一种自适应耳道主动降噪耳机及自适应耳道主动降噪方法技术

本发明专利技术公开一种自适应耳道主动降噪耳机及自适应耳道主动降噪方法，耳机包括扬声器、音频输入模块、麦克风、运算模块以及降噪处理模块，所述音频输入模块、运算模块、麦克风和扬声器均与降噪处理模块连接，所述麦克风放置于扬声器的前腔。降噪方法，包括以下步骤：1）人工耳对校准音频采集，得第三频响曲线和第三相位曲线；2）麦克风同时对校准音频和周边声音采集，得第一频响曲线、第一相位曲线和第二相位曲线；3）运算模块根据由步骤1）和步骤2）得出的数据以及固定算法运算得出滤波器系数；4）降噪处理模块使用滤波器系数对音频进行降噪处理。本发明专利技术能适应各种不同耳道的降噪要求，满足用户的降噪需求，给予用户良好的体验感。 1

Adaptive ear canal active noise reduction earphone and adaptive ear canal active noise reduction method

The invention discloses an adaptive ear channel active noise earphone and adaptive ear channel active noise reduction method. The headset includes a speaker, audio input module, microphone, operation module and noise reduction processing module. The audio input module, operation module, microphone and loudspeaker are connected with the noise reduction processing module, and the Mike The wind is placed in the front cavity of the loudspeaker. The method of noise reduction includes the following steps: 1) the artificial ear is used to calibrate the audio acquisition, get the third frequency response curve and the third phase curve; 2) the microphone simultaneously collects the calibrated audio and the peripheral sound, obtains the first frequency response curve, the first phase curve and the second phase curve; 3) the operation mode block is based on step 1) and step 2). Data and fixed algorithm are used to obtain filter coefficients; 4) noise reduction module uses filter coefficients to reduce noise. The invention can meet the requirements of noise reduction for various ear canal, satisfy users' demand for noise reduction, and give users a good sense of experience. One

