CN104602163A - 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统 - Google Patents

主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104602163A
CN104602163A CN201410854148.1A CN201410854148A CN104602163A CN 104602163 A CN104602163 A CN 104602163A CN 201410854148 A CN201410854148 A CN 201410854148A CN 104602163 A CN104602163 A CN 104602163A
Authority
CN
China
Prior art keywords
noise reduction
feedback
earphone
subband
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410854148.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104602163B (zh
Inventor
刘崧
王林章
李波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goertek Inc
Original Assignee
Goertek Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goertek Inc filed Critical Goertek Inc
Priority to CN201410854148.1A priority Critical patent/CN104602163B/zh
Publication of CN104602163A publication Critical patent/CN104602163A/zh
Priority to JP2016559193A priority patent/JP6215488B2/ja
Priority to US15/126,754 priority patent/US9928825B2/en
Priority to EP15874892.1A priority patent/EP3107312B1/en
Priority to DK15874892.1T priority patent/DK3107312T3/en
Priority to PCT/CN2015/089249 priority patent/WO2016107206A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104602163B publication Critical patent/CN104602163B/zh
Priority to US15/857,903 priority patent/US10115387B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17813—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms
    • G10K11/17815—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms between the reference signals and the error signals, i.e. primary path
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17813—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms
    • G10K11/17817—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms between the output signals and the error signals, i.e. secondary path
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17821—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the input signals only
    • G10K11/17823—Reference signals, e.g. ambient acoustic environment
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17821—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the input signals only
    • G10K11/17825—Error signals
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1783—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase handling or detecting of non-standard events or conditions, e.g. changing operating modes under specific operating conditions
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G10K11/17881—General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being an acoustic signal, e.g. recorded with a microphone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1083—Reduction of ambient noise
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/108—Communication systems, e.g. where useful sound is kept and noise is cancelled
    • G10K2210/1081—Earphones, e.g. for telephones, ear protectors or headsets
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3016—Control strategies, e.g. energy minimization or intensity measurements
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3026—Feedback
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3027—Feedforward
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3046—Multiple acoustic inputs, multiple acoustic outputs
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1008—Earpieces of the supra-aural or circum-aural type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1016—Earpieces of the intra-aural type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2410/00—Microphones
    • H04R2410/05—Noise reduction with a separate noise microphone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2410/00—Microphones
    • H04R2410/07—Mechanical or electrical reduction of wind noise generated by wind passing a microphone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/01—Hearing devices using active noise cancellation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Headphones And Earphones (AREA)

Abstract

本发明公开了一种主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统。该方法通过在主动降噪耳机的每只耳机的外侧各设置一个前馈麦克风，利用前馈麦克风检测外界噪声的大小，计算噪声信号的计权能量，根据计权能量确定是否需要打开主动降噪系统，在需要主动降噪控制时，计算噪声信号中的分别对应前馈降噪量和反馈降噪量的两个子带的能量值，从而确定出前馈降噪系统和反馈降噪系统的降噪量，并控制耳机对应进行前馈降噪和反馈降噪。本发明的技术方案对主动降噪耳机的环境进行检测，针对当前噪声的类型和频率分布，采用动态的可调的降噪方案对周围噪声进行抑制，相比于现有固定降噪的主动降噪技术，能够使降噪效果达到最佳。

