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解析苹果手机中的双麦克风降噪原理

手机维修资料 admin 2014-10-07 9049 次浏览 0个评论

 

之前谈到一些苹果手机维修的案例,本期苹果手机维修培训中心将讲解双麦克风设计的降噪原理。

 

 差分放大器

差分放大器

 

苹果手机中一般设有A、B两个性能相近的电容式麦克风,其中话筒A是主话筒,用于拾取通话的语音;而话筒B是副话筒,用于拾取背景声。B话筒通常安装在手机话筒的背面,并且远离A话筒。两个话筒在内部由主板隔离。

 

  正常语音通话时,嘴巴靠近话筒A,它会产生较大的音频信号Va1。与此同时,话筒B多多少少也会得到一些语音信号Vb1,但它得到的语音信号要比A得到的语音信号小得多。这两个信号输入话筒处理器,输入端是个差分放大器,即把两路信号相减后再放大,于是得到的信号是Vm=Va1-Vb1。 
 
  如果在使用环境中有背景噪音的话,由于音源是远离手机的,所以到达手机的两个话筒时声波的强度几乎是一样的,也就是说Va2≈Vb2。对于背景噪音,两个话筒虽然是都拾取了,但Vout=Va2-Vb2≈0。从上面的分析可以看出,这样的设计可以有效地降低手机周边的环境噪声干扰,大大提高正常通话的清晰度。
 
  不过,事情是有两面性的,双Mic设计虽然可以有效抵御背景噪声,但成本高了,而且在设计不当时,可能会影响正常的拾音质量。比如A、B话筒隔离不好或者靠的太近又或者两个话筒的参数不完全一致,就可能导致正常通话也抵消一部分拾音,导致通话音量小。
 
  特别提醒的是,采用双MIC的手机必须正确对准话筒讲话才能得到比较强的信号,如果随意偏离A话筒,或者采用免提方式,可能会导致话筒输出大大降低。所以,在使用双MIC手机采用免提方式通话时,应该关闭B话筒,如果你感觉通话音量偏小时,也可以人为地关闭B话筒,此时双MIC降噪作用就消失。
 
  另外,由于人的语音是在一定频率范围内的,不同音频范围的声波,由于干涉的原理,可能在某些波长段上的声波,到达A、B话筒时相位相反,此时叠加起来会影响该频段是输出,也就是频率响应不是平直的,对方可能会感到声音有点发闷,恐怕这也是双MIC的一个缺点。
 
  其实双MIC技术也不是什么新发明,演唱会上歌星流行使用的近讲话筒也是一种双MIC话筒,这种话筒的特点是唱歌者的嘴巴要很靠近话筒的前端。所以要正确使用好双MIC手机,通话时要尽量靠近前端的话筒小孔,就不会出现声音小了。

  补充:网上关于双MIC技术说的神乎其神,甚至把DSP也扯上了。比如有这样描述的:“双麦克风降噪技术是目前应用最普遍的降噪技术,一个麦克风为普通的用户通话时使用的麦克风,用于收集人声,而另一个配置在机身顶端的麦克风, 具备背景噪声采集功能,方便采集周围环境噪音。这样当用户通话时,顶端的麦克风采集嘈杂背景声,然后经过一系列的硬件精确过滤以及增强型
实时信号运算处理后,和背景噪音信息库进行比对,然后根据信号消除原理迭加在原有通话信号上以达到消除杂音和提高通话质量的效果”。

  显然上述描述中的文字中用到的技术绝不会是现在手机中采用的技术,容易误导,也不利于使用者养成正确的使用习惯。而真正的原理就是上面这么简单的,但明确这个道理,打电话时认为:“帮助”手机的两个话筒产生尽可能大的音量差,是用好双MIC手机的秘诀。因为网上看到包括华为、小米等采用双MIC的手机都有共同的埋怨——音量小,其实主要的原因还是用户没有适应这种话筒使用的特殊要求——像唱k一样靠近话筒准行!

 

苹果手机双MIC设备


苹果手机双MIC设备

 

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