主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统。该方法通过在主动降噪耳机的每只耳机的外侧各设置一个前馈麦克风，利用前馈麦克风检测外界噪声的大小，计算噪声信号的计权能量，根据计权能量确定是否需要打开主动降噪系统，在需要主动降噪控制时，计算噪声信号中的分别对应前馈降噪量和反馈降噪量的两个子带的能量值，从而确定出前馈降噪系统和反馈降噪系统的降噪量，并控制耳机对应进行前馈降噪和反馈降噪。本发明专利技术的技术方案对主动降噪耳机的环境进行检测，针对当前噪声的类型和频率分布，采用动态的可调的降噪方案对周围噪声进行抑制，相比于现有固定降噪的主动降噪技术，能够使降噪效果达到最佳。

【技术实现步骤摘要】
主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统
本专利技术涉及智能耳机的主动降噪
，特别涉及一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法和系统及一种主动降噪耳机。
技术介绍
耳机在人们的寻常生活和工作中已经得到了广泛应用，耳机除了用来欣赏音乐，娱乐的功能之外，也被广泛的应用于隔离噪声，保持相对安静的环境，但是耳机对低频噪声的隔噪效果和能力是有局限性的。主动降噪技术采用的方法是产生一个与外界噪声幅度相同相位相反的信号来抵消进入耳机的噪声。但是目前耳机中采用的主动降噪技术多是固定降噪的技术，这种固定降噪技术存在以下缺陷：外界环境不停变化，当外界噪声和固定降噪量相当的时候会产生比较好的降噪效果，但是，当外界噪声高于固定降噪量，就会出现降噪效果达不到最优，或者当外界噪声低于固定降噪量的时候，主动降噪模块实质上会产生一个新的噪声到达人的耳朵。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供了一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法和系统及一种主动降噪耳机，用于解决固定降噪的主动降噪技术不能使降噪效果达到最优的技术问题。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术实施例提供了一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述降噪控制方法包括：对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量；根据所述计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制；当需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定；根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量；控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪。优选地，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，所述反馈麦克风设置在耳机和人耳的耦合腔内，所述降噪控制方法进一步包括：在判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量；所述控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪还包括：根据计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行调整；控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。进一步优选地，所述控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪包括：在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的反馈降噪量进行反馈降噪。优选地，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量包括：将所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值。进一步优选地，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量还包括：为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈值大于下降门限阈值；记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值；在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从小变大的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量增大一个降噪等级；在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从大变小的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量降低一个降噪等级。优选地，所述降噪控制方法还包括：计算当前时刻主动降噪耳机的两只耳机上的两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，根据所述相关性的计算结果判断当前时刻是否存在风噪；如果判断当前时刻存在风噪，则控制耳机停止根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，并根据所述前馈降噪量确定出反馈降噪量的增量，控制耳机根据增量后的反馈降噪量进行反馈降噪。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种应用于主动降噪耳机的降噪控制系统，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述降噪控制系统包括：能量计权单元，用于对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量；主动降噪判断单元，用于根据所述能量计权单元得到的计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制；子带能量计算单元，用于当所述主动降噪判断单元判断需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定；降噪量确定单元，用于根据所述子带能量计算单元计算出的所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量；前馈降噪控制单元，用于控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪；反馈降噪控制单元，用于控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪。优选地，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，所述反馈麦克风设置在耳机和人耳的耦合腔内，所述降噪控制系统进一步包括：反馈能量计算单元，用于在判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量；所述反馈降噪控制单元还包括：反馈降噪量调整模块，用于根据所述反馈能量计算单元计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行调整，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。进一步优选地，所述反馈降噪量调整模块，还具体用于在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的反馈降噪量进行反馈降噪。优选地，所述降噪量确定单元包括：初始值确定模块，用于将所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值；双阈值设置模块，用于为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈值大于下降门限阈值；能量值记录模块，用于记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值；增大降噪等级模块，用于在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从小变大的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量增大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法，其特征在于，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述降噪控制方法包括：对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量；根据所述计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制；当需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定；根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量；控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪。

【技术特征摘要】
1.一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法，其特征在于，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述降噪控制方法包括：对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量；根据所述计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制；当需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定，在前馈降噪曲线的最大幅值点附近的一定频带范围内选取出所述第一子带，在反馈降噪曲线的最大幅值点附近的一定频带范围内选取出所述第二子带；根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量；控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪。2.根据权利要求1所述的降噪控制方法，其特征在于，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，所述反馈麦克风设置在耳机和人耳的耦合腔内，所述降噪控制方法进一步包括：在判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量；所述控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪还包括：根据计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行调整；控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。3.根据权利要求2所述的降噪控制方法，其特征在于，所述控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪包括：在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的反馈降噪量进行反馈降噪。4.根据权利要求1所述的降噪控制方法，其特征在于，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量包括：将所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值。5.根据权利要求4所述的降噪控制方法，其特征在于，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量还包括：为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈值大于下降门限阈值；记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值；在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从小变大的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量增大一个降噪等级；在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从大变小的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量降低一个降噪等级。6.根据权利要求1-5任一项所述的降噪控制方法，其特征在于，所述降噪控制方法还包括：计算当前时刻主动降噪耳机的两只耳机上的两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，根据所述相关性的计算结果判断当前时刻是否存在风噪；如果判断当前时刻存在风噪，则控制耳机停止根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，并根据所述前馈降噪量确定出反馈降噪量的增量，控制耳机根据增量后的反馈降噪量进行反馈降噪。7.一种应用于主动降噪耳机的降噪控制系统，其特征在于，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述降噪控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘崧，王林章，李波，
申请(专利权)人：歌尔声学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37