CN110121129B - 耳机的麦克风阵列降噪方法、装置、耳机及tws耳机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耳机的麦克风阵列降噪方法、装置、耳机及TWS耳机，该方法包括：耳机的佩戴者讲话时，获取耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号；根据第一声音信号和第二声音信号，确定语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间；根据延时时间，计算麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角；根据指向角，调整麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行麦克风阵列的波束形成；本发明利用骨传导麦克风确定麦克风阵列中每个麦克风相对骨传导麦克风接收语音信号的时间延时，从而自适应调整麦克风阵列的波束指向角，保证麦克风阵列的降噪效果，提升用户体验。

Description

耳机的麦克风阵列降噪方法、装置、耳机及TWS耳机
技术领域
本发明涉及便携式收听设备技术领域，特别涉及一种耳机的麦克风阵列降噪方法、装置、耳机及TWS耳机。
背景技术
随着现代社会科技的发展，人们对于耳机的使用越来越广泛。为了保证用户佩戴耳机时的通话质量，往往在耳机中设置多个麦克风组成麦克风阵列，利用麦克风阵列进行波束形成对采集到的声音信号进行降噪。
现有技术中，利用麦克风阵列做波束形成时，往往采用固定的波束指向角，如两个麦克风组成双麦克风阵列做波束形成时，认为每个麦克风与嘴部的位置固定，两个麦克风之间间距L固定，做间距为L的双麦克风阵列波束形成，阵列的指向方向(波束指向角)也固定。然而，用户实际使用耳机的过程中，麦克风阵列的指向方向并不会理想的指向用户的嘴部不变，由于不同用户佩戴耳机的习惯不同，麦克风的位置会有变化，使得麦克风阵列的指向方向与嘴部产生偏移，极端情况时会有用户反戴耳机通话，造成通话质量变差。
因此，如何能够对麦克风阵列的波束指向角进行自适应调整，减少固定的波束指向角与用户嘴部的偏移造成通话效果不良的情况，保证麦克风阵列的降噪效果，提升用户体验。
发明内容
本发明的目的是提供一种耳机的麦克风阵列降噪方法、装置、耳机及TWS耳机，以通过自适应调整麦克风阵列的波束指向角，提高用户的通话效果，保证麦克风阵列的降噪效果，提升用户体验。
为解决上述技术问题，本发明提供一种耳机的麦克风阵列降噪方法，包括：
耳机的佩戴者讲话时，获取所述耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号；其中，所述预设数量大于或等于2，所述第一声音信号包括语音信号，所述第二声音信号包括所述语音信号和噪声信号；
根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，确定所述语音信号到达每个所述麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间；
根据所述延时时间，计算所述麦克风组成的麦克风阵列与所述佩戴者的嘴部的指向角；
根据所述指向角，调整所述麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行所述麦克风阵列的波束形成。
可选的，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，确定所述语音信号到达每个所述麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间，包括：
根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，利用预设互相关函数，计算所述语音信号到达每个所述麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间。
可选的，所述预设数量为2时，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，利用预设互相关函数，计算所述语音信号到达每个所述麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间，包括：
根据所述第一声音信号和第一麦克风采集的第二声音信号，计算
Figure BDA0002101354950000021
的峰值点对应的第一延时时间；其中，所述第一延时时间为所述语音信号到达所述第一麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间，x*(t)为所述第一声音信号的共轭，x1(t)为所述第一麦克风采集的第二声音信号；
根据所述第一声音信号和第二麦克风采集的第二声音信号，计算
Figure BDA0002101354950000022
的峰值点对应的第二延时时间；其中，所述第二延时时间为所述语音信号到达所述第二麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间，x2(t)为所述第二麦克风采集的第二声音信号。
可选的，所述预设数量为2时，所述根据所述延时时间，计算所述麦克风组成的麦克风阵列与所述佩戴者的嘴部的指向角，包括：
根据计算得到的第一麦克风对应的第一延时时间和第二麦克风对应的第二延时时间，利用
