声音信号的处理方法及装置、麦克风与流程

本发明涉及麦克风技术领域，更具体地，涉及一种声音信号的处理方法及装置、麦克风。

背景技术：

麦克风(microphone)是一种将声音转换成电子信号的换能器。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。

现有技术中，当麦克风设置有两个进声孔时，声音从这两个进声孔进入，然后，对声音信号进行转换，得到转换后的电信号，该电信号是由两个进声孔进入的声音信号转换而成，由于声音信号来自两个方向，因此并不能得到单指向的声音信号的输出。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种声音信号的处理方法及装置、麦克风的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种声音信号的处理装置，应用于麦克风，所述麦克风设置有第一进声孔和第二进声孔，包括：

信号转换部件，用于将通过所述第一进声孔进入的第一声音信号和第二声音信号，以及通过所述第二进声孔进入的第三声音信号和第四声音信号转换为对应的第一电信号、第二电信号、第三电信号和第四电信号；

延时处理部件，用于根据所述第一声音信号、所述第二声音信号、所述第三声音信号和所述第四声音信号的接收时间信息，将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相同的信号，或者，将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相同的信号；

差分放大处理部件，用于对处理后的第一电信号和第二电信号进行差分放大处理，以及对处理后的第三电信号和第四电信号进行差分放大处理，得到输出电信号。

可选地，所述延时处理部件还用于：

若所述第一声音信号和所述第二声音信号的接收时间早于所述第三声音信号和所述第四声音信号的接收时间时，则将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相同的信号；

若所述第三声音信号和所述第四声音信号的接收时间早于所述第一声音信号和所述第二声音信号的接收时间时，则将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相同的信号。

可选地，所述信号转换部件包括第一信号转换部件和第二信号转换部件，其中，所述第一信号转换部件用于将通过所述第一进声孔进入的声音信号和通过所述第二进声孔进入的声音信号分别转换为对应的电信号，所述第二信号转换部件用于将通过所述第一进声孔进入的声音信号和通过所述第二进声孔进入的声音信号分别转换为对应的电信号。

可选地，所述第一信号转换部件包括第一振膜和第一极板，所述第二信号转换部件包括第二振膜和第二极板。

可选地，所述第一信号转换部件设置于靠近所述第一进声孔的位置，所述第二信号转换部件设置于靠近所述第二进声孔的位置。

根据本发明的第二方面，提供了一种麦克风，所述麦克风设置有第一进声孔和第二进声孔，包括如上述任一所述的声音信号的处理装置。

根据本发明的第三方面，提供了一种声音信号的处理方法，应用于麦克风，所述麦克风设置有第一进声孔和第二进声孔，所述方法包括：

将通过所述第一进声孔进入的第一声音信号和第二声音信号，以及通过所述第二进声孔进入的第三声音信号和第四声音信号转换为对应的第一电信号、第二电信号、第三电信号和第四电信号；

根据所述第一声音信号、所述第二声音信号、所述第三声音信号和所述第四声音信号的接收时间信息，将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相同的信号，或者，将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相同的信号；

对处理后的第一电信号和第二电信号进行差分放大处理，以及对处理后的第三电信号和第四电信号进行差分放大处理，得到输出电信号。

可选地，根据所述第一声音信号、所述第二声音信号、所述第三声音信号和所述第四声音信号的接收时间信息，将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相同的信号，或者，将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相同的信号，包括：

若所述第一声音信号和所述第二声音信号的接收时间早于所述第三声音信号和所述第四声音信号的接收时间时，则将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相同的信号；

若所述第三声音信号和所述第四声音信号的接收时间早于所述第一声音信号和所述第二声音信号的接收时间时，则将所述第三电信号和所述第四电信号处理为相位相反的信号，以及将所述第一电信号和所述第二电信号处理为相位相同的信号。

本发明实施例提供的声音信号的处理方法、装置及麦克风，通过将转换得到的第一电信号和第二电信号处理为相位相反的信号，以及将第三电信号和第四电信号处理为相位相同的信号，或者，将第三电信号和第四电信号处理为相位相反的信号，以及将第一电信号和第二电信号处理为相位相同的信号，然后再进行差分放大处理，使得通过两个进声孔中的一个进声孔进入的声音信号被消除掉，通过另一个进声孔进入的声音信号被放大，实现了单指向的声音信号的输出。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1示出了根据本发明一个实施例的麦克风的结构示意图。