【技术实现步骤摘要】
一种自适应耳道主动降噪耳机及自适应耳道主动降噪方法
本专利技术涉及降噪
，特别涉及一种自适应耳道主动降噪耳机及自适应耳道主动降噪方法。
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都只有恒定的降噪曲线，由于每个人的耳道空间都是独一无二的，所以降噪效果每个人感觉差异很大，意味着对于某些人感觉很好的降噪耳机，在其他人降噪效果很差或者根本没有降噪效果。如何针对每个人的耳道设计适应性最强的降噪耳机一直是降噪耳机设计的第一难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对上述现有技术中的不足，提供一种自适应耳道主动降噪耳机及自适应耳道主动降噪方法，其能适应各种不同耳道的降噪要求，满足用户的降噪需求，给予用户良好的体验感。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种自适应耳道的主动降噪耳机，包括：扬声器，用于播放校准音频和经降噪处理后的音频；音频输入模块，用于与智能终端数据交互、输入校准音频和音频；麦克风，对校准音频进行采集而转换成第一音频信号，对周边声音进行采集而转换成第二音频信号，所述麦克风放置于扬声器的前腔；运算模块，将第一音频信号转换成第一参数，将第二音频信号转换成第二参数，配合储存于其内部的第三参数和固定算法运算得出降噪参数；以及降噪处理模块，根据运算模块计算得出的降噪参数对音频进行降噪处理；所述音频输入模块、运算模块、麦克风和扬声器均与降噪处理模块连接，所述麦克风放置于扬声器的前腔。作为一种优选方案，所述降噪处理模块包括滤波器，所述降噪参数为滤波器系数。作为一种优选方案，所述第一参数为麦克风对校准音频进行采集而获得的第一频响曲线和第一相位曲线。作为一种优选方案，所述第二参数为麦克风对周边声音进行采集而获得的第二相位曲线。作为一种优选方案，所述第三参数为人工耳对校准音频进行采集而获得的第三频响曲线和第三相位曲线。作为一种优选方案，所述固定算法包括第一计算公式、第二计算公式和第三计算公式，所述第一计算公式包括频响误差曲线计算公式和相位误差曲线计算公式；所述频响误差曲线计算公式为：EAn=An-An*，其中，EAn为频响误差曲线，An为第三频响曲线，An*为第一频响曲线；所述相位误差曲线计算公式为：EBn=Bn-Bn*，其中，EBn为相位误差曲线，Bn为第三相位曲线，Bn*为第一相位曲线；所述第二计算公式为：P=EAn*SIN(θ-EBn)，其中，P为第一频响曲线和第一相位曲线的补偿曲线，θ为第二相位曲线；所述第三计算公式为：F=-（C+P），其中，F为滤波器系数，C为第一频响曲线和第一相位曲线。作为一种优选方案，所述麦克风为反馈式麦克风。一种自适应耳道的主动降噪方法，基于人工耳和如上所述的主动降噪耳机，所述主动降噪方法包括以下步骤：1）音频输入模块将校准音频发送至扬声器播放出来，人工耳对校准音频进行采集，得到第三频响曲线和第三相位曲线，并将第三频响曲线和第三相位曲线存储于运算模块中；2）使麦克风置于扬声器前腔和人体耳道共同形成的腔体内，音频输入模块将校准音频发送至扬声器播放出来，麦克风同时对校准音频和周边声音进行采集而转换成第一音频信号和第二音频信号，运算模块将第一音频信号和第二音频信号转换成第一频响曲线、第一相位曲线和第二相位曲线；3）运算模块通过由步骤1）得出的第三频响曲线和第三相位曲线、由步骤2）得到的第一频响曲线、第一相位曲线和第二相位曲线以及内置于运算模块中的固定算法配合运算得出滤波器系数，并将滤波器系数发送至降噪处理模块的滤波器；4）音频输入模块将音频发送至降噪处理模块，降噪处理模块的滤波器使用由步骤3）得到的滤波器系数对音频进行滤波降噪处理，然后将经滤波降噪处理后的音频发送至扬声器播放出来。作为一种优选方案，步骤3）中的滤波器系数的测算方法包括以下步骤：1）运算模块通过第三频响曲线、第三相位曲线、第一频响曲线、第一相位曲线和第一计算公式配合运算得出频响误差曲线和相位误差曲线；2）运算模块通过第二相位曲线、第二计算公式以及由步骤1）得到的频响误差曲线和相位误差曲线配合运算得出第一频响曲线和第一相位曲线的补偿曲线；3）运算模块通过由第一频响曲线、第一相位曲线、第三计算模块以及由步骤3）得到的第一频响曲线和第一相位曲线的补偿曲线配合运算得出滤波器系数。作为一种优选方案，所述校准音频的频率范围为：50-500HZ。本专利技术的有益效果是：通过扬声器、麦克风、音频输入模块、降噪处理模块和运算模块的配合，实现根据运算模块计算得出的降噪参数对音频进行降噪处理降噪处理，能适应各种不同耳道的降噪要求，达到最佳降噪效果，满足用户的降噪需求，为用户带来更良好的体验。附图说明图1为本专利技术之实施例的组装结构图；图2为本专利技术之主动降噪流程框架图；图3为本专利技术之滤波器系数的测算流程框架图。图中：1-扬声器，2-音频输入模块，3-麦克风，4-运算模块，5-降噪处理模块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作进一步详细说明。如图1所示，一种自适应耳道的主动降噪耳机，包括：扬声器1，用于播放校准音频和经降噪处理后的音频；音频输入模块2，用于与智能终端数据交互、输入校准音频和音频；麦克风3，对校准音频进行采集而转换成第一音频信号，对周边声音进行采集而转换成第二音频信号，所述麦克风3放置于扬声器1的前腔；运算模块4，将第一音频信号转换成第一参数，将第二音频信号转换成第二参数，配合储存于其内部的第三参数和固定算法运算得出降噪参数；以及降噪处理模块5，根据运算模块4计算得出的降噪参数对音频进行降噪处理；所述音频输入模块2、运算模块4、麦克风3和扬声器1均与降噪处理模块5连接，所述麦克风3放置于扬声器1的前腔。所述降噪处理模块5包括滤波器，所述降噪参数为滤波器系数。所述第一参数为麦克风3对校准音频进行采集而获得的第一频响曲线和第一相位曲线。所述第二参数为麦克风3对周边声音进行采集而获得的第二相位曲线。所述第三参数为人工耳对校准音频进行采集而获得的第三频响曲线和第三相位曲线。所述麦克风3为反馈式麦克风。所述固定算法包括第一计算公式、第二计算公式和第三计算公式，所述第一计算公式包括频响误差曲线计算公式和相位误差曲线计算公式；所述频响误差曲线计算公式为：EAn=An-An*，其中，EAn为频响误差曲线，An为第三频响曲线，An*为第一频响曲线；所述相位误差曲线计算公式为：EBn=Bn-Bn*，其中，EBn为相位误差曲线，Bn为第三相位曲线，Bn*为第一相位曲线；所述第二计算公式为：P=EAn*SIN(θ-EBn)，其中，P为第一频响曲线和第一相位曲线的补偿曲线，θ为第二相位曲线；所述第三计算公式为：F=-（C+P），其中，F为滤波器系数，C为第一频响曲线和第一相位曲线。如图2所示，一种自适应耳道的主动降噪方法，基于人工耳和如上所述的主动降噪耳机，所述主动降噪方法包括以下步骤：1）音频输入模块2将校准音频发送至扬声器1播放出来，人工耳对校准音频进行采集，得到第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应耳道主动降噪耳机，其特征在于：包括：