Description

主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统
技术领域
本发明涉及智能耳机的主动降噪技术领域，特别涉及一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法和系统及一种主动降噪耳机。
背景技术
耳机在人们的寻常生活和工作中已经得到了广泛应用，耳机除了用来欣赏音乐，娱乐的功能之外，也被广泛的应用于隔离噪声，保持相对安静的环境，但是耳机对低频噪声的隔噪效果和能力是有局限性的。
主动降噪技术采用的方法是产生一个与外界噪声幅度相同相位相反的信号来抵消进入耳机的噪声。但是目前耳机中采用的主动降噪技术多是固定降噪的技术，这种固定降噪技术存在以下缺陷：外界环境不停变化，当外界噪声和固定降噪量相当的时候会产生比较好的降噪效果，但是，当外界噪声高于固定降噪量，就会出现降噪效果达不到最优，或者当外界噪声低于固定降噪量的时候，主动降噪模块实质上会产生一个新的噪声到达人的耳朵。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供了一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法和系统及一种主动降噪耳机，用于解决固定降噪的主动降噪技术不能使降噪效果达到最优的技术问题。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明实施例提供了一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述降噪控制方法包括：
对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量；
根据所述计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制；
当需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定；
根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量；
控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪。
优选地，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，所述反馈麦克风设置在耳机和人耳的耦合腔内，所述降噪控制方法进一步包括：
在判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量；所述控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪还包括：
根据计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行调整；
控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。
进一步优选地，所述控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪包括：
在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；
比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的反馈降噪量进行反馈降噪。
优选地，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量包括：
将所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值。
进一步优选地，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量还包括：
为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈值大于下降门限阈值；
记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值；
在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从小变大的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量增大一个降噪等级；
在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从大变小的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量降低一个降噪等级。
优选地，所述降噪控制方法还包括：
计算当前时刻主动降噪耳机的两只耳机上的两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，根据所述相关性的计算结果判断当前时刻是否存在风噪；
如果判断当前时刻存在风噪，则控制耳机停止根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，并根据所述前馈降噪量确定出反馈降噪量的增量，控制耳机根据增量后的反馈降噪量进行反馈降噪。
另一方面，本发明实施例还提供了一种应用于主动降噪耳机的降噪控制系统，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述降噪控制系统包括：
能量计权单元，用于对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量；
主动降噪判断单元，用于根据所述能量计权单元得到的计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制；
子带能量计算单元，用于当所述主动降噪判断单元判断需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定；
降噪量确定单元，用于根据所述子带能量计算单元计算出的所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量；
前馈降噪控制单元，用于控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪；
反馈降噪控制单元，用于控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪。
优选地，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，所述反馈麦克风设置在耳机和人耳的耦合腔内，所述降噪控制系统进一步包括：反馈能量计算单元，用于在判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量；
所述反馈降噪控制单元还包括：
反馈降噪量调整模块，用于根据所述反馈能量计算单元计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行调整，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。
进一步优选地，所述反馈降噪量调整模块，还具体用于在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的反馈降噪量进行反馈降噪。
优选地，所述降噪量确定单元包括：
初始值确定模块，用于将所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值；
双阈值设置模块，用于为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈值大于下降门限阈值；
能量值记录模块，用于记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值；
增大降噪等级模块，用于在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从小变大的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量增大一个降噪等级；
降低降噪等级模块，用于在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从大变小的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量降低一个降噪等级。
优选地，所述降噪控制系统还包括：
风噪判断单元，用于计算当前时刻主动降噪耳机的两只耳机上的两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，根据所述相关性的计算结果判断当前时刻是否存在风噪；
风噪处理单元，用于所述风噪判断单元判断当前时刻存在风噪时，控制耳机停止根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，并根据所述前馈降噪量确定出反馈降噪量的增量，控制耳机根据增量后的反馈降噪量进行反馈降噪。
又一方面，本发明实施例提供了一种主动降噪耳机，在所述主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风和一个反馈麦克风，其中前馈麦克风设置在耳机的外侧，反馈麦克风设置在耳机和人耳的耦合腔内；所述主动降噪耳机的每只耳机内设置有上述技术方案提供的降噪控制系统。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例的技术方案，通过从频域和时域两个角度计算信号的计权能量的技术手段，能够根据人耳的听觉特性，检测用户佩戴主动降噪耳机的环境状况，针对当前噪声的类型和频率分布综合判断是否需要主动降噪控制；通过计算麦克风实时采集到的噪声信号的子带能量值的技术手段，能够动态计算出调整降噪量的大小；以及，通过前馈降噪量进行前馈降噪和反馈降噪量进行反馈降噪的技术手段，对不同的降噪系统智能地采用不同的减噪方案。本方案能够准确的降噪控制，动态的智能降噪调整，相比于现有固定降噪的主动降噪技术，能够使降噪效果达到最佳。
在一优选方案中，本发明还可以在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，利用设置在耳机和人耳的耦合腔内的反馈麦克风，微调反馈降噪系统的反馈降噪量，保证噪声抑制达到最佳效果。在另一优选方案中，本发明采用动态双门限阈值，使得动态调整过程是一个缓变的过程，从而避免频繁调整降噪等级而带来的噪声。在又一优选方案中，本发明还可以根据两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，判断当前是否存在风噪，并对风噪情况下进行特殊的降噪控制。
附图说明
图1为本发明实施例提供的设置两个麦克风的主动降噪耳机的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的降噪系统等级跳动示意图；
图4为本发明实施例提供的一种应用于主动降噪耳机的降噪控制系统结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种主动降噪耳机的结构示意图。
具体实施方式
本发明的主要技术构思是：利用多麦克风对用户佩戴主动降噪耳机的环境进行检测，基于人耳的听觉效应，针对当前噪声的类型和频率分布，判定是否使用主动降噪，并采用动态的可调的降噪方案，并智能结合耳机中前馈和反馈两个降噪系统保证噪声抑制达到最佳效果。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