图2示出了根据本发明一个实施例的声音信号的处理装置的结构示意图。

图3示出了根据本发明一个实施例的信号转换部件的结构示意图。

图4示出了根据本发明一个实施例的麦克风的另一种结构示意图。

图5示出了根据本发明一个实施例的声音信号的处理方法的处理流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明的一个实施例提供了一种声音信号的处理装置。该声音信号的处理装置应用于麦克风，其中，该麦克风设置有第一进声孔和第二进声孔。图1示出了根据本发明一个实施例的麦克风的结构示意图。参见图1，麦克风包括前壳110、后壳120以及线路板组件130，其中，在前壳110上设置有第一进声孔110a，在后壳上设置有第二进声孔120a。图2示出了根据本发明一个实施例的声音信号的处理装置的结构示意图。参见图2，声音信号的处理装置至少包括：信号转换部件210、延时处理部件220和差分放大处理部件230。信号转换部件210用于将通过第一进声孔进入的第一声音信号和第二声音信号，以及通过第二进声孔进入的第三声音信号和第四声音信号转换为对应的第一电信号、第二电信号、第三电信号和第四电信号。延时处理部件220，用于根据第一声音信号、第二声音信号、第三声音信号和第四声音信号的接收时间信息，将第一电信号和第二电信号处理为相位相反的信号，以及将第三电信号和第四电信号处理为相位相同的信号，或者，将第三电信号和第四电信号处理为相位相反的信号，以及将第一电信号和第二电信号处理为相位相同的信号。差分放大处理部件230，用于对处理后的第一电信号和第二电信号进行差分放大处理，以及对处理后的第三电信号和第四电信号进行差分放大处理，得到输出电信号。

本发明实施例提供的声音信号的处理装置，通过将转换得到的第一电信号和第二电信号处理为相位相反的信号，以及将第三电信号和第四电信号处理为相位相同的信号，或者，将第三电信号和第四电信号处理为相位相反的信号，以及将第一电信号和第二电信号处理为相位相同的信号，然后再进行差分放大处理，使得通过两个进声孔中的一个进声孔进入的声音信号被消除掉，通过另一个进声孔进入的声音信号被放大，实现了单指向的声音信号的输出。

本发明的一个实施例中，信号转换部件210包括第一信号转换部件和第二信号转换部件。本发明实施例提供的麦克风设置有第一进声孔和第二进声孔，使得第一信号转换部件既接收到通过第一进声孔进入的声音信号，又接收到通过第二进声孔进入的声音信号，以及第二信号转换部件既接收到通过第一进声孔进入的声音信号，又接收到通过第二进声孔进入的声音信号。当第一信号转换部件接收到通过第一进声孔进入的声音信号和通过第二进声孔进入的声音信号时，分别将接收到的两个声音信号转换为对应的电信号。当第二信号转换部件接收到通过第一进声孔进入的声音信号和通过第二进声孔进入的声音信号时，分别将接收到的两个声音信号转换为对应的电信号。

本发明的一个实施例中，图3示出了根据本发明一个实施例的信号转换部件的结构示意图。参见图3，信号转换部件包括第一信号转换部件310和第二信号转换部件320。第一信号转换部件310至少包括第一振膜3110和第一极板3120。第二信号转换部件至少包括第二振膜3210和第二极板3220。其中，第一振膜3110和第二振膜3210本身带有电荷，当第一振膜3110和第二振膜3210受到振动时，由于振动使得第一振膜3110和第一极板3120的距离改变，以及第二振膜3210和第二极板3220的距离改变，即电容c改变，进而引起电压的变化。电压变化的大小，反映了声压的强弱，电压变化的频率反映了外界声音的频率。本发明实施例中，第一振膜3110和第二振膜3210优选为聚全氟乙丙烯。另外，第一极板3120和第二极板3220可为独立设置的两块极板，或者，还可为一体型设置的极板，需要补充说明地是，第一极板3120和第二极板3220之间设置有绝缘层。

本发明的一个实施例中，第一信号转换部件设置于靠近第一进声孔的位置，第二信号转换部件设置于靠近第二进声孔的位置；或者，第一信号转换部件设置于靠近第二进声孔的位置，第二信号转换部件设置于靠近第一进声孔的位置。对此，本发明并不做任何限定。

