具有主动降噪功能的耳机及主动降噪方法技术

本申请提供一种具有主动降噪功能的耳机及主动降噪方法，涉及耳机领域，有益于提升耳机的降噪性能和低频大噪声场景下的鲁棒性，该具有主动降噪功能的耳机包括：主动降噪模块、多个扬声器、多个功率驱动电路以及至少一个参考麦克风；多个功率驱动电路中的任意一个功率驱动电路的输出端至少与多个扬声器中的一个扬声器连接，主动降噪模块连接在多个功率驱动电路的输入端和至少一个参考麦克风之间；至少一个参考麦克风分别用于采集至少一个第一环境噪声信号；主动降噪模块，用于得到至少一个混音音频信号；多个功率驱动电路，用于以各自的输出功率对至少一个混音音频信号进行功率放大处理后，以获得至少一个功率放大后的混音音频信号。音频信号。音频信号。

【技术实现步骤摘要】
具有主动降噪功能的耳机及主动降噪方法


[0001]本申请涉及多媒体
，尤其涉及一种具有主动降噪功能的耳机及主动降噪方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，各种电子设备得到了广泛应用，例如，智能手机、平板电脑、智能电视等等。在使用电子设备时，用户可以通过与电子设备连接的耳机以实现聆听音乐或通话等功能。在外界存在环境噪声时，用户听到的音乐或语音信号的清晰度会受到环境噪声的影响。当环境噪声比较严重时，用户甚至无法听清耳机内的音乐或语音信号，这会影响耳机佩戴者的使用体验。降噪耳机可以降低环境噪声对耳机佩戴者的使用体验的影响。从采用的降噪技术划分，降噪耳机通常可以分为被动降噪耳机和主动降噪耳机。
[0003]主动降噪耳机的工作原理是，将耳机麦克风采集到的音频信号，经过处理之后，通过耳机的扬声器播放出来，在耳内产生与环境噪声幅度相等、相位相反的音频信号，以抵消环境噪声，从而使得耳机佩戴者听到的噪声降低。主动降噪耳机可以降低环境噪声对耳机佩戴者的干扰，从而提升音乐或语音信号的清晰度和可懂度。
[0004]其中，如何提升耳机降噪的效果，成为一个亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种具有主动降噪功能的耳机及主动降噪方法，可以改善耳机降噪能力，并有益于避免爆破(POP)音产生。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种具有主动降噪功能的耳机，该耳机可以包括：主动降噪模块、多个扬声器、多个功率驱动电路以及至少一个参考麦克风。该多个功率驱动电路中的任意一个功率驱动电路的输出端至少与该多个扬声器中的一个扬声器连接，该主动降噪模块连接在该多个功率驱动电路的输入端和该至少一个参考麦克风之间。该至少一个参考麦克风用于采集至少一个第一环境噪声信号。该主动降噪模块，用于根据该至少一个第一环境噪声信号，得到至少一个反相噪声信号，该至少一个反相噪声信号用于部分抵消或全部抵消环境噪声。该主动降噪模块，还用于对M个下行音频信号和该至少一个反相噪声信号进行混音处理，得到至少一个混音音频信号，M为任意正整数，M个下行音频信号来源于与耳机连接的电子设备。该多个功率驱动电路，用于以各自的输出功率对该至少一个混音音频信号进行功率放大处理后，以获得至少一个功率放大后的混音音频信号。多个扬声器，用于播放至少一个功率放大后的混音音频信号。
[0007]示例性的，多个功率驱动电路和多个扬声器可以是一一对应。例如，一个功率驱动电路与一个扬声器连接。多个功率驱动电路和多个扬声器也可以是一对多。例如，一个功率驱动电路与多个扬声器连接。
[0008]由此，在第一方面的实现方式中，通过多个功率驱动电路驱动多个扬声器，进行反相噪声信号和下行音频信号的播放。这样，可以使用更多的输出功率，为耳机提供更高的输
出能量，从而提升耳机降噪性能。当在低频大噪声场景中使用耳机播放音频时，耳机具有较高的低频输出能力，从而有益于提升耳机在低频大噪声场景中的降噪效果。并且由于耳机的音频信号的输出能力更高，所以主动降噪模块的低频增益可以更低，由此，在低频大噪音场景中，麦克风所拾取到的低频信号在经过主动降噪模块时，并且可以避免POP音产生。这样，可以提升主动降噪消除的低频鲁棒性。
[0009]低频大噪声场景可以包括稳态低频大噪声场景和瞬态低频大噪声场景。例如，稳态低频大噪声场景可以是通勤、乘坐飞机等场景。瞬态低频大噪声场景可以是大巴过坎、列车穿梭山洞、关门等场景。
