主动降噪方法、装置及主动降噪耳机制造方法及图纸

本申请提供了一种主动降噪方法、装置及主动降噪耳机。该方法包括：通过参考麦克风采集原始噪声信号；通过误差麦克风采集误差信号，其中，误差信号包括传递至误差麦克风所在空间点的原始噪声信号与降噪信号之间的误差，降噪信号是根据原始噪声信号及初始滤波器系数确定的；将原始噪声信号输入次级路径估计单元，得到延时参考信号，其中，次级路径估计单元用于模拟次级路径；根据误差信号和延时参考信号，确定滤波器系数。本申请所提供的主动降噪方法，通过在自适应调整滤波器系数的过程中主动将原始噪声信号延迟以使其在时间上与误差信号准确对应，能够克服次级路径带来的不良影响，从而提高主动降噪过程的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
主动降噪方法、装置及主动降噪耳机
本申请涉及声学
，具体涉及一种主动降噪方法、装置及主动降噪耳机。
技术介绍
近年来，随着市场需求的大幅度增长，主动降噪(ANC,ActiveNoiseCancellation)耳机正在获得越来越多的关注。主动降噪耳机的设计核心是滤波器，例如前馈滤波器Wff、反馈滤波器Wfb。然而，主动降噪耳机的结构导致了耳机内客观存在次级路径，而在设计滤波器的过程中，次级路径会对主动降噪系统的稳定性产生不良影响。因此，如何克服次级路径带来的影响从而提高系统稳定性，成为了本领域亟待解决的课题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的实施例提供了一种主动降噪方法、装置及主动降噪耳机，以解决现有技术中主动降噪系统受次级路径的影响而无法进一步提高稳定性的技术问题。本申请的第一方面提供了一种主动降噪方法，包括：通过参考麦克风采集原始噪声信号；通过误差麦克风采集误差信号，其中，误差信号包括传递至误差麦克风所在空间点的原始噪声信号与降噪信号之间的误差，降噪信号是根据原始噪声信号及初始滤波器系数确定的；将原始噪声信号输入次级路径估计单元，得到延时参考信号，其中，次级路径估计单元用于模拟次级路径；根据误差信号和延时参考信号，确定滤波器系数。在一实施例中，主动降噪方法还包括：通过扬声器播放测试信号，其中，测试信号与原始噪声信号不相关；根据测试信号和初始次级路径估计单元，得到延时测试信号；确定误差信号与延时测试信号之差为测试误差信号，其中，误差信号还包括传递至误差麦克风所在空间点的测试信号；根据测试误差信号和测试信号，确定次级路径估计单元。在一实施例中，根据测试误差信号和测试信号，确定次级路径估计单元，包括：根据测试误差信号，对初始次级路径估计单元进行调整；a．基于测试信号和调整后的次级路径估计单元，确定更新后的测试误差信号；b．当更新后的测试误差信号的期望功率未达到最小值时，对调整后的次级路径估计单元进行调整；迭代执行步骤a、b，直至期望功率达到最小值；确定当前调整后的次级路径估计单元为次级路径估计单元。在一实施例中，次级路径估计单元是根据测试信号预先确定的。在一实施例中，根据误差信号和延时参考信号，确定滤波器系数，包括：将误差信号输入声计权单元，得到加权误差信号；根据加权误差信号和延时参考信号，确定滤波器系数。本申请的第二方面提供了一种主动降噪装置，包括：参考麦克风，用于采集原始噪声信号；误差麦克风，用于采集误差信号，其中，误差信号包括传递至误差麦克风所在空间点的原始噪声信号与降噪信号之间的误差，降噪信号是根据原始噪声信号及初始滤波器系数确定的；第一计算模块，用于将原始噪声信号输入次级路径估计单元，得到延时参考信号，其中，次级路径估计单元用于模拟次级路径；第二计算模块，用于根据误差信号和延时参考信号，确定滤波器系数。本申请的第三方面提供了一种主动降噪耳机，包括：滤波器，该滤波器的滤波器系数通过本申请第一方面中任一实施例所提供的主动降噪方法而确定。本申请的第四方面提供了一种主动降噪耳机，包括：参考麦克风、扬声器、误差麦克风以及芯片，其中，参考麦克风、扬声器、误差麦克风以及芯片用于本申请第一方面中任一实施例所提供的主动降噪方法，以实时确定滤波器系数。本申请的第五方面提供了一种电子设备，包括：处理器；存储器，存储器包括存储在其上的计算机指令，计算机指令在被处理器执行时，使得处理器执行本申请第一方面中任一实施例所提供的主动降噪方法。本申请的第六方面提供了一种计算机可读存储介质，包括存储在其上的计算机指令，计算机指令在被处理器执行时，使得处理器执行本申请第一方面中任一实施例所提供的主动降噪方法。基于本申请所提供的主动降噪方法、装置及主动降噪耳机，通过在自适应调整滤波器系数的过程中主动将原始噪声信号(即环境噪声)延迟以使其在时间上与误差信号(即剩余噪声)准确对应，能够克服次级路径带来的不良影响，从而提高主动降噪过程的稳定性。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能构成对本申请的限定。附图说明为了使本申请实施例的目的、技术方案及优点更加明确，以下将结合附图进一步详细介绍本申请的实施例。应当理解，附图构成说明书的一部分，与本申请的实施例共同用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。