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主动降噪方法和主动降噪耳机与流程

2022-11-28 10:05:31 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及多媒体技术领域,并且更具体地,涉及一种主动降噪方法和主动降噪耳机。


背景技术:

2.用户佩戴耳机收听音乐或进行语音通话时,在外界存在环境噪声时,用户听到的音乐或语音信号的清晰度会受到影响,当环境噪声比较严重时,用户甚至无法听清耳机内的音频信息,环境噪声大大降低了耳机佩戴者的使用体验。主动降噪耳机试图通过耳机中的扬声器发出与环境噪声幅度相近、相位相反的音频信号,从而达到抵消环境噪声的目的,降低耳机佩戴者听到的噪声。
3.但是,耳机的降噪效果受不同佩戴方式以及耳道结构的影响较大。不同的用户具有不同的耳道结构,而不同的佩戴方式将使得耳机与人耳之间形成不同的相对位置,其产生的空隙对噪声的影响以及对耳内回声的影响都是不同的。即便是同一用户使用同一款耳机,该用户每次佩戴耳机时,耳机在人耳中所处的位置也不完全一致,也会影响用户佩戴的效果。因此,如何提升耳机降噪的效果,从而尽可能避免不同佩戴环境下外界噪声对耳机的佩戴用户的影响,是目前亟待解决的问题。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供了一种主动降噪方法和主动降噪耳机,能够提高主动降噪的效果。
5.第一方面,提供一种主动降噪方法,用于主动降噪耳机,该主动降噪耳机包括耳内麦克风、耳外麦克风、扬声器和滤波器,该方法包括:在该扬声器播放音频数据的情况下,根据该耳外麦克风采集的第一耳外数据和该耳内麦克风采集的第一耳内数据,确定第一初级路径传递函数;根据该第一耳内数据、该第一耳外数据和该第一初级路径传递函数,确定该耳内麦克风接收到的音频数据;根据该扬声器播放的音频数据和该耳内麦克风接收到的音频数据,确定第一次级路径传递函数;以及根据该第一初级路径传递函数和/或该第一次级路径传递函数,将该滤波器的工作系数更新为第一工作系数。
6.本技术实施例的技术方案中,基于扬声器正常播放的音频数据,可以确定第一初级路径传递函数和第一次级路径传递函数;并且根据该第一初级路径传递函数和/或第一次级路径传递函数,将滤波器的工作系数更新为第一工作系数。该方法可以应用于主动降噪耳机通过扬声器正常播放音频数据的任意阶段,并且可以多次执行,以实现主动降噪耳机在使用过程中滤波器的工作系数的实时更新。这样,即使佩戴用户在使用主动降噪耳机的过程中,所在环境发生变化,或者主动降噪耳机与耳道位置发生变化,都可以通过该方法实时更新滤波器的工作系数,进而调整主动降噪耳机降噪效果,使得佩戴用户拥有一个良好的使用体验。另外,该方法根据扬声器播放的音频数据确定滤波器的工作系数,而无需增加额外的或者特定的音频信号,例如,无需增加佩戴用户听力范围以外的音频信号,既可以
简化主动降噪耳机,又可以避免额外增加的音频信号对佩戴用户的影响,既可以保证主动降噪耳机的降噪效果,又可以保证佩戴用户的使用体验。
7.在一种可能的实施方式中,该根据该第一初级路径传递函数和/或该第一次级路径传递函数,将该滤波器的工作系数更新为第一工作系数,包括:根据不同初级路径传递函数与该滤波器的不同工作系数的对应关系,确定与该第一初级路径传递函数对应的该第一工作系数,并将该滤波器的工作系数更新为该第一工作系数;和/或,根据不同次级路径传递函数与该滤波器的不同工作系数的对应关系,确定与该第一次级路径传递函数对应的该第一工作系数,并将该滤波器的工作系数更新为该第一工作系数。
8.在一种可能的实施方式中,该滤波器为自适应滤波器。
9.在一种可能的实施方式中,该方法还包括:根据对该主动降噪耳机的佩戴环境的检测结果,确定该滤波器的更新步长。
10.在一种可能的实施方式中,该对该主动降噪耳机的佩戴环境的检测结果包括以下至少一种:耳机佩戴用户的自发声检测结果、环境风噪检测结果和耳机啸叫检测结果。
11.在一种可能的实施方式中,该根据对该主动降噪耳机的佩戴环境的检测结果,确定该滤波器的更新步长,包括:若对该主动降噪耳机的佩戴环境的检测结果大于或者等于预设值,减小该滤波器的更新步长;和/或,若对该主动降噪耳机的佩戴环境的检测结果小于该预设值,增加该滤波器的更新步长。
12.在一种可能的实施方式中,该根据该第一耳内数据、该第一耳外数据和该第一初级路径传递函数,确定该耳内麦克风接收到的音频数据,包括:根据该第一耳外数据和该第一初级路径传递函数,确定第一耳内被动噪声数据;根据该第一耳内数据和该第一耳内被动噪声数据,确定该耳内麦克风接收到的音频数据。
13.在一种可能的实施方式中,该根据该第一耳内数据和该第一耳内被动噪声数据,确定该耳内麦克风接收到的音频数据,包括:将该第一耳内数据和该第一耳内被动噪声数据的差,确定为该耳内麦克风接收到的音频数据。
14.在一种可能的实施方式中,该方法还包括:在该扬声器播放音频数据的情况下,通过该耳外麦克风采集该第一耳外数据的同时,通过该耳内麦克风采集该第一耳内数据。
15.在一种可能的实施方式中,该方法还包括:在该扬声器播放提示音数据的情况下,根据该耳外麦克风采集的第二耳外数据和该耳内麦克风采集的第二耳内数据,确定第二初级路径传递函数,该扬声器播放的提示音数据用于提示开启降噪功能;根据该第二耳内数据、该第二耳外数据和该第二初级路径传递函数,确定该耳内麦克风接收到的提示音数据;根据该扬声器播放的提示音数据和该耳内麦克风接收到的提示音数据,确定第二次级路径传递函数;根据该第二初级路径传递函数和/或该第二次级路径传递函数,将该滤波器的工作系数更新为第二工作系数。
