反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算方法和模块，反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真方法和系统、以及计算机设备。所述降噪灵敏度计算方法根据

Method and system for simulating noise reduction amount of feedback type active noise reduction earphone

The invention discloses a method and a module for calculating the noise reduction sensitivity of a feedback type active noise reduction earphone, a method and a system for simulating the noise reduction amount of a feedback type active noise reduction earphone, and a computer device. The noise reduction sensitivity calculation method is based on the calculation method

【技术实现步骤摘要】
反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真方法和系统
本专利技术涉及声学技术，具体而言，涉及反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算方法、反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真方法、反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算模块、反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真系统、以及计算机设备。
技术介绍
随着社会的不断发展，噪声污染越来越引起人们的重视。尤其是低频噪声，对身体健康的危害很大，在噪声控制领域也是一个长久以来的难题。传统的被动噪声控制方法对低频噪声的降噪效果甚微，主动噪声控制技术可弥补被动噪声控制技术的不足。主动噪声控制技术主要是利用了声波的干涉原理，通过控制电路产生一个与噪声信号等值反相的降噪信号来抵消原有噪声信号。参考图1和图2说明现有技术中对反馈式主动降噪耳机的降噪系统的仿真方案：d为到达误差麦克风附近的噪声信号，G为喇叭1到误差麦克风2的声学通道的传递函数，H为降噪控制电路响应，c是降噪信号，e为d和c混合后残余的误差信号。外部噪声进入到误差麦克风附近，误差麦克风2采集到误差信号后，通过降噪控制电路产生等值反相信号以抵消噪声。由图1和图2可以得到主动降噪系统的降噪灵敏度函数，S为降噪灵敏度。根据该降噪灵敏度函数可计算该主动降噪系统的降噪量。在设计反馈控制电路时，可根据计算出的降噪灵敏度对降噪量进行仿真计算，提高工作效率和设计成本，因此仿真计算出的降噪量的准确性就显得尤为重要。但经实际测试发现，参见图3所示，曲线a为主动降噪耳机的降噪量的实测结果，曲线b为利用上述降噪灵敏度函数仿真计算出的降噪量，横轴为频率(Hz)，纵轴为降噪量(dBSPL)，可以看出，按照这种方式仿真计算出的降噪量和实际降噪量相比大体一致，但是在1KHz附近差别较大，不利于对耳机的设计。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于，提供一种更贴近实际测量结果的反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算方法。根据本专利技术的第一方面，提供了一种反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算方法，根据计算所述主动降噪耳机的降噪灵敏度，其中，H为降噪控制电路响应，G为喇叭到误差麦克风的声学通道的传递函数Ppv为初级通道中误差麦克风到人耳处的传递函数，Gv为喇叭到人耳处的声学通道的传递函数，Sv为降噪灵敏度。根据本专利技术的第二方面，提供了一种反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真方法，包括以下步骤：根据计算所述主动降噪耳机的降噪灵敏度，其中，H为降噪控制电路响应，G为喇叭到误差麦克风的声学通道的传递函数，Ppv为初级通道中误差麦克风到人耳处的传递函数，Gv为喇叭到人耳处的声学通道的传递函数，Sv为降噪灵敏度；以及，根据计算出的降噪灵敏度仿真计算所述主动降噪耳机的降噪量。根据本专利技术的第三方面，提供了一种反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算模块，所述降噪灵敏度计算模块，用于根据计算所述主动降噪耳机的降噪灵敏度，其中，H为降噪控制电路响应，G为喇叭到误差麦克风的声学通道的传递函数，Ppv为初级通道中误差麦克风到人耳处的传递函数，Gv为喇叭到人耳处的声学通道的传递函数，Sv为降噪灵敏度。