[發(fā)明專利]主動降噪方法、系統(tǒng)以及耳機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911282166.6
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110933554B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童偉峰;張亮;徐明亮;李倩
• 申請（專利權(quán)）人: 恒玄科技（上海）股份有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10;G10K11/178
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 崔家源

1.一種耳機的主動降噪方法，其特征在于，所述耳機包括入耳式耳機和半入耳式耳機的任一種，所述耳機至少包括：耳外麥克風、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一低通及下采樣濾波器、前饋濾波器、第一加法器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、揚聲器、耳內(nèi)麥克風、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二低通及下采樣濾波器、第二加法器、回聲濾波器、反饋濾波器、限幅器；

所述耳機采用的所述主動降噪方法包括：

響應(yīng)于耳機的所述揚聲器播放音頻信號，通過所述耳機的所述回聲濾波器確定從所述揚聲器播放的所述音頻信號經(jīng)耳道反射后到所述耳機的耳內(nèi)麥克風的傳輸路徑的當前傳遞函數(shù)；

基于N組預設(shè)濾波系數(shù)、與每組所述預設(shè)濾波系數(shù)對應(yīng)的預設(shè)傳遞函數(shù)以及所述當前傳遞函數(shù)，確定所述耳機的前饋濾波器的當前濾波系數(shù)；

以所述當前濾波系數(shù)來配置所述前饋濾波器，以進行前饋主動降噪；

所述基于N組預設(shè)濾波系數(shù)、與每組所述預設(shè)濾波系數(shù)對應(yīng)的預設(shè)傳遞函數(shù)以及所述當前傳遞函數(shù)，確定所述耳機的前饋濾波器的當前濾波系數(shù)，包括：

從所述N個預設(shè)傳遞函數(shù)中選取與所述當前傳遞函數(shù)具有最高相似度的預設(shè)傳遞函數(shù)；

將與所述具有最高相似度的預設(shè)傳遞函數(shù)對應(yīng)的預設(shè)濾波系數(shù)作為所述當前濾波系數(shù)；

其中，在前饋路徑上，所述耳外麥克風在耳機外側(cè)采集到的環(huán)境噪聲通過模擬增益的增益處理后，依次通過所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述第一低通及下采樣濾波器、所述前饋濾波器進行處理，再傳輸至所述第一加法器，并經(jīng)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器處理后，由所述揚聲器播放；

在反饋路徑上，所述耳內(nèi)麥克風在耳機內(nèi)側(cè)采集到的耳內(nèi)噪聲通過模擬增益的增益處理后，依次通過所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述第二低通及下采樣濾波器進行處理，再傳輸至所述第二加法器；所述第二加法器還接收通過回聲濾波器處理后的待播音頻信號；所述第二加法器接收到的兩路信號在整合后依次通過所述反饋濾波器、所述限幅器進行處理后，傳輸至所述第一加法器，經(jīng)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器處理后，由所述揚聲器播放。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動降噪方法，其特征在于，所述從所述N個預設(shè)傳遞函數(shù)中選取與所述當前傳遞函數(shù)具有最高相似度的預設(shè)傳遞函數(shù)，包括：

計算每個所述預設(shè)傳遞函數(shù)與所述當前傳遞函數(shù)在各個頻點上的能量值的差值的絕對值；

對每個所述預設(shè)傳遞函數(shù)全部頻點上的所述能量值的差值的絕對值求平均值，以得到N個平均能量差值；

確定所述N個平均能量差值中最小的平均能量差值對應(yīng)的預設(shè)傳遞函數(shù)為所述具有最高相似度的預設(shè)傳遞函數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動降噪方法，其特征在于，所述從所述N個預設(shè)傳遞函數(shù)中選取與所述當前傳遞函數(shù)具有最高相似度的預設(shè)傳遞函數(shù)，包括：

獲取為所述N個預設(shè)傳遞函數(shù)統(tǒng)一設(shè)置的m個增益系數(shù)；

將每個所述預設(shè)傳輸函分別乘以每個增益系數(shù)，以獲得m*N個預設(shè)傳遞函數(shù)，其中m為正整數(shù)；

在所述m*N個預設(shè)傳遞函數(shù)中確定與所述當前傳遞函數(shù)具有最高相似度的預設(shè)傳遞函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動降噪方法，其特征在于，至少基于N種不同的耳機佩戴方式及每種耳機佩戴方式下對應(yīng)的耳道結(jié)構(gòu)確定N組所述預設(shè)濾波系數(shù)和與每組所述預設(shè)濾波系數(shù)對應(yīng)的所述預設(shè)傳遞函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主動降噪方法，其特征在于，通過以下方式確定所述預設(shè)濾波系數(shù)：

響應(yīng)于所述揚聲器未播放音頻信號，獲取環(huán)境噪聲信號；

通過所述耳內(nèi)麥克風獲取耳內(nèi)噪聲信號；

基于所述環(huán)境噪聲信號和所述耳內(nèi)噪聲信號確定滿足預設(shè)條件的所述預設(shè)濾波系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主動降噪方法，其特征在于，通過以下方式確定所述預設(shè)傳遞函數(shù)：

響應(yīng)于所述揚聲器播放第一音頻信號，獲取通過所述耳內(nèi)麥克風采集到的第一音頻回聲信號；

基于所述第一音頻信號和所述第一音頻回聲信號，確定所述揚聲器到所述耳內(nèi)麥克風的傳輸路徑的所述預設(shè)傳遞函數(shù)。