16.在一种可能的实施方式中,该根据该第二初级路径传递函数和/或该第二次级路径传递函数,将该滤波器的工作系数更新为第二工作系数,包括:根据不同初级路径传递函数与该滤波器的不同工作系数的对应关系,确定与该第二初级路径传递函数对应的该第二工作系数,并将该滤波器的工作系数更新为该第二工作系数;和/或,根据不同次级路径传递函数与该滤波器的不同工作系数的对应关系,确定与该第二次级路径传递函数对应的该第二工作系数,并将该滤波器的工作系数更新为该第二工作系数。
17.在一种可能的实施方式中,该将该滤波器的工作系数更新为第二工作系数,包括:将该滤波器的工作系数由该第一工作系数更新为该第二工作系数。
18.在一种可能的实施方式中,该将该滤波器的工作系数更新为第一工作系数,包括:将该滤波器的工作系数由该第二工作系数更新为该第一工作系数。
19.在一种可能的实施方式中,该滤波器包括以下至少一个:前馈ff滤波器、反馈fb滤波器和次级路径sp滤波器。
20.在一种可能的实施方式中,该根据该耳外麦克风采集的第一耳外数据和该耳内麦克风采集的第一耳内数据,确定第一初级路径传递函数,包括:根据该第一耳外数据和该第一耳内数据,通过自适应滤波算法,确定该第一初级路径传递函数。
21.在一种可能的实施方式中,该根据该扬声器播放的音频数据和该耳内麦克风接收到的音频数据,确定第一次级路径传递函数,包括:该根据该扬声器播放的音频数据和该耳内麦克风接收到的音频数据,通过自适应滤波算法,确定该第一次级路径传递函数。
22.第二方面,提供一种主动降噪耳机,该主动降噪耳机包括:耳内麦克风、耳外麦克风、扬声器、滤波器和处理器,该处理器用于:在该扬声器播放音频数据的情况下,根据该耳外麦克风采集的第一耳外数据和该耳内麦克风采集的第一耳内数据,确定第一初级路径传递函数;根据该第一耳内数据、该第一耳外数据和该第一初级路径传递函数,确定该耳内麦克风接收到的音频数据;根据该扬声器播放的音频数据和该耳内麦克风接收到的音频数据,确定第一次级路径传递函数;根据该第一初级路径传递函数和/或该第一次级路径传递函数,将该滤波器的工作系数更新为第一工作系数。
23.该处理器可以用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。
附图说明
24.图1是根据本技术实施例的主动降噪耳机的示意性框图。
25.图2是根据本技术实施例的主动降噪方法的示意性流程图。
26.图3是根据本技术实施例的主动降噪方法的至少部分示意性流程图。
具体实施方式
27.下面将结合附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
28.应理解,本技术实施例可以应用于具有主动降噪(active noise cancellation,anc)功能的anc耳机。具体地,该anc耳机通过扬声器发出与外界环境噪声幅度相近但相位相反的音频信号,从而使得耳机佩戴用户听到的噪声得到降低。目前,市面上常见的耳机形态包括:入耳式、半入耳式、包耳式(也可以称作耳罩式)、帖耳式、半开放式等,其中具有anc功能的入耳式和半入耳式耳机为了让耳机与人耳能够较好的贴合,一般配有胶套,从而起到对环境噪声的物理隔离作用。配有胶套的耳机虽然可以获得比较好的物理隔离效果,但是胶套对耳道的刺激作用会影响用户佩戴的舒适性。例如,半开放式耳机一般没有胶套,佩戴起来更加舒适,适合较长时间佩戴。但是,由于缺少胶套,噪声隔离效果不如带胶套的耳机,在噪声环境下,可能会影响用户体验。
29.本技术实施例提出一种用于anc耳机的降噪方法和anc耳机,该anc耳机具有anc功
能。例如,该anc耳机可以为带有胶套的入耳式、半入耳式和帖耳式耳机等,或者,该anc耳机也可以为不带有胶套的的半开放式耳机,但本技术实施例对此不做限定。
30.图1示出了本技术实施例的anc耳机100的示意性框图。如图1所示,该anc耳机100可以包括耳内麦克风110、耳外麦克风120、扬声器130、滤波器140和处理器150。图2示出了本技术实施例的用于anc耳机的降噪的方法200的示意性流程图。可选地,如图2所示,该方法200可以应用于anc耳机,例如,可以应用于如图1所示的anc耳机100,可以由该anc耳机100的处理器150执行。为了便于说明,下文以处理器150执行该方法200为例进行描述。
31.如图2所示,该方法200包括:s210,在该扬声器130播放音频数据的情况下,根据该耳外麦克风110采集的第一耳外数据和该耳内麦克风120采集的第一耳内数据,确定第一初级路径传递函数;s220,根据该第一耳内数据、该第一耳外数据和该第一初级路径传递函数,确定该耳内麦克风120接收到的音频数据;s230,根据该扬声器130播放的音频数据和该耳内麦克风120接收到的音频数据,确定第一次级路径传递函数;s240,根据该第一初级路径传递函数和/或该第一次级路径传递函数,将该滤波器140的工作系数更新为第一工作系数。
32.应理解,本技术实施例的扬声器130播放的音频数据可以指:在该anc耳机100的anc功能开启的情况下,通过该扬声器130播放的由anc耳机100的佩戴用户选择的音频数据,和/或,通过扬声器130播放的用于消除噪声干扰的抗噪声信号的音频数据。具体地,通过该扬声器130播放的由anc耳机100的佩戴用户选择的音频数据是指:佩戴用户希望听到的音频数据,例如,可以包括佩戴用户选择播放的音乐、语音通话或者录音等音频内容。另外,由于anc耳机100的佩戴环境可能存在各种噪声干扰,例如,佩戴用户试图在嘈杂的环境中收听音频,则存在会干扰收听体验的嘈杂环境声音的噪声干扰;再例如,anc耳机100与佩戴用户耳朵生理之间的特定关系,也可能产生能够被佩戴用户听到但会阻碍耳机以最佳方式向佩戴用户提供所需音频的另一部分噪声干扰。若该anc耳机100的anc功能开启,那么anc耳机100需要通过播放抗噪声信号以抵消上述噪声干扰,从而实现该anc耳机100的anc功能。即通过扬声器130播放的抗噪声信号的音频数据用于抵消各种噪声干扰。
