降噪方法、降噪装置和耳机制造方法及图纸

本申请提供一种降噪方法、降噪装置和耳机。该降噪方法包括：获取第一参考噪声信号；接收触发信号，得到初始有用语音方向；跟踪耳机的朝向，根据耳机的实时朝向和所述初始有用语音方向得到实时有用语音方向；在实时有用语音方向上提取有用语音信号，将有用语音信号从第一参考噪声信号中滤除，得到无用噪声信号；对无用噪声信号进行滤波，输出反相噪声信号，以供扬声器播出。采用该降噪方法，既能抵消环境噪声中的无用噪声，又能保留有用语音信号。又能保留有用语音信号。又能保留有用语音信号。

【技术实现步骤摘要】
降噪方法、降噪装置和耳机


[0001]本申请属于信号处理
，具体涉及一种降噪方法、降噪装置和耳机。

技术介绍

[0002]现有的主动降噪耳机(ANC：Active Noise Control)中，外部噪声首先被参考麦克风拾取，得到参考噪声信号。参考噪声信号经过ANC滤波器滤波后产生反相噪声信号供扬声器播放，扬声器播放的反相噪声抵消外部噪声，未抵消的外部噪声作为残余噪声，被误差麦克风拾取，得到误差噪声信号，进而被自适应控制器用来更新ANC滤波器的系数，从而使得反相噪声更好地抵消外部噪声在耳机内部的影响。
[0003]在候车室候机厅等场合下，用户在使用耳机时既要抑制外部噪声，又不想错过语音广播等有用语音。现有的ANC滤波器会把语音广播等有用声音作为噪声消除。如要收听语音就需要关闭耳机的降噪功能。这导致用户体验较差。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种降噪方法、降噪装置和耳机。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种降噪方法，应用于具有降噪功能的耳机，所述方法包括：
[0006]获取第一参考噪声信号；
[0007]接收触发信号，得到初始有用语音方向；
[0008]跟踪耳机的朝向，根据耳机的实时朝向和所述初始有用语音方向得到实时有用语音方向；
[0009]在实时有用语音方向上提取有用语音信号，将有用语音信号从第一参考噪声信号中滤除，得到无用噪声信号；
[0010]对无用噪声信号进行滤波，输出反相噪声信号，以供扬声器播出。
[0011]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种降噪装置，应用于具有降噪功能的耳机，所述装置包括：
[0012]获取模块，用于获取第一参考噪声信号；
[0013]接收模块，用于接收触发信号，得到初始有用语音方向；
[0014]跟踪调整模块，用于跟踪耳机的朝向，根据耳机的实时朝向和所述初始有用语音方向得到实时有用语音方向；
[0015]第一滤波模块，用于实时有用语音方向上提取有用语音信号，将有用语音信号从第一参考噪声信号中滤除，得到无用噪声信号；
[0016]第二滤波模块，用于对无用噪声信号进行滤波，输出反相噪声信号。
[0017]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种降噪装置，包括：
[0018]至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
[0019]其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述的方法。
[0020]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种耳机，包括前述的滤波装置，以及包括用于波束成形的麦克风阵列、用于拾取第一参考噪声信号的参考麦克风、用于拾取误差噪声信号的误差麦克风、和用于播放反相噪声信号的扬声器。
[0021]与现有技术相比，本申请的有益效果为：多数情况下，有用语音的声源位置相对固定，有用语音的声源相对于耳机佩戴者所在位置的方向也相对固定(或者这个方向的变化是可以忽略的)，当用户转动头部会使得耳机的朝向也会改变，从而可以推导出有用语音的声源相对于耳机的方向是朝耳机转动方向的相反方向改变的，从而可以实时地确定出有用语音信号相对于耳机的朝向，进而将有用语音信号与无用噪声信号进行分离。在进行滤波器系数更新时，仅根据无用噪声信号更新滤波器系数，使得用户即能听到外部的有用语音，又不受外部无用噪声干扰。
附图说明
[0022]图1是现有技术中耳机的结构示意图。
[0023]图2是本申请的实施例的降噪方法的流程图。
[0024]图3是本申请实施例的耳机的结构示意图。
[0025]图4是本申请实施例的降噪装置的结构框图。
[0026]图5是本申请另一实施例的降噪装置的结构框图。
具体实施方式
[0027]在本申请中，应理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示本说明书中存在所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，但是并不排除存在一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在的可能性。
[0028]另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0029]下面结合附图所示的实施例对本申请作进一步说明。
[0030]图1示出现有的主动降噪系统(ANC：Active Noise Control)的结构示意图。为了解决现有技术中主动降噪系统无法识别有用语音和无用噪声，从而导致对有用语音完全过滤，或者无用噪声太大引起用户使用体验较差的技术问题。本实施例提出一种降噪方法，该方法的执行主体为安装在耳机上的降噪装置，也可以是耳机上运行的程序。如图2所示，该方法包括如下步骤：
