CN106941637B - 一种自适应主动降噪的方法、系统及耳机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应主动降噪的方法、系统及耳机,该方法包括:判断佩戴后的耳罩的漏气情况;根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪。利用本发明提供的方法解决了现有主动降噪技术仅靠一个固定的传递函数应对不同佩戴情况的问题,有效地提高了降噪效果,进而提升用户使用的满意度。
Description
技术领域
本发明涉及耳机降噪领域,具体涉及一种自适应主动降噪的方法、系统及耳机。
背景技术
声音传输技术的进步带来了耳机在通信、娱乐领域的发展。新型耳机的应用日益广泛,在室外如公交、地铁等嘈杂生活环境中,以及飞机、坦克等战场环境,室内如房间娱乐系统中,如不降低背景噪声,会对通信及听觉体验产生影响,甚至会导致听力损伤。
目前业界主要采用主动降噪、被动降噪相结合的方式来消除噪音,所述被动降噪是指用隔音材料对噪声进行抑制,所述主动降噪是指,在人耳的附近产生一个与该处噪声信号大小相等,方向相反的声音信号,使得其与噪声信号相互抵消,达到降噪的目的。现有技术中主流且效果较好的主动降噪方法为反馈+前馈降噪,这两种结合的降噪方法既发挥了反馈降噪能提供较大的降噪量的优点,又兼顾了前馈降噪可以达到较大的降噪带宽的特点。但在实际应用中,因用户在佩戴耳机时不够标准、耳机松紧不合适等原因,经常出现耳罩漏气的情况,此时前馈系统耳罩传递函数受到影响,不能较好的工作,进而影响整个主动降噪系统的降噪效果。
发明内容
本发明实施例提供一种自适应主动降噪的方法、系统及耳机,以解决现有技术在耳罩漏气时,主动降噪系统的降噪效果不好的问题。
为此,本发明实施例提供如下技术方案:
一种自适应主动降噪的方法,包括:
判断佩戴后的耳罩的漏气情况;
根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪。
优选地,所述判断佩戴后的耳罩的漏气情况包括:
根据同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征判断佩戴后的耳罩的漏气情况。
优选地,所述根据同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征判断佩戴后的耳罩的漏气情况包括:
在耳罩之内和耳罩之外各设置至少一个声音传感器;
根据设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值与设定的阈值的关系,判断佩戴后的耳罩的漏气情况。
优选地,计算所述设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值包括:
对设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号在1000HZ以内进行滤波;
对滤波后的声音信号进行分帧,计算设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号每一帧的二阶统计特征的值。
优选地,所述降噪模式为前馈降噪模式与反馈降噪模式共同构成的前馈反馈降噪模式,其中,不同漏气情况对应的前馈降噪模式的传递函数不同;
制定所述预先制定的降噪模式包括:
对同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征的值进行等级划分,获得漏气等级;
根据大量实验和/或经验确定各漏气等级对应的降噪模式。
优选地,当耳罩的漏气状态发生改变需要切换所述降噪模式时,使用双门限法切换所述降噪模式。
一种自适应主动降噪的系统,包括:
判断模块,用于判断佩戴后的耳罩的漏气情况;
模式选择模块,用于根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪。
优选地,所述判断模块包括:
判断单元,用于根据设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值与设定的阈值的关系,判断佩戴后的耳罩的漏气情况。
优选地,所述判断单元包括:
滤波子单元,用于对设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号在1000HZ以内进行滤波;
计算子单元,用于对滤波后的声音信号进行分帧,计算设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号每一帧的二阶统计特征的值。
优选地,所述系统还包括与模式选择模块相连接的模式预制模块,用于制定所述预先制定的降噪模式,所述模式预制模块包括:
划分单元,用于对同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征的值进行等级划分,获得漏气等级;
确定单元,用于根据大量实验和/或经验确定各漏气等级对应的降噪模式。
一种自适应主动降噪耳机,包括:耳罩,位于耳罩之内的扬声器,位于耳罩之内和耳罩之外至少各一个声音传感器,还包括:
微处理器,用于根据设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值与设定的阈值的关系,判断佩戴后的耳罩的漏气情况;根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪。