33.可选地,针对不同场景,该扬声器130播放的音频数据可以包括多种情况。例如,若anc耳机100的佩戴用户当前正在播放任一音频数据,且佩戴环境存在噪声干扰,则该扬声器130播放的音频数据既包括通过该扬声器130播放的由anc耳机100的佩戴用户选择的音频数据,又包括通过扬声器130播放的用于消除噪声干扰的抗噪声信号的音频数据。再例如,若anc耳机100的佩戴用户当前未选择播放任何音频数据,例如,佩戴用户可以将该anc耳机100用作耳塞,则该扬声器130播放的音频数据可以包括通过扬声器130播放的用于消除噪声干扰的抗噪声信号的音频数据,但是不包括佩戴用户选择播放的音频数据,本技术实施例并不限于此。
34.因此,本技术实施例的用于anc耳机100的降噪的方法200可以在扬声器130正常播放音频数据的情况下,根据耳外麦克风110采集的第一耳外数据和耳内麦克风120采集的第一耳内数据,确定第一初级路径传递函数和第一次级路径传递函数;再根据该第一初级路径传递函数和/或第一次级路径传递函数,将滤波器140的工作系数更新为第一工作系数。该方法200可以应用于anc耳机100通过扬声器130正常播放音频数据的任意阶段,并且可以多次执行,以实现anc耳机100使用过程中滤波器140的工作系数的实时更新。这样,即使佩
戴用户在使用anc耳机100的过程中,所在环境发生变化,或者anc耳机100与耳道位置发生变化,都可以通过该方法200实时更新滤波器140的工作系数,进而调整anc耳机100降噪效果,使得佩戴用户拥有一个良好的使用体验。另外,该方法200根据扬声器130播放的音频数据确定滤波器140的工作系数,而无需增加额外的或者特定的音频信号,例如,无需增加佩戴用户听力范围以外的音频信号,既可以简化anc耳机100,又可以避免额外增加的音频信号对佩戴用户的影响,既可以保证anc耳机100的降噪效果,又可以保证佩戴用户的使用体验。
35.应理解,本技术实施例的耳外麦克风110也可以称为参考麦克风(reference mic),该耳外麦克风110通常位于anc耳机100的外壳处,以用于采集佩戴用户的耳朵外部的数据。具体地,耳外麦克风110主要用于采集耳外音频数据,例如,该耳外麦克风110可以采集到佩戴用户所在的周围环境产生的噪声,还可以采集到扬声器130播放的音频数据漏到周围环境的音频分量。
36.可选地,该方法200还可以包括:在扬声器130播放音频数据的情况下,由耳外麦克风110采集第一耳外数据,其中,该第一耳外数据可以包括佩戴用户所在的周围环境产生的噪声,还可以包括耳外麦克风110采集到的扬声器130播放的音频数据漏到周围环境的音频分量。
37.应理解,本技术实施例的耳内麦克风120也可以称为误差麦克风(error mic),该耳内麦克风120通常位于anc耳机100内侧靠近耳道的位置,以用于采集耳朵内部的数据。具体地,耳内麦克风120主要用于采集耳内数据,例如,该耳内麦克风120可以采集到扬声器130播放的音频数据,另外,也可以采集到噪声数据,该噪声数据为耳内被动噪声数据,例如,该耳内被动噪声数据可以包括扬声器130播放音频数据时可能产生的音频回声信号,以及噪声信号和抗噪声信号空中对消后的耳内残留信号。
38.可选地,该方法200还可以包括:在扬声器130播放音频数据的情况下,由耳内麦克风120采集第一耳内数据,其中,该第一耳内数据可以包括该耳内麦克风120接收到的由扬声器130播放的音频数据,还可以包括耳内的噪声数据。
39.在本技术实施例中,在s210中,可以根据耳外麦克风110采集的第一耳外数据和耳内麦克风120采集的第一耳内数据,确定第一初级路径传递函数,其中,本技术实施例的第一初级路径传递函数表示从耳外麦克风110到耳内麦克风120的传递函数。具体地,本技术实施例中确定第一初级路径传递函数的方法可以根据实际应用灵活设置。例如,该方法200中的s210可以具体包括:根据该第一耳外数据和该第一耳内数据,通过自适应滤波算法,确定该第一初级路径传递函数。其中,该自适应滤波算法可以根据实际应用进行选择,例如可以采用最小均方误差(least mean square,lms)算法,或者递归最小二乘(recursive least squares,rls)算法,本技术实施例并不限于此。
40.可选地,该方法200可以包括:在该扬声器130播放音频数据的情况下,通过该耳外麦克风110采集该第一耳外数据的同时,通过该耳内麦克风120采集该第一耳内数据。同时采集第一耳外数据和第一耳内数据,可以提高确定的第一初级路径传递函数的准确度。
41.在本技术实施例中,在s220中,根据该第一耳内数据、该第一耳外数据和该第一初级路径传递函数,确定该耳内麦克风120接收到的音频数据,其中,该耳内麦克风120接收到的音频数据表示耳内麦克风120接收到的第一耳内数据中的部分数据,该部分数据为在扬
声器130播放音频数据后被耳内麦克风120接收到的该音频数据。
