CN111163391A - 用于耳机降噪的方法和降噪耳机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于耳机降噪的方法和降噪耳机。耳机包括传感器和滤波器组件，该方法包括：利用传感器检测人耳处的当前电容；基于当前电容，参考佩戴耳机的人耳的预设电容与预设的降噪参数的N组对应关系，来确定当前的降噪参数，N为正整数，降噪参数包括滤波器组件中所启用的滤波器的滤波系数；以及以当前的降噪参数来配置滤波器组件以进行降噪。本公开通过配置在耳机上的传感器检测人耳相应位置上的电容值，并进一步基于该电容值确定耳机中的滤波器组件的降噪参数；由此能方便且迅速地实现对耳机降噪参数的动态调整，确保不同使用场景下的降噪效果，同时减少系统的计算载荷，并提升用户的听音体验。

Description

用于耳机降噪的方法和降噪耳机

技术领域

本公开涉及耳机领域，更具体地，涉及一种用于耳机降噪的方法和降噪耳机。

背景技术

随着社会进步和人民生活水平的提高，耳机已成为人们必不可少的生活用品。带有噪声抑制功能的耳机能够使得用户在机场、地铁、飞机、餐厅等各种嘈杂环境下享受到舒适的降噪体验，其越来越多地受到市场和客户的广泛认可。然而，不同的噪声条件、不同的耳机佩戴方式以及不同的耳道结构都会影响现有的耳机的噪声抑制功能，也给用户带来了不够理想的使用体验。

首先，耳机的降噪效果受不同佩戴方式以及不同耳道结构影响较大。不同的用户具有不同的耳道结构，而不同的佩戴方式使得耳机与人耳之间形成不同的相对位置，其产生的空隙对噪声的影响以及对耳内回声的影响都是不同的。即便是同一用户使用同一款耳机，该用户每次佩戴耳机时，耳机在人耳中所处的位置也不完全一致，这就需要对耳机降噪时采用的滤波系数主动进行适应性调整。

其次，在用户佩戴上耳机时，通常基于耳机扬声器播放的音频来获取一组较为合适的降噪参数，并采用上述降噪参数来配置耳机以进行降噪。然而，每当对滤波系数主动进行适应性调整时，都需要根据音频信号和传递函数进行反复计算来确定滤波器组件的滤波系数，这无疑增加了系统的计算负载。耳机在对降噪参数进行动态更新的过程中，将耗费大量计算资源，也会影响调整速度。

显然，现有耳机无法解决上述问题。

发明内容

提供了本公开以解决现有技术中存在的上述问题。

本公开需要一种用于耳机降噪的方案，其通过配置在耳机上的传感器检测人耳的相关位置处的电容值，并进一步基于该电容值获取耳机中的滤波器组件的降噪参数；由此能方便且迅速地对耳机降噪参数进行动态调整，确保不同使用场景下的降噪效果，同时减少系统的计算载荷，并提升用户的听音体验。

根据本公开的第一方案，提供了一种用于耳机降噪的方法，其中耳机包括传感器和滤波器组件，该方法包括：利用传感器检测当前电容；基于当前电容，参考预设电容与预设的降噪参数的N组对应关系，来确定当前的降噪参数，N为正整数，降噪参数包括滤波器组件中所启用的滤波器的滤波系数；以及以当前的降噪参数来配置滤波器组件以进行降噪。

上述确定耳机降噪参数的方法能方便且迅速地实现对耳机降噪参数的动态调整，确保不同使用场景下的降噪效果，同时减少系统的计算载荷，并提升用户的听音体验。

根据本公开的第二方案，提供了降噪耳机，该降噪耳机包括传感器单元、滤波器组件、第一确定单元和配置单元。其中，传感器单元被配置为检测当前电容。所述第一确定单元可以配置为：基于当前电容，参考预设电容与预设的降噪参数的N组对应关系，来确定当前的降噪参数，N为正整数，降噪参数包括滤波器组件中所启用的滤波器的滤波系数。所述配置单元被配置为以所确定的当前的降噪参数来配置所述滤波器组件。