根据本专利技术的第四方面，提供了一种反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真系统，包括降噪灵敏度计算模块和降噪量仿真模块；所述降噪灵敏度计算模块，用于根据计算所述主动降噪耳机的降噪灵敏度，其中，H为降噪控制电路响应，G为喇叭到误差麦克风的声学通道的传递函数，Ppv为初级通道中误差麦克风到人耳处的传递函数，Gv为喇叭到人耳处的声学通道的传递函数，Sv为降噪灵敏度；以及，所述降噪量仿真计算模块，用于根据所述降噪灵敏度计算模块计算出的降噪灵敏度仿真计算所述主动降噪耳机的降噪量。根据本专利技术的第五方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制处理器进行相应操作以执行前述灵敏度检测方法。根据本专利技术的第六方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制处理器进行相应操作以执行前述降噪量仿真方法。本专利技术进一步优化了反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算方式，对反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真系统进行了优化。本专利技术利用类似于虚拟传声器的思想，在人耳处重新构造误差信号，重新进行系统灵敏度的计算，使得仿真结果的准确度大幅提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1-2为现有技术中主动降噪仿真系统的原理图。图3为主动降噪耳机的实测降噪量和利用图2所示的主动降噪仿真系统计算出的降噪量的对比示意图。图4为本专利技术实施例提供的主动降噪仿真系统的原理图。图5为主动降噪耳机的实测降噪量和利用图4所示的主动降噪仿真系统计算出的降噪量的对比示意图。图6为本专利技术本实施例提供的计算机设备的硬件配置的框图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在声学领域中，以外部噪声作为声源的声学通道为初级通道，以耳机喇叭作为声源的声学通道为次级通道。在图2所示的主动降噪仿真系统中，按照降噪灵敏度函数计算出的降噪量相当于是误差麦克风处的降噪量，而实际测量的降噪量为人耳处，两者之间存在着误差。为了得到准确的仿真结果，应保证仿真结果与实测结果在同一位置。本专利技术将仿真降噪区域移动到人耳处，保证仿真与实测的一致性。本专利技术利用类似于虚拟传声器的思想，在人耳处重新构造误差信号，重新进行系统灵敏度的计算，使得仿真结果的准确度大幅提高。本专利技术优化后的系统如图4所示：d为进入到误差麦克风附近的噪声信号，c是降噪信号，e为d和c混合后残余的误差信号，H为降噪控制电路响应，G为喇叭到误差麦克风的声学通道的传递函数，Ppv为初级通道中误差麦克风到人耳处的传递函数，Gv为喇叭到人耳处的声学通道的传递函数，dv为d传递到人耳处的信号，cv为e经过降噪控制电路响应后传递到人耳处的信号，ev为dv和cv混合后残余的误差信号，Sv为人耳处的降噪灵敏度，根据该框图可推导出在人耳处的降噪灵敏度Sv：cv＝eGvHdv＝dPpv＝(e-c)Ppv＝(e-eGH)Ppvev＝dv+cv根据该降噪灵敏度函数对耳机的降噪量重新进行仿真，与实测结果对比如图5所示：曲线a为主动降噪耳机的降噪量的实测结果，曲线c为利用上述降噪灵敏度函数仿真计算出的降噪量，横轴为频率(Hz)，纵轴为降噪量(dBSPL)，可以看出，本专利技术仿真计算出的降噪量和实际降噪量的一致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算方法，其特征在于，根据

【技术特征摘要】
1.一种反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算方法，其特征在于，根据计算所述主动降噪耳机的降噪灵敏度，其中，H为降噪控制电路响应，G为喇叭到误差麦克风的声学通道的传递函数，Ppv为初级通道中误差麦克风到人耳处的传递函数，Gv为喇叭到人耳处的声学通道的传递函数，Sv为降噪灵敏度。2.一种反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：根据计算所述主动降噪耳机的降噪灵敏度，其中，H为降噪控制电路响应，G为喇叭到误差麦克风的声学通道的传递函数，Ppv为初级通道中误差麦克风到人耳处的传递函数，Gv为喇叭到人耳处的声学通道的传递函数，Sv为降噪灵敏度；以及，根据计算出的降噪灵敏度仿真计算所述主动降噪耳机的降噪量。3.一种反馈式主动降噪耳机的降噪灵敏度计算模块，其特征在于，所述降噪灵敏度计算模块，用于根据计算所述主动降噪耳机的降噪灵敏度，其中，H为降噪控制电路响应，G为喇叭到误差麦克风的声学通道的传递函数，Ppv为初级通道中误差麦克...

【专利技术属性】
技术研发人员：于锴，华洋，王若蕙，李德浩，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37