为了改善传统主动降噪耳机不会考虑外界噪声的种类，对所有噪声都做统一的处理的缺陷，本方案采用了多麦克风对外界环境的检测。图1示出了本发明实施例的设置两个麦克风的主动降噪耳机的示意图。其中一个为前馈麦克风，如图1中的MIC_1，设置在耳机的外侧；另一个是反馈麦克风，如图1中的MIC_2，设置在耳机和人耳的耦合腔内。当耳机打开上电后，主动降噪耳机便开始工作(可强制关闭)。整个降噪系统也可以分为前馈降噪系统和反馈降噪系统。这两个系统在降噪的频带偏重上是不相同的，所以需要对外界环境智能检测，智能组合两个降噪系统，从而达到最佳的降噪量。
主动降噪耳机的原理是通过产生与外界噪声相位相反的信号来抵消噪声，从而实现降噪的目的。如图1所示MIC_1安装在耳机的外侧(如外侧上角)，用来检测外界的噪声，从而控制扬声器产生相位相反的信号，这是前馈降噪系统。MIC_2安装在耳机和人耳朵的耦合腔里面，它会检测耦合器腔里面残留的噪声的大小，同时也产生一个与耦合腔噪声相位相反的信号，进一步降低进入人耳的噪声，使得降噪量达到最大化。
图2示出了本发明实施例的一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法的流程图。如图2所示，该方法包括：
步骤S210，对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量。
因为人耳的特殊性，人耳对低频和高频信号的敏感度都要低于中频，为了更加真实的计算出人对噪声的感觉，本实施例对输入的信号进行计权衡量，以针对当前噪声的类型和频率分布，采用动态的可调的降噪方案。
该计权衡量包括频域计权和时域计权两个方面。
第一步频域计权。根据下述的频率计权公式设计频率滤波器R(f)，其中f为信号的频率，RA(f)为频率计权系数：
R A ( f ) = 12200 2 · f 4 ( f 2 + 20.6 2 ) ( f 2 + 107.7 2 ) ( f 2 + 737.9 2 ) ( f 2 + 12200 2 )
若声音信号是s1，经过频率计权后得到y(n)，则有y(n)＝RA(f)*s1。
第二步时域计权。频率计权后的数据，更符合人耳在频域的听觉，但是在时域上，如果噪声突然消失，其声级并不会马上消失，会有一个下降速率，这时采用一个时间常数来对信号平滑，执行时域计权处理。
可以使用如下的时间计权方式进行时域计权：
SPL(f)＝α*Energy(n)+(1-α)*SPL(n-1)
其中SPL(n)是声级，即是最终得到的计权能量；α是时间计权系数，Energy(n)是当前帧的能量值，Energy(n)为上述频率计权后y(n)的平方。
步骤S220，根据计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制。
上述步骤S210得到的计权能量SPL(n)会跟一个阈值进行比较。当SPL(n)大于阈值就进行主动降噪，如果SPL(n)小于阈值就无需主动降噪。阈值的大小需要根据实际设计的耳机进行选择。
步骤S230，当需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值。
本实施例对外界环境噪声的抑制是分频带的，即在不同的频率上面降噪的效果也是不一样的。这主要考虑到，如果主动降噪主要集中在低频部分，而进入人耳的噪声主要是高频噪声，这个时候若不同频带仍采用相同的主动降噪方法，实质上对降噪是没有帮助的，反而会引入更多噪声，造成人耳的不舒适。所以本实施例通过不同频带进行不同的降噪处理，提高了降噪效果。
其中，第一子带和第二子带分别根据主动降噪耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定。具体地，可以通过检测主动降噪耳机的前馈降噪性能得到前馈降噪曲线，通过检测主动降噪耳机的反馈降噪性能得到反馈降噪曲线，在前馈降噪曲线的最大幅值点附近的一定频带范围(该一定频带范围中最大幅值的频点与整个前馈降噪曲线的最大幅值点的频点之间的差值小于设定值)内选取出第一子带，在反馈降噪曲线的最大幅值点附近的一定频带范围(该一定频带范围中最大幅值的频点与整个反馈降噪曲线的最大幅值点的频点之间的差值小于设定值)内选取处第二子带。
当噪声达到阈值要求时，需要执行主动降噪控制时，就需要分别来求第一子带的能量值和第二子带的能量值。
计算方式有两种：一种是可以使前馈麦克风MIC_1当前时刻采集到的噪声信号s1通过第一子带A的带通滤波器hA(n)和第二子带B的带通滤波器hB(n)。第二种是可以把s1通过FFT变换(Fast Fourier Transformation，快速傅氏变换)到频域，然后统计第一子带A和第二子带B的能量值的大小。现以第一子带A为示例进行说明。
方式一，通过子带滤波器的方法计算第一子带A的能量值EnergyA,参见如下公式：
y(n)＝s1*hA(n)
EnergyA＝Σy2(n)
其中，y(n)表示s1经过hA(n)后的带限信号，n表示时间。
方式二，通过FFT计算第一子带A的子带能量EnergyA的方法，参见如下公式：
S1(k)＝FFT(s1)
Engery A = Σ subband 1 subband 2 α · S 1 2 ( k )
其中，α为加权系数，α的数值可以根据频响曲线确定；(subband1，subband2)为子带A的频域范围。
步骤S240，根据第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量。
得到第一子带和第二子带的能量之后，把两个子带的能量值和预先设置的阈值进行比较。具体地，本实施例是将第一子带的能量值和第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值。
需要说明的是，当打开耳机时，默认当前不需要主动降噪。当确定需要开启主动降噪后，计算出两个子带能量的初始值，然后按照该初始值对应的降噪等级，确定初始时刻前馈降噪量和反馈降噪量。
由于耳机所处的环境噪声会不停的发生变化，为了跟踪变化，本实施例每隔一定时间(例如每秒)跟踪计算一次子带能量值。噪声的变化使得前馈主动降噪和反馈主动降噪模块会重新调整自己的降噪量。不过其调整过程是一个缓变的过程，为了防止噪声在阈值附近变化而造成降噪等级来回跳动，引起人耳听觉不舒适性，本方案采用了双门限的方式。
具体地，为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈值大于下降门限阈值；记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的子带的能量值。需说明的是，第一子带的能量值和第二子带的能量值都需要分别记录，由于利用第一子带的能量值确定前馈降噪量的方法与利用第二子带的能量值确定反馈降噪量方法相同，下述统称为子带进行描述，不再区分第一子带和第二子带。
在判断当前时刻子带的能量值处于能量值从小变大的过程中时(可以利用记录的子带的能量值的大小获知能量值的变化趋势)，当子带的能量值大于该下降门限阈值时，确定前馈降噪量(对应第一子带)或反馈降噪量(对应第二子带)保持原降噪等级不变，当子带的能量值大于该上升门限阈值时，确定前馈降噪量或反馈降噪量增大一个降噪等级。
在判断当前时刻子带的能量值处于能量值从大变小的过程中时，当子带的能量值小于该上升门限阈值时，确定前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当子带的能量值小于该下降门限阈值时，确定前馈降噪量或反馈降噪量降低一个降噪等级。
图3示出了本发明实施例的降噪系统等级跳动示意图。如图3所示，在相邻的两个降噪等级(如降噪等级A、降噪等级B)中，采用了上升门限阈值Threshold0_up和下降门限阈值Threshold0_down，而且Threshold0_up>Threshold0_down恒成立：
1.第一种变化情况，外界环境噪声的子带能量从小变大的过程中，即系统在降噪等级A时，当子带能量大于Threshold0_down，主动降噪系统不跳动降噪等级，但是如果能量继续变大，当子带能量大于Threshold0_up的时候，主动降噪系统的前馈降噪量或反馈降噪量向上跳动一级到降噪等级B。
2.反之，第二种变化情况下，外界环境噪声子带能量从大变小，即当系统处在降噪等级B时，当子带能量小于Threshold0_up，主动降噪系统不跳动降噪等级，但是如果能量继续变小，当子带能量小于Threshold0_down的时候，主动降噪系统的前馈降噪量或反馈降噪量向下跳动一级到降噪等级A。
上述降噪等级的数量要根据主动降噪耳机的需要选取划分，即降噪等级还可以在降噪等级B，降噪等级C等等之间跳动。比如，可以将降噪等级选取为10个，若主动降噪耳机所能实现的降噪幅度范围为25dB，则各降噪等级对应的dB数量递增，第一等级为2.5dB的降噪量，第二等级为5dB的降噪量，第三等级为7.5dB的降噪量，以此类推。
步骤S250，控制耳机根据确定出的前馈降噪量进行前馈降噪，控制耳机根据确定出的反馈降噪量进行反馈降噪。例如控制耳机中的前馈降噪模块根据确定出的前馈降噪量进行前馈降噪，控制耳机中的反馈降噪模块根据确定出的反馈降噪量进行反馈降噪
至此完成了图2所示的应用于主动降噪耳机的降噪控制方法。上述步骤S210至S250的操作可以由耳机中的控制芯片执行。
本发明实施例的技术方案，通过从频域和时域两个角度计算信号的计权能量的技术手段，能够根据人耳的听觉特性，检测用户佩戴主动降噪耳机的环境状况，针对当前噪声的类型和频率分布综合判断是否需要主动降噪控制；通过计算麦克风实时采集到的噪声信号的子带能量值的技术手段，能够动态计算出调整降噪量的大小；以及，通过前馈降噪量进行前馈降噪和反馈降噪量进行反馈降噪的技术手段，对不同的降噪系统智能地采用不同的减噪方案。本方案能够准确的降噪控制，动态的智能降噪调整，相比于现有固定降噪的主动降噪技术，能够使降噪效果达到最佳。
通过本发明可以根据用户使用耳机的环境，自适应的调整耳机的主动降噪量，保证耳机获得对外界环境噪声的最大降噪量，同时，判断用户的使用状态，不产生对音乐信号的任何损伤。
在上述实施例的基础上，又一优选实施例中的降噪控制方法提供了一种对反馈麦克风的降噪量自适应微调的方案，以提高反馈降噪控制的准确度，该方法进一步包括：
在判断扬声器中无声音播放时，利用主动降噪耳机的每只耳机上在耳机和人耳的耦合腔内各设置的反馈麦克风，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量。
则上述步骤S250中控制耳机根据确定出的反馈降噪量进行反馈降噪还包括：根据计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对该反馈降噪量进行调整，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。从而根据反馈麦克风的降噪结果，对反馈降噪量进行适当的自适应修改。
对反馈降噪量进行适当的自适应修改的过程如下：
在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于该降噪后的信号的能量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的反馈降噪量进行反馈降噪。
也即是说，首先应用图2所示的方案执行降噪控制，判断反馈麦克风采集到的信号s2的能量，超过一定阈值时，就提高反馈降噪量使用新的降噪等级，对反馈降噪量进行调整；然后比较调整前的信号能量与调整后的信号能量，如果提高反馈降噪量能够降低s2的能量，就继续使用调整后的新的降噪等级；如果提高反馈降噪量不能降低s2的能量，就恢复为调整前的原来的降噪等级。
本发明的该优选实施例，利用在耳机和人耳的耦合腔内设置的反馈麦克风，通过自适应微调反馈降噪系统的反馈降噪量，保证了噪声抑制达到最佳效果。
在另一优选实施例中，本发明的降噪控制方法提供了一种风噪的解决方案，该方法还进一步包括：
