[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

本公開涉及一種主動降噪方法、系統以及耳機，其中主動降噪方法包括：響應于耳機的揚聲器播放音頻信號，通過耳機的回聲濾波器確定從揚聲器到耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的當前傳遞函數；基于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當前傳遞函數，確定前饋濾波器的當前濾波系數；以及以當前濾波系數來配置前饋濾波器，以進行前饋主動降噪。通過主動對前饋濾波器當前濾波系數的適應性調整，能夠降低不同佩戴方式以及不同耳道結構對降噪系統的影響，提高耳機的降噪效果，同時提升用戶的聽音體驗。

技術領域

本公開涉及耳機領域，更具體地，涉及一種主動降噪方法、系統以及耳機。

背景技術

隨著社會進步和人民生活水平的提高，耳機已成為人們必不可少的生活用品。帶有主動噪聲抑制功能的耳機能夠使得用戶在機場、地鐵、飛機、餐廳等各種嘈雜環境下享受到舒適的降噪體驗，其越來越多地受到市場和客戶的廣泛認可。然而，不同的噪聲條件、不同的耳機佩戴方式以及不同的耳道結構都會影響現有的耳機的噪聲抑制功能，也給用戶帶來了不夠理想的使用體驗。

首先，目前的耳機提供的主動降噪方案多為用戶根據噪聲場景來選擇濾波系數，例如噪聲場景可以包括：飛機、餐廳、地鐵、街道等。用戶通過選擇不同的噪聲場景來為耳機設置一組固定的降噪系數，例如前饋濾波系數和反饋濾波系數。當用戶在多個場景之間進行切換時，需要多次選擇場景來調整降噪系數，這樣的方法在很大程度上影響了用戶的使用體驗。即便在同一場景中，噪聲情況也并不一致，例如上下班高峰時期的地鐵和深夜的地鐵具有完全不同的噪聲強度，對不同時段的地鐵場景使用同樣的降噪系數顯然是不合適的。

其次，耳機的降噪效果受不同佩戴方式以及不同耳道結構影響較大。不同的用戶具有不同的耳道結構，而不同的佩戴方式將使得半入耳式耳機與人耳之間形成不同的相對位置，其產生的空隙對噪聲的影響以及對耳內回聲的影響都是不同的。即便是同一用戶使用同一款耳機，該用戶每次佩戴耳機時，耳機在人耳中所處的位置也不完全一致，這就需要對耳機降噪時采用的濾波系數主動進行適應性調整。顯然，現有耳機無法解決上述問題。

發明內容

提供了本公開以解決現有技術中存在的上述問題。

本公開需要一種主動降噪方案，其通過主動對前饋濾波器當前濾波系數的適應性調整，能夠降低不同佩戴方式以及不同耳道結構對降噪系統的影響，提高耳機的降噪效果，同時提升用戶的聽音體驗。

根據本公開的第一方案，提供了一種主動降噪方法，該主動降噪方法包括：響應于耳機的揚聲器播放音頻信號，通過耳機的回聲濾波器確定從揚聲器到耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的當前傳遞函數；基于耳機的前饋濾波器的預設濾波系數、揚聲器到耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的預設傳遞函數以及當前傳遞函數，確定前饋濾波器的當前濾波系數；以及以當前濾波系數來配置前饋濾波器，以進行前饋主動降噪。

在一些實施例中，通過以下方式確定預設濾波系數：在將耳機放入人工耳的情況下，響應于揚聲器未播放音頻信號，獲取環境噪聲信號；通過人工耳的耳內麥克風獲取人工耳的耳內噪聲信號；基于環境噪聲信號和耳內噪聲信號確定滿足預設條件的預設濾波系數。

在一些實施例中，通過以下方式確定預設傳遞函數：在將耳機放入人工耳的情況下，響應于揚聲器播放第一音頻信號，獲取通過耳機的耳內麥克風采集到的第一音頻回聲信號；基于第一音頻信號和第一音頻回聲信號，確定揚聲器到耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的預設傳遞函數。

在一些實施例中，通過回聲濾波器確定從揚聲器到耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的當前傳遞函數包括：響應于揚聲器播放第二音頻信號，獲取通過耳機的耳內麥克風采集到的第二音頻回聲信號；基于第二音頻信號和第二音頻回聲信號，確定揚聲器到耳機的耳內麥克風的傳輸路徑的當前傳遞函數。

在一些實施例中，該主動降噪方法還包括：通過回聲濾波器對第二音頻回聲信號進行濾波；通過耳機的反饋濾波器對經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。