本发明实施例提供的自适应主动降噪的方法、系统及耳机,该方法通过判断佩戴后的耳罩的漏气情况,然后根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪。由于本发明可以判断耳罩的漏气情况,以便于后续针对不同漏气情况进行分类处理;然后根据漏气情况选择不同漏气情况下能获得最佳降噪效果的降噪模式,使得本发明提供的方法解决了现有主动降噪技术仅靠一个固定的传递函数应对不同佩戴情况的问题,有效地提高了降噪效果,进而提升用户使用的满意度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有主动降噪技术的反馈降噪网络模型示意图;
图2是现有主动降噪技术的前馈降噪模型示意图;
图3是本发明实施例提供的自适应主动降噪的方法的一种流程图;
图4是本发明实施例提供的自适应主动降噪方法提供的双门限法进行降噪模式切换的示意图;
图5是本发明实施例提供的自适应主动降噪方法提供的切换电路的示意图;
图6是本发明实施例提供的自适应主动降噪的系统的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案,首先对现有主动降噪技术进行简介。现有的主动降噪系统,主要有反馈降噪和前馈降噪。
反馈降噪网络模型示意图如图1所示。由于在人耳附近的麦克风将耳罩内的噪声转化为电信号,控制电路将该电信号放大、反相,并由扬声器播放出来,可以抵消原始噪声,因此需要将麦克风放在尽量靠近离人耳的位置,其中S为噪声源,L1为扬声器,M为麦克风,K为放大增益,C为补偿电路。通过设计补偿电路C,使系统在有较大增益的同时保持稳定的状态。假设麦克风M接收到频率ω处的信号为po(ω),其计算公式如式(1)所示:
po(ω)=pi(ω)+Kpo(ω)C(jω)H(jω) (1)
其中,pi(ω)为未使用主动降噪功能时麦克风接收到的噪声信号,H(jω)为扬声器与麦克风之间传递函数。计算上式得到,麦克风实际接收到的声音信号如式(2)所示:
po(ω)=pi(ω)/(1-KC(jω)H(jω)) (2)
可以看出,当|1-KC(jω)H(jω)|增大的时候,|po(ω)|趋向于0,但是若开环传递函数KC(jω)H(jω)不满足奈氏定理,即奈奎斯特曲线包括(1,j0)点,系统不稳定。故为了保持系统的稳定性,在反馈降噪耳机的网络设计时,需要鲁棒控制理论设计补偿网络C。
反馈网络虽然广泛使用,但是它具有一定的缺陷,由于要使用误差po(ω)作为控制器的输入信号,即使在理想条件下,也并不能完全消除噪声,否则控制器无法工作。反馈形式的主动降噪耳机中麦克风接收到的声音信号由于经过电路、扬声器会产生一定的延时,该延时会造成传递函数相位的滞后,且该相位滞后随频率的增大而增大,所以增益放大只能作用在较低频率处,否则容易导致在高频处开环传递函数不稳定。所以,通常反馈式主动降噪耳机的带宽较窄。
前馈降噪模型示意图如图2所示,其中S为噪声源,在耳罩内部、外部麦克风分别为m1、m2,内外麦克风分别采集噪声信号,将其转化为可供处理及分析的数字信号。在离噪声源较近位置,即耳罩外部采集参考噪声,并且估计从该参考噪声位置到误差麦克风位置的声学传递函数H。前馈网络的传递函数H如式(3)所示:
H=H1–H2–H3 (3)
其中H1为噪声源到误差麦克风的传递函数,H2为噪声源到耳罩外部麦克风的传递函数,H3为扬声器到误差麦克风的传递函数。H1的测量方法为,将噪声源(白噪声或扫频信号)与误差麦克风接收的信号使用频谱仪(B&K)同步采集下来,经过频谱分析仪分析运算得到该传递函数。同理,可以测得噪声源到耳罩外部麦克风的传递函数H2和扬声器到误差麦克风的传递函数H3。
这样,理想情况下,将外部麦克风采集到的声音信号通过估计出来的耳罩传递函数H,得到的噪声信号反相后经过扬声器播放,与误差麦克风处剩余的噪声信号将相互抵消。前馈主动降噪耳机可以达到较大的降噪带宽,但是,若耳罩佩戴的松紧程度不同,耳罩传递函数将受到影响,仅靠一个固定的传递函数并不能适用于多种佩戴情况。
本发明提供的自适应主动降噪的方法、系统及耳机,该方法通过判断佩戴后的耳罩的漏气情况,以便于后续针对不同漏气情况进行分类处理;然后根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪,即根据漏气情况选择不同漏气情况下能获得最佳降噪效果的降噪模式,使得本发明提供的方法解决了现有主动降噪技术仅靠一个固定的传递函数,即无论耳罩是否漏气都以同一种降噪模式进行降噪,使得当耳机佩戴不当等原因造成耳罩漏气时,前馈降噪效果不佳,进而使得主动降噪整体降噪效果不佳的问题。
下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
如图3所示,是本发明实施例提供的自适应主动降噪的方法的一种流程图,包括以下步骤:
步骤S01,判断佩戴后的耳罩的漏气情况。