[0031]步骤101、获取第一参考噪声信号；
[0032]步骤102、接收触发信号，得到初始有用语音方向；
[0033]步骤103、跟踪耳机的朝向，根据耳机的实时朝向和所述初始有用语音方向得到实时有用语音方向；
[0034]步骤104、在实时有用语音方向上提取有用语音信号，将有用语音信号从第一参考噪声信号中滤除，得到无用噪声信号；
[0035]步骤105、对无用噪声信号进行滤波，输出反相噪声信号，以供扬声器播出。
[0036]第一参考噪声信号是由安装在耳机上的参考麦克风拾取并输出至耳机上的降噪装置。触发信号是由降噪装置外部的元件输入至降噪装置的。耳机的朝向可以通过陀螺仪等现有技术确定。
[0037]多数情况下，有用语音的声源位置相对固定，有用语音的声源相对于耳机佩戴者所在位置的方向也相对固定(或者这个方向的变化是可以忽略的)，当用户转动头部(会身体)会使得耳机的朝向也会改变，从而可以推导出有用语音的声源相对于耳机的方向是朝耳机转动方向的相反方向改变的，从而可以实时地确定出有用语音信号相对于耳机的朝向，进而将有用语音信号与无用噪声信号进行分离。在进行滤波器系数更新时，仅根据无用噪声信号更新滤波器系数，使得用户即能听到外部的有用语音，又不受外部无用噪声干扰。
[0038]在一个示例中，参考图3,提供了一种设置在耳机上的降噪装置的框图。耳机包括麦克风阵列(麦克风1、2、3
……
N)、参考麦克风、扬声器、误差麦克风、目标方向角度跟踪器、波束成形器、目标主动确认信号生成器、声音滤波器、ANC滤波器、自适应控制器。
[0039]用户在佩戴耳机时，如注意到外部噪声中的有用语音，会面向有用语音的声源，然后按下耳机上的特定的触发按钮。此时，目标主动确认信号生成器会记录耳机当前的朝向是用户面向有用语音声源的方向。随后，当用户转动身体或转动头部而造成耳机的朝向发生变化时，目标方向角度跟踪器会实时记录耳机朝向的变化，得到角度变化值。例如当用户水平直视有用语音的声源时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降噪方法，应用于具有降噪功能的耳机，其特征在于，所述方法包括：获取第一参考噪声信号；接收触发信号，得到初始有用语音方向；跟踪耳机的朝向，根据耳机的实时朝向和所述初始有用语音方向得到实时有用语音方向；在实时有用语音方向上提取有用语音信号，将有用语音信号从第一参考噪声信号中滤除，得到无用噪声信号；对无用噪声信号进行滤波，输出反相噪声信号，以供扬声器播出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收触发信号，得到初始有用语音方向，包括：在接收到触发信号后，将预设方向作为初始有用语音方向。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设方向为耳机佩戴者的头部正面朝向、耳机佩戴者的左耳朝向或耳机佩戴者的右耳朝向。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据用户的手动触发而得到触发信号，或者，根据语音指令而得到触发信号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，跟踪耳机的朝向，根据耳机的实时朝向和所述初始有用语音方向得到实时有用语音方向，包括：按照耳机的实时朝向相对于接收到触发信号时耳机的朝向的改变量，对所述初始有用语音方向进行反向等角度补偿，得到实时有用语音方向。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在，由安装在耳机内的陀螺仪跟踪并输出耳机的朝向。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在实时有用语音方向上提取有用语音信号，包括：控制波束成形器沿实时有用语音方向拾取第二参考噪声信号；从拾取到的第二参考噪声信号中提取有用语音信号。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从拾取到的第二参考噪声信号中提取有用语音信号，包括：滤除第二参考噪声信号中设定频率范围以外的信号，得到有用语音信号。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从拾取到的第二参考噪声信号中提取有用语音信号，包括：利用主成分分析算法对麦克风阵列中N个麦克风获取的第二参考噪声信号进行特征分解，得到N个特征值D
i
(i＝1,2,
……
N)以及对应的N组奇异向量U
i
和V
i
，N为麦克风阵列中麦克风数量；选择大于预设特征值的特征值D
j
，计算所述有用语音信号S＝∑U
j
*D
j
*V
j
。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对无用噪声信号进行滤波，输出反相噪声信号，包括：获取误差噪声信号；根据误差噪声信号和无用噪声信号更新滤波器系数；利用更新后的滤波器系数对无用噪声信号进行滤波，得到反相噪声信号。
11.一种降噪装置，应用于具有降噪功能的耳机，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取第一参考噪声信号；接收模块，用于接收触发信号，得到初始有用语音方向；跟踪调整模块，用于跟踪耳机的朝向，根据耳机的实时朝向和所述初始有用语音...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓闻，
申请(专利权)人：泰凌微电子上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：