上述降噪耳机能方便且迅速地实现对耳机降噪参数的动态调整，确保不同使用场景下的降噪效果，同时减少系统的计算载荷，并提升用户的听音体验。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1示出了根据本公开实施例的耳机降噪过程的示意图。

图2示出了根据本公开实施例的用于耳机降噪的方法的流程图。

图3示出了根据本公开实施例的利用耳机设有的传感器来检测当前电容的示意图。

图4（a）示出了根据本公开实施例的利用人耳来预先测量N组对应关系的方法的示意图。

图4（b）示出了根据本公开实施例的利用人工耳来预先测量N组对应关系的方法的示意图。

图5示出了根据本公开实施例的降噪耳机的配置框图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。本文中所描述的各个步骤，如果彼此之间没有前后关系的必要性，则本文中作为示例对其进行描述的次序不应视为限制，本领域技术人员应知道可以对其进行顺序调整，只要不破坏其彼此之间的逻辑性导致整个流程无法实现即可。

图1示出了根据本公开实施例的耳机主动降噪过程100的示意图。如图1所示，耳机可以通过前馈路径和反馈路径来实现主动降噪过程100。在一些实施例中，在前馈路径上，耳外麦克风101a在耳机外侧采集环境噪声，耳外麦克风101a采集到的环境噪声除周围环境产生的噪声外，还可以包括耳机的扬声器107播放音频信号时，漏到耳外周围环境的音频分量，该部分音频分量作为环境噪声的一部分。将采集到的环境噪声通过模拟增益102a的增益处理以及第一模数转换器103a的模数转换处理后，被传输至第一低通及下采样滤波器104a。第一低通及下采样滤波器104a能够降低滤波器采样率，从而降低功耗并减少滤波器阶数，进而减小降噪芯片的面积以及降低成本。随后，由前馈滤波器111对经过第一低通及下采样滤波器104a的环境噪声信号进行滤波，经前馈滤波器111处理后的环境信号被传输至加法器109，随后经数模转换器106的数模转换处理后，由扬声器107播放。扬声器107播放出的经前馈滤波的环境噪声与到达耳内的环境噪声产生空中对消以实现降噪。

在一些实施例中，在反馈路径上，耳内麦克风101b在耳机内侧靠近耳道的位置上采集耳内噪声，耳内噪声包括播放音频信号时产生的音频回声信号以及空中对消后的耳内残留信号。将采集到的耳内噪声通过模拟增益102b的增益处理以及第二模数转换器103b的模数转换处理后，被传输至第二低通及下采样滤波器104b。第二低通及下采样滤波器104b能够降低滤波器采样率，从而降低功耗并减少滤波器阶数，进而减小降噪芯片的面积以及降低成本。随后，经过第二低通及下采样滤波器104b的耳内噪声信号被传输至加法器110。

待播音频信号105为要被传输至扬声器107播放的音频信号，一方面其被传输至加法器109，经数模转换器106的数模转换处理后，由扬声器107播放；另一方面其被传输至回声滤波器113，回声滤波器113用于生成待播音频信号105经扬声器107播放后由耳道反射所产生的音频回声信号，随后经由送入加法器110以对该音频回声信号进行抵消。加法器110整合经第二低通及下采样滤波器104b处理后的耳内噪声以及经回声滤波器113处理后的音频信号，这样反馈路径上的噪声信号将不再受音频回声信号的影响。加法器110随后将整合后的噪声信号传输至反馈滤波器112进行滤波。反馈滤波器112处理后的噪声信号经限幅器108后，被传输至加法器109，经数模转换器106的数模转换处理后，由扬声器107播放，从而实现反馈降噪。

数模转换器106在一些情况下，可以先经过上采样滤波，再经过数模转换器，让数模转换器工作在更高采样率上，提高数模转换器的性能。

以上为基于本公开实施例的耳机进行降噪的工作原理。本公开的第一方面提出了一种用于耳机降噪的方法，该方法兼容且适用于图1中所示的主动降噪过程。

图2示出了根据本公开实施例的用于耳机降噪的方法200的流程图，其中，耳机至少包括传感器和滤波器组件。在一些实施例中，滤波器组件可以包括但不限于图1中所示的前馈滤波器111、反馈滤波器112和回声滤波器113等。