在本实施例中,可以根据同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征判断佩戴后的耳罩的漏气情况,具体的,所述根据同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征判断佩戴后的耳罩的漏气情况包括:在耳罩之内和耳罩之外各设置至少一个声音传感器;根据设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值与设定的阈值的关系,判断佩戴后的耳罩的漏气情况。其中,所述设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征可以包括以下任意一种或多种:相关性、能量比、功率比、直达混响比等;声音传感器包括但不限于:电感麦克风、电容麦克风、驻极体麦克风、咪头、麦克风阵列。
优选地,所述声音传感器为微型麦克风,包括位于耳罩之内的误差麦克风和位于耳罩之外的参考麦克风,参考图2中所示,m1为参考麦克风,m2为误差麦克风。两个麦克风分别接收噪声信号,并将其转化为可供后续分析处理的数字信号。
在实际应用中,根据参考麦克风与误差麦克风接收到的声音信号,计算设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值,再根据系统预先设定的阈值进行比较,如果计算得到的二阶统计特征的值大于设定阈值,则判定当前的耳罩佩戴是漏气状态,否则判定为不漏气状态。计算所述设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值包括:对设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号在1000HZ以内进行滤波;对滤波后的声音信号进行分帧,计算设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号每一帧的二阶统计特征的值。
在一个具体实施例中,以相关性作为二阶统计特征为例进行说明,首先对参考麦克风与误差麦克风接收到的声音信号M1、M2进行滤波,因为主动降噪一般的作用范围多集中在1000HZ以下,所以在1000HZ之内进行滤波即可达到目的,并且可以提升滤波的效率,然后对滤波后的信号进行分帧,接着计算上述相关性的值,公式如式(4)所示:
其中,Ci表示第i帧的参考麦克风信号和误差麦克风信号的相关系数,M1i、M2i分别表示参考麦克风信号和误差麦克风信号的第i帧。
需要说明的是,由于耳罩漏气情况下参考麦克风和误差麦克风接收到的声音信号直接通过空气传输,故相关性较强,而耳罩不漏气时,由于经过被动降噪,耳罩内麦克风接收到的声音信号与耳罩外麦克风接收到声音信号的相关性较弱。故相关系数Ci较大时,应使用漏气相应的降噪模式,而相关系数Ci较小时,需要使用不漏气相应的降噪模式。此外,耳罩是否漏气还可以根据参考麦克风和误差麦克风接收同一信号的能量、功率、直达混响的比值等来确定,在此不再列举。当然,还可以采用超声波检测等对人体、设备无损伤的方式进行检测,在此不做限定。
步骤S02,根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪。
在本实施例中,所述降噪模式为前馈降噪模式与反馈降噪模式共同构成的前馈反馈降噪模式,其中,不同漏气情况时对应的前馈降噪模式的传递函数不同;根据步骤S01获取的佩戴后的耳罩的漏气情况,从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪。
在实际应用中,制定所述预先制定的降噪模式包括:对同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征的值进行等级划分,获得漏气等级;根据大量实验和/或经验确定各漏气等级对应的降噪模式。
在一个具体实施例中,对同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外相关性的值划分为2级,即漏气情况分为两种:漏气、不漏气,所述降噪模式为前馈降噪模式与反馈降噪模式共同构成的前馈反馈降噪模式,其中,不同漏气情况时对应的前馈降噪模式的传递函数不同,且耳罩不漏气时对应传递函数为H不漏气的前馈反馈降噪模式,漏气时对应传递函数为H漏气的前馈反馈降噪模式;然后根据实际计算得到的同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外相关性的值(即漏气等级)选取降噪效果最优的降噪模式进行降噪,即传递函数为H不漏气或H漏气的前馈反馈降噪模式,例如,当上述相关性的值为0.6,大于预先设定的阈值0.2时,耳罩的佩戴情况被判定为漏气,选择传递函数为H漏气的前馈反馈降噪模式进行降噪。其中,前馈传递函数通过频谱仪测量得到的参数计算获得,具体参考上述传递函数获取部分,在此不再详述。
在另一个实施例中,对同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外相关性的值划分为4级,即漏气情况分为四种:不漏气、轻微漏气、较严重漏气、严重漏气,所述降噪模式为前馈降噪模式与反馈降噪模式共同构成的前馈反馈降噪模式,其中,相应上述四种漏气情况的前馈反馈降噪模式的传递函数分别为:H不漏气、H轻微漏气、H较严重漏气、H严重漏气;然后根据实际计算得到的同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外相关性的值选取降噪效果最优的降噪模式进行降噪,例如,当上述相关性的值为0.1时,耳罩的佩戴情况被判定为不漏气,选择的传递函数为H不漏气的前馈反馈降噪模式;当上述相关性的值为0.3时,耳罩的佩戴情况被判定为轻微漏气,选择传递函数为H轻微漏气的前馈反馈降噪模式;当上述相关性的值为0.5时,耳罩的佩戴情况被判定为较严重漏气,选择传递函数应为H较严重漏气的前馈反馈降噪模式;当上述相关性的值为0.7时,耳罩的佩戴情况被判定为严重漏气,选择传递函数为H严重漏气的前馈反馈降噪模式。