计算当前时刻主动降噪耳机的两只耳机上的两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，根据相关性的计算结果判断当前时刻是否存在风噪；如果判断当前时刻存在风噪，则控制耳机停止根据前馈降噪量进行前馈降噪，并根据该前馈降噪量确定出反馈降噪量的增量，控制耳机根据增量后的反馈降噪量进行反馈降噪。
考虑到前馈主动降噪系统对于风噪不能起到降噪的效果，相反，还会放大噪声，所以当风噪出现时，本实施例采用关闭前馈主动降噪，增大反馈降噪量的方案。
本实施例采用的风噪的检测是根据信号的相关性实现的。发明人通过对风噪产生原理的分析发现，风经过麦克风时，在麦克风上产生压强。每一个麦克风采集到的风噪都是随机的，即，任何两个麦克风采集的风噪是不相关的。而对于任何有源噪声和信号，其麦克风采集到的信号与信号源之间都是有相关性的。因为耳机是立体声的，可以利用前馈麦克风的两个输入进行相关性判断：如果到达两个前馈麦克风的信号是不相关的，即可判断当前遇到了风噪。而其他任何噪声和语音都会有极强的相关性。所以，风噪的判断可通过计算两个前馈麦克风的信号的相关性来判断。其具体计算过程是：
1.假设两个前馈麦克风采集的信号分别是x1(n),x2(n)。首先计算两路信号的FFT，得到两路信号的频域信号X1(k),X2(k)。
2.根据如下自相关的公式，计算两路信号频域的自相关函数R(k)，其中，conj表示求复数共轭：
R(k)＝X1(k)*conj(X2(k))。
3.归一化计算结果R(k)，平滑计算结果。可以通过本步骤得出的平滑计算结果的相关性来确认是否存在风噪，即平滑计算结果指示相关性低时，确认存在风噪。或者进入步骤4，对本步骤得出的平滑计算结果进行抽取之后再执行判断。
4.抽取设定频带(如93.75Hz～781.25Hz)的信号的相关性进行判断。
本发明的该优选实施例，可以判断当前是否存在风噪，并对风噪情况下进行消除风噪的降噪控制。
图4为本发明实施例提供的一种应用于主动降噪耳机的降噪控制系统的结构示意图，该降噪控制系统包括：能量计权单元41、主动降噪判断单元42、子带能量计算单元43、降噪量确定单元44、前馈降噪控制单元45和反馈降噪控制单元46。
其中，能量计权单元41，用于对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量。
因为人耳的特殊性，人耳对低频和高频信号的敏感度都要低于中频，为了更加真实的计算出人对噪声的感觉。对输入的信号进行计权衡量，以针对当前噪声的类型和频率分布，采用动态的可调的降噪方案。
能量计权单元41具体用于依次计算频域计权和时域计权的计权能量。
第一步频域计权。根据下述的频率计权公式设计频率滤波器R(f)，其中f为信号的频率，RA(f)为频率计权系数：
R A ( f ) = 12200 2 · f 4 ( f 2 + 20.6 2 ) ( f 2 + 107.7 2 ) ( f 2 + 737.9 2 ) ( f 2 + 12200 2 )
若声音信号是s1，则经过频率计权后得到y(n)，则有y(n)＝RA(f)*s1。
第二步时域计权。频率计权后的数据，更符合人耳在频域的听觉，但是在时域上，如果噪声突然消失，其声级并不会马上消失，会有一个下降速率，这时采用一个时间常数来对信号平滑，执行时域计权处理。
可以使用如下的时间计权方式进行时域计权：
SPL(f)＝α*Energy(n)+(1-α)*SPL(n-1)
其中SPL(n)是声级，即是最终得到的计权能量；α是时间计权系数，Energy(n)是当前帧的能量值，Energy(n)为上述频率计权后y(n)的平方。
主动降噪判断单元42，用于根据能量计权单元41得到的计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制。
子带能量计算单元43，用于当主动降噪判断单元42判断需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其中，第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定。
本实施例对外界环境噪声的抑制是分频带的，即在不同的频率上面降噪的效果也是不一样的。这主要考虑到，如果主动降噪主要集中在低频部分，而进入人耳的噪声主要是高频噪声，这个时候若不同频带仍采用相同的主动降噪方法，实质上对降噪是没有帮助的，反而会引入更多噪声，造成人耳的不舒适。所以本实施例通过不同频带进行不同的降噪处理，提高了降噪效果。
具体地，可以通过检测主动降噪耳机的前馈降噪性能得到前馈降噪曲线，通过检测主动降噪耳机的反馈降噪性能得到反馈降噪曲线，分别在前馈降噪曲线的最大幅值点附近的一定频带范围(该一定频带范围中最大幅值的频点与整个前馈降噪曲线的最大幅值点的频点之间的差值小于设定值)内选取出第一子带，在反馈降噪曲线的最大幅值点附近的一定频带范围(该一定频带范围中最大幅值的频点与整个反馈降噪曲线的最大幅值点的频点之间的差值小于设定值)内选取处第二子带。
当噪声达到阈值要求时，需要执行主动降控制噪时，就需要分别来求第一子带的能量值和第二子带的能量值。
计算方式有两种：一种是可以使前馈麦克风MIC_1当前时刻采集到的噪声信号s1通过第一子带A的带通滤波器hA(n)和第二子带B的带通滤波器hB(n)。第二种是可以把s1通过FFT变换(Fast Fourier Transformation，快速傅氏变换)到频域，然后统计第一子带A和第二子带B的能量值的大小。现以第一子带A为示例进行说明。
方式一，通过子带滤波器的方法计算第一字带A的能量值EnergyA，参见如下公式：
y(n)＝s1*hA(n)
EnergyA＝Σy2(n)
其中，y(n)表示s1经过hA(n)后的带限信号，n表示时间。
计算方法2，通过FFT计算子带能量方法：
S1(k)＝FFT(s1)
Engery A = Σ subband 1 subband 2 α · S 1 2 ( k )
其中，α为加权系数，α的数值可以根据频响曲线确定；(subband1，subband2)为子带A的频域范围。
降噪量确定单元44，用于根据子带能量计算单元43计算出的第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量。
优选地，降噪量确定单元44包括初始值确定模块、双阈值设置模块、能量值记录模块、增大降噪等级模块和降低降噪等级模块：
初始值确定模块，用于将第一子带的能量值和第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值；
双阈值设置模块，用于为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈值大于下降门限阈值；
能量值记录模块，用于记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值；
增大降噪等级模块，用于在判断当前时刻第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从小变大的过程中时，当第一子带的能量值或第二子带的能量值大于下降门限阈值时，确定前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当第一子带的能量值或第二子带的能量值大于上升门限阈值时，确定前馈降噪量或反馈降噪量增大一个降噪等级；
降低降噪等级模块，用于在判断当前时刻第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从大变小的过程中时，当第一子带的能量值或第二子带的能量值小于上升门限阈值时，确定前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当第一子带的能量值或第二子带的能量值小于下降门限阈值时，确定前馈降噪量或反馈降噪量降低一个降噪等级。
前馈降噪控制单元45，用于控制耳机根据前馈降噪量进行前馈降噪。
反馈降噪控制单元46，用于控制耳机根据反馈降噪量进行反馈降噪。
在一优选实施例中，上述降噪控制系统在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，该反馈麦克风设置在耳机的耦合腔内。该降噪控制系统还包括：反馈能量计算单元，用于在判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量。
优选地，图4所示实施例中的反馈降噪控制单元46还包括：反馈降噪量调整模块，用于根据所述反馈能量计算单元计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行调整，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。
进一步优选地，反馈降噪量调整模块，还具体用于在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的反馈降噪量进行反馈降噪。
本发明的该优选实施例，利用在耳机和人耳的耦合腔内设置的反馈麦克风，通过自适应微调反馈降噪系统的反馈降噪量，保证了噪声抑制达到最佳效果。
在另一优选实施例中，上述降噪控制系统进一步包括：
风噪判断单元，用于计算当前时刻主动降噪耳机的两只耳机上的两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，根据所述相关性的计算结果判断当前时刻是否存在风噪；
风噪处理单元，用于所述风噪判断单元判断当前时刻存在风噪时，控制耳机停止根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，并根据所述前馈降噪量确定出反馈降噪量的增量，控制耳机根据增量后的反馈降噪量进行反馈降噪。
本发明的该优选实施例，可以判断当前是否存在风噪，并对风噪情况下进行消除风噪的降噪控制。
本发明的另一方面，还提供了一种主动降噪耳机，在该主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风和一个反馈麦克风，其中前馈麦克风设置在耳机的外侧，反馈麦克风设置在耳机的耦合腔内；该主动降噪耳机的每只耳机内设置有上述技术方案提供的降噪控制系统。
参见图5，图5为本发明实施例提供的一种主动降噪耳机的结构示意图。包括环境噪声检测模块51、噪声分析和控制模块52、前馈降噪模块531和反馈降噪模块532，其中前馈降噪模块531和反馈降噪模块532共同构成主动降噪模块53，而环境噪声检测模块51和噪声分析和控制模块52执行的功能也可以由图4示出的应用于主动降噪耳机的降噪控制系统来实现。
主动降噪耳机工作时，环境噪声检测模块51通过前馈麦克风实时采集当前时刻的噪声信号，对环境噪声进行检测。噪声分析和控制模块52对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行计权能量计算，根据计权能量分析判断当前时刻是否需要主动降噪控制，如果判断需要主动降噪控制时，则进一步计算并确定出前馈降噪量和反馈降噪量，控制主动降噪模块53中的前馈降噪模531根据前馈降噪量进行前馈降噪，控制主动降噪模块53中的反馈降噪模532根据反馈降噪量进行反馈降噪。
综上所述，本发明实施例提供的一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法和系统及一种主动降噪耳机，能够通过对主动降噪耳机的环境进行检测，针对当前噪声的类型和频率分布，采用动态的可调的降噪方案对周围噪声进行抑制，相比于现有固定降噪的主动降噪技术，能够使降噪效果达到最佳。