Figure BDA0002101354950000031
计算所述第一麦克风和所述第二麦克风组成的麦克风阵列与所述佩戴者的嘴部的指向角；其中，θ为所述指向角，t2为所述第二延时时间，t1为所述第一延时时间，L为所述第一麦克风和所述第二麦克风之间的距离，c为空气中的声速。
可选的，所述根据所述指向角，调整所述麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行所述麦克风阵列的波束形成，包括：
将所述波束指向角调整为所述指向角，以使所述麦克风阵列利用所述指向角进行波束形成。
可选的，所述耳机的佩戴者讲话时，获取所述耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号，包括：
获取所述耳机的佩戴情况；其中，所述佩戴情况包括佩戴状态和未佩戴状态；
判断所述佩戴情况是否为所述佩戴状态；
若是，则控制所述骨传导麦克风采集声音信号；
根据所述声音信号，判断所述佩戴者是否正在讲话；
若是，则控制所述骨传导麦克风采集第一声音信号和控制所述麦克风采集第二声音信号。
本发明还提供了一种耳机的麦克风阵列降噪装置，包括：
获取模块，用于在耳机的佩戴者讲话时，获取所述耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号；其中，所述预设数量大于或等于2，所述第一声音信号包括语音信号，所述第二声音信号包括所述语音信号和噪声信号；
确定模块，用于根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，确定所述语音信号到达每个所述麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间；
计算模块，用于根据所述延时时间，计算所述麦克风组成的麦克风阵列与所述佩戴者的嘴部的指向角；
调整模块，用于根据所述指向角，调整所述麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行所述麦克风阵列的波束形成。
可选的，所述确定模块，包括：
计算子模块，用于根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，利用预设互相关函数，计算所述语音信号到达每个所述麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间。
本发明还提供了一种耳机，包括：存储器、处理器、骨传导麦克风和预设数量的麦克风；其中，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的耳机的麦克风阵列降噪方法的步骤。
此外，本发明还提供了一种TWS耳机，包括：第一无线耳机和第二无线耳机，所述第一无线耳机和所述第二无线耳机均如上一项所述的耳机。
本发明所提供的一种耳机的麦克风阵列降噪方法，包括：耳机的佩戴者讲话时，获取耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号；其中，预设数量大于或等于2，第一声音信号包括语音信号，第二声音信号包括语音信号和噪声信号；根据第一声音信号和第二声音信号，确定语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间；根据延时时间，计算麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角；根据指向角，调整麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行麦克风阵列的波束形成；
可见，本发明在耳机的佩戴者讲话时，利用骨传导麦克风确定麦克风阵列中每个麦克风相对骨传导麦克风接收语音信号的时间延时，从而自适应调整麦克风阵列的波束指向角，使得麦克风阵列的波束形成降噪过程，不会因现有固定的波束指向角与用户嘴部的偏移造成通话效果不良的情况，保证了麦克风阵列的降噪效果，提升了用户体验。此外，本发明还提供了一种耳机的麦克风阵列降噪装置、耳机及TWS耳机，同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种耳机的麦克风阵列降噪方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的一种耳机的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种耳机的麦克风和佩戴者的嘴部的位置示意图；
图4为本发明实施例所提供的另一种耳机的麦克风和佩戴者的嘴部的位置示意图；；
图5为本发明实施例所提供的另一种耳机的麦克风和佩戴者的嘴部的位置示意图；
图6为本发明实施例所提供的一种耳机的麦克风阵列降噪装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种耳机的麦克风阵列降噪方法的流程图。该方法可以包括：
步骤101：耳机的佩戴者讲话时，获取耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号；其中，预设数量大于或等于2，第一声音信号包括语音信号，第二声音信号包括语音信号和噪声信号。