[0010]一种可能的设计中，该至少一个反相噪声信号的个数为一个。该主动降噪模块用于分别对该M个下行音频信号和一个反相噪声信号进行混音处理，得到M个混音音频信号。
[0011]这样，相应的，多个功率驱动电路，用于以各自的输出功率对该M个混音音频信号进行功率放大处理后，以获得M个功率放大后的混音音频信号，之后，经该多个扬声器播放M个功率放大后的混音音频信号。
[0012]在第一方面的一种可能的设计中，通过多个功率驱动电路以各自的输出功率对M个混音音频信号进行功率放大处理后，经该多个扬声器播放M个功率放大后的混音音频信号，由此，在低频大噪声场景中，可以提升耳机的低频信号输出能力，从而提升低频降噪效果和主动降噪消除的低频鲁棒性。
[0013]一种可能的设计中，该主动降噪模块包括第一混音电路、第二混音电路和至少一个前馈(feed
‑
forward，FF)模块，该至少一个FF模块用于根据该至少一个第一环境噪声信号，得到至少一个前馈反相噪声信号，该第一混音电路用于对该至少一个前馈反相噪声信号进行混音处理，得到该一个反相噪声信号，该第二混音电路用于分别对该M个下行音频信号和该一个反相噪声信号进行混音处理，得到该M个混音音频信号。即，该第二混音电路用于将每个下行音频信号各自和一个反相噪声信号进行混音处理，得到M个混音音频信号。
[0014]一种可能的设计中，该耳机还包括误差麦克风，该主动降噪模块还包括第三混音电路、M个次级通道估计(secondary path estimation，SPE)模块和至少一个反馈(feed
‑
backward，FB)模块；该M个SPE模块的输入端用于接收该M个下行音频信号；该M个SPE模块的输出端分别与该第三混音电路的输入端连接，该第三混音电路的输出端与该至少一个FB模块的输入端连接，该至少一个FB模块的输出端与该第一混音电路连接。该误差麦克风用于采集该多个扬声器播放的混音音频信号和第二环境噪声信号。该M个SPE模块和该第三混音电路用于根据该误差麦克风采集的多个扬声器播放的混音音频信号和该第二环境噪声信号，以及M个下行音频信号，得到一个反馈噪声信号。该至少一个FB模块，用于根据该反馈噪声信号，得到至少一个反馈反相噪声信号。该第一混音电路用于对该至少一个前馈反相噪声信号以及该至少一个反馈反相噪声信号进行混音处理，得到该一个反相噪声信号。
[0015]与第一环境噪声信号不同，第二环境噪声信号是误差麦克风采集得到的。由于误差麦克风与参考麦克风的位置不同，所以误差麦克风和参考麦克风各自分别对环境噪声进行采集所得到的环境噪声信号不同。
[0016]当主动降噪模块通过多个FF模块，或多个FB模块，或多个FF模块和多个FB模块提供一个反相噪声信号时，即并行多路ANC。通过并行多路ANC，可以进一步提升滤波拟合效果，从而提升耳机的降噪性能。另外，通过合理的设置并行多路ANC的滤波参数，以实现分频
段拟合，可以提升耳机的主动噪声消除的鲁棒性。
[0017]一种可能的设计中，该至少一个反相噪声信号的个数为M个。当M大于1时，该主动降噪模块用于分别对该M个下行音频信号和M个反相噪声信号进行混音处理，得到M个混音音频信号。
[0018]示例性的，M个下行音频信号和M个反相噪声信号可以是一一对应的关系，该主动降噪模块用于分别对M个下行音频信号和相应的反相噪声信号进行混音处理，得到M个混音音频信号。
[0019]在第一方面的一种可能的设计中，通过多个反相噪声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有主动降噪功能的耳机，其特征在于，所述耳机包括：主动降噪模块、多个扬声器、多个功率驱动电路以及至少一个参考麦克风；所述多个功率驱动电路中的任意一个功率驱动电路的输出端至少与所述多个扬声器中的一个扬声器连接，所述主动降噪模块连接在所述多个功率驱动电路的输入端和所述至少一个参考麦克风之间；所述至少一个参考麦克风用于采集至少一个第一环境噪声信号；所述主动降噪模块，用于根据所述至少一个第一环境噪声信号，得到至少一个反相噪声信号；所述主动降噪模块，还用于对M个下行音频信号和所述至少一个反相噪声信号进行混音处理，得到至少一个混音音频信号，M为任意正整数，所述M个下行音频信号来源于与所述耳机连接的电子设备；所述多个功率驱动电路，用于以各自的输出功率对所述至少一个混音音频信号进行功率放大处理后，以获得至少一个功率放大后的混音音频信号；所述多个扬声器，用于播放所述至少一个功率放大后的混音音频信号。