本发明的一个实施例中，声源靠近第一进声孔，第一信号转换部件设置于靠近第一进声孔的位置，第二信号转换部件设置于靠近第二进声孔的位置。声源发出的声音信号会通过第一进声孔和第二进声孔进入。第一信号转换部件接收到通过第一进声孔进入的声音信号，作为第一声音信号，第二信号转换部件接收到通过第一进声孔进入的声音信号，作为第二声音信号。第一信号转换部件接收到通过第二进声孔进入的声音信号，作为第三声音信号，第二信号转换部件接收到通过第二进声孔进入的声音信号，作为第四声音信号。第一声音信号、第二声音信号、第三声音信号和第四声音信号的接收时间是不同的，使得第一声音信号转换得到的第一电信号、第二声音信号转换得到的第二电信号、第三声音信号转换得到的第三电信号、第四声音信号转换得到的第四电信号的相位存在相位差。即由于声源靠近第一进声孔，使得通过第一进声孔进入的第一声音信号和第二声音信号后的接收时间早于通过第二进声孔进入的第三声音信号和第四声音信号的接收时间，使得对应的第一电信号、第二电信号、第三电信号和第四电信号的相位存在相位差。延时处理部件220将第一电信号和第二电信号变为相位相反的信号，并且将第三电信号和第四电信号变为相位相同的信号。接着，差分放大处理部件230对处理后的第一电信号和第二电信号进行差分放大处理，得到第一电信号或第二电信号被放大两倍后的电信号，并且对处理后的第三电信号和第四电信号进行差分放大处理，得到被消除的电信号，最终输出的电信号为第一电信号或第二电信号被放大两倍后的电信号。最终输出的电信号是由通过第一进声孔进入的声音信号处理得到的，通过第二进声孔进入的声音信号被消除掉，实现了单指向的声音信号的输出。

本发明的一个实施例中，声源靠近第二进声孔，第一信号转换部件设置于靠近第一进声孔的位置，第二信号转换部件设置于靠近第二进声孔的位置。第一信号转换部件接收到通过第一进声孔进入的声音信号，作为第一声音信号，第二信号转换部件接收到通过第一进声孔进入的声音信号，作为第二声音信号。第一信号转换部件接收到通过第二进声孔进入的声音信号，作为第三声音信号，第二信号转换部件接收到通过第二进声孔进入的声音信号，作为第四声音信号。第一声音信号、第二声音信号、第三声音信号和第四声音信号的接收时间是不同的，使得第一声音信号转换得到的第一电信号、第二声音信号转换得到的第二电信号、第三声音信号转换得到的第三电信号、第四声音信号转换得到的第四电信号的相位存在相位差。即由于声源靠近第二进声孔，使得通过第二进声孔进入的第三声音信号和第四声音信号的接收时间早于通过第一进声孔进入的第一声音信号和第二声音信号的接收时间，使得对应的第一电信号、第二电信号、第三电信号和第四电信号的相位存在相位差。延时处理部件220将第三电信号和第四电信号变为相位相反的信号，并且将第一电信号和第二电信号变为相位相同的信号。接着，差分放大处理部件230对处理后的第三电信号和第四电信号进行差分放大处理，得到第三电信号或第四电信号被放大两倍后的电信号，并且对处理后的第一电信号和第二电信号进行差分放大处理，得到被消除的电信号。最终输出的电信号为第三电信号或第四电信号被放大两倍后的电信号。最终输出的电信号是由通过第二进声孔进入的声音信号处理得到的，通过第一进声孔进入的声音信号被消除掉，实现了单指向的声音信号的输出。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种麦克风。图4示出了根据本发明一个实施例的麦克风的另一种结构示意图。参见图4，麦克风400至少包括上述任一实施例提供的声音信号的处理装置410。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种声音信号的处理方法。该方法应用于麦克风，该麦克风设置有第一进声孔和第二进声孔。图5示出了根据本发明一个实施例的声音信号的处理方法的处理流程图。参见图5，该方法至少包括步骤s502至步骤s506。

步骤s502，将通过第一进声孔进入的第一声音信号和第二声音信号，以及通过第二进声孔进入的第三声音信号和第四声音信号转换为对应的第一电信号、第二电信号、第三电信号和第四电信号；

步骤s504，根据第一声音信号、第二声音信号、第三声音信号和第四声音信号的接收时间信息，将第一电信号和第二电信号处理为相位相反的信号，以及将第三电信号和第四电信号处理为相位相同的信号，或者，将第三电信号和第四电信号处理为相位相反的信号，以及将第一电信号和第二电信号处理为相位相同的信号；

步骤s506，对处理后的第一电信号和第二电信号进行差分放大处理，以及对处理后的第三电信号和第四电信号进行差分放大处理，得到输出电信号。

本发明的一个实施例中，上述步骤s504具体为若第一声音信号和第二声音信号的接收时间早于第三声音信号和第四声音信号的接收时间时，则将第一电信号和第二电信号处理为相位相反的信号，以及将第三电信号和第四电信号处理为相位相同的信号；若第三声音信号和第四声音信号的接收时间早于第一声音信号和第二声音信号的接收时间时，则将第三电信号和第四电信号处理为相位相反的信号，以及将第一电信号和第二电信号处理为相位相同的信号。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。