如图2所示，流程200始于步骤201，在步骤201，利用耳机上设置的传感器来检测当前电容。在一些实施例中，该传感器具有检测电容的功能，包括但不限于常用的电容传感器。在一些实施例中，该传感器可以整合至少一个电容传感器和具有一定信息处理能力的处理单元，例如但不限于单片机和ASIC，从而可以对多路检测信息（例如经由多个输入端子检测到的局部的电容信息）进行处理以确定表征人耳当前对耳机的使用场景的代表性的当前电容。

在本公开中，因为人耳是人体的一部分，经由传感器检测的当前电容实际上是将包含该人耳的人体作为一个整体电容测量得到的，而非将人耳孤立测量得到的孤立电容。如图3所示，通过在耳机中设置传感器并且在佩戴耳机时让传感器的输入端子与人耳形成各种接触状况，就可以检测出当前电容。发明人创造性地发现，该当前电容能够良好地表征人耳当前对耳机的使用场景，尤其是能够良好地表征当前使用场景的不同的降噪滤波需求；当耳机与人耳接触的紧密程度由于人耳的耳道宽窄和/或用户的佩戴方式（松还是紧、入耳式还是半入耳式）而发生变化时，测量的当前电容也会灵敏且相关联地发生变化。发明人通过仿真实验发现，虽然用户除了人耳以外的身体部分的阻抗特性对所检测的当前电容也会产生影响，但不同人体的该身体部分的阻抗差异的影响显著弱于使用场景的影响。

图3示出了根据本公开实施例的耳机传感器检测当前电容的示意图，如图3所示，以人耳（左耳）301佩戴耳机（左耳机）302为例，其相应的配置方式也可以适用于右耳和右耳机，在此不赘述。耳机302的传感器可以具有多个输入端子，分别为304a、304b、304c和304d（此处选取4个输入端子为例，输入端子的个数可以根据实际需要被配置为其他数目）。当用户将耳机302佩戴于人耳301时，多个输入端子分别为304a、304b、304c和304d分别对应于人耳301的多个位置303a、303b、303c和303d。这样，利用耳机302的传感器的多个输入端子304a、304b、304c和304d，可以检测对应于人耳301的多个位置303a、303b、303c和303d的多个电容值。进一步地，可以基于检测到的多个电容值来确定当前电容，作为表征人耳当前对耳机的使用场景的代表性电容。

在一些实施例中，可以基于以下方式中的任一种方式来确定当前电容。例如，可以对检测到的多个电容求和作为当前电容。如此，可以准确确定耳机与人耳接触的总体紧密程度，从而以单值来表征用户耳道宽窄和用户的佩戴方式，有利于简化电容与降噪参数之间的对应关系和降噪参数的选择（下文中会结合步骤202进行详细说明），在计算负担优于降噪效果的情况下更为适用。

在一些实施例中，可以从检测到的多个电容中选择电容最小的第一数量的电容，对第一数量的电容求和作为当前电容。局部处的电容值表征该局部处与人耳接触的紧密程度，电容值越小则表示该局部处与人耳的接触越不紧密。通过选择出电容最小的第一数量的电容，可以提取出与人耳的接触最不紧密的各处的信息，进一步求和作为当前电容，则可以在进一步降低计算负担的同时，准确地确定耳机与人耳接触的总体紧密程度，尤其是表征使用场景的总体紧密程度。

在一些实施例中，可以按照多个位置303a、303b、303c和303d相对于人耳301的方向对检测到的多个电容分组。通过按照方向对电容分组，使得可以针对性地确定各个方向各处的接触紧密程度。接着，可以在每组中选择最大电容，各组的最大电容代表该方向上接触的最紧密程度。对于每个方向而言，随着在该方向上延伸，不同位置处检测得出的电容值会有区别，以耳道延伸方向为例，其上的最大电容值代表该方向上的接触的最紧密程度，接触最紧密的某几处实质上准确体现了使用场景的影响。具体说来，如果在耳道延伸方向上的某段区域接触非常紧密，则耳机实际上已经紧密匹配到耳道壁。随后，可以将各组所选择的最大电容求和作为当前电容，从而可以准确地确定耳机与人耳接触的总体紧密程度。

