[發明專利]具有校正功能的有源降噪耳機聲源定位方法和裝置

有效

• 申請號: 202010524622.X
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111781555B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 童峰;毛連華;傅榮杰
• 申請（專利權）人: 廈門市派美特科技有限公司
• 主分類號: G01S3/802
• 分類號: G01S3/802;G01S3/801
• 代理公司: 廈門福貝知識產權代理事務所(普通合伙) 35235
• 代理人: 陳遠洋

本發明公開了一種具有校正功能的有源降噪耳機聲源定位方法和裝置，通過在理想貼合條件下和實際貼合條件下分別由消噪揚聲器發射測試信號并且由誤差傳感器獲得反映理想貼合特性和實際貼合特性的接收信號，并分別計算理想貼合條件下的第一傳輸函數和實際貼合條件下的第二傳輸函數；利用第二傳輸函數與第一傳輸函數計算校正函數；通過實際貼合條件下經噪聲傳聲器接收的信號和校正函數計算雙耳聲信號互相關函數；將雙耳聲信號互相關函數與預先存儲的雙耳聲信號互相關函數模板進行匹配，獲得聲源的方位信息。利用計算結果對耳機噪聲傳聲器實際接收信號進行校正處理，從而抑制耳內傳聲器與耳道貼合狀態間存在的失配，可有效改善聲源定位的性能。

技術領域

本發明涉及聲源定位領域，具體涉及一種具有校正功能的有源降噪耳機聲源定位方法和裝置。

背景技術

隨著現代社會發展水平的提高，運動、健身理念被廣泛認可，具備戶外通話、收聽功能的無線耳機產銷量呈迅速上升的趨勢，國內外均推出了不同類型無線耳機產品。特別是有源降噪耳機，通過采用有源降噪技術實現環境噪聲抵消，可大大改善聽感，獲得較好的用戶體驗。獲得環境噪聲的方位信息可使有源降噪耳機針對性調整有源降噪算法的參數以改善降噪效果，因此具備聲源定位功能可提高有源降噪耳機的環境適配性能。

目前，大部分聲源定位算法采用麥克風陣列，為了處理多路陣列麥克風信號，該類算法需要較大的計算量和較多的麥克風陣元數，在無線耳機系統中的應用受到限制；另一類是受生物啟發的定位算法，該類算法使用耳機2個耳內傳聲器模擬雙耳的定位功能，具有計算量小、系統簡單的優點，適用于耳機產品場合。

專利號為ZL 201711138517.7的發明專利提出一種基于BP神經網絡的雙耳聲源定位方法，該方法提取出雙耳聲信號互相關函數與耳間強度差作為特征參數，用反向傳播BP神經網絡對特征參數進行建模。測試過程中根據測試雙耳聲信號的互相關函數和耳間強度差，利用神經網絡估計每幀雙耳聲信號對應的聲源方位。

名稱為基于雙耳互相關函數的聲源定位算法的論文報道了首先利用頭相關脈沖響應 (head-related impulse response，HRIR)數據庫求出并存儲對應不同方位角、俯仰角的雙耳聲信號互相關函數作為模板，在定位階段先求出接收信號的雙耳聲信號互相關函數，然后將其與雙耳互相關函數模板相比較來確定聲源的方位.

但是，上述方法中用到的雙耳聲信號互相關函數數據庫、理想頭相關脈沖響應數據庫均是在耳內傳聲器與人工頭耳道緊密貼合的理想條件下采集獲得，因此也要求在實際實用中保持耳內傳聲器與使用人的人耳道以理想狀態貼合。然而，實際耳機產品的使用場景中，上由于不同人的耳道輪廓、耳機佩戴習慣均不相同，在實際耳機入耳佩戴使用中往往無法保證耳內傳聲器與人耳道的理想貼合。因此，由于耳內傳聲器與耳道貼合狀態不可避免存在失配，對于實際耳機產品使用造成了聲源方位估計的誤差，由此也影響了有源降噪算法與環境噪聲的適配調整，降低了用戶體驗。

有鑒于此，設計出一種新的有源降噪耳機聲源定位方法和裝置是非常具有意義的

發明內容

針對上述提到的在耳內傳聲器與人工頭耳道緊密貼合的理想條件下和實際耳機入耳佩戴情況下存在失配，造成聲源方位估計的誤差，降低用戶體驗等問題。本申請的實施例的目的在于提出了一種具有校正功能的有源降噪耳機聲源定位方法和裝置來解決以上背景技術部分提到的技術問題。

第一方面，本申請的實施例提供了一種具有校正功能的有源降噪耳機聲源定位方法，包括以下步驟：

S1：在理想貼合條件下和實際貼合條件下分別由左耳耳機和右耳耳機的消噪揚聲器發射測試信號并且由誤差傳感器獲得反映理想貼合特性和實際貼合特性的接收信號，并分別計算理想貼合條件下的第一傳輸函數和實際貼合條件下的第二傳輸函數；

S2：利用第二傳輸函數與第一傳輸函數計算校正函數；