耳机信号处理方法、系统和耳机技术方案

本发明专利技术实施例公开一种耳机信号处理方法、系统和一种耳机。耳机信号处理方法包括：获取位于耳道外部靠近嘴的位置的耳机的第一麦克风拾取的信号、位于耳道外部远离嘴的位置的耳机的第二麦克风拾取的信号、以及耳机的第三麦克风拾取的信号，所述第三麦克风位于由耳机和耳道所形成的腔体内；对第一麦克风拾取的信号和第二麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第一中间信号；对第二麦克风拾取的信号和第三麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第二中间信号；对第一中间信号和第二中间信号进行融合，得到融合语音信号；输出所述融合语音信号。本发明专利技术实施例的方案可以提高耳机在高噪环境下的通话质量。

Earphone signal processing method, system and earphone

【技术实现步骤摘要】
耳机信号处理方法、系统和耳机
本专利技术涉及耳机降噪
，特别涉及一种耳机信号处理方法、系统和一种耳机。
技术介绍
耳机通常具有麦克风，用于采集用户通话时的语音信号。由于现有耳机(尤其是无线耳机)的麦克风通常设置在靠近耳朵的耳塞位置，距离用户嘴部的距离较远，导致麦克风所采集到的通话语音质量不够理想。尤其是用户在高噪的环境中比如地铁中，因为噪声特别大，导致耳机通话的语音质量很差，常常出现听不清对方用户说话的情况。为了提高通话语音质量，对耳机通常会进行单麦克风降噪或者双麦克风降噪。但无论是单麦克风降噪或者双麦克风降噪，麦克风都位于耳道外部。其中：单麦克风降噪利用噪声估计来进行降噪处理，但受限于麦克风与嘴的距离，当耳机放置于耳朵附近时，其信噪比(SNR)较低，在地铁等嘈杂环境时，通话质量差。双麦克风降噪能够利用波束成型方式来采集用户嘴部方向的定向声波，但其同样受限于主麦克风与嘴的距离、双麦克风连线与双麦克风中心到嘴连线的夹角和双麦克风之间的距离。其降噪效果会比单麦克风好点，但在地铁等嘈杂环境中，通话质量依然不够好。对于入耳式耳机，佩戴后耳道内会形成一个相对密闭的腔体，其和外部声学环境会有一个很好的隔离效果，较好地抑制了外部的环境噪声，腔体密闭性越好，与外部声学隔离就越好，越能抑制外部噪声包括风的影响。类似的，对于耳罩式或贴耳式耳机，佩戴后耳机和耳道也会形成一个相对封闭的腔体。人体说话时，声带的振动通过骨头肌肉等组织传导至耳道和耳机前腔形成的腔体内。腔体密闭性越好，外部的噪声信号越难进入，耳道内语音信号也越难泄露到外部，从而在腔体内获得的信号越强。因此相比于外部麦克风，耳道内麦克风具有更高的信噪比，但耳内语音信号频带较窄，高频信息缺失，听起来不自然，听感较差。同时在高噪环境下，虽然耳内麦克风的SNR会比外部麦克风高很多，但依然能拾取到泄漏到耳内的外部环境噪声，影响听感。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种耳机信号处理方法、系统和一种耳机，能够至少部分解决上述问题，提高耳机在高噪环境下的通话质量。根据本专利技术的第一方面，本专利技术实施例提供了一种耳机信号处理方法，包括：获取位于耳道外部靠近嘴的位置的所述耳机的第一麦克风拾取的信号、位于耳道外部远离嘴的位置的所述耳机的第二麦克风拾取的信号、以及第三麦克风拾取的信号，所述第三麦克风位于由所述耳机和耳道所形成的腔体内；对所述第一麦克风拾取的信号和所述第二麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第一中间信号；对所述第二麦克风拾取的信号和所述第三麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第二中间信号；对所述第一中间信号和所述第二中间信号进行融合，得到融合语音信号；输出所述融合语音信号。根据本专利技术的第二方面，本专利技术实施例提供了一种耳机信号处理系统，包括：第一麦克风信号获取单元，用于获取位于耳道外部靠近嘴的位置的所述耳机的第一麦克风拾取的信号；第二麦克风信号获取单元，用于获取位于耳道外部远离嘴的位置的所述耳机的第二麦克风拾取的信号；第三麦克风信号获取单元，用于获取所述耳机的第三麦克风拾取的信号，所述第三麦克风位于由所述耳机和耳道所形成的腔体内；第一双麦克风降噪单元，用于对所述第一麦克风拾取的信号和所述第二麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第一中间信号；第二双麦克风降噪单元，用于对所述第二麦克风拾取的信号和所述第三麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第二中间信号；融合单元，用于对所述第一中间信号和所述第二中间信号进行融合，得到融合语音信号；输出单元，用于输出所述融合语音信号。根据本专利技术的第三方面，本专利技术实施例提供了一种耳机，包括：第一麦克风、第二麦克风、第三麦克风，所述第一麦克风位于耳道外部靠近嘴的位置，所述第二麦克风位于耳道外部远离嘴的位置，所述第三麦克风位于由所述耳机和耳道所形成的腔体内；所述耳机内设置有上述的耳机信号处理系统。与现有技术相比，本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例提供的耳机信号处理方法、系统和耳机，相比于现有技术，能够提高耳机在高噪环境下的通话质量。本专利技术实施例提供的方案，通过对第一麦克风拾取的信号和第二麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第一中间信号，该第一中间信号相比于第一麦克风或第二麦克风拾取的信号提高了SNR，可以用来辅助耳内麦克风解决其信号的频带较窄，高频信息缺失的问题；通过对第二麦克风拾取的信号和第三麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第二中间信号，该第二中间信号相比于第三麦克风拾取的信号也提高了SNR，可以解决高噪环境下耳内麦克风拾取到外部噪声的问题；通过对第一中间信号和第二中间信号进行融合得到融合语音信号，该融合语音信号既包括有第二中间信号的低频部分也包括有第一中间语音的中高频部分，因此将该融合语音信号作为上行链路信号进行输出，提高了通话语音信号的低频信噪比，即提高了语音可懂度，同时也丰富了语音信号的中高频信息，提高了中高频信号的信噪比，即提升了用户的听感。附图说明图1为本专利技术实施例示出的耳机信号处理方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例示出的耳机信号处理方法的计算机程序示意图；图3为本专利技术实施例示出的耳机信号处理系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例示出的一种耳机的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种耳机信号处理方法、系统和一种耳机。针对耳外麦克风拾音在高噪环境下SNR低的问题，提出了耳内麦克风拾取；针对耳内麦克风的频带较窄，高频信息缺失的问题，提出了耳外双麦克风降噪来辅助耳内麦克风；针对高噪时耳内麦克风拾取到外部噪声的问题，提出了耳内麦克风和耳外麦克风做双麦克风降噪。本专利技术实施例提供的方案，能够提高耳机在高噪环境下的通话质量。以下分别进行详细说明。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本专利技术。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耳机信号处理方法，其特征在于，包括：/n获取位于耳道外部靠近嘴的位置的所述耳机的第一麦克风拾取的信号、位于耳道外部远离嘴的位置的所述耳机的第二麦克风拾取的信号、以及所述耳机的第三麦克风拾取的信号，所述第三麦克风位于由所述耳机和耳道所形成的腔体内；/n对所述第一麦克风拾取的信号和所述第二麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第一中间信号；对所述第二麦克风拾取的信号和所述第三麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第二中间信号；/n对所述第一中间信号和所述第二中间信号进行融合，得到融合语音信号；/n输出所述融合语音信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种耳机信号处理方法，其特征在于，包括：
获取位于耳道外部靠近嘴的位置的所述耳机的第一麦克风拾取的信号、位于耳道外部远离嘴的位置的所述耳机的第二麦克风拾取的信号、以及所述耳机的第三麦克风拾取的信号，所述第三麦克风位于由所述耳机和耳道所形成的腔体内；
对所述第一麦克风拾取的信号和所述第二麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第一中间信号；对所述第二麦克风拾取的信号和所述第三麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第二中间信号；
对所述第一中间信号和所述第二中间信号进行融合，得到融合语音信号；
输出所述融合语音信号。