或者，在一些实施例中，也可以从各组所选择的最大电容中选择电容最小的第二数量的电容作为当前电容。如此，当前电容成为向量而非单值，从各个方向代表接触最紧密程度的最大电容中选择电容最小的一些电容，可以确定各方向的接触最紧密程度中接触最松的那些方向的紧密程度，从而更准确地确定耳机在各个方向与人耳接触的紧密程度分布，相较单值的当前电容能够更准确表征使用场景的影响。

上述确定人耳301的当前电容的方式仅用于示例而不用于限定，可以采用其他常用的方式来基于检测到的多个电容确定当前电容。

利用上述方法确定的电容能够反映出人耳301与佩戴的耳机302之间的紧密程度，其量化了不同的耳机使用场景（包括耳道宽窄、用户佩戴方式等）对耳机降噪系统产生的影响，并通过量化后的电容来选取适当的降噪参数，以实现对耳机降噪参数的动态调整，确保不同使用场景下的降噪效果。

在利用传感器检测完当前电容后，在步骤202，基于当前电容，参考预设电容与预设的降噪参数的N组对应关系，来确定耳机302当前的降噪参数，其中N为正整数，且降噪参数包括滤波器组件中所启用的滤波器的滤波系数。用户除了人耳以外的身体部分的阻抗特性对所检测的当前电容也会产生影响，在一些实施例中，可以为当前用户的当前电容，参考阻抗特性类似的人体的预设电容与预设的降噪参数的对应关系，以更准确地确定合适的降噪参数。在一些实施例中，不同人体的该身体部分的阻抗差异的影响显著弱于使用场景的影响，也可以简单地参考任何人体采用类似电容检测方式预先测量的预设电容与预先测量的降噪参数之间的对应关系，来确定耳机302的当前降噪参数。

通过将步骤201中确定的当前电容与例如佩戴耳机302的人耳301的预设电容进行比对，可以选取相似度最高的预设电容所对应的降噪参数，作为当前状态下滤波器组件的降噪参数。降噪参数包括滤波器组件启用各个滤波器时所使用的滤波系数，在一些实施例中，也可以包括各个滤波器的启用状况。

在一些实施例中，N组对应关系通过在耳机302的N种使用场景下预先测量得到，使用场景由用户或人工耳的耳道结构和佩戴状况的任一种或其组合来定义。可以预先通过N组测量，获取N组预设电容以及与N组预设电容对应的N组降噪参数，即在某一种耳机的使用场景下，使用上述方法确定耳机的当前电容，并进一步确定出对应的适宜的降噪参数，作为N组对应关系中的一组。在一些实施例中，适宜的降噪参数可以由听音师人工试听来确定，但不限于此。

在一些实施例中，可以利用人耳301来预先测量N组预设电容以及与N组预设电容对应的N组降噪参数。图4（a）示出了根据本公开实施例的利用人耳测量N组对应关系的方法400a的示意图。如图4（a）所示,环境噪声401a经耳外麦克风402采集后经由第一模数转换器404的模数转换作用后被馈送至前馈滤波器407a以进行前馈降噪。耳内噪声401b（包括进入耳内的环境噪声、漏出的音频信号等）和拟合噪声401d一同由耳内麦克风403a采集到，经由第二模数转换器405的模数转换作用后被馈送至反馈滤波器407b。拟合噪声401d指的是耳外麦克风采集的环境噪声经前馈滤波、耳内麦克风采集的进入耳内的环境噪声经反馈滤波，最后一同经扬声器播出的噪声信号。经前馈滤波的信号和反馈滤波的信号通过加法器410相加后经由数模转换器406和扬声器408后被播放出来，即拟合噪声401d，拟合噪声401d用于与耳内噪声401b产生对消以实现降噪。