42.可选地,该s220可以具体包括:根据该第一耳外数据和该第一初级路径传递函数,确定第一耳内被动噪声数据;根据该第一耳内数据和该第一耳内被动噪声数据,确定该耳内麦克风120接收到的音频数据。具体地,由于耳外麦克风110采集的第一耳外数据主要包括耳外的环境噪声,因此,可以基于该第一耳外数据与第一初级路径传递函数,估计确定第一耳内被动噪声数据,其中,该第一耳内被动噪声数据表示耳内可能存在的噪声信号或者说噪声数据。这样,由于耳内麦克风120采集的第一耳内数据包括第一耳内被动噪声数据以及该耳内麦克风120接收到的音频数据,所以,可以基于确定的第一耳内被动噪声数据以及第一耳内数据,确定该耳内麦克风120接收到的音频数据。
43.例如,根据该第一耳内数据和该第一耳内被动噪声数据,确定该耳内麦克风120接收到的音频数据,可以具体包括:将该第一耳内数据和该第一耳内被动噪声数据的差,确定为该耳内麦克风120接收到的音频数据,即第一耳内数据减去确定的第一耳内被动噪声数据,即可获得耳内麦克风120接收到的音频数据。
44.这样,在s230中,根据该扬声器130播放的音频数据和该耳内麦克风120接收到的音频数据,确定第一次级路径传递函数,其中,该第一次级路径传递函数表示从扬声器130到耳内麦克风120的传递函数。具体地,本技术实施例中确定第一次级路径传递函数的方法可以根据实际应用灵活设置。例如,该方法200中的s230可以具体包括:该根据该扬声器130播放的音频数据和该耳内麦克风120接收到的音频数据,通过自适应滤波算法,确定该第一次级路径传递函数。其中,该自适应滤波算法可以根据实际应用进行选择,例如可以采用lms算法或者rls算法;并且,确定第一初级路径传递函数的算法可以与确定第一次级路径传递函数的算法相同或者不同,本技术实施例并不限于此。
45.在本技术实施例中,在s240中,根据该第一初级路径传递函数和/或该第一次级路径传递函数,将该滤波器140的工作系数更新为第一工作系数。具体地,可以根据确定的第一初级路径传递函数和/或第一次级路径传递函数,基于实际应用,合理选择任意方式,确定滤波器140的工作系数。其中,本技术实施例中的滤波器140可以包括该anc耳机100中的任意一个或者多个滤波器,例如,滤波器140包括以下至少一个:前馈(feed-forward,ff)滤波器、反馈(feed-backward,fb)滤波器和次级路径(secondary path,sp)滤波器。
46.可选地,本技术实施例的ff滤波器可以用于对耳外麦克风110采集的数据进行滤波处理,例如,ff滤波器可以用于对第一耳外数据进行滤波处理;fb滤波器可以用于对耳内麦克风120采集的数据进行滤波处理,例如,fb滤波器可以用于对第一耳内数据进行滤波处理;sp滤波器可以用于对扬声器130播放的音频数据进行滤波处理。
47.可选地,作为一个实施例,可以根据预设的对应关系确定该第一工作系数。具体地,该s240可以具体包括:根据不同初级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数的对应关系,确定与该第一初级路径传递函数对应的该第一工作系数,并将该滤波器140的工作系数更新为该第一工作系数;和/或,根据不同次级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数的对应关系,确定与该第一次级路径传递函数对应的该第一工作系数,并将该滤波器140的工作系数更新为该第一工作系数。
48.在本技术实施例中,可以根据预先设置的不同的初级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数之间的对应关系,确定与该第一初级路径传递函数对应的工作系数为
该第一工作系数,以将滤波器140的工作系数更新为第一工作系数。或者,也可以根据预先设置的不同的次级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数之间的对应关系,确定与该第一次级路径传递函数对应的工作系数为该第一工作系数,以将滤波器140的工作系数更新为第一工作系数。另外,还可以将上述方法结合使用,例如,根据预先设置的不同的初级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数之间的对应关系,确定与该第一初级路径传递函数对应的工作系数为该第三工作系数;以及根据预先设置的不同的次级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数之间的对应关系,确定与该第一次级路径传递函数对应的工作系数为第四工作系数,再基于一定预设规则,根据该第三工作系数和第四工作系数,确定第一工作系数。再例如,该预先设置的对应关系也可以同时包括初级路径传递函数和次级路径传递函数,即根据预先设置的滤波器140的不同的工作系数与不同的初级路径传递函数和次级路径传递函数之间的对应关系,确定与第一初级路径传递函数和第二次级路径传递函数对应的工作系数为第一工作系数,从而将滤波器140的工作系数更新为第一工作系数。
49.可选地,对于anc耳机100中的不同滤波器,可以根据上述相同的或者不同的对应关系确定对应的工作系数。例如,对于ff滤波器,可以根据该ff滤波器的不同的工作系数与不同的初级路径传递函数和次级路径传递函数之间的对应关系,确定该ff滤波器的第一工作系数。再例如,对于fb滤波器,可以根据预先设置的不同的次级路径传递函数与该fb滤波器的不同工作系数之间的对应关系,确定并更新该fb滤波器的工作系数为第一工作系数。再例如,对于sp滤波器,可以根据预先设置的不同的次级路径传递函数与该sp滤波器的不同工作系数之间的对应关系,确定并更新该sp滤波器的工作系数为第一工作系数,但本技术实施例并不限于此。