可以理解的是，本步骤的目的可以为耳机或与耳机配对连接的终端中的处理器获取该耳机的佩戴者讲话时，耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号，即处理器获取包含有佩戴者讲话时的语音信号的第一声音信号和第二声音信号，由于骨传导麦克风(内耳骨麦克风)可以采集的从佩戴者的头部内部传播的第一声音信号，此信号主要包含语音信号的中低频部分，噪声成分少，可以作为判断语音信号的参考信号，避免外部噪声的干扰，提高识别佩戴者讲话的语音信号的准确性。
具体的，对于本实施例中耳机上设置的组成麦克风阵列的麦克风的具体数量，即预设数量的具体数值设置，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，可以设置两个麦克风组成双麦克阵列，即预设数量可以为2；也可以设置更多个麦克风组成相应的阵列，即预设数量可以为大于2的数值，本实施例对此不做任何限制。
对应的，本步骤中的第一声音信号可以为骨传导麦克风在耳机的佩戴者讲话时采集到的声音信号(振动信号)。本步骤中的第二声音信号可以为每个麦克风各自在耳机的佩戴者讲话时采集到的声音信号(振动信号)。
需要说明的是，对于本实施例中处理器获取第一声音信号和第二声音信号的具体方式，可以由设计人员根据使用场景和用户需求自行设置，如处理器可以在用户(佩戴者)每次佩戴耳机后第一次讲话时，获取第一声音信号和第二声音信号，即在用户每次佩戴耳机后，调整该次佩戴对应的麦克风阵列的波束指向角；处理器也可以在用户每次佩戴耳机后按预设时间间隔获取第一声音信号和第二声音信号，如用户每次佩戴耳机后，根据实时获取的用户讲话时的第一声音信号和第二声音信号，实时调整麦克风阵列的波束指向角。只要处理器可以获取包含有耳机的佩戴者讲话时对应的语音信号的第一声音信号和第二声音信号，本实施例对此不做任何限制。
其中，对于本实施例中处理器获取第一声音信号和第二声音信号的具体过程，可以由设计人员自行设置，如可以分别判断耳机是否被佩戴和佩戴者是否在讲话，从而在耳机被佩戴且佩戴者讲话时，控制骨传导麦克风和预设数量的麦克风启动，采集第一声音信号和第二声音信号。只要可以保证处理器获取第一声音信号和第二声音信号中均可以包含耳机的佩戴者讲话时对应的语音信号，本实施例对此不做任何限制。
具体的，对于上述处理器判断耳机是否被佩戴和佩戴者是否在讲话的具体方式，可以由设计人员自行设置，如可以利用耳机上的距离传感器、光线传感器和加速度传感器等传感器设备，检测耳机的佩戴情况，从而确定耳机佩戴情况是否为佩戴状态；可以利用骨传导麦克风采集的声音信号，确定佩戴者是否正在讲话。即本步骤可以包括获取耳机的佩戴情况；其中，佩戴情况包括佩戴状态和未佩戴状态；判断佩戴情况是否为佩戴状态；若是，则控制骨传导麦克风采集声音信号；根据声音信号，判断佩戴者是否正在讲话；若是，则控制骨传导麦克风采集第一声音信号和控制麦克风采集第二声音信号。只要处理器可以判断耳机是否被佩戴和佩戴者是否在讲话，本实施例对此不做任何限制。
对应的，对于上述耳机的佩戴情况为未佩戴状态的情况和判断佩戴者未在讲话的情况，可以直接结束本流程；也可以返回获取耳机的佩戴情况的步骤再次进行判断，本实施例对此不做任何限制。
步骤102：根据第一声音信号和第二声音信号，确定语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间。
可以理解的是，本步骤的目的可以为在耳机的佩戴者讲话时骨传导麦克风采集到的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集到的第二声音信号，确定佩戴者讲话时的语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间，即确定同一语音信号在每个第二声音信号与第一声音信号的时间差。
对应的，对于本步骤中处理器根据第一声音信号和预设数量的第二声音信号，确定语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间的具体方式，可以由设计人员自行设置，如可以通过对第一声音信号和每个第二声音信号中的语音信号的识别检测，确定同一语音信号在第一声音信号和每个第二声音信号中的时间差。也可以直接利用互相关函数，计算同一语音信号在第一声音信号和每个第二声音信号中的时间差；即将第一声音信号和每个第二声音信号做相关，互相关主要是指两列信号之间的相似性，其中一列信号较另一列信号有一个时间上的延时，计算两列信号的互相关函数，并且计算出对应于最相似时刻，即互相关函数的峰值点所对应的时间(时间延时)；也就是说，本步骤可以包括根据第一声音信号和预设数量的第二声音信号，利用预设互相关函数，计算语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间的步骤。本实施例对此不做任何限制。
具体的，对于上述根据第一声音信号和预设数量的第二声音信号，利用预设互相关函数，计算语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间的具体过程，可以由设计人员自行设置，如可以分别利用骨传导麦克风与每个麦克风对应的预设互相关函数，计算每个预设互相关函数的峰值点对应的时间(延时时间)。例如预设数量为2时，如图2所示，耳机上设置第一麦克风(MIC1)和第二麦克风(MIC2)这两个麦克风时，可以根据第一声音信号和第一麦克风采集的第二声音信号，计算
Figure BDA0002101354950000081
的峰值点对应的第一延时时间t1，即
Figure BDA0002101354950000082