在上述测量过程中，可以通过不断地调整滤波器组件（例如但不限于前馈滤波器407a和反馈滤波器407b等）的降噪参数（例如是否启用以及滤波系数），使得耳内麦克风403a测得的噪声最小或低于某一阈值，此时，佩戴在人耳301上的耳机302的传感器获取其多个输入端子304a、304b、304c和304d在对应的多个位置303a、303b、303c和303d上检测到的电容，并基于检测到的电容确定当前该组预设电容，其确定方式与前述确定当前电容的方式相对应。由此，可以获得N组预设电容以及与N组预设电容对应的N组降噪参数，并建立相应的N组对应关系。用户在人耳301中佩戴耳机302时，可以在确定当前电容的情况下，参考上述N组对应关系来选取当前情况下最合适的降噪参数。

在另一些实施例中，还可以利用人工耳来预先测量N组预设电容以及与N组预设电容对应的N组降噪参数。图4（b）示出了根据本公开实施例的利用人工耳测量N组对应关系的方法400b的示意图。将耳机302放入人工耳中，人工耳具有人工耳耳内麦克风403b，同样通过不断地调整滤波器组件的降噪参数，使得人工耳耳内麦克风403b测得的噪声最小或低于某一阈值，此时，佩戴在人耳301上的耳机302的传感器获取其多个输入端子304a、304b、304c和304d在对应的多个位置303a、303b、303c和303d上检测到的人工耳电容。由此，可以获得N组人工耳电容以及与N组人工耳电容对应的N组降噪参数。

需要注意的是，人工耳与人耳在结构上存在区别。如上文中所说明的，利用人耳测量得到的是包括人耳的整个人体的电容，体现了人耳以及与之生理连接的其他人体部分的阻抗特性，但利用人工耳预先测量只是孤立的人工耳的电容。显然，该孤立的人工耳的电容不能直接用来作为确定滤波参数的基础，也不能直接用来建立预设电容与预设的降噪参数的对应关系。

本公开的上述实施例是基于人耳电容和与其对应的降噪参数来作为N组对应关系，实现耳机降噪参数的动态调整，因此需要将人工耳测量的电容或其它测量值与相应的人耳测量情况下的预设电容建立对应关系。

在一些实施例中，可以通过实验确定人工耳测量的电容与人耳测量情况下的预设电容建立对应关系。

在一些实施例中，可以同时测量扬声器408至人工耳耳内麦克风403b的传递函数，即在扬声器408播放某一段音频信号的情况下，通过调整滤波器组件的降噪参数，使得人工耳耳内麦克风403b测得的噪声最小或低于某一阈值，此时获取当前扬声器408至人工耳耳内麦克风403b的传递函数与降噪参数的对应关系。然后，可以进一步基于在人耳测量情况下（如图4（a）所示）所获得的扬声器408至耳内麦克风403a的传递函数与预设电容的对应关系，将人工耳的传递函数与预设电容建立对应关系，进而确定预设电容与预设的降噪参数的对应关系。在人耳测量情况下，所述传递函数可以通过播放提示音等来确定，作为示例，可以参见申请人于2020年02月26日提交的、申请号为202010118025.7、且发明名称为“确定耳机降噪参数的方法、装置以及计算机可读介质”的中国发明专利申请的相关内容，在此不赘述。

从而，可以实现用户在人耳301中佩戴耳机302时，可以在确定当前电容的情况下，参考上述N组对应关系来选取当前情况下最合适的降噪参数。

以上通过预先测量的方式获取N组对应关系的方法仅用于示例而不用于限制，可以采用其他方式获取N组对应关系以实现基于当前电容选取合适的降噪参数。以上方法不需要每次计算预设电容和对应的降噪参数，仅需要确定与当前电容具有最高相似度的预设电容，即可确定当前降噪参数以实现耳机的主动降噪，从而在提升耳机降噪效果和用户听音体验的同时，还能够减小系统计算载荷。

步骤202确定了当前的降噪参数后，在步骤203，以步骤202确定的当前的降噪参数来配置滤波器组件以进行降噪。

在一些实施例中，附加地或可选地，在确定滤波器组件的当前的降噪参数前，可以先确定用户是否佩戴了耳机302，即耳机是否被放置于人耳301内。具体地，可以基于步骤201检测到的当前电容，来确定耳机302是否在人耳301内；以及在确定耳机在耳内的情况下，确定当前降噪参数，并以当前的降噪参数来配置滤波器组件以进行降噪。上述确定过程包括但不限于基于当前电容是否小于第一阈值来进行判断。如此，只有在用户佩戴了耳机时才启用滤波器，从而降低了耳机的功耗，增加了耳机的续航时间。

