[發明專利]主動降噪方法、系統以及耳機

有效

• 申請號: 201911283265.6
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110996209B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 童偉峰;張亮;徐明亮;李倩
• 申請（專利權）人: 恒玄科技（上海）股份有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 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、第一模數轉換器、第一低通及下采樣濾波器、前饋濾波器、第一加法器、數模轉換器、揚聲器、耳內麥克風、第二模數轉換器、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耳道反射后到所述耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的當前傳遞函數；

基于所述耳機的前饋濾波器的預設濾波系數、所述揚聲器到所述耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的預設傳遞函數以及所述當前傳遞函數，確定所述前饋濾波器的當前濾波系數，其中，基于如下對應關系確定所述前饋濾波器的當前濾波系數：所述當前濾波系數*所述當前傳遞函數=所述預設濾波系數*所述預設傳遞函數；以及

以所述當前濾波系數來配置所述前饋濾波器，以進行前饋主動降噪；

其中，在前饋路徑上，所述耳外麥克風在耳機外側采集到的環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轉換器、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，并經所述數模轉換器處理后，由所述揚聲器播放；

在反饋路徑上，所述耳內麥克風在耳機內側采集到的耳內噪聲通過模擬增益的增益處理后，依次通過所述第二模數轉換器、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，經所述數模轉換器處理后，由所述揚聲器播放。

2.根據權利要求1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濾波系數：

在將所述耳機放入人工耳的情況下，響應于所述揚聲器未播放音頻信號，獲取環境噪聲信號；

通過所述人工耳的耳內麥克風獲取所述人工耳的耳內噪聲信號；

基于所述環境噪聲信號和所述耳內噪聲信號確定滿足預設條件的所述預設濾波系數。

3.根據權利要求1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傳遞函數：

在將所述耳機放入人工耳的情況下，響應于所述揚聲器播放第一音頻信號，獲取通過所述耳機的耳內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機的耳內麥克風的傳輸路徑的所述預設傳遞函數。

4.根據權利要求1所述的主動降噪方法，其特征在于，所述通過回聲濾波器確定從所述揚聲器到所述耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的當前傳遞函數，包括：

響應于所述揚聲器播放第二音頻信號，獲取通過所述耳機的耳內麥克風采集到的第二音頻回聲信號；

基于所述第二音頻信號和所述第二音頻回聲信號，確定所述揚聲器到所述耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的所述當前傳遞函數。

5.根據權利要求4所述的主動降噪方法，其特征在于，所述方法還包括：

通過所述回聲濾波器對所述第二音頻回聲信號進行濾波；

通過所述耳機的反饋濾波器對經所述回聲濾波器濾波后的第二音頻回聲信號進行濾波，以實現反饋降噪。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的主動降噪方法，其特征在于，所述前饋濾波器為FIR濾波器和IIR濾波器的任一種，所述回聲濾波器為FIR濾波器和IIR濾波器的任一種，所述反饋濾波器為FIR濾波器和IIR濾波器的任一種。