峰值点对应的时间点τ等于t1；其中，第一延时时间为语音信号到达第一麦克风与到达骨传导麦克风(Bone MIC)的延时时间，x*(t)为第一声音信号的共轭，x1(t)为第一麦克风采集的第二声音信号；根据第一声音信号和第二麦克风采集的第二声音信号，计算
Figure BDA0002101354950000083
的峰值点对应的第二延时时间t2，即
Figure BDA0002101354950000084
峰值点对应的时间点τ等于t2；其中，第二延时时间为语音信号到达第二麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间，x2(t)为第二麦克风采集的第二声音信号。本实施例对此不做任何限制。
步骤103：根据延时时间，计算麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角。
可以理解的是，本步骤的目的可以为利用语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间，确定语音信号到达各个麦克风之间的延时差，计算预设数量的麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角。
对应的，对于本步骤中处理器根据延时时间，计算麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角的具体方式，可以由设计人员自行设置，如预设数量为2时，可以根据计算得到的语音信号到达第一麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间(第一延时时间t1)和语音信号到达第二麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间(第二延时时间t2)，确定语音信号到达第一麦克风和到达第二麦克风的延时差Δt(如t2-t1)，从而利用延时差计算第一麦克风和第二麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角。本实施例对此不做任何限制。
例如预设数量为2时，本步骤可以包括根据计算得到的第一麦克风对应的第一延时时间和第二麦克风对应的第二延时时间，利用
Figure BDA0002101354950000085
计算第一麦克风和第二麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角；其中，θ为第一麦克风和第二麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角，t2为第二延时时间，t1为第一延时时间，L为第一麦克风和第二麦克风之间的距离，c为预设速度值，如空气中的声速。
步骤104：根据指向角，调整麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行麦克风阵列的波束形成。
可以理解的是，本步骤的目的可以为利用计算得到麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角，调整麦克风阵列的波束指向角，实现麦克风阵列的波束指向角的自适应，从而可以使之后麦克风阵列的波束形成可以采用调整后的波束指向角来进行，保证了利用麦克风阵列进行波束形成时的降噪效果。
具体的，对于本步骤中处理器根据指向角，调整麦克风阵列的波束指向角的具体方式，可以由设计人员自行设置，如可以直接将波束指向角调整为指向角，以使麦克风阵列利用指向角进行波束形成；如图3至图5所示，预设数量为2时，利用第一麦克风(MIC1)和第二麦克风(MIC2)组成的麦克风阵列做波束形成时，佩戴者的嘴部发出的语音信号到两个麦克风的声传播距离差是(t2-t1)c；声传播距离差为正值(如图3和图4)时，MIC1离嘴部较近，声传播距离差为负值(如图5)时，MIC2离嘴部较近，根据算得的延时时间(t1和t2)直接调节麦克风阵列的波束指向角，
Figure BDA0002101354950000091
也可以在指向角的绝对值大于预设时，将波束指向角调整为指向角，只要可以利用麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角，调整麦克风阵列的波束指向角，本实施例对此不做任何限制。
可以理解的是，本实施例中以骨传导麦克风采集的不易受外部噪声干扰的语音信号做参考，确定语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风之间的到达时间之差(时间延时)，即可以获得语音信号到达各个麦克风之间的时间差，从而可以计算得到预设数量的麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角，以调整麦克风阵列进行波束形成时的波束指向角。
本实施例中，本发明实施例在耳机的佩戴者讲话时，利用骨传导麦克风确定麦克风阵列中每个麦克风相对骨传导麦克风接收语音信号的时间延时，从而自适应调整麦克风阵列的波束指向角，使得麦克风阵列的波束形成降噪过程，不会因现有固定的波束指向角与用户嘴部的偏移造成通话效果不良的情况，保证了麦克风阵列的降噪效果，提升了用户体验。
请参考图6，图6为本发明实施例所提供的一种耳机的麦克风阵列降噪装置的结构框图。该装置可以包括：
获取模块10，用于在耳机的佩戴者讲话时，获取耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号；其中，预设数量大于或等于2，第一声音信号包括语音信号，第二声音信号包括语音信号和噪声信号；