在一些实施例中，还可以利用传感器检测更新的当前电容；在更新的当前电容与当前电容的差别超过第二阈值时，基于更新的当前电容，参考预设电容与预设的降噪参数的N组对应关系，来确定更新的当前的降噪参数，降噪参数包括滤波器组件中所启用的滤波器的滤波系数；以及以更新的当前的降噪参数来配置滤波器组件以进行降噪。耳机302的传感器不定时检测多个输入端子的电容来更新当前电容，来实现动态地调整耳机降噪系统的降噪参数，使配置滤波器组件以自适应地进行滤波。如此，在用户改变佩戴方式（尤其是无意中）时，例如耳机脱出、用户身体晃动导致的松紧程度的改变等等，也可以及时地调整和更新降噪参数，以确保动态优化的降噪效果，从而提升用户的听音体验。

在一些实施例中，以更新的当前的降噪参数来配置滤波器组件以进行降噪可以包括：以更新的当前的降噪参数与第一增益和当前的降噪参数与第二增益来动态地配置滤波器组件，以实现降噪参数的平滑切换，其中，在切换中，第一增益从0到1逐渐增加，各个时刻的第二增益与第一增益之和为1，且第一增益由阶跃响应通过低通滤波器来实现。当需要切换耳机的降噪参数时，其切换过程是一个逐步实现的平滑过程，以避免因突然的参数切换造成的信号干扰，例如类似“啪啪”声的干扰。为更新的降噪参数设置第一增益，以及为当前的降噪参数设置第二增益，第一增益从0到1逐渐增加，其对应时刻的第二增益逐渐减少，任一时刻都有第一增益与第二增益的和为1。

根据本公开的各个实施例的耳机降噪的方法，通过配置在耳机上的传感器检测人耳相应位置上的电容值，并进一步基于该电容值获取耳机中的滤波器组件的降噪参数；由此能实现对耳机降噪参数的动态调整，确保不同使用场景下的降噪效果，同时减少系统的计算载荷，并提升用户的听音体验。

图5示出了根据本公开实施例的降噪耳机500的示意图，如图5所示，该降噪耳机500可以包括配置为检测当前电容的传感器单元501、第一确定单元502、滤波器组件503和配置单元505。以及可选地或附加地，降噪耳机500还可以包括第二确定单元504。其中，第一确定单元502被配置为：基于当前电容，参考预设电容与预设的降噪参数的N组对应关系，来确定当前的降噪参数，N为正整数，降噪参数包括滤波器组件503中所启用的滤波器的滤波系数。所述配置单元505可以配置为以确定的当前的降噪参数来配置所述滤波器组件503，从而实现适应性的降噪滤波。

在一些实施例中，第二确定单元504可以配置为：确定当前电容是否小于第一阈值。相应地，配置单元505可以进一步配置为：在第二确定单元504确定当前电容小于第一阈值的情况下，禁用滤波器组件503，从而让降噪耳机500关闭降噪功能。如此，可以检测出降噪耳机500是否在使用状态，一旦结束使用状态，就可以关闭降噪功能，从而降低功耗，增加续航时间。

在一些实施例中，传感器单元501被配置为利用多个输入端子，检测对应于人耳的多个位置的多个电容；且可以基于检测到的多个电容，来确定当前电容。上文的各个实施例中描述的基于检测到的多个电容确定当前电容的具体实现方式结合与此，在此不赘述。在一些实施例中，该传感器单元501可以整合至少一个电容传感器和具有一定信息处理能力的处理单元，例如但不限于单片机和ASIC，从而可以对多路检测信息（例如经由多个输入端子检测到的局部的电容信息）进行处理以确定表征人耳当前对耳机的使用场景的代表性的当前电容。