50.可选地,作为另一个实施例,可以采用自适应滤波器实时计算滤波器140的工作系数。具体地,本技术实施例的滤波器140为自适应滤波器,即本技术实施例的任意一个滤波器140可以采用自适应滤波器,例如,采用有限冲激响应(finite impulse response,fir)滤波器或者无限脉冲响应(infinite impulse response,iir)滤波器。这样,自适应滤波器可以根据不同时刻确定的不同的初级路径传递函数和/或不同的次级路径传递函数,实时更新工作系数,例如,可以根据当前确定的第一初级路径传递函数和/或第一次级路径传递函数,将当前使用的工作系数更新为第一工作系数。
51.应理解,本技术实施例的s240中不同的确定滤波器140的工作系数的方式可以单独使用,或者也可以相互结合使用;并且,本技术实施例的上述方法200中的s210至s240在该anc耳机100的anc功能开启并使用过程中可以执行一次或者多次,本技术实施例并不限于此。
52.例如,在anc耳机100的anc功能开启并使用过程中,该anc耳机100可以反复多次执行上述方法200中的s210至s240,以实时更新滤波器140的工作系数,即该anc耳机100可以实时确定初级路径传递函数和次级路径传递函数,以确定并更新对应的滤波器140的工作系数。其中,上述方法200中的s210至s240可以对应于任意一次或者任一时间内的滤波器140的更新。
53.具体地,若在anc耳机100的anc功能开启并使用过程中,该anc耳机100反复多次执行上述方法200中的s210至s240,那么对于任意一次执行过程,确定第一初级路径传递函数
和第一次级路径传递函数,并确定对应的第一工作系数,则将滤波器140的当前工作系数更新为第一工作系数;对于下一次执行过程,可以重新确定初级路径传递函数和次级路径传递函数,并确定对应的新的工作系数,则将滤波器140的当前的第一工作系数更新为新的工作系数,以此类推。
54.若在anc耳机100的anc功能开启并使用过程中,该anc耳机100反复多次执行上述方法200中的s210至s240,多次方法200的执行过程中s240的更新方式可以相同,也可以不同。例如,该anc耳机100可以在多次执行过程中,均使用对应关系的方式,确定滤波器140的工作系数;再例如,该anc耳机100也可以在多次执行过程中,均通过自适应滤波器,实时确定并更新工作系数;再例如,该anc耳机100也可以在多次执行过程中,先通过对应关系的方式,确定滤波器140的工作系数,之后通过自适应滤波器,再多次确定并更新工作系数,本技术实施例并不限于此。
55.另外,对于anc耳机100中的不同滤波器140,可以通过相同或者不同的方式确定工作系数。例如,为了便于设置和简化计算过程,可以设置该anc耳机100的不同滤波器140,均基于对应关系的方式更新工作系数,或者也可以均采用自适应滤波器,以更新工作系数,本技术实施例并不限于此。
56.应理解,考虑到anc耳机100的使用过程中,可能存在不同的应用场景,因此,本技术实施例的方法200还可以包括:根据对该anc耳机100的佩戴环境的检测结果,确定该滤波器140的更新步长。也就是说,在anc耳机100更新滤波器140的工作系数的过程中,可以通过佩戴环境的检测结果,实时调整滤波器140的更新步长,以提高该anc耳机100的滤波器140工作效率,使得该anc耳机100降噪效果更佳稳定。
57.可选地,本技术实施例的对该anc耳机100的佩戴环境的检测可以根据实际应用,灵活设置。例如,对该anc耳机100的佩戴环境的检测结果包括以下至少一种:佩戴用户的自发声检测结果、环境风噪检测结果和耳机啸叫检测结果。具体地,佩戴用户的自发声检测可以用于检测该anc耳机100的佩戴用户是否在说话,例如,该anc耳机100可以包括自发声检测模块,以用于执行对佩戴用户的自发声检测,对应的,佩戴用户的自发声检测结果可以包括检测到的佩戴用户说话的声音的大小。环境风噪检测可以用于检测anc耳机100佩戴用户当前所在环境的风声,例如,该anc耳机100可以包括环境风噪检测模块,以用于执行环境风噪检测,对应的,环境风噪检测结果可以包括检测到的佩戴用户当前所在环境的风声大小。耳机啸叫检测可以用于检测由于anc耳机100与其他设置之间的干扰产生的啸叫声音,例如,该anc耳机100可以包括耳机啸叫检测模块,以用于执行耳机啸叫检测,对应的,耳机啸叫检测结果可以包括检测到的啸叫声音的大小。
58.应理解,根据对该anc耳机100的佩戴环境的检测结果,确定该滤波器140的更新步长,可以具体包括:若对该anc耳机100的佩戴环境的检测结果大于或者等于预设值,减小该滤波器140的更新步长;和/或,若对该anc耳机100的佩戴环境的检测结果小于该预设值,增加该滤波器140的更新步长。具体地,以佩戴用户的自发声检测结果为例,若佩戴用户当前正在说话,那么该说话声音很可能被anc耳机100误计算为环境噪声,例如,该anc耳机100的耳外麦克风110可能接收到该说话声音并计算为噪声,从而影响滤波器140的工作系数的更新的准确度。但实际上佩戴用户能够听到自己的说话声音与佩戴用户听见外部环境声音的原因是不同的,两种声音的传输路径不同,佩戴用户自己的说话声音不需要被计算为外部
环境噪声。因此,可以基于该佩戴用户的自发声检测结果,在佩戴用户的自发声检测结果超出预设值时,即佩戴用户说话声音较大时,减小滤波器140的更新步长,避免该说话声音被检测为环境噪声而产生计算误差,以保证anc耳机100的降噪效果的稳定性;相反地,也可以在佩戴用户的自发声检测结果未达到预设值时,即佩戴用户说话声音较小或者未说话时,增加滤波器140的更新步长,以提高计算准确度。