确定模块20，用于根据第一声音信号和第二声音信号，确定语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间；
计算模块30，用于根据延时时间，计算麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角；
调整模块40，用于根据指向角，调整麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行麦克风阵列的波束形成。
可选的，确定模块20，可以包括：
计算子模块，用于根据第一声音信号和第二声音信号，利用预设互相关函数，计算语音信号到达每个麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间。
可选的，预设数量为2时，计算子模块可以具体用于根据第一声音信号和第一麦克风采集的第二声音信号，计算
Figure BDA0002101354950000101
的峰值点对应的第一延时时间；其中，第一延时时间为语音信号到达第一麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间，x*(t)为第一声音信号的共轭，x1(t)为第一麦克风采集的第二声音信号；根据第一声音信号和第二麦克风采集的第二声音信号，计算
Figure BDA0002101354950000102
的峰值点对应的第二延时时间；其中，第二延时时间为语音信号到达第二麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间，x2(t)为第二麦克风采集的第二声音信号。
可选的，预设数量为2时，计算模块30，可以包括：
指向角计算子模块，用于根据计算得到的第一麦克风对应的第一延时时间和第二麦克风对应的第二延时时间，利用
Figure BDA0002101354950000103
计算第一麦克风和第二麦克风组成的麦克风阵列与佩戴者的嘴部的指向角；其中，θ为指向角，t2为第二延时时间，t1为第一延时时间，L为第一麦克风和第二麦克风之间的距离，c为空气中的声速。
可选的，调整模块40，可以包括：
调整子模块，用于将波束指向角调整为指向角，以使麦克风阵列利用指向角进行波束形成。
可选的，获取模块10，可以包括：
获取子模块，用于获取耳机的佩戴情况；其中，佩戴情况包括佩戴状态和未佩戴状态；
第一判断子模块，用于判断佩戴情况是否为佩戴状态；
第一控制子模块，用于若为佩戴状态，则控制骨传导麦克风采集声音信号；
第二判断子模块，用于根据声音信号，判断佩戴者是否正在讲话；
第二控制子模块，用于若正在讲话，则控制骨传导麦克风采集第一声音信号和控制麦克风采集第二声音信号。
本实施例中，本发明实施例在耳机的佩戴者讲话时，利用骨传导麦克风确定麦克风阵列中每个麦克风相对骨传导麦克风接收语音信号的时间延时，从而自适应调整麦克风阵列的波束指向角，使得麦克风阵列的波束形成降噪过程，不会因现有固定的波束指向角与用户嘴部的偏移造成通话效果不良的情况，保证了麦克风阵列的降噪效果，提升了用户体验。
本发明实施例还提供了一种耳机，包括：存储器、处理器、骨传导麦克风和预设数量的麦克风；其中，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序时实现如上述实施例所提供的耳机的麦克风阵列降噪方法的步骤。
此外，本发明实施例还提供了一种TWS耳机，包括：第一无线耳机和第二无线耳机，第一无线耳机和第二无线耳机均如上一实施例所提供的耳机。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、耳机及TWS耳机而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种耳机的麦克风阵列降噪方法、装置、耳机及TWS耳机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种耳机的麦克风阵列降噪方法，其特征在于，包括：
耳机的佩戴者讲话时，获取所述耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号；其中，所述预设数量大于或等于2，所述第一声音信号包括语音信号，所述第二声音信号包括所述语音信号和噪声信号；
根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，确定所述语音信号到达每个所述麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间；
根据所述延时时间，计算所述麦克风组成的麦克风阵列与所述佩戴者的嘴部的指向角；
根据所述指向角，调整所述麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行所述麦克风阵列的波束形成；
其中，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，确定所述语音信号到达每个所述麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间，包括：
根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，利用预设互相关函数，计算所述语音信号到达每个所述麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间。