在一些实施例中，上述N组对应关系通过在耳机的N种使用场景下预先测量得到，使用场景由用户或人工耳的耳道结构和佩戴状况的任一种或其组合来定义。

在一些实施例中，传感器单元501还被配置为：检测人耳的更新的当前电容。第一确定单元502还可以配置为，在检测到的更新的当前电容与当前电容的差别超过第二阈值时，基于更新的当前电容，参考预设电容与预设的降噪参数的N组对应关系，来确定更新的当前的降噪参数，降噪参数包括滤波器组件503中所启用的滤波器的滤波系数。相应地，所述配置单元505可以配置为：以更新的当前的降噪参数来配置所述滤波器组件503，以进行动态适应性的降噪滤波。

在一些实施例中，所述配置单元505还可以进一步配置为：以更新的当前的降噪参数与第一增益和当前的降噪参数与第二增益来动态地配置所述滤波器组件503，以实现降噪参数的平滑切换。其中，在切换中，第一增益从0到1逐渐增加，各个时刻的第二增益与第一增益之和为1，且第一增益由阶跃响应通过低通滤波器来实现。当需要切换耳机的降噪参数时，其切换过程是一个逐步实现的平滑过程，以避免因突然的参数切换造成的信号干扰，例如类似“啪啪”声的干扰。

图5中所示的第一确定单元502、配置单元505和第二确定单元504，可以编制为各种计算机可执行指令。这些计算机可执行指令在由处理器执行时，可以实现各个单元的相应功能。所述处理器可以采用各种实现方式，包括但不限于ASIC、微处理器、FPGA（现场可编程门阵列）、DSP（数字信号处理器）芯片、片上系统（SOC）、单片机等等，在此不赘述。

根据本公开各个实施例的降噪耳机，通过配置在耳机上的传感器检测人耳相应位置上的电容值，并进一步基于该电容值方便、迅速且准确地确定耳机中的滤波器组件的降噪参数；由此能实现对耳机降噪参数的动态适应性调整，确保不同使用场景下的降噪效果，同时减少系统的计算载荷，并提升用户的听音体验。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合（例如，各种实施例交叉的方案）、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例（或其一个或更多方案）可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

Claims (15)

1.一种用于耳机降噪的方法，其特征在于，所述耳机包括传感器和滤波器组件，所述方法包括：

利用所述传感器检测当前电容；

基于所述当前电容，参考预设电容与预设的降噪参数的N组对应关系，来确定当前的降噪参数，N为正整数，所述降噪参数包括所述滤波器组件中所启用的滤波器的滤波系数；以及

以所述当前的降噪参数来配置所述滤波器组件以进行降噪。

2.根据权利要求1所述的用于耳机降噪的方法，其特征在于，还包括：确定所述当前电容是否小于第一阈值，在所述当前电容小于所述第一阈值的情况下，关闭所述耳机的降噪。

3.根据权利要求1所述的用于耳机降噪的方法，其特征在于，所述利用所述传感器检测当前电容包括：

利用所述传感器的多个输入端子，检测对应于人耳的多个位置的多个电容；

基于检测到的所述多个电容确定所述当前电容。

4.根据权利要求3所述的用于耳机降噪的方法，其特征在于，所述基于检测到的所述多个电容确定所述当前电容包括以下的任何一种：

对所述多个电容求和作为所述当前电容；

从所述多个电容中选择电容最小的第一数量的电容，对所述第一数量的电容求和，作为所述当前电容；以及

按照所述多个位置相对于所述人耳的方向对所述多个电容分组，在每组中选择最大电容，将各组所选择的所述最大电容求和作为所述当前电容，或者从各组所选择的最大电容中选择电容最小的第二数量的电容作为所述当前电容。

5.根据权利要求1所述的用于耳机降噪的方法，其特征在于，所述N组对应关系通过在所述耳机的N种使用场景下预先测量得到，所述使用场景由人耳的耳道结构和佩戴状况的任一种或其组合来定义。