当然,上述实施例仅仅为示例性的,实际应用中还可将漏气情况划分为更多等级,各等级都相应存在不同的传递函数,即不同漏气情况采用不同的降噪模式,在此不再列举。此外,实际应用中,所述降噪模式也可以为前馈降噪模式,即本发明也适用于仅采用前馈降噪模式进行降噪的方法中,其中,不同漏气情况对应的前馈降噪模式的传递函数不同,在此不再列举。
进一步的,根据实际计算得到的同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征的值可以确保电路与耳罩佩戴形式相匹配,但是该调整过程需要逐渐变化,为了防止噪声在阈值附近变化造成电路快速切换,引起人耳听觉不适,具体地,使用双门限的方法切换所述降噪模式,如图4所示。需要说明的是,实际应用中可以通过切换电路来实现切换降噪模式,如图5所示,以耳罩漏气和耳罩不漏气两种漏气情况为例进行说明:根据大量实验或经验得到相关系数c的上升阈值和下降阈值,当参考麦克风和误差麦克风接收到的声音信号经过处理后,其相关系数c从小变大的过程中,当c值大于下降门限阈值时,保持电路状态,只有大于上升门限阈值时,才需要切换为漏气形式的电路。而在相关系数c从大变小的过程中,当c值小于上升门限时,保持电路不变,只有小于下降门限时,才需要切换到不漏气形式的电路。需要说明的是,对同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外相关性的值划分为多个级别时,例如漏气情况分为4种情况:不漏气、轻微漏气、漏气较严重、漏气严重,若传递函数相差不大,如轻微漏气与不漏气之间,漏气较严重与漏气严重之间,可以不采用双门限方法,其余切换需采用双门限方法进行模式切换,避免引起人耳听觉不适。
此外,当判断佩戴后的耳罩为漏气时,可以提示用户耳罩漏气。具体地,可以在发现耳罩漏气/漏气比较严重时,如上述的二阶统计特征的值超过指定值,以固定/不固定周期进行间断/不间断提示音提升用户耳罩漏气,例如悦耳的提示音、用户自行指定的音乐等;还可以通过耳机线控的显示部分进行提示等;当然还可以通过指示灯等进行提示,例如安装于耳罩上、线控上的LED指示灯等,在此不做限定。
本发明实施例提供的自适应主动降噪的方法,通过判断耳罩的漏气情况,以便于后续针对不同漏气情况进行分类降噪;然后根据漏气情况选择不同漏气情况下能获得最佳降噪效果的降噪模式,使得本发明提供的方法解决了现有主动降噪技术仅以单一降噪模式对所有耳罩佩戴情形进行降噪的问题,有效地提高了降噪效果,进而提升用户使用的满意度。
相应地,本发明还实施例提供了一种自适应主动降噪的系统,如图6所示,是该系统的一种结构示意图。
在该实施例中,所述系统包括:
判断模块601,用于判断佩戴后的耳罩的漏气情况;
模式选择模块602,用于根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪。
其中,所述判断模块601包括:
判断单元,用于根据设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值与设定的阈值的关系,判断佩戴后的耳罩的漏气情况。所述设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征可以包括以下任意一种或多种:相关性、能量比、功率比、直达混响比等。
在实际应用中,所述判断单元包括:
滤波子单元,用于对设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号在1000HZ以内进行滤波;
计算子单元,用于对滤波后的声音信号进行分帧,计算设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号每一帧的二阶统计特征的值。
进一步地,本实施例提供的自适应主动降噪系统还包括与模式选择模块602相连接的模式预制模块703,用于制定所述预先制定的降噪模式,所述模式预制模块703包括:
划分单元,用于对同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征的值进行等级划分,获得漏气等级;
确定单元,用于根据大量实验和/或经验确定各漏气等级对应的降噪模式。
当然,该系统还可以进一步包括存储模块(未图示),用于保存预先制定的降噪模式、过程参数等,如同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征的值等。这样,以方便对通知消息进行计算机自动处理。
本发明实施例提供的自适应主动降噪的系统,通过判断模块601判断佩戴后而且的漏气情况以便于根据实际佩戴情况进行分类降噪;然后通过模式选择模块602根据判断模块601获得的耳罩漏气情况从预先制定的降噪模式中选择最优的降噪模式进行降噪,使得本发明提供的系统解决了现有主动降噪系统仅以单一降噪模式对所有耳罩佩戴情形进行降噪的问题,有效地提高了耳罩漏气时的主动降噪效果,进而提升用户使用的满意度。
相应的,本发明还提供了一种自适应主动降噪耳机,参考图2所示。