【技术特征摘要】
1.一种自适应耳道主动降噪耳机，其特征在于：包括：扬声器，用于播放校准音频和经降噪处理后的音频；音频输入模块，用于与智能终端数据交互、输入校准音频和音频；麦克风，对校准音频进行采集而转换成第一音频信号，对周边声音进行采集而转换成第二音频信号，所述麦克风放置于扬声器的前腔；运算模块，将第一音频信号转换成第一参数，将第二音频信号转换成第二参数，配合储存于其内部的第三参数和固定算法运算得出降噪参数；以及降噪处理模块，根据运算模块计算得出的降噪参数对音频进行降噪处理；所述音频输入模块、运算模块、麦克风和扬声器均与降噪处理模块连接，所述麦克风放置于扬声器的前腔。2.根据权利要求1所述的一种自适应耳道主动降噪耳机，其特征在于：所述降噪处理模块包括滤波器，所述降噪参数为滤波器系数。3.根据权利要求1所述的一种自适应耳道主动降噪耳机，其特征在于：所述第一参数为麦克风对校准音频进行采集而获得的第一频响曲线和第一相位曲线。4.根据权利要求3所述的一种自适应耳道主动降噪耳机，其特征在于：所述第二参数为麦克风对周边声音进行采集而获得的第二相位曲线。5.根据权利要求4所述的一种自适应耳道主动降噪耳机，其特征在于：所述第三参数为人工耳对校准音频进行采集而获得的第三频响曲线和第三相位曲线。6.根据权利要求5所述的一种自适应耳道主动降噪耳机，其特征在于：所述固定算法包括第一计算公式、第二计算公式和第三计算公式，所述第一计算公式包括频响误差曲线计算公式和相位误差曲线计算公式；所述频响误差曲线计算公式为：EAn=An-An*，其中，EAn为频响误差曲线，An为第三频响曲线，An*为第一频响曲线；所述相位误差曲线计算公式为：EBn=Bn-Bn*，其中，EBn为相位误差曲线，Bn为第三相位曲线，Bn*为第一相位曲线；所述第二计算公式为：P=EAn*SIN(θ-EBn)，其中，P为第一频响曲线和第一相位曲线的补偿曲线，θ为第二相位曲线；所述第三计算公式为：F=-（C+P），其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈沧毅，邓星球，胡中骥，
申请(专利权)人：广东思派康电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44