在一优选方案中，本发明还可以在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，利用设置在耳机和人耳的耦合腔内的反馈麦克风，微调反馈降噪系统的反馈降噪量，保证噪声抑制达到最佳效果。在另一优选方案中，本发明采用动态双门限阈值，使得动态调整过程是一个缓变的过程，从而避免频繁调整降噪等级而带来的噪声。在又一优选方案中，本发明还可以根据两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，判断当前是否存在风噪，并对风噪情况下进行特殊的降噪控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法，其特征在于，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述降噪控制方法包括：
对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量；
根据所述计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制；
当需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定；
根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量；
控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪。
2.根据权利要求1所述的降噪控制方法，其特征在于，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，所述反馈麦克风设置在耳机和人耳的耦合腔内，所述降噪控制方法进一步包括：
在判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量；所述控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪还包括：
根据计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行调整；
控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。
3.根据权利要求2所述的降噪控制方法，其特征在于，所述控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪包括：
在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；
比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的反馈降噪量进行反馈降噪。
4.根据权利要求1所述的降噪控制方法，其特征在于，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量包括：
将所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值。
5.根据权利要求4所述的降噪控制方法，其特征在于，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量还包括：
为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈值大于下降门限阈值；
记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值；
在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从小变大的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量增大一个降噪等级；
在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从大变小的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量降低一个降噪等级。
6.根据权利要求1-5任一项所述的降噪控制方法，其特征在于，所述降噪控制方法还包括：
计算当前时刻主动降噪耳机的两只耳机上的两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，根据所述相关性的计算结果判断当前时刻是否存在风噪；
如果判断当前时刻存在风噪，则控制耳机停止根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，并根据所述前馈降噪量确定出反馈降噪量的增量，控制耳机根据增量后的反馈降噪量进行反馈降噪。
7.一种应用于主动降噪耳机的降噪控制系统，其特征在于，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述降噪控制系统包括：
能量计权单元，用于对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能量；
主动降噪判断单元，用于根据所述能量计权单元得到的计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制；
子带能量计算单元，用于当所述主动降噪判断单元判断需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定；
降噪量确定单元，用于根据所述子带能量计算单元计算出的所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量；
前馈降噪控制单元，用于控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪；
反馈降噪控制单元，用于控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪。
8.根据权利要求7所述的降噪控制系统，其特征在于，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，所述反馈麦克风设置在耳机和人耳的耦合腔内，所述降噪控制系统进一步包括：反馈能量计算单元，用于在判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量；
所述反馈降噪控制单元还包括：
反馈降噪量调整模块，用于根据所述反馈能量计算单元计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行调整，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。
9.根据权利要求8所述的降噪控制系统，其特征在于，所述反馈降噪量调整模块，还具体用于在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的反馈降噪量进行反馈降噪。
10.根据权利要求7所述的降噪控制系统，其特征在于，所述降噪量确定单元包括：
初始值确定模块，用于将所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值；
双阈值设置模块，用于为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈值大于下降门限阈值；
能量值记录模块，用于记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值；
增大降噪等级模块，用于在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从小变大的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量增大一个降噪等级；
降低降噪等级模块，用于在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从大变小的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量降低一个降噪等级。
11.根据权利要求7-10任一项所述的降噪控制系统，其特征在于，所述降噪控制系统还包括：
风噪判断单元，用于计算当前时刻主动降噪耳机的两只耳机上的两个前馈麦克风采集到的噪声信号的相关性，根据所述相关性的计算结果判断当前时刻是否存在风噪；
风噪处理单元，用于所述风噪判断单元判断当前时刻存在风噪时，控制耳机停止根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，并根据所述前馈降噪量确定出反馈降噪量的增量，控制耳机根据增量后的反馈降噪量进行反馈降噪。
12.一种主动降噪耳机，其特征在于，在所述主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风和一个反馈麦克风，其中前馈麦克风设置在耳机的外侧，反馈麦克风设置在耳机和人耳的耦合腔内；所述主动降噪耳机的每只耳机内设置有权利要求7-11任一项所述的降噪控制系统。
CN201410854148.1A 2014-12-31 2014-12-31 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统 Active CN104602163B (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410854148.1A CN104602163B (zh) 2014-12-31 2014-12-31 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统
JP2016559193A JP6215488B2 (ja) 2014-12-31 2015-09-09 能動騒音低減イヤホン、該イヤホンに適用する騒音低減制御方法及びシステム
US15/126,754 US9928825B2 (en) 2014-12-31 2015-09-09 Active noise-reduction earphones and noise-reduction control method and system for the same
EP15874892.1A EP3107312B1 (en) 2014-12-31 2015-09-09 Active noise reduction headphones, and noise reduction control method and system applied to headphones
DK15874892.1T DK3107312T3 (en) 2014-12-31 2015-09-09 Headphones with Active Noise Reduction and Noise Reduction Control Method and Headphone System
PCT/CN2015/089249 WO2016107206A1 (zh) 2014-12-31 2015-09-09 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统
US15/857,903 US10115387B2 (en) 2014-12-31 2017-12-29 Active noise-reduction earphones and noise-reduction control method and system for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410854148.1A CN104602163B (zh) 2014-12-31 2014-12-31 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104602163A true CN104602163A (zh) 2015-05-06
CN104602163B CN104602163B (zh) 2017-12-01