在本实施例中,一种自适应主动降噪耳机包括:耳罩,位于耳罩之内的扬声器,位于耳罩之内和耳罩之外至少各一个声音传感器,其特征在于,包括:
微处理器(图未示出),用于根据设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值与设定的阈值的关系,判断佩戴后的耳罩的漏气情况;根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪。此外,该耳机内还可以集成有用于切换降噪模式的电路,例如采用双门限法进行切换的电路。
此外,该自适应主动降噪耳机还可进一步包括存储器(图未示出),用于保存预先制定的降噪模式、过程参数等,如同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征的值等。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上对本发明实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法、系统及耳机;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种自适应主动降噪的方法,其特征在于,包括:
判断佩戴后的耳罩的漏气情况,所述判断佩戴后的耳罩的漏气情况包括:根据同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征判断佩戴后的耳罩的漏气情况;
根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪,以及根据所述漏气情况的变化切换所述降噪模式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征判断佩戴后的耳罩的漏气情况包括:
在耳罩之内和耳罩之外各设置至少一个声音传感器;
根据设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值与设定的阈值的关系,判断佩戴后的耳罩的漏气情况。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,计算所述设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值包括:
对设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号在1000HZ以内进行滤波;
对滤波后的声音信号进行分帧,计算设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号每一帧的二阶统计特征的值。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述降噪模式为前馈降噪模式与反馈降噪模式共同构成的前馈反馈降噪模式,其中,不同漏气情况对应的前馈降噪模式的传递函数不同;
制定所述预先制定的降噪模式包括:
对同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征的值进行等级划分,获得漏气等级;
根据大量实验和/或经验确定各漏气等级对应的降噪模式。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,当耳罩的漏气状态发生改变需要切换所述降噪模式时,使用双门限法切换所述降噪模式。
6.一种自适应主动降噪的系统,其特征在于,包括:
判断模块,用于判断佩戴后的耳罩的漏气情况,所述判断佩戴后的耳罩的漏气情况包括:根据同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征判断佩戴后的耳罩的漏气情况;
模式选择模块,用于根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪,以及根据所述漏气情况的变化切换所述降噪模式。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述判断模块包括:
判断单元,用于根据设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值与设定的阈值的关系,判断佩戴后的耳罩的漏气情况。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述判断单元包括:
滤波子单元,用于对设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号在1000HZ以内进行滤波;
计算子单元,用于对滤波后的声音信号进行分帧,计算设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到的声音信号每一帧的二阶统计特征的值。
9.根据权利要求7或8所述的系统,其特征在于,所述系统还包括与模式选择模块相连接的模式预制模块,用于制定所述预先制定的降噪模式,所述模式预制模块包括:
划分单元,用于对同一声音信号在耳罩之内和耳罩之外的二阶统计特征的值进行等级划分,获得漏气等级;
确定单元,用于根据大量实验和/或经验确定各漏气等级对应的降噪模式。