除另有说明的情况外，在附图中，相同的符号和编号通常代表相同的步骤或部件。图1所示为一种示例性的主动降噪系统的示意图。图2所示为本申请一实施例所提供的一种示例性的主动降噪系统的示意图。图3所示为本申请一实施例所提供的主动降噪方法的流程示意图。图4所示为本申请一实施例所提供的次级路径测定系统的示意图。图5所示为本申请一实施例所提供的次级路径估计单元的确定方法的流程示意图。图6所示为本申请另一实施例所提供的一种示例性的主动降噪系统的示意图。图7所示为本申请另一实施例所提供的主动降噪方法的流程示意图。图8所示为本申请另一实施例所提供的主动降噪方法中确定次级路径估计单元的流程示意图。图9所示为本申请另一实施例所提供的一种示例性的主动降噪系统的示意图。图10所示为本申请一实施例所提供的主动降噪装置的结构示意图。图11所示为本申请一实施例所提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式应用场景概述在主动降噪耳机中，滤波器的降噪参数(即滤波器系数)可以通过离线设计或者在线设计的方式确定。其中，离线设计是指滤波器系数在耳机出厂之前已经被确定，出厂之后无法再次调整；在线设计是指耳机内的主动降噪系统能够在用户使用阶段对滤波器系数进行调整以使其更加贴合实际的噪声环境。无论采用哪一种滤波器设计方式，在确定或者调整滤波器系数的过程中，都可以利用参考麦克风采集到的原始噪声信号以及误差麦克风采集到的误差噪声信号，将二者输入自适应模块，通过自适应计算过程逐渐调整滤波器系数，并在误差噪声信号实现收敛时确定最优的滤波器系数。例如，图1所示为一种采用自适应算法的主动降噪系统，其中自适应算法可以采用LMS(LeastMeanSquare，最小均方)算法。该主动降噪系统包括：参考麦克风110、滤波器120、扬声器(未图示)、误差麦克风130以及自适应模块140。此外，图1中虚线所示的路径代表除电路以外的声信号的传播路径，具体包括参考麦克风110到误差麦克风130之间的空间形成的初级路径(传递函数为P)，以及，扬声器本身与扬声器到误差麦克风130之间的空间共同构成的次级路径(传递函数为G)。如图1所示，参考麦克风110处的原始噪声通过初级路径传递至误差麦克风130所在空间点。与此同时，参考麦克风110采集到原始噪声后将其转换为原始噪声信号d(n)并传输至滤波器120；滤波器120根据原始噪声信号d(n)，基于滤波器系数W计算得到与原始噪声信号d(n)相位相反的降噪信号y(n)，并将其输出至扬声器；扬声器基于降噪信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动降噪方法，其特征在于，包括：/n通过参考麦克风采集原始噪声信号；/n通过误差麦克风采集误差信号，其中，所述误差信号包括传递至所述误差麦克风所在空间点的原始噪声信号与降噪信号之间的误差，所述降噪信号是根据所述原始噪声信号及初始滤波器系数确定的；/n将所述原始噪声信号输入次级路径估计单元，得到延时参考信号，其中，所述次级路径估计单元用于模拟次级路径；/n根据所述误差信号和所述延时参考信号，确定滤波器系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种主动降噪方法，其特征在于，包括：
通过参考麦克风采集原始噪声信号；
通过误差麦克风采集误差信号，其中，所述误差信号包括传递至所述误差麦克风所在空间点的原始噪声信号与降噪信号之间的误差，所述降噪信号是根据所述原始噪声信号及初始滤波器系数确定的；
将所述原始噪声信号输入次级路径估计单元，得到延时参考信号，其中，所述次级路径估计单元用于模拟次级路径；
根据所述误差信号和所述延时参考信号，确定滤波器系数。


2.根据权利要求1所述的主动降噪方法，其特征在于，还包括：
通过扬声器播放测试信号，所述测试信号与所述原始噪声信号不相关；
根据所述测试信号和初始次级路径估计单元，得到延时测试信号；
确定所述误差信号与所述延时测试信号之差为测试误差信号，其中，所述误差信号还包括传递至所述误差麦克风所在空间点的测试信号；
根据所述测试误差信号和所述测试信号，确定所述次级路径估计单元。


3.根据权利要求2所述的主动降噪方法，其特征在于，根据所述测试误差信号和所述测试信号，确定所述次级路径估计单元，包括：
根据所述测试误差信号，对所述初始次级路径估计单元进行调整；
a．基于所述测试信号和调整后的次级路径估计单元，确定更新后的测试误差信号；
b．当所述更新后的测试误差信号的期望功率未达到最小值时，对所述调整后的次级路径估计单元进行调整；
迭代执行步骤a、b，直至所述期望功率达到最小值；
确定当前调整后的次级路径估计单元为所述次级路径估计单元。


4.根据权利要求1所述的主动降噪方法，其特征在于，所述次级路径估计单元是根据测试信号预先确定的。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐银海，刘益帆，
申请(专利权)人：北京安声浩朗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11