2.根据权利要求1所述的耳机的麦克风阵列降噪方法，其特征在于，所述预设数量为2时，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，利用预设互相关函数，计算所述语音信号到达每个所述麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间，包括：
根据所述第一声音信号和第一麦克风采集的第二声音信号，计算
Figure DEST_PATH_IMAGE001
的峰值点对应的第一延时时间；其中，所述第一延时时间为所述语音信号到达所述第一麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间，
Figure 232642DEST_PATH_IMAGE002
为所述第一声音信号的共轭，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为所述第一麦克风采集的第二声音信号，
Figure 730751DEST_PATH_IMAGE004
为延时时间，
Figure 144414DEST_PATH_IMAGE006
为时间；
根据所述第一声音信号和第二麦克风采集的第二声音信号，计算
Figure DEST_PATH_IMAGE007
的峰值点对应的第二延时时间；其中，所述第二延时时间为所述语音信号到达所述第二麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间，
Figure 559215DEST_PATH_IMAGE008
为所述第二麦克风采集的第二声音信号。
3.根据权利要求1所述的耳机的麦克风阵列降噪方法，其特征在于，所述预设数量为2时，所述根据所述延时时间，计算所述麦克风组成的麦克风阵列与所述佩戴者的嘴部的指向角，包括：
根据计算得到的第一麦克风对应的第一延时时间和第二麦克风对应的第二延时时间，利用
Figure DEST_PATH_IMAGE009
，计算所述第一麦克风和所述第二麦克风组成的麦克风阵列与所述佩戴者的嘴部的指向角；其中，
Figure 46304DEST_PATH_IMAGE010
为所述指向角，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为所述第二延时时间，
Figure 546555DEST_PATH_IMAGE012
为所述第一延时时间，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为所述第一麦克风和所述第二麦克风之间的距离，
Figure 780222DEST_PATH_IMAGE014
为空气中的声速。
4.根据权利要求3所述的耳机的麦克风阵列降噪方法，其特征在于，所述根据所述指向角，调整所述麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行所述麦克风阵列的波束形成，包括：
将所述波束指向角调整为所述指向角，以使所述麦克风阵列利用所述指向角进行波束形成。
5.根据权利要求1至4任一项所述的耳机的麦克风阵列降噪方法，其特征在于，所述耳机的佩戴者讲话时，获取所述耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号，包括：
获取所述耳机的佩戴情况；其中，所述佩戴情况包括佩戴状态和未佩戴状态；
判断所述佩戴情况是否为所述佩戴状态；
若是，则控制所述骨传导麦克风采集声音信号；
根据所述声音信号，判断所述佩戴者是否正在讲话；
若是，则控制所述骨传导麦克风采集第一声音信号和控制所述麦克风采集第二声音信号。
6.一种耳机的麦克风阵列降噪装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在耳机的佩戴者讲话时，获取所述耳机上设置的骨传导麦克风采集的第一声音信号和预设数量的麦克风各自采集的第二声音信号；其中，所述预设数量大于或等于2，所述第一声音信号包括语音信号，所述第二声音信号包括所述语音信号和噪声信号；
确定模块，用于根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，确定所述语音信号到达每个所述麦克风与到达所述骨传导麦克风的延时时间；
计算模块，用于根据所述延时时间，计算所述麦克风组成的麦克风阵列与所述佩戴者的嘴部的指向角；
调整模块，用于根据所述指向角，调整所述麦克风阵列的波束指向角，以利用调整后的波束指向角进行所述麦克风阵列的波束形成；
其中，所述确定模块，包括：
计算子模块，用于根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，利用预设互相关函数，计算所述语音信号到达每个所述麦克风与到达骨传导麦克风的延时时间。
7.一种耳机，其特征在于，包括：存储器、处理器、骨传导麦克风和预设数量的麦克风；其中，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的耳机的麦克风阵列降噪方法的步骤。
8.一种TWS耳机，包括：第一无线耳机和第二无线耳机，其特征在于，所述第一无线耳机和所述第二无线耳机均如权利要求7所述的耳机。
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