59.类似的,对于环境风噪检测结果,若环境风噪检测结果超过预设值,即anc耳机100的佩戴用户所在外部环境风力较大,则该风力可能会影响anc耳机100的滤波器140的计算结果,因此可以通过减小滤波器140的更新步长,以降低或者避免环境风力对计算结果的影响;相反地,若环境风噪检测结果未达到预设值,即anc耳机100的佩戴用户所在外部环境风力较小,对anc耳机100的滤波器140的计算结果影响较小,则可以增加滤波器140的更新步长。
60.类似的,对于耳机啸叫检测结果,若耳机啸叫检测结果超过预设值,即anc耳机100与其他设备之间干扰较大,若反复将该部分干扰计算为噪声并不断更新anc耳机100的滤波器140的工作系数,反而会增加啸叫声音,因此可以通过减小滤波器140的更新步长,以降低或者避免啸叫声音对计算结果的影响;相反地,若耳机啸叫检测结果未达到预设值,即anc耳机100与其他设备之间干扰较小或者没有干扰,那么啸叫声音可以忽略不计,对anc耳机100的滤波器140的计算结果影响较小,则可以增加滤波器140的更新步长。
61.因此,基于上述对该anc耳机100的佩戴环境的检测结果,可以在滤波器140的更新过程中灵活调节更新步长,进而提高滤波器140的工作效率,提高anc耳机100的降噪效果的稳定性,进而提高anc耳机100佩戴用户的体验。
62.应理解,上文中描述了基于扬声器130播放的音频数据确定滤波器140的工作系数,以用于anc耳机100的降噪过程。考虑到anc耳机100在使用过程中,扬声器130还可能播放其他声音,因此,还可以基于扬声器130播放的其他声音确定滤波器140的工作系数。例如,在佩戴用户开启anc耳机100的anc功能时,anc耳机100的扬声器130通常会播放提示音,通过该提示音指示用户anc功能已开启,因此,还可以基于扬声器130播放的提示音数据,确定滤波器140的工作系数。
63.可选地,图3示出了本技术实施例的方法200的部分示意性流程图,例如,该图3至少省略了图2所示的方法200包括的步骤s210至s240。如图3所示,本技术实施例的方法200还包括:s250,在该扬声器130播放提示音数据的情况下,根据该耳外麦克风110采集的第二耳外数据和该耳内麦克风120采集的第二耳内数据,确定第二初级路径传递函数,该扬声器130播放的提示音数据用于提示开启降噪功能;s260,根据该第二耳内数据、该第二耳外数据和该第二初级路径传递函数,确定该耳内麦克风120接收到的提示音数据;s270,根据该扬声器130播放的提示音数据和该耳内麦克风120接收到的提示音数据,确定第二次级路径传递函数;s280,根据该第二初级路径传递函数和/或该第二次级路径传递函数,将该滤波器140的工作系数更新为第二工作系数。
64.应理解,本技术实施例的扬声器130播放的提示音数据用于提示佩戴用户该anc耳机100的anc功能开启。可选地,该提示音的具体声音可以根据实际应用灵活设置,例如,该“提示音”可以是“叮”、“anc on”、“降噪打开”、“降噪开”、“入耳”等。同时,提示音往往有更丰富的频谱,比如300hz、500hz、1khz、2khz等,本技术实施例并不限于此。
65.因此,本技术实施例的用于anc耳机100的降噪的方法200可以在扬声器130播放提示音数据的情况下,根据耳外麦克风110采集的第二耳外数据和耳内麦克风120采集的第二耳内数据,确定第二初级路径传递函数和第二次级路径传递函数;再根据该第二初级路径传递函数和/或第二次级路径传递函数,将滤波器140的工作系数更新为第二工作系数。该方法200根据扬声器130播放的提示音数据确定滤波器140的工作系数,快捷方便,能够使得用户在较短时间内获得较好的降噪体验,从而提升用户的满意度。
66.可选地,该方法200还可以包括:在扬声器130播放提示音数据的情况下,由耳外麦克风110采集第二耳外数据,其中,该第二耳外数据可以包括佩戴用户所在的周围环境产生的噪声,还可以包括耳外麦克风110采集到的扬声器130播放的提示音数据漏到周围环境的音频分量。
67.可选地,该方法200还可以包括:在扬声器130播放提示音数据的情况下,由耳内麦克风120采集第二耳内数据,其中,该第二耳内数据可以包括该耳内麦克风120接收到的提示音数据,还可以包括耳内的噪声数据。
68.可选地,该方法200可以包括:在该扬声器130播放提示音数据的情况下,通过该耳外麦克风110采集该第二耳外数据的同时,通过该耳内麦克风120采集该第二耳内数据。同时采集第二耳外数据和第二耳内数据,可以提高后续确定的第二初级路径传递函数的准确度。
69.在本技术实施例中,在s250中,可以根据耳外麦克风110采集的第二耳外数据和耳内麦克风120采集的第二耳内数据,确定第二初级路径传递函数,其中,本技术实施例的第二初级路径传递函数表示从耳外麦克风110到耳内麦克风120的传递函数。具体地,本技术实施例中确定第二初级路径传递函数的方法可以根据实际应用灵活设置,并且可以与确定第一初级路径传递函数的方法相同或者不同。例如,该方法200中的s250可以具体包括:根据该第二耳外数据和该第二耳内数据,通过自适应滤波算法,确定该第二初级路径传递函数。其中,该自适应滤波算法可以根据实际应用进行选择,例如可以采用lms算法,或者rls算法,本技术实施例并不限于此。
70.在本技术实施例中,在s260中,根据第二耳内数据、第二耳外数据和第二初级路径传递函数,确定该耳内麦克风120接收到的提示音数据,其中,该耳内麦克风120接收到的提示音数据表示耳内麦克风120接收到的第一耳内数据中的部分数据,该部分数据为在扬声器130播放提示音数据后被耳内麦克风120接收到的该提示音数据。
