变换到频域。

作为本发明再进一步的方案：所述背景噪音是通过音频采集软件，采集一段安静环境下的音频数据；这个音频数据就是MIC采集的模拟信号经过我们主控的ADC转换过来的数字信号x(n)。

作为本发明再进一步的方案：所述离散傅立叶变换的快速算法如下：

由(1)式可知，对每一个n，计算X(n)须作N次复数乘法及N-1次复数加法，要完成这组变换共需N²次乘法及N(N-1)次复数加法；但以下介绍的快速傅里叶变换的算法，可大大减少运算次数，提高工作效率；

当N＝2^r时，n和k可用二进制数表示：

n＝2^r-1n_r-1+2^r-2n_r-2+…+n₀＝n_r-1n_r-2…n₀

k＝2^r-1k_r-1+2^r-2k_r-2+…+k₀＝k_r-1k_r-2…k₀

又记则(1)式可改写为

式中：P＝nk＝(2^r-1k_r-1+2^r-2k_r-2+…+k₀)×(2^r-1n_r-1+2^r-2n_r-2+…+n₀)

因为所以(2)可改成

X(n_r-1n_r-2…n₀)＝x_r(n₀n₁…n_r-1)