低功耗的高效降噪耳机及降噪系统技术方案

本发明专利技术提供一种低功耗的高效降噪耳机，所述耳机包括耳机壳体，所述耳机壳体内容纳播放喇叭，所述播放喇叭与信号处理芯片连接；所述耳机还包括在所述耳机壳体前端布置的耳道麦克，使所述耳道麦克伸入到佩戴者耳道内；所述耳机还包括通话麦克，所述耳道麦克采集低频语音信号进行语音活动检测，判断是否有人在讲话，从而指导上行通话通路对通话麦克采集到的信号做噪声估计，进而对所述通话麦克的语音信号进行噪声抑制。本发明专利技术通过在耳机前端设置一个耳道麦克，通过伸入到佩戴者耳道内进行语音活动检测，并辅助耳机进行降噪，降低了耳机功耗，提高了检测准确度，实现了耳机高效降噪。

【技术实现步骤摘要】
低功耗的高效降噪耳机及降噪系统
本专利技术涉及声音信号处理
，特别涉及低功耗的高效降噪耳机及降噪系统。
技术介绍
随着社会进步和人民生活水平的提高，耳机已成为人们生活中必不可少的生活用品。人们常常在大街，公共汽车，地铁接听和拨打电话，这类环境中的噪声，会被耳机的通话麦克风所拾取，和我们说话的内容混到一起，被上行发送到对方电话的听筒中，影响对方接听电话的语音质量，因此上行降噪技术是十分有必要的。另外，内置语音助手的无线智能耳机，可以帮助用户查询天气、接打电话、播报天气、监测心率等，基于深度学习的智能音乐推荐系统，还会根据你的听歌习惯、实时心率、活动场景等，进行精准多元的音乐推荐，具有这种功能的耳机得到越来越多的用户的认可，但是这种耳机一般功耗较大，待机时间短。现有的两种通话耳机，一种是基于单麦克的降噪耳机，上行通话只有单麦克降噪功能，降噪能力有限，仅对平稳噪声效果好，滤除环境中其它噪声的效果差，在商场，地铁等环境中打电话，上行通话质量差。另一种是基于波束成形的双麦克降噪耳机，比单麦克降噪效果好，但是只能抑制非主方向上的干扰信号，且如果用户佩戴姿势不正确的话，通话人的语音也会有损失。因此，为了解决上述问题，需要一种降低了耳机功耗，提高了检测准确度，实现了耳机高效降噪低功耗的高效降噪耳机及降噪系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种实现降低功耗，高效降噪的耳机，通过在耳机前端布置一个耳道麦克，伸入佩戴者耳道内进行语音活动检测，以及辅助耳机降噪。本专利技术的一个方面在于提供一种低功耗的高效降噪耳机，所述耳机包括耳机壳体，所述耳机壳体内容纳播放喇叭，所述播放喇叭与信号处理芯片连接；所述耳机还包括在所述耳机壳体前端布置的耳道麦克，使所述耳道麦克伸入到佩戴者耳道内；所述耳机还包括通话麦克，所述耳道麦克采集低频语音信号进行语音活动检测，判断是否有人在讲话，从而指导上行通话通路对通话麦克采集到的信号做噪声估计，进而对所述通话麦克的语音信号进行噪声抑制。优选地，所述耳机还包括前馈麦克，所述前馈麦克位于所述耳机壳体的后端，用于采集噪声信号。本专利技术的另一个方面在于提供一种低功耗的高效降噪耳机，所述耳机包括耳机壳体，所述耳机壳体内容纳播放喇叭，所述播放喇叭与信号处理芯片连接；所述耳机还包括在所述耳机壳体前端布置的耳道麦克，使所述耳道麦克伸入到佩戴者耳道内；所述耳机还包括前馈麦克，所述前馈麦克位于所述耳机壳体的后端，用于采集噪声信号。本专利技术的再一个方面在于提供一种低功耗的高效降噪系统，所述系统包括耳道麦克、通话麦克和信号处理芯片，其中所述耳道麦克内集成第一特征提取模块和第一语音信号检测模块，所述信号处理芯片包括第二特征提取模块、第二语音信号检测模块、回声消除模块和噪声抑制模块，所述耳道麦克采集佩戴者耳道内的声音信号，由所述第一特征提取模块进行声音信号特征提取；所述第一语音信号检测模块对所述第一特征提取模块提取的声音信号进行检测，若声音信号中具有语音信号，则将声音信号传输至所述信号处理芯片进行信号处理。