2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述至少一个反相噪声信号的个数为一个；所述主动降噪模块用于分别对所述M个下行音频信号和一个反相噪声信号进行混音处理，得到M个混音音频信号。3.根据权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述主动降噪模块包括第一混音电路、第二混音电路和至少一个前馈FF模块，所述至少一个FF模块用于根据所述至少一个第一环境噪声信号，得到至少一个前馈反相噪声信号，所述第一混音电路用于对所述至少一个前馈反相噪声信号进行混音处理，得到所述一个反相噪声信号，所述第二混音电路用于分别对所述M个下行音频信号和所述一个反相噪声信号进行混音处理，得到所述M个混音音频信号。4.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括误差麦克风，所述主动降噪模块还包括第三混音电路、M个次级通道估计SPE模块和至少一个反馈FB模块；所述M个SPE模块的输入端用于接收所述M个下行音频信号；所述M个SPE模块的输出端分别与所述第三混音电路的输入端连接，所述第三混音电路的输出端与所述至少一个FB模块的输入端连接，所述至少一个FB模块的输出端与所述第一混音电路连接；所述误差麦克风用于采集所述多个扬声器播放的混音音频信号和第二环境噪声信号；所述M个SPE模块和所述第三混音电路用于根据所述误差麦克风采集的所述多个扬声器播放的混音音频信号和所述第二环境噪信号，以及所述M个下行音频信号，得到一个反馈噪声信号；所述至少一个FB模块，用于根据所述反馈噪声信号，得到至少一个反馈反相噪声信号；所述第一混音电路用于对所述至少一个前馈反相噪声信号以及所述至少一个反馈反相噪声信号进行混音处理，得到所述一个反相噪声信号。5.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述至少一个反相噪声信号的个数为M个，当M大于1时，所述主动降噪模块用于分别对所述M个下行音频信号和相应的反相噪声信号进行混音处理，得到M个混音音频信号。
6.根据权利要求5所述的耳机，其特征在于，所述M个反相噪声信号包括M个前馈反相噪声信号，所述主动降噪模块包括M个FF模块和M个第四混音电路；所述M个FF模块各自的输入端与所述至少一个参考麦克风连接，所述M个FF模块各自的输出端与所述M个第四混音电路中的一个混音电路的输入端连接；所述M个FF模块用于根据所述至少一个第一环境噪声信号，得到所述M个前馈反相噪声信号；所述M个第四混音电路用于对所述M个下行音频信号和相应的前馈反相噪声信号进行混音处理，以得到所述M个混音音频信号。7.根据权利要求6所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括误差麦克风，所述主动降噪模块还包括第三混音电路、M个SPE模块、M个FB模块、以及M个第五混音电路，所述M个SPE模块的输入端用于接收所述M个下行音频信号，所述M个SPE模块的输出端分别与所述第三混音电路的输入端连接，所述第三混音电路的输出端与所述M个FB模块的输入端连接，所述M个FB模块各自的输出端和所述M个FF模块各自的输出端与相应的第五混音电路的输入端连接；所述误差麦克风用于采集所述多个扬声器播放的混音音频信号和第二环境噪声信号；所述M个SPE模块和所述第三混音电路分别用于根据所述误差麦克风采集的所述多个扬声器播放的混音音频信号和第二环境噪声信号，以及所述M个下行音频信号，得到一个反馈噪声信号；所述M个FB模块用于根据所述反馈噪声信号，得到M个反馈反相噪声信号；所述M个第五混音电路各自用于对相应的FF模块的前馈反相噪声信号以及相应的FB模块的反馈反相噪声信号进行混音处理，以得到所述M个反相噪声...

【专利技术属性】
技术研发人员：余晓伟，李佳生，吴国鹏，欧阳山，李玉龙，范泛，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：