地铁站里、公交车上，对着手机大吼大叫的人随处可见，人们努力从话筒传来的嘈杂声中分辨着对方的声音，然而源源不断涌入耳朵的噪音扰乱了这一切，在这种环境里打电话成了一份连猜带蒙的工作，背景噪音成了影响通话质量的罪魁祸首。手机降噪技术就是在这种迫切需求之下应运而生……

双麦降噪技术，手机降噪标准版

    我们都知道，语音中的浊音部分声波能量很大，往往占据一段语音的大部分能量。同时它具有明显的周期性，利用语音浊音的周期性，可进行梳状滤波。最初开发者们根据这个现象通过梳状滤波器将噪声成分过滤掉达到降噪的目的。本方法只能在信噪比较高(>20dB)时使用，这对于手机通话环境而言显然很不现实。

    怎么办？后来手机厂商想到了“声波叠加互抵”的原理。声音的传播是通过介质的振动来实现，波与波之间波形如果呈反相则会在理论条件下实现抵消。这就好比平静的湖中两组不同方向的波浪相互抵消一个道理。但问题是如何得到噪声源的复制品？如果可以用两个话筒(或多个话筒)的采集系统，一个采集带噪语音，另一个(或多个)采集噪声，则这一任务比较容易解决。

    手机中采用的双麦降噪技术就是根据这个原理而来的。一般来说具有双麦降噪的手机我们都可以看到在手机的顶部和底部都各有一个麦。这两个麦看起来都非常小，但是两者的作用有着明显的区别：底部的麦是用来采集带噪的语音信号，而顶部的麦是用来采集一个外部的参考噪声。由于顶部和底部在通话时距离音源的距离不用，简单点说就是距离嘴巴的距离不同，所以两个麦拾取的音量大小也是有不同的。利用这个差别，我们就可以用滤波器过滤掉噪声保留人声了。比如在打电话时，两个麦克风所拾取的背景噪声音量是基本相同的，而记录的人声会有6dB左右的音量差，这时系统会对这些实时采样的数字信号进行频谱分析，在和背景噪音信息库进行比对后让讲话者声音频谱通过，而对背景噪声的频谱进行抑制，根据信号消除原理叠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，降低噪音能量，比如说降低15到20个分贝，就很明显可以体验到噪音抑制的效果。

双麦降噪的关键就是一个麦克风有语音输入而另一个主要是环境噪音输入

　　需要说明的是，由于在手机通信中，不可能采用双声音采集方式，这时候仅仅只能得到一个含有噪声的语音信号，并不能得到噪声信号的相关信号。因为语音信号具有短时(在l0～30ms)平稳性，即它在时间轴上进行短时间的时移后，自身具有很大的相似性。这时有些降噪技术还会对对噪声环境下的噪声进行同样的分析，找出语音与噪声信号在时间轴时移后的异同点，然后就有可能对这种情况进行方法上改进，即采用延时方式的自适应语音增强技术。因此，可以再从从输入信号中减去这个噪声的估计值，那么最终得到的将是信噪比提高了的语音信号。

    不过,传统的双麦降噪技术也有局限性。当你正在说话时，如果噪音麦克风和送话麦克风分别拾取到了你的话音，因为位置的关系所以拾取的声音是有大小区别的。如果送话麦克风拾取到的声音比较大，而噪音麦克风拾取的声音比较小，则结果出来的是你的通话声音会稍稍变小。当噪音麦克风和送话麦克风收到的语音一样大（比如在比较安静的环境下通话时），软件会认为这段语音属于噪音，通过技术处理将会对这段语音做抵消处理。这样你的正常通话声对方听起来非常小，影响了正常通话。

    另一方面，双麦降噪技术不是在电路内部消除噪音，而是通过声音的空间合成实现听觉上的噪声抵消，因此，噪声在电路内部是无法消除的。这样问题就产生了，当降噪系统设计不完美时，产生的降噪音和环境噪音没有抵消而产生了叠加，噪声反而增强了。