6.根据权利要求5所述的用于耳机降噪的方法，其特征在于，预设电容与预设的降噪参数的各组对应关系通过如下预先测量得到：

在人耳佩戴所述耳机的场景下，预先测量得到所述耳机的扬声器到所述耳机的耳内麦克风的传输路径的预设传递函数与预设电容的对应关系；

在人工耳佩戴所述耳机的场景下，预先测量得到所述传输路径的预设传递函数与预设的降噪参数的对应关系；

基于所述预设传递函数与预设电容的对应关系以及所述预设传递函数与预设的降噪参数的对应关系，确定预设电容与预设的降噪参数的对应关系。

7.根据权利要求1所述的用于耳机降噪的方法，其特征在于，还包括：

利用所述传感器检测更新的当前电容；

在所述更新的当前电容与所述当前电容的差别超过第二阈值时，

基于所述更新的当前电容，参考预设电容与所述预设的降噪参数的所述N组对应关系，来确定更新的当前的降噪参数，所述降噪参数包括所述滤波器组件中所启用的所述滤波器的所述滤波系数；以及

以所述更新的当前的降噪参数来配置所述滤波器组件以进行降噪。

8.根据权利要求7所述的用于耳机降噪的方法，其特征在于，所述以所述更新的当前的降噪参数来配置所述滤波器组件以进行降噪包括：

以所述更新的当前的降噪参数与第一增益和所述当前的降噪参数与第二增益来动态地配置所述滤波器组件，以实现所述降噪参数的平滑切换，其中，在所述切换中，所述第一增益从0到1逐渐增加，各个时刻的所述第二增益与所述第一增益之和为1，且所述第一增益由阶跃响应通过低通滤波器来实现。

9.一种降噪耳机，其特征在于，所述降噪耳机包括：

滤波器组件；

传感器单元，其配置为检测当前电容；

第一确定单元，其配置为：基于所述当前电容，参考佩戴预设电容与预设的降噪参数的N组对应关系，来确定当前的降噪参数，N为正整数，所述降噪参数包括所述滤波器组件中所启用的滤波器的滤波系数；以及

配置单元，其配置为：以确定的当前的降噪参数来配置所述滤波器组件。

10.根据权利要求9所述的降噪耳机，其特征在于，所述降噪耳机还包括：

第二确定单元，其配置为：确定所述当前电容是否小于第一阈值；

所述配置单元还配置为：在确定所述当前电容小于所述第一阈值的情况下，禁用所述滤波器组件。

11.根据权利要求9所述的降噪耳机，其特征在于，所述传感器单元设有多个输入端子，用于检测对应于人耳的多个位置的多个电容；

所述传感器单元进一步配置为：基于检测到的所述多个电容确定所述当前电容。

12.根据权利要求11所述的降噪耳机，其特征在于，基于检测到的所述多个电容确定所述当前电容包括以下的任何一种：

对所述多个电容求和作为所述当前电容；

从所述多个电容中选择电容最小的第一数量的电容，对所述第一数量的电容求和，作为所述当前电容；以及

按照所述多个位置相对于所述人耳的方向对所述多个电容分组，在每组中选择最大电容，将各组所选择的所述最大电容求和作为所述当前电容，或者从各组所选择的最大电容中选择电容最小的第二数量的电容作为所述当前电容。

13.根据权利要求9所述的降噪耳机，其特征在于，所述N组对应关系通过在所述耳机的N种使用场景下预先测量得到，所述使用场景由人耳或人工耳的耳道结构和佩戴状况的任一种或其组合来定义。

14.根据权利要求9所述的降噪耳机，其特征在于，

所述传感器单元还被配置为：检测更新的当前电容；

所述第一确定单元还被配置为：在检测到的更新的当前电容与所述当前电容的差别超过第二阈值时，基于所述更新的当前电容，参考预设电容与所述预设的降噪参数的所述N组对应关系，来确定更新的当前的降噪参数，所述降噪参数包括所述滤波器组件中所启用的所述滤波器的所述滤波系数；以及

所述配置单元还配置为：以所述更新的当前的降噪参数来配置所述滤波器组件。

15.根据权利要求14所述的降噪耳机，其特征在于，所述配置单元还配置为：以所述更新的当前的降噪参数与第一增益和所述当前的降噪参数与第二增益来动态地配置所述滤波器组件，以实现所述降噪参数的平滑切换，其中，在所述切换中，所述第一增益从0到1逐渐增加，各个时刻的所述第二增益与所述第一增益之和为1，且所述第一增益由阶跃响应通过低通滤波器来实现。

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