Family

ID=53127596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410854148.1A Active CN104602163B (zh) 2014-12-31 2014-12-31 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9928825B2 (zh)
EP (1) EP3107312B1 (zh)
JP (1) JP6215488B2 (zh)
CN (1) CN104602163B (zh)
DK (1) DK3107312T3 (zh)
WO (1) WO2016107206A1 (zh)

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105120391A (zh) * 2015-09-15 2015-12-02 中山阿迪通电子科技有限公司 一种能主动式降噪耳机音质提升的装置
CN105321524A (zh) * 2015-09-29 2016-02-10 深圳东方酷音信息技术有限公司 一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制方法及装置
CN105744417A (zh) * 2016-01-20 2016-07-06 苏州咖啦魔哆信息技术有限公司 一种可降噪的蓝牙耳机
WO2016107206A1 (zh) * 2014-12-31 2016-07-07 歌尔声学股份有限公司 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统
CN105979415A (zh) * 2016-05-30 2016-09-28 歌尔股份有限公司 一种自适应调节降噪增益的降噪方法、装置及降噪耳机
CN106535027A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 佳禾智能科技股份有限公司 监测降噪耳机降噪效果的装置和可调节降噪效果的主动降噪耳机
CN107517415A (zh) * 2016-06-16 2017-12-26 峰范（北京）科技有限公司 智能耳机
CN107750028A (zh) * 2017-12-06 2018-03-02 贵州翔通科技实业有限公司 耳机
CN108429960A (zh) * 2018-05-08 2018-08-21 沈炜 防风降噪耳机
CN108513100A (zh) * 2018-04-13 2018-09-07 浠诲嘲 基于信号分析的自动消音系统
CN108847208A (zh) * 2018-05-04 2018-11-20 歌尔科技有限公司 一种降噪处理方法、装置和耳机
CN109151643A (zh) * 2018-09-07 2019-01-04 歌尔科技有限公司 耳机和耳机单元
CN109195045A (zh) * 2018-08-16 2019-01-11 歌尔科技有限公司 检测耳机佩戴状态的方法、装置及耳机
CN109474865A (zh) * 2018-10-30 2019-03-15 歌尔科技有限公司 一种防风噪方法、耳机及存储介质
CN110031088A (zh) * 2019-04-17 2019-07-19 珠海格力电器股份有限公司 电子设备故障检测方法、装置、设备和吸油烟机
CN110099323A (zh) * 2019-05-23 2019-08-06 歌尔科技有限公司 一种主动降噪耳机
CN110278502A (zh) * 2018-03-16 2019-09-24 李鹏 耳机装置
CN110610693A (zh) * 2019-08-09 2019-12-24 漳州立达信光电子科技有限公司 权重式混合型态主动抗噪系统及控制器
CN110830862A (zh) * 2019-10-10 2020-02-21 广东思派康电子科技有限公司 一种自适应降噪的降噪耳机
CN111052227A (zh) * 2017-08-31 2020-04-21 伯斯有限公司 主动噪声消除耳机中的风噪减轻系统和方法
CN111133505A (zh) * 2017-09-20 2020-05-08 伯斯有限公司 声学设备中的并行主动降噪(anr)和穿过收听信号流路径
CN111405406A (zh) * 2020-03-27 2020-07-10 歌尔股份有限公司 混合降噪耳机的降噪方法、装置、无线耳机及存储介质
CN111741401A (zh) * 2020-08-26 2020-10-02 恒玄科技(北京)有限公司 用于无线耳机组件的无线通信方法以及无线耳机组件
CN111866662A (zh) * 2019-04-25 2020-10-30 瑞昱半导体股份有限公司 用于主动式降噪的调校方法以及相关电路
CN111935584A (zh) * 2020-08-26 2020-11-13 恒玄科技(上海)股份有限公司 用于无线耳机组件的风噪处理方法、装置以及耳机
CN112188350A (zh) * 2020-10-30 2021-01-05 深圳市中科蓝讯科技股份有限公司 一种耳机降噪电路和耳机设备
CN112584267A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 广东思派康电子科技有限公司 一种防大风噪方法及耳机
CN112788466A (zh) * 2021-02-07 2021-05-11 恒玄科技(上海)股份有限公司 一种主动降噪耳机的滤波器参数配置方法及主动降噪耳机
CN112866852A (zh) * 2020-12-23 2021-05-28 广东思派康电子科技有限公司 一种大风噪触发防乒乓的迟滞设计方法及蓝牙耳机
CN113099350A (zh) * 2021-05-06 2021-07-09 深圳市美恩微电子有限公司 一种播放音乐时自动降噪的蓝牙耳机
CN113259797A (zh) * 2021-04-06 2021-08-13 歌尔股份有限公司 降噪电路、降噪方法及耳机
CN113421539A (zh) * 2021-07-19 2021-09-21 北京安声浩朗科技有限公司 主动降噪方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN113573200A (zh) * 2021-08-13 2021-10-29 惠州市欧凡实业有限公司 主动平衡耳压的降噪耳机以及主动降噪方法
CN114420081A (zh) * 2022-03-30 2022-04-29 中国海洋大学 一种有源降噪设备的风噪抑制方法
CN114697782A (zh) * 2020-12-25 2022-07-01 北京小鸟听听科技有限公司 耳机风噪识别方法、装置及耳机

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6875164B2 (ja) * 2017-03-27 2021-05-19 旭化成エレクトロニクス株式会社 信号処理装置およびアクティブノイズキャンセルシステム
CN111971741B (zh) * 2018-05-02 2024-08-06 哈曼贝克自动系统股份有限公司 前馈有源噪声控制系统及方法
CN108712709A (zh) * 2018-08-15 2018-10-26 会听声学科技（北京）有限公司 降噪耳机测试装置及系统、其麦克风故障诊断装置、系统及方法
WO2020162271A1 (ja) * 2019-02-05 2020-08-13 ソニー株式会社 スピーカユニットおよび音響システム
US10586523B1 (en) * 2019-03-29 2020-03-10 Sonova Ag Hearing device with active noise control based on wind noise
WO2021065095A1 (ja) * 2019-10-03 2021-04-08 ソニー株式会社 信号処理装置及び信号処理装置、コンピュータプログラム、並びに音響装置
DE102020202206A1 (de) * 2020-02-20 2021-08-26 Sivantos Pte. Ltd. Verfahren zur Unterdrückung eines Eigenrauschens einer Mikrofonanordnung
CN113286214B (zh) 2020-02-20 2022-09-27 小鸟创新(北京)科技有限公司 耳机信号处理方法、装置和耳机
US20230169948A1 (en) * 2020-05-07 2023-06-01 Sony Group Corporation Signal processing device, signal processing program, and signal processing method
CN112420066B (zh) * 2020-11-05 2024-05-14 深圳市卓翼科技股份有限公司 降噪方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质
CN112492438B (zh) * 2020-11-16 2022-07-26 上海电机学院 机舱内反馈式主动降噪耳机主动降噪方法
WO2022230275A1 (ja) * 2021-04-30 2022-11-03 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラム
CN113490123B (zh) * 2021-07-07 2023-10-31 东莞市逸音电子科技有限公司 基于ai的主动降噪自动生产测试方法
US20230049570A1 (en) * 2021-08-11 2023-02-16 Scott C Harris Smart Sound Appliance
CN114040284B (zh) * 2021-09-26 2024-02-06 北京小米移动软件有限公司 噪声的处理方法、噪声的处理装置、终端及存储介质
CN114095826B (zh) * 2021-11-23 2024-04-09 歌尔科技有限公司 骨传导耳机的控制方法、骨传导耳机及可读存储介质
CN114071309B (zh) * 2021-12-20 2023-08-25 歌尔科技有限公司 耳机降噪方法、装置、设备及计算机可读存储介质
CN115580806B (zh) * 2022-11-25 2023-03-10 杭州兆华电子股份有限公司 基于滤波器的权重自动计算的耳机降噪方法及降噪耳机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008139155A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-20 Wolfson Microelectronics Plc Communication apparatus with ambient noise reduction
CN102111697A (zh) * 2009-12-28 2011-06-29 歌尔声学股份有限公司 一种麦克风阵列降噪控制方法及装置
CN102306496A (zh) * 2011-09-05 2012-01-04 歌尔声学股份有限公司 一种多麦克风阵列噪声消除方法、装置及系统
CN102469399A (zh) * 2010-11-10 2012-05-23 四川微迪数字技术有限公司 降噪助听器
US20130024194A1 (en) * 2010-11-25 2013-01-24 Goertek Inc. Speech enhancing method and device, and nenoising communication headphone enhancing method and device, and denoising communication headphones

