[發(fā)明專利]主動降噪方法、主動降噪裝置和耳機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011000531.2
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112188340B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 顧曉聞
• 申請（專利權）人: 泰凌微電子（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: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 鐘錦舜

本申請的實施例提供一種主動降噪方法、主動降噪裝置和耳機。該方法包括：在粗調階段，對參考噪聲信號進行濾波，并固定濾波器系數(shù)不變，得到第一反相噪聲信號，在其中連續(xù)多個時段，分別對各時段內的第一反相噪聲信號進行不同的時延，得到多個第二反相噪聲信號并輸出至揚聲器以播出，獲取多個測試殘余噪聲信號；在細調階段，對參考噪聲信號進行濾波，得到第三反相噪聲信號，采用初選時延對第三反相噪聲信號進行時延，得到第四反相噪聲信號并輸出至揚聲器以播出，其中，初選時延是多個測試殘余噪聲信號中平均能量最小的一個測試殘余噪聲信號所對應的時延，更新濾波器系數(shù)。采用該方法，即使聲源位置改變，濾波器系數(shù)也能快速收斂且收斂成功率高。

技術領域

本申請屬于主動降噪技術領域，具體涉及一種主動降噪方法、主動降噪裝置和耳機。

背景技術

參考圖1，在常規(guī)的主動降噪耳機中，外部噪聲被參考麥克風收集得到參考噪聲信號，自適應濾波器將參考噪聲信號轉換為與外部噪聲相位相反且幅度相同(理想情況下)的反相噪聲信號，由耳機中的揚聲器播放反相噪聲。外部噪聲經主聲道傳入人耳后與反相噪聲相互抵消(實際上很難完全抵消)。誤差麥克風收集揚聲器附近的聲音(即殘余噪聲)，將殘余噪聲信號發(fā)送至自適應濾波器。自適應濾波器根據(jù)殘余噪聲信號對自適應濾波器的系數(shù)進行更新。

實際環(huán)境中，由于外部噪聲源位置發(fā)生改變，外部噪聲通過主聲道的時間延遲和聲道響應也會相應變化，自適應濾波器如果不能及時跟蹤估計，就會導致反相噪聲與外部噪聲出現(xiàn)幅度與相位的偏差，使降噪失敗。

需要一種方法，使得自適應濾波器的系數(shù)快速收斂且具有良好的降噪效果。

發(fā)明內容

本申請的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種。主動降噪方法、主動降噪裝置和耳機。

為解決上述技術問題，本申請采用如下技術方案：一種主動降噪方法，包括：

從參考麥克風實時獲取參考噪聲信號；

在粗調階段，對參考噪聲信號進行濾波，并固定濾波器系數(shù)不變，得到第一反相噪聲信號；

在所述粗調階段內的連續(xù)多個時段，分別對各時段內的第一反相噪聲信號進行不同的時延，得到多個第二反相噪聲信號并輸出至揚聲器以播出；

在所述粗調階段，從誤差麥克風獲取所述連續(xù)的多個時段中每個時段的殘余噪聲信號，得到多個測試殘余噪聲信號，其中，所述連續(xù)多個時段中每個時段的殘余噪聲信號分別作為一個測試殘余噪聲信號；

在所述粗調階段之后的細調階段，對參考噪聲信號進行濾波，得到第三反相噪聲信號；

在所述細調階段，采用初選時延對所述第三反相噪聲信號進行時延，得到第四反相噪聲信號并輸出至揚聲器以播出，其中，所述初選時延是所述多個測試殘余噪聲信號中平均能量最小的一個測試殘余噪聲信號所對應的時延；

在所述細調階段，從所述誤差麥克風實時獲取殘余噪聲信號，并根據(jù)所述殘余噪聲信號更新濾波器系數(shù)。

可選地，所述粗調階段每隔第一設定時長啟動一次。

可選地，還包括：在所述細調階段，監(jiān)測殘余噪聲信號的能量變化參數(shù)；

在所述能量變化參數(shù)大于設定閾值的情況下，再次進入所述粗調階段。

可選地，還包括：對所述細調階段進行計時；

在第二設定時長內所述能量變化參數(shù)始終小于所述設定閾值的情況下，在所述第二設定時長后，再次進入所述粗調階段。

可選地，所述能量變化參數(shù)包括：殘余噪聲信號中相鄰兩個采樣點的平方差的絕對值。

可選地，所述能量變化參數(shù)按照如下方式確定：