71.可选地,该s260可以具体包括:根据第二耳外数据和第二初级路径传递函数,确定第二耳内被动噪声数据;根据该第二耳内数据和该第二耳内被动噪声数据,确定该耳内麦克风120接收到的提示音数据。具体地,由于耳外麦克风110采集的第二耳外数据主要包括耳外的环境噪声,因此,可以基于该第二耳外数据与第二初级路径传递函数,估计确定第二耳内被动噪声数据,其中,该第二耳内被动噪声数据表示耳内可能存在的噪声信号或者说噪声数据。这样,由于耳内麦克风120采集的第二耳内数据包括该第二耳内被动噪声数据以及该耳内麦克风120接收到的提示音数据,所以,可以基于确定的第二耳内被动噪声数据以及第二耳内数据,确定该耳内麦克风120接收到的提示音数据。
72.例如,根据该第二耳内数据和该第二耳内被动噪声数据,确定该耳内麦克风120接收到的提示音数据,可以具体包括:将该第二耳内数据和该第二耳内被动噪声数据的差,确
定为该耳内麦克风120接收到的提示音数据,即第二耳内数据减去确定的第二耳内被动噪声数据,即可获得耳内麦克风120接收到的提示音数据。
73.这样,在s270中,根据该扬声器130播放的提示音数据和该耳内麦克风120接收到的提示音数据,确定第二次级路径传递函数,其中,该第二次级路径传递函数表示从扬声器130到耳内麦克风120的传递函数。具体地,本技术实施例中确定第二次级路径传递函数的方法可以根据实际应用灵活设置。例如,该方法200中的s270可以具体包括:该根据该扬声器130播放的提示音数据和该耳内麦克风120接收到的提示音数据,通过自适应滤波算法,确定该第二次级路径传递函数。其中,该自适应滤波算法可以根据实际应用进行选择,例如可以采用lms算法或者rls算法;并且,确定第二初级路径传递函数的算法可以与确定第二次级路径传递函数的算法相同或者不同,确定第二次级路径传递函数的算法可以与确定第一次级路径传递函数的算法相同或者不同,本技术实施例并不限于此。
74.在本技术实施例中,在s280中,根据该第二初级路径传递函数和/或该第二次级路径传递函数,将该滤波器140的工作系数更新为第二工作系数。具体地,可以根据确定的第二初级路径传递函数和/或第二次级路径传递函数,基于实际应用,合理选择任意方式,确定滤波器140的工作系数。
75.可选地,作为一个实施例,可以根据预设的对应关系确定该第二工作系数。具体地,该s280可以具体包括:根据不同初级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数的对应关系,确定与该第二初级路径传递函数对应的该第二工作系数,并将该滤波器140的工作系数更新为该第二工作系数;和/或,根据不同次级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数的对应关系,确定与该第二次级路径传递函数对应的该第二工作系数,并将该滤波器140的工作系数更新为该第二工作系数。
76.应理解,根据预先设置的对应关系确定第二工作系数的方法与根据预先设置的对应关系确定第一工作系数的方法类似,为了简洁,在此不再赘述。例如,可以根据预先设置的不同的初级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数之间的对应关系,确定与该第二初级路径传递函数对应的工作系数为该第二工作系数。或者,也可以根据预先设置的不同的次级路径传递函数与该滤波器140的不同工作系数之间的对应关系,确定与该第二次级路径传递函数对应的工作系数为该第二工作系数。再例如,该预先设置的对应关系也可以同时包括初级路径传递函数和次级路径传递函数,即根据预先设置的滤波器140的不同的工作系数与不同的初级路径传递函数和次级路径传递函数之间的对应关系,确定与第二初级路径传递函数和第二次级路径传递函数对应的工作系数为第二工作系数。
77.可选地,对于anc耳机100中的不同滤波器,可以根据上述相同的或者不同的对应关系确定对应的工作系数。例如,对于ff滤波器,可以根据该ff滤波器的不同的工作系数与不同的初级路径传递函数和次级路径传递函数之间的对应关系,确定该ff滤波器的第二工作系数。再例如,对于fb滤波器,可以根据预先设置的不同的次级路径传递函数与该fb滤波器的不同工作系数之间的对应关系,确定并更新该fb滤波器的工作系数为第二工作系数。再例如,对于sp滤波器,可以根据预先设置的不同的次级路径传递函数与该sp滤波器的不同工作系数之间的对应关系,确定并更新该sp滤波器的工作系数为第二工作系数,但本技术实施例并不限于此。
78.可选地,作为另一个实施例,可以采用自适应滤波器实时计算滤波器140的工作系
数。具体地,本技术实施例的滤波器140为自适应滤波器,即本技术实施例的任意一个滤波器140可以采用自适应滤波器,例如,采用fir滤波器或者iir滤波器。这样,自适应滤波器可以根据确定第二初级路径传递函数和/或第二次级路径传递函数,将当前使用的工作系数更新为第二工作系数。
79.应理解,本技术实施例中步骤s250至s280可以在步骤s210至s240之前和/或之后执行。例如,anc耳机100的佩戴用户开启anc功能时,扬声器130会播放提示音数据,因此,可以基于该扬声器130播放的提示音数据,执行本技术实施例的方法200的步骤s250至s280;之后,在提示音播放之后,也就是anc功能开启之后,扬声器130还可以正常播放音频数据,即还可以基于扬声器130播放的音频数据,执行本技术实施例的方法200的步骤s210至s240。此时,由于anc耳机100先基于扬声器130播放的提示音数据,确定了第二工作系数,之后又基于扬声器130播放的音频数据,确定了第一工作系数,对应的,s240中的该将该滤波器140的工作系数更新为第一工作系数,可以具体包括:将该滤波器140的工作系数由该第二工作系数更新为该第一工作系数。并且,anc耳机100还可以基于扬声器130播放的不同音频数据,实时更新滤波器140的工作系数。