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2739214B1 (fr) * 1995-09-27 1997-12-19 Technofirst Procede et dispositif d'attenuation active hybride de vibrations, notamment de vibrations mecaniques, sonores ou analogues
US6996241B2 (en) * 2001-06-22 2006-02-07 Trustees Of Dartmouth College Tuned feedforward LMS filter with feedback control
CA2481629A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-15 Dspfactory Ltd. Method and system for active noise cancellation
JP5194434B2 (ja) * 2006-11-07 2013-05-08 ソニー株式会社 ノイズキャンセリングシステムおよびノイズキャンセル方法
JP2008122729A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Sony Corp ノイズ低減装置、ノイズ低減方法、ノイズ低減プログラムおよびノイズ低減音声出力装置
JP5228647B2 (ja) * 2008-06-19 2013-07-03 ソニー株式会社 ノイズキャンセリングシステム、ノイズキャンセル信号形成方法およびノイズキャンセル信号形成プログラム
US9202456B2 (en) * 2009-04-23 2015-12-01 Qualcomm Incorporated Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for automatic control of active noise cancellation
US8155334B2 (en) 2009-04-28 2012-04-10 Bose Corporation Feedforward-based ANR talk-through
CN102460567B (zh) * 2009-04-28 2014-06-04 伯斯有限公司 声音相关的anr信号处理调节
CN103366728B (zh) * 2009-04-28 2016-08-10 伯斯有限公司 具有自适应增益的anr
US8184822B2 (en) * 2009-04-28 2012-05-22 Bose Corporation ANR signal processing topology
US8385559B2 (en) * 2009-12-30 2013-02-26 Robert Bosch Gmbh Adaptive digital noise canceller
EP2362381B1 (en) * 2010-02-25 2019-12-18 Harman Becker Automotive Systems GmbH Active noise reduction system
JP2012023637A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Audio Technica Corp ノイズキャンセルヘッドホン
US8718291B2 (en) * 2011-01-05 2014-05-06 Cambridge Silicon Radio Limited ANC for BT headphones
DE102011013343B4 (de) * 2011-03-08 2012-12-13 Austriamicrosystems Ag Regelsystem für aktive Rauschunterdrückung sowie Verfahren zur aktiven Rauschunterdrückung
US8693700B2 (en) * 2011-03-31 2014-04-08 Bose Corporation Adaptive feed-forward noise reduction
CN102348151B (zh) * 2011-09-10 2015-07-29 歌尔声学股份有限公司 噪声消除系统和方法、智能控制方法和装置、通信设备
JP2013102370A (ja) * 2011-11-09 2013-05-23 Sony Corp ヘッドホン装置、端末装置、情報送信方法、プログラム、ヘッドホンシステム
EP2677765B1 (en) * 2012-06-20 2018-11-28 AKG Acoustics GmbH Headphone for active noise suppression
US9020160B2 (en) * 2012-11-02 2015-04-28 Bose Corporation Reducing occlusion effect in ANR headphones
CN204046798U (zh) * 2014-08-29 2014-12-24 安百特半导体有限公司 一种前馈与反馈结合式消除噪声的耳机及其驱动电路
CN104602163B (zh) 2014-12-31 2017-12-01 歌尔股份有限公司 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统
CN104661153B (zh) * 2014-12-31 2018-02-02 歌尔股份有限公司 一种耳机音效补偿方法、装置及耳机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008139155A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-20 Wolfson Microelectronics Plc Communication apparatus with ambient noise reduction
CN102111697A (zh) * 2009-12-28 2011-06-29 歌尔声学股份有限公司 一种麦克风阵列降噪控制方法及装置
CN102469399A (zh) * 2010-11-10 2012-05-23 四川微迪数字技术有限公司 降噪助听器
US20130024194A1 (en) * 2010-11-25 2013-01-24 Goertek Inc. Speech enhancing method and device, and nenoising communication headphone enhancing method and device, and denoising communication headphones
CN102306496A (zh) * 2011-09-05 2012-01-04 歌尔声学股份有限公司 一种多麦克风阵列噪声消除方法、装置及系统