10.一种自适应主动降噪耳机,包括:耳罩,位于耳罩之内的扬声器,位于耳罩之内和耳罩之外至少各个声音传感器,其特征在于,包括:
微处理器,用于根据设置于耳罩之内和耳罩之外的声音传感器接收到同一声音信号的二阶统计特征的值与设定的阈值的关系,判断佩戴后的耳罩的漏气情况;根据佩戴后耳罩的漏气情况从预先制定的降噪模式中选择降噪效果好的降噪模式进行降噪,以及根据所述漏气情况的变化切换所述降噪模式。
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CN113208814B (zh) * | 2021-03-31 | 2022-06-21 | 南京大学 | 一种耳罩隔声量的处理方法及耳罩的制造方法 |
CN114040300B (zh) * | 2021-11-29 | 2023-02-28 | 歌尔科技有限公司 | 耳机主动降噪方法、装置、耳机及计算机可读存储介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101420491A (zh) * | 2008-11-24 | 2009-04-29 | 深圳华为通信技术有限公司 | 一种耳机麦克风降噪的方法、装置及控制器 |
CN102413403A (zh) * | 2010-09-03 | 2012-04-11 | Nxp股份有限公司 | 降噪电路及其方法 |
US8238567B2 (en) * | 2009-03-30 | 2012-08-07 | Bose Corporation | Personal acoustic device position determination |
CN103581796A (zh) * | 2012-08-02 | 2014-02-12 | 索尼公司 | 耳机装置、佩戴状态检测装置及佩戴状态检测方法 |
CN104754436A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-01 | 钰太芯微电子科技(上海)有限公司 | 一种主动降噪方法以及降噪耳机 |
CN104967951A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-07 | 上海卓易科技股份有限公司 | 一种降低噪声的方法和装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060013410A1 (en) * | 2004-04-20 | 2006-01-19 | Wurtz Michael J | Mobile-telephone adapters for automatic-noise-reduction headphones |
US8917894B2 (en) * | 2007-01-22 | 2014-12-23 | Personics Holdings, LLC. | Method and device for acute sound detection and reproduction |
CN102348151B (zh) * | 2011-09-10 | 2015-07-29 | 歌尔声学股份有限公司 | 噪声消除系统和方法、智能控制方法和装置、通信设备 |
US9143858B2 (en) * | 2012-03-29 | 2015-09-22 | Csr Technology Inc. | User designed active noise cancellation (ANC) controller for headphones |
US9107011B2 (en) * | 2013-07-03 | 2015-08-11 | Sonetics Holdings, Inc. | Headset with fit detection system |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101420491A (zh) * | 2008-11-24 | 2009-04-29 | 深圳华为通信技术有限公司 | 一种耳机麦克风降噪的方法、装置及控制器 |
US8238567B2 (en) * | 2009-03-30 | 2012-08-07 | Bose Corporation | Personal acoustic device position determination |
CN102413403A (zh) * | 2010-09-03 | 2012-04-11 | Nxp股份有限公司 | 降噪电路及其方法 |
CN103581796A (zh) * | 2012-08-02 | 2014-02-12 | 索尼公司 | 耳机装置、佩戴状态检测装置及佩戴状态检测方法 |
CN104754436A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-01 | 钰太芯微电子科技(上海)有限公司 | 一种主动降噪方法以及降噪耳机 |
CN104967951A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-07 | 上海卓易科技股份有限公司 | 一种降低噪声的方法和装置 |
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