优选地，所述回声消除模块接收来自耳道麦克的声音信号进行回声消除；所述第二特征提取模块，对回声消除后的声音信号进行声音信号特征提取；所述第二语音检测模块，用于对所述第二特征提取模块提取的声音信号进行检测，若声音信号中不具有语音信号，则将声音信号传输至所述噪声抑制模块；所述通话麦克采集语音信号，用于并将语音信号传输至所述噪声抑制模块；所述噪声抑制模块，通过所述声音信号对所述通话麦克采集语音信号进行噪声抑制。优选地，所述系统还包括前馈麦克，所述信号处理芯片还包括单麦克噪声抑制模块，其中所述前馈麦克采集耳机周围噪声加语音信号，并将噪声信号通过滤波器后取反传输至耳道内，实现主动降噪功能，降低耳道内的噪声，同时将采集到的原始信号送入单麦克降噪模块，进行回声消除；对回声消除后的声音信号传输至所述单麦克噪声抑制模块；所述单麦克噪声抑制模块根据语音活动检测结果对噪声信号进行统计，对带噪语音信号中的噪声进行抑制；所述单麦克噪声抑制模块噪声抑制后的语音信号进行高通滤波后与耳道麦克采集的低频语音信号进行数据均衡后输出。优选地，所述信号处理芯片还包括高通滤波电路，所述高通滤波电路对噪声抑制模块处理后的语音信号进行高通滤波。优选地，所述单噪声抑制模块对前馈抑噪后的声音信号进行数据均衡。本专利技术的又一个方面在于提供一种低功耗的高效降噪系统，所述系统包括耳道麦克、前馈麦克和信号处理芯片，其中所述耳道麦克内集成第一特征提取模块和第一语音信号检测模块，所述信号处理芯片包括回声消除模块和单麦克噪声抑制模块，所述耳道麦克采集佩戴者耳道内的声音信号，由所述第一特征提取模块进行声音信号特征提取；所述第一语音信号检测模块对所述第一特征提取模块提取的声音信号进行检测，若声音信号中具有语音信号，则将声音信号传输至所述信号处理芯片进行信号处理。优选地，所述回声消除模块接收来自耳道麦克的声音信号进行回声消除；所述前馈麦克采集耳机周围噪声加语音信号，并将噪声信号通过滤波器后取反传输至耳道内，实现主动降噪功能，降低耳道内的噪声，同时将采集到的原始信号送入单麦克降噪模块，进行回声消除；对回声消除后的声音信号传输至所述单麦克噪声抑制模块；所述单麦克噪声抑制模块根据耳道麦克语音活动检测的结果，对噪声进行统计，对通话声音信号进行噪声抑制。本专利技术低功耗的高效降噪耳机及降噪系统，利用耳道内的耳道麦克采集耳道内传来的佩戴者的语音，语音清晰度高，信噪比高，可以提高VAD检测准确度。本专利技术一方面针对普通耳机，耳道内增加一个耳道麦克，实现耳机佩戴者的VAD(语音活动检测)。另一方面针对主动降噪的混合降噪耳机，利用前馈麦克和耳道麦克形成前馈反馈混合降噪，提高耳机佩戴者VAD检测准确度，同时本专利技术结合前馈降噪形成双麦克降噪，实现上行通话降噪不仅有效的抑制平稳噪声，而且可以滤除环境中的非平稳噪声(环境中的人声，音乐等)。本专利技术通过在耳机前端设置一个耳道麦克，通过伸入到佩戴者耳道内进行语音活动检测，并辅助耳机进行降噪，降低了耳机功耗，提高了检测准确度，实现了耳机高效降噪。应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本专利技术所要求保护内容的限制。附图说明参考随附的附图，本专利技术更多的目的、功能和优点将通过本专利技术实施方式的如下描述得以阐明，其中：图1示意性示出了本专利技术一个实施例的耳机结构示意图；图2示出了本专利技术耳道麦克与通话麦克采集的语音数据信噪比对比示意图；图3示出了本专利技术一个实施例耳机降噪系统的结构示意图；图4示出了本专利技术一个实施例耳道麦克语音信号检测的流程框图；图5示出了本专利技术一个实施耳道麦克与通话麦克反馈降噪的流程框图；图6示出了本专利技术一个实施例噪声抑制过程的示意图；图7示出了本专利技术另一个实施例的耳机结构示意图；图8示出了本专利技术另一个实施例耳机降噪系统的结构示意图；图9示出了本专利技术另一个实施例耳机反馈降噪和前馈降噪的双降噪流程图；图10示出了本专利技术再一个实施例的耳机结构示意图；图11示出了本专利技术再一个实施例前馈降噪的流程图。