80.再例如,anc耳机100的佩戴用户开启anc功能的情况下,在扬声器130播放提示音数据之前,该扬声器130也可以正常播放音频数据,即可以基于扬声器130播放的音频数据,执行本技术实施例的方法200的步骤s210至s240;之后,扬声器130播放提示音数据,则基于该扬声器130播放的提示音数据,执行本技术实施例的方法200的步骤s250至s280。此时,由于anc耳机100先基于扬声器130播放的音频数据,确定了第一工作系数,之后基于扬声器130播放的提示音数据,确定了第二工作系数,对应的,s280中的该将该滤波器140的工作系数更新为第二工作系数,可以具体包括:将该滤波器140的工作系数由该第一工作系数更新为该第二工作系数。并且,在anc耳机100的扬声器130播放提示音数据之后,还可以基于扬声器130正常播放的其他音频数据,多次执行上述方法200的步骤s210至s240,以实时更新滤波器140的工作系数。
81.因此,本技术实施例的用于anc耳机100的降噪的方法200可以在扬声器130播放提示音数据的情况下,根据耳外麦克风110采集的第二耳外数据和耳内麦克风120采集的第二耳内数据,确定第二初级路径传递函数和第二次级路径传递函数;再根据该第二初级路径传递函数和/或第二次级路径传递函数,将滤波器140的工作系数更新为第二工作系数。另外,在扬声器130正常播放音频数据的情况下,根据耳外麦克风110采集的第一耳外数据和耳内麦克风120采集的第一耳内数据,确定第一初级路径传递函数和第一次级路径传递函数;再根据该第一初级路径传递函数和/或第一次级路径传递函数,将滤波器140的工作系数更新为第一工作系数。该方法200可以应用于anc耳机100通过扬声器130播放提示音数据以及通过扬声器130正常播放音频数据的任意阶段,并且可以多次执行,以实现anc耳机100使用过程中滤波器140的工作系数的实时更新。这样,即使佩戴用户在使用anc耳机100的过程中,所在环境发生变化,或者anc耳机100与耳道位置发生变化,都可以通过该方法200实时更新滤波器140的工作系数,进而调整anc耳机100降噪效果,使得佩戴用户拥有一个良好的使用体验。另外,该方法200根据扬声器130播放的音频数据确定滤波器140的工作系数,而无需增加额外的或者特定的音频信号,例如,无需增加佩戴用户听力范围以外的音频信号,既可以简化anc耳机100,又可以避免额外增加的音频信号对佩戴用户的影响,既可以保
证anc耳机100的降噪效果,又可以保证佩戴用户的使用体验。
82.应理解,本技术实施例的方法200可以由处理器执行,例如,可以由如图1所示的该anc耳机100的处理器150执行。应理解,本技术实施例的处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
83.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序。可选的,该计算机可读存储介质可应用于本技术实施例中的anc耳机100,并且该计算机程序使得耳机执行本技术实施例的各个方法中由anc耳机100实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
84.本技术实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序指令。可选的,该计算机程序产品可应用于本技术实施例中的anc耳机100,并且该计算机程序指令使得耳机执行本技术实施例的各个方法中由anc耳机100实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
85.本技术实施例还提供了一种计算机程序。可选的,该计算机程序可应用于本技术实施例中的anc耳机100,当该计算机程序在耳机中运行时,使得耳机执行本技术实施例的各个方法中由anc耳机100实现的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
86.本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
87.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
88.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
89.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
90.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
91.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,)rom、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
92.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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