2.根据权利要求1所述的耳机信号处理方法，其特征在于，对所述第一麦克风拾取的信号和所述第二麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第一中间信号，包括：
利用波束成型处理对所述第一麦克风拾取的信号和所述第二麦克风拾取的信号执行双麦克风降噪。


3.根据权利要求1所述的耳机信号处理方法，其特征在于，对所述第二麦克风拾取的信号和所述第三麦克风拾取的信号做双麦克风降噪得到第二中间信号，包括：
利用归一化最小均方自适应滤波算法对所述第二麦克风拾取的信号和所述第三麦克风拾取的信号执行双麦克风降噪。


4.根据权利要求1所述的耳机信号处理方法，其特征在于，所述融合语音信号包括所述第二中间信号的低频部分和所述第一中间信号的中高频部分。


5.根据权利要求4所述的耳机信号处理方法，其特征在于，对所述第一中间信号和所述第二中间信号进行融合，得到融合语音信号，包括：
基于预先确定的分割频率，分别提取所述第一中间信号的中高频部分和所述第二中间信号的低频部分，对两个提取出的信号直接进行拼接融合；
或者，基于预先确定的分割频率，分别提取所述第一中间信号和所述第二中间信号的低频部分和中高频部分，按不同权重对低频部分的所述第一中间信号和所述第二中间信号进行加权融合、对中高频部分的所述第一中间信号和所述第二中间信号进行加权融合，将两部分加权结果相叠加得到融合语音信号；
或者，将所述第一中间信号和所述第二中间信号对应划分为多个子带，每个子带内由所述第一中间信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，王久东，
申请(专利权)人：北京小鸟听听科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11