具体实施方式通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本专利技术并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗的高效降噪耳机，其特征在于，所述耳机包括耳机壳体，所述耳机壳体内容纳播放喇叭，所述播放喇叭与信号处理芯片连接；所述耳机还包括在所述耳机壳体前端布置的耳道麦克，使所述耳道麦克伸入到佩戴者耳道内；所述耳机还包括通话麦克，所述耳道麦克采集低频语音信号进行语音活动检测，判断是否有人在讲话，从而指导上行通话通路对通话麦克采集到的信号做噪声估计，进而对所述通话麦克的语音信号进行噪声抑制。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗的高效降噪耳机，其特征在于，所述耳机包括耳机壳体，所述耳机壳体内容纳播放喇叭，所述播放喇叭与信号处理芯片连接；所述耳机还包括在所述耳机壳体前端布置的耳道麦克，使所述耳道麦克伸入到佩戴者耳道内；所述耳机还包括通话麦克，所述耳道麦克采集低频语音信号进行语音活动检测，判断是否有人在讲话，从而指导上行通话通路对通话麦克采集到的信号做噪声估计，进而对所述通话麦克的语音信号进行噪声抑制。2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括前馈麦克，所述前馈麦克位于所述耳机壳体的后端，用于采集噪声信号。3.一种低功耗的高效降噪耳机，其特征在于，所述耳机包括耳机壳体，所述耳机壳体内容纳播放喇叭，所述播放喇叭与信号处理芯片连接；所述耳机还包括在所述耳机壳体前端布置的耳道麦克，使所述耳道麦克伸入到佩戴者耳道内；所述耳机还包括前馈麦克，所述前馈麦克位于所述耳机壳体的后端，用于采集噪声信号，实现主动降噪功能，降低耳道内的噪声。4.一种低功耗的高效降噪系统，其特征在于，所述系统包括耳道麦克、通话麦克和信号处理芯片，其中所述耳道麦克内集成第一特征提取模块和第一语音信号检测模块，所述信号处理芯片包括第二特征提取模块、第二语音信号检测模块、回声消除模块和噪声抑制模块，所述耳道麦克采集佩戴者耳道内的声音信号，由所述第一特征提取模块进行声音信号特征提取；所述第一语音信号检测模块对所述第一特征提取模块提取的声音信号进行检测，若声音信号中具有语音信号，则将声音信号传输至所述信号处理芯片进行信号处理。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述回声消除模块接收来自耳道麦克的声音信号进行回声消除；所述第二特征提取模块，对回声消除后的声音信号进行声音信号特征提取；所述第二语音检测模块，用于对所述第二特征提取模块提取的声音信号进行检测，若声音信号中不具有语音信号，则将声音信号传输至所述噪声抑制模块；所述通话麦克采集语音信号，用于并将语音信号传输至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李倩，程鑫，霍允杰，张晓刚，刘俊宏，孙书明，孟飞宇，
申请(专利权)人：恒玄科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31