Cited By (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016107206A1 (zh) * 2014-12-31 2016-07-07 歌尔声学股份有限公司 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统
US10115387B2 (en) 2014-12-31 2018-10-30 Goertek Inc. Active noise-reduction earphones and noise-reduction control method and system for the same
US9928825B2 (en) 2014-12-31 2018-03-27 Goertek Inc. Active noise-reduction earphones and noise-reduction control method and system for the same
CN105120391B (zh) * 2015-09-15 2018-04-10 中山阿迪通电子科技有限公司 一种能主动式降噪耳机音质提升的装置
CN105120391A (zh) * 2015-09-15 2015-12-02 中山阿迪通电子科技有限公司 一种能主动式降噪耳机音质提升的装置
CN105321524A (zh) * 2015-09-29 2016-02-10 深圳东方酷音信息技术有限公司 一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制方法及装置
CN105744417A (zh) * 2016-01-20 2016-07-06 苏州咖啦魔哆信息技术有限公司 一种可降噪的蓝牙耳机
CN105979415A (zh) * 2016-05-30 2016-09-28 歌尔股份有限公司 一种自适应调节降噪增益的降噪方法、装置及降噪耳机
CN105979415B (zh) * 2016-05-30 2019-04-12 歌尔股份有限公司 一种自适应调节降噪增益的降噪方法、装置及降噪耳机
CN107517415A (zh) * 2016-06-16 2017-12-26 峰范（北京）科技有限公司 智能耳机
CN107517415B (zh) * 2016-06-16 2024-06-07 江西斐耳科技有限公司 智能耳机
CN106535027B (zh) * 2016-12-30 2020-01-31 佳禾智能科技股份有限公司 监测降噪耳机降噪效果的装置和可调节降噪效果的主动降噪耳机
CN106535027A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 佳禾智能科技股份有限公司 监测降噪耳机降噪效果的装置和可调节降噪效果的主动降噪耳机
CN111052227A (zh) * 2017-08-31 2020-04-21 伯斯有限公司 主动噪声消除耳机中的风噪减轻系统和方法
CN111133505A (zh) * 2017-09-20 2020-05-08 伯斯有限公司 声学设备中的并行主动降噪(anr)和穿过收听信号流路径
CN111133505B (zh) * 2017-09-20 2024-04-26 伯斯有限公司 声学设备中的并行主动降噪(anr)和穿过收听信号流路径
CN107750028A (zh) * 2017-12-06 2018-03-02 贵州翔通科技实业有限公司 耳机
CN107750028B (zh) * 2017-12-06 2024-03-29 贵州翔通科技实业有限公司 耳机
CN110278502A (zh) * 2018-03-16 2019-09-24 李鹏 耳机装置
CN108513100A (zh) * 2018-04-13 2018-09-07 浠诲嘲 基于信号分析的自动消音系统
CN108847208A (zh) * 2018-05-04 2018-11-20 歌尔科技有限公司 一种降噪处理方法、装置和耳机
US11328705B2 (en) 2018-05-04 2022-05-10 Goertek Technology Co., Ltd. Noise-reduction processing method and device, and earphones
CN108429960B (zh) * 2018-05-08 2021-07-27 深圳市乔威电源有限公司 防风降噪耳机
CN108429960A (zh) * 2018-05-08 2018-08-21 沈炜 防风降噪耳机
CN109195045B (zh) * 2018-08-16 2020-08-25 歌尔科技有限公司 检测耳机佩戴状态的方法、装置及耳机
CN109195045A (zh) * 2018-08-16 2019-01-11 歌尔科技有限公司 检测耳机佩戴状态的方法、装置及耳机
CN109151643A (zh) * 2018-09-07 2019-01-04 歌尔科技有限公司 耳机和耳机单元
CN109474865B (zh) * 2018-10-30 2021-03-09 歌尔科技有限公司 一种防风噪方法、耳机及存储介质
CN109474865A (zh) * 2018-10-30 2019-03-15 歌尔科技有限公司 一种防风噪方法、耳机及存储介质
CN110031088A (zh) * 2019-04-17 2019-07-19 珠海格力电器股份有限公司 电子设备故障检测方法、装置、设备和吸油烟机
CN111866662B (zh) * 2019-04-25 2022-01-04 瑞昱半导体股份有限公司 用于主动式降噪的调校方法以及相关电路
CN111866662A (zh) * 2019-04-25 2020-10-30 瑞昱半导体股份有限公司 用于主动式降噪的调校方法以及相关电路
CN110099323B (zh) * 2019-05-23 2021-04-23 歌尔科技有限公司 一种主动降噪耳机
CN110099323A (zh) * 2019-05-23 2019-08-06 歌尔科技有限公司 一种主动降噪耳机
CN110610693B (zh) * 2019-08-09 2022-04-05 漳州立达信光电子科技有限公司 权重式混合型态主动抗噪系统及控制器
CN110610693A (zh) * 2019-08-09 2019-12-24 漳州立达信光电子科技有限公司 权重式混合型态主动抗噪系统及控制器
CN110830862A (zh) * 2019-10-10 2020-02-21 广东思派康电子科技有限公司 一种自适应降噪的降噪耳机
CN111405406B (zh) * 2020-03-27 2021-12-24 歌尔股份有限公司 混合降噪耳机的降噪方法、装置、无线耳机及存储介质
CN111405406A (zh) * 2020-03-27 2020-07-10 歌尔股份有限公司 混合降噪耳机的降噪方法、装置、无线耳机及存储介质
CN111741401A (zh) * 2020-08-26 2020-10-02 恒玄科技(北京)有限公司 用于无线耳机组件的无线通信方法以及无线耳机组件
CN111935584A (zh) * 2020-08-26 2020-11-13 恒玄科技(上海)股份有限公司 用于无线耳机组件的风噪处理方法、装置以及耳机
CN112188350A (zh) * 2020-10-30 2021-01-05 深圳市中科蓝讯科技股份有限公司 一种耳机降噪电路和耳机设备
CN112584267A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 广东思派康电子科技有限公司 一种防大风噪方法及耳机
CN112866852A (zh) * 2020-12-23 2021-05-28 广东思派康电子科技有限公司 一种大风噪触发防乒乓的迟滞设计方法及蓝牙耳机
CN114697782A (zh) * 2020-12-25 2022-07-01 北京小鸟听听科技有限公司 耳机风噪识别方法、装置及耳机
CN112788466A (zh) * 2021-02-07 2021-05-11 恒玄科技(上海)股份有限公司 一种主动降噪耳机的滤波器参数配置方法及主动降噪耳机
CN113259797B (zh) * 2021-04-06 2022-06-14 歌尔股份有限公司 降噪电路、降噪方法及耳机
CN113259797A (zh) * 2021-04-06 2021-08-13 歌尔股份有限公司 降噪电路、降噪方法及耳机
CN113099350B (zh) * 2021-05-06 2023-02-03 深圳市美恩微电子有限公司 一种播放音乐时自动降噪的蓝牙耳机
CN113099350A (zh) * 2021-05-06 2021-07-09 深圳市美恩微电子有限公司 一种播放音乐时自动降噪的蓝牙耳机
CN113421539A (zh) * 2021-07-19 2021-09-21 北京安声浩朗科技有限公司 主动降噪方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN113421539B (zh) * 2021-07-19 2023-10-10 北京安声浩朗科技有限公司 主动降噪方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN113573200A (zh) * 2021-08-13 2021-10-29 惠州市欧凡实业有限公司 主动平衡耳压的降噪耳机以及主动降噪方法
CN114420081A (zh) * 2022-03-30 2022-04-29 中国海洋大学 一种有源降噪设备的风噪抑制方法
CN114420081B (zh) * 2022-03-30 2022-06-28 中国海洋大学 一种有源降噪设备的风噪抑制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3107312A1 (en) 2016-12-21
CN104602163B (zh) 2017-12-01
US10115387B2 (en) 2018-10-30
US20180018954A1 (en) 2018-01-18
US9928825B2 (en) 2018-03-27
JP6215488B2 (ja) 2017-10-18
US20180122359A1 (en) 2018-05-03
JP2017518522A (ja) 2017-07-06
DK3107312T3 (en) 2018-07-16
WO2016107206A1 (zh) 2016-07-07
EP3107312A4 (en) 2017-06-14
EP3107312B1 (en) 2018-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104602163A (zh) 主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统
WO2016107207A1 (zh) 一种耳机音效补偿方法、装置及耳机
CN102867517B (zh) 用于手持设备的自适应有效噪声消除
WO2015196760A1 (zh) 一种麦克风阵列语音检测方法及装置
US20240079021A1 (en) Voice enhancement method, apparatus and system, and computer-readable storage medium
US9560456B2 (en) Hearing aid and method of detecting vibration
US10154353B2 (en) Monaural speech intelligibility predictor unit, a hearing aid and a binaural hearing system
US9635458B2 (en) Heart rate detection method used in earphone and earphone capable of detecting heart rate
US20170311078A1 (en) Dynamic low-frequency enhancement method and system based on equal loudness contour
CN102881281A (zh) 具有低速率仿真的噪声消除系统
CN105916087A (zh) 包括抗反馈断电检测器的听力装置
US9530429B2 (en) Reverberation suppression apparatus used for auditory device
SG185689A1 (en) Method of signal processing in a hearing aid system and a hearing aid system
CN104900238A (zh) 一种基于感知滤波的音频实时比对方法
CN101901602A (zh) 一种利用受损听力的听阈进行降噪的方法
CN103338419B (zh) 一种消除耳机啸叫的方法及装置
EP2752848B1 (en) Method and apparatus for generating a noise reduced audio signal using a microphone array
AU2022205203A1 (en) A noise reduction method and system
JP5903921B2 (ja) ノイズ低減装置、音声入力装置、無線通信装置、ノイズ低減方法、およびノイズ低減プログラム
JP6083872B2 (ja) マイクロフォン装置から受信した信号において不要な音を減少させるシステムおよび方法
CN103700375A (zh) 语音降噪方法及其装置
CN103916730B (zh) 一种能够改善音质的声场聚焦方法及系统
US20130066626A1 (en) Speech enhancement method
CN102355616B (zh) 在公共环境中自动调节音量的方法及设备
CN114566179A (zh) 一种时延可控的语音降噪方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 261031 Dongfang Road, Weifang high tech Industrial Development Zone, Shandong, China, No. 268

Applicant after: Goertek Inc.

Address before: 261031 Dongfang Road, Weifang high tech Industrial Development Zone, Shandong, China, No. 268

Applicant before: Goertek Inc.

COR Change of bibliographic data
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant