CN111935584A - 用于无线耳机组件的风噪处理方法、装置以及耳机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于无线耳机组件的风噪处理方法、装置以及耳机，其中所述无线耳机组件包括第一耳机和第二耳机，第一耳机具有第一麦克风，第二耳机具有第二麦克风；所述风噪处理方法包括：利用所述第一麦克风和所述第二麦克风分别采集第一音频信号和第二音频信号；由所述第一耳机向所述第二耳机发送所述第一音频信号；由所述第二耳机，基于所述第一音频信号和所述第二音频信号来检测所处场景中的风噪；以及在检出风噪的情况下，由所述无线耳机组件对所述风噪进行降噪处理。本公开通过检测所处场景中的风噪来及时对检出的风噪进行降噪处理，从而降低风噪对耳机降噪系统的影响，提高耳机的降噪效果，同时提升用户的听音体验。

Description

用于无线耳机组件的风噪处理方法、装置以及耳机

技术领域

本公开涉及耳机领域，更具体地，涉及一种用于无线耳机组件的风噪处理方法、装置以及耳机。

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。例如，带有主动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；在需要接收外界语音或外界环境噪声的场景下，具有透传功能的透传耳机使得耳机佩戴者能够更好地接收外界语音或外界环境噪声。无线耳机越来越多地受到市场和客户的广泛认可。然而，耳机佩戴者在使用上述无线耳机(例如主动降噪耳机、透传耳机，或者耳机佩戴者佩戴的是无线助听器)时，外界存在的风噪会严重影响无线耳机的降噪效果(体现在主动降噪、透传、助听等方面)，从而影响耳机佩戴者的听音体验。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无线耳机组件的风噪处理方案，其能够利用无线耳机组件上的不同耳机上固有的各个麦克风对音频信号的采集，方便、迅速且准确地检出所处场景中的风噪，以及时对检出的风噪进行降噪处理，从而降低风噪对耳机降噪系统的影响，提高耳机的降噪效果，同时提升用户的听音体验。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于无线耳机组件的风噪处理方法，其中所述无线耳机组件包括第一耳机和第二耳机，第一耳机具有第一麦克风，第二耳机具有第二麦克风；所述风噪处理方法包括：利用所述第一麦克风和所述第二麦克风分别采集第一音频信号和第二音频信号；由所述第一耳机向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据；由所述第二耳机，基于所述第一音频信号和所述第二音频信号来检测所处场景中的风噪；以及在检出风噪的情况下，由所述无线耳机组件对所述风噪进行降噪处理。

上述用于无线耳机组件的风噪处理方法通过检测所处场景中的风噪来及时对检出的风噪进行降噪处理，从而降低风噪对耳机降噪系统的影响，提高耳机的降噪效果，同时提升用户的听音体验。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于无线耳机组件的风噪处理装置，其中所述无线耳机组件包括第一耳机和第二耳机，第一耳机具有第一麦克风，第二耳机具有第二麦克风；所述风噪处理装置包括：信号采集单元，被配置为利用所述第一麦克风和所述第二麦克风分别采集第一音频信号和第二音频信号；信号发送单元，被配置为利用所述第一耳机向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据；风噪检测单元，被配置为利用所述第二耳机，基于所述第一音频信号和所述第二音频信号来检测所处场景中的风噪；以及降噪处理单元，被配置为在检出风噪的情况下，利用所述无线耳机组件对所述风噪进行降噪处理。

上述用于无线耳机组件的风噪处理装置通过检测所处场景中的风噪来及时对检出的风噪进行降噪处理，从而降低风噪对耳机降噪系统的影响，提高耳机的降噪效果，同时提升用户的听音体验。

根据本公开的第三方面，提供了一种耳机，所述耳机至少包括存储器、处理器，存储器上存储有计算机可执行指令，处理器在执行存储器上的计算机可执行指令时实现本公开第一方面提供的风噪处理方法中的步骤。

上述耳机通过检测所处场景中的风噪来及时对检出的风噪进行降噪处理，从而降低风噪对耳机降噪系统的影响，提高耳机的降噪效果，同时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无线耳机组件的降噪(包括风噪)过程的示意图；

图2示出了根据本公开实施例的用于无线耳机组件的风噪处理方法的流程图；

图3示出了根据本公开实施例的用于无线耳机组件的风噪处理方法中确定风噪的步骤的流程图；以及

图4示出了根据本公开实施例的用于无线耳机组件的风噪处理装置的示意图。

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无线耳机组件的降噪(包括风噪)过程的示意图。如图1所示，在100中，无线耳机通过前馈路径和反馈路径来实现主动降噪过程。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和风噪，其中耳外麦克风101a包含无线耳机组件中的至少一个耳外麦克风。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，还可以包括耳机扬声器播放音频信号时，漏到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。将采集到的风噪和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的风噪和环境噪声信号进行滤波，以对耳外麦克风101a采集到的风噪和环境噪声进行降噪处理。经降噪处理后的风噪和环境噪声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风噪和环境噪声与到达耳内的风噪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，无线耳机组件中的耳内麦克风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112，回声滤波器112用于抵消待播音频信号105经扬声器107播放后产生的音频回声信号，随后经回声滤波器112滤波的待播音频信号105被送入加法器110。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112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113进行滤波以实现反馈降噪。反馈滤波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。

以上为基于本公开实施例的无线耳机组件针对风噪和环境噪声进行主动降噪的工作原理，通过分别对前馈路径和反馈路径上的不良噪声(风噪和环境噪声)进行滤波，能够实现无线耳机组件的主动降噪功能，提高耳机的降噪效果，以及提升用户的听音体验。当耳外麦克风采集到的所处场景中的风噪对耳机的降噪系统产生影响时，需要一种针对风噪的主动降噪方案，来实时且方便地检出风噪，及时地对检出的风噪进行降噪处理，以针对混合着风噪的且会实时变化的噪声环境及时作出适应性调整，以达到更好的降噪效果。

需要注意的是，在一些实施例中，图1所示的无线耳机组件的功能包括但不限于降噪，还可以包括透传，例如前馈滤波器111同时包括具有降噪功能的滤波器和具有透传功能的滤波器。从而使得无线耳机组件在具有降噪和透传功能的同时，还可以针对风噪进行滤波处理。前馈滤波器111、回声滤波器112以及反馈滤波器113可以是自适应滤波器或固定滤波器，可以是IIR结构或FIR结构或二者混合。

图2示出了根据本公开实施例的用于无线耳机组件的风噪处理方法的流程图，其中无线耳机组件包括第一耳机和第二耳机，第一耳机具有第一麦克风，第二耳机具有第二麦克风。

如图2所示，该流程始于步骤201，在步骤201，利用第一麦克风和第二麦克风分别采集第一音频信号和第二音频信号。第一麦克风可以包括位于第二耳机上的一个或多个耳外麦克风，第二麦克风可以包括位于第二耳机上的一个或多个耳外麦克风。由第一麦克风采集的第一音频信号包括第一耳机所处场景中的风噪以及外环境声(包括环境噪声、外界语音和警报声等)，由第二麦克风采集的第二音频信号包括第二耳机所处场景中的风噪以及外环境声(包括环境噪声、外界语音和警报声等)。本公开通过对比第一音频信号和第二音频信号的差异来检出风噪。当第一音频信号与第二音频信号存在较大差异时，可以判定此时所处场景中存在风噪；而当第一音频信号与第二音频信号保持高度一致时，可以判定此时所处场景中不存在风噪。由于无线耳机组件中的第一耳机和第二耳机所处的场景相同，因此第一麦克风和第二麦克风采集到的外环境声高度一致，即第一音频信号和第二音频信号中的环境噪声、外界语音和报警声等的音频分量几乎相同，通过对比第一音频信号和第二音频信号的差异，可以检出第一麦克风和第二麦克风之间除外环境声以外的声音差异(主要是风噪差异)，而这风噪差异恰由风噪的存在所导致。具体说来，第一耳机上的第一麦克风和第二耳机上的第二麦克风因其所处的位置、耳机佩戴者的通话状态和姿势的不同，会导致第一麦克风处的风噪和第二麦克风处的风噪差异很大。

由此，当第一麦克风和第二麦克风采集到的第一音频信号和第二音频信号后，在步骤202，由第一耳机向第二耳机发送第一音频信号的数据(注意，第一耳机与第二耳机可以互换，即可以是第二耳机向第一耳机发送第二音频信号的数据)。在一些实施例中，无线耳机组件中的各个耳机，包括但不限于第二耳机和第二耳机，可以通过无线连接进行通信，无线连接包括蓝牙连接、近场电磁感应、通过人体作为介质的无线通信中的一种。

接下来，在第二耳机接收到由第一耳机发送的第一音频信号后，在步骤203，由第二耳机，基于第一音频信号和第二音频信号来检测所处场景中的风噪。如前，当第一音频信号与第二音频信号存在较大差异时，可以判定此时所处场景中存在风噪。因此，在一些实施例中，基于第一音频信号和第二音频信号的互相关处理或卷积运算，并根据结果来确定所处场景中是否存在风噪。利用以上的步骤201-203，充分利用了无线耳机组件上的不同耳机上固有的各个麦克风对音频信号的采集，方便、迅速且准确地检出所处场景中的风噪。

在步骤204，在检出风噪的情况下，由无线耳机组件对风噪进行降噪处理。在一些实施例中，无线耳机组件可以是入耳式耳机、半入耳式耳机、无线助听器中的一种；并且无线耳机组件可以包括滤波器组件(例如前馈滤波器111)，以利用滤波器组件对检出的风噪进行降噪处理。具体地，对于具有降噪功能的无线耳机组件，可以降低滤波器组件中的前馈滤波器的增益，或关闭前馈降噪功能；对于具有透传功能的无线耳机组件，可以降低滤波器组件中的透传滤波器的增益，或关闭透传功能，或在透传滤波器前增加高通滤波器以滤除风噪；当无线耳机组件为无线助听器时，可以降低无线助听器的增益，或在助听音频通道增加高通滤波器以滤除风噪。进一步地，耳机佩戴者处于通话状态时，会造成无线耳机组件中的各个耳机的上行语音中存在风噪，此时可以在滤波器组件中设置高通滤波器以滤除风噪。

以上流程能够实现随时(以固定时间间隔或不定时地)由耳外麦克风采集所处场景中的音频信号，并基于多个采集到的音频信号的互相关处理或卷积运算的结果来确定所处场景中的风噪，以及时对检出的风噪进行降噪处理。

在一些实施例中，基于第一音频信号和第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪，其计算和确定过程可以在时域进行，也可以在频域进行。

当在时域上进行互相关处理或卷积运算以确定所处场景中是否存在风噪时，具体可以包括如图3所示的步骤(图3示出了根据本公开实施例的用于无线耳机组件的风噪处理方法中确定风噪的步骤的流程图)。在步骤301，首先对基于第一音频信号和第二音频信号进行的互相关或卷积运算的运算值取其绝对值的峰值，其中互相关处理可以分段进行，即将用于互相关处理的信号分段，每隔一段时间(例如20毫秒)做一次互相关处理(卷积运算也可以分段进行)。随后在步骤302，基于第一音频信号和/或第二音频信号的能量，对绝对值的峰值进行归一化。在步骤303中，将归一化后的峰值与第一阈值进行比较，当归一化后的峰值小于第一阈值时，意味着第一音频信号与第二音频信号的相关性较低，则可以确定所处的场景中存在风噪。通过对绝对值的峰值的归一化处理，可以消除音频信号的能量偏差对风噪检测的影响，从而提高风噪检测的鲁棒性和准确度；进一步地，如此也可以简化第一阈值的选择和设置(相对于不同能量的音频信号可以设置基本相同的第一阈值)，从而减少计算负荷。

在一些实施例中，可以基于第一音频信号和第二音频信号中的至少一个的能量，来确定所处场景中不存在风噪。例如，当第一音频信号的信号能量低于某一阈值时，表示该信号中几乎没有音频能量，也就表示第一耳机所处的场景中不存在风噪。同样地，也可以通过第二音频信号的能量、第一音频信号和第二音频信号的能量之和，与对应的阈值比较(当低于对应的阈值时)，以确定所处场景中不存在风噪。通过音频信号的能量值的大小，在能量值过低时，无需第一音频信号和第二音频信号的各种差异计算、互相关计算和后续比较，就可以方便迅速地判定所处场景中不存在风噪；在能量值高于阈值的情况下，所处场景中才有存在风噪的可能，此时才通过互相关处理或卷积运算来进一步确定第一音频信号和第二音频信号的差异，进而核实是否存在风噪。通过引入音频信号的能量值是否达到风噪存在可能的阈值的前提判定，能够节省大量非必要的差异计算负荷，以及在小于阈值条件下更准确地判断风噪的不存在。

当在频域上进行互相关处理或卷积运算以确定所处场景中是否存在风噪时，具体可以包括以下步骤：

首先在频域上基于公式(1)计算第一音频信号和第二音频信号的频域相干系数，

其中，C_y1y2(w)为频域相干系数，Φ_y1y2(w)为第一音频信号和第二音频信号的互功率谱密度，Φ_y1y1(w)为第一音频信号的功率谱密度，Φ_y2y2(w)为第二音频信号的功率谱密度，w为数字角频率。

其次，根据计算得到的频域相干系数，基于公式(2)计算第一音频信号和第二音频信号的风噪检测量，

其中，C_y1y2(w)为频域相干系数，ind1为检测频率范围的下限，ind2为检测频率范围的上限；

最后，将风噪检测量与第二阈值进行比较，当风噪检测量小于第二阈值时，表示第一音频信号与第二音频信号的相关程度较低，从而可以确定所处的场景中存在风噪。在一些实施例中，由于相干系数的计算是分段进行的，因此检测量可以先经过时间上的平滑后，再进行风噪的判断以提高风早检测的准确度。

以上，本公开提供了分别在时域和频域确定所处场景中是否存在风噪的多个方法，上述方法能够快速、有效、准确地检测出所处场景中的风噪，且具有计算成本较低、实现装置简易的优点。

在一些实施例中，在由第一耳机向第二耳机发送第一音频信号之前，可以由第一耳机检测第一音频信号的低频能量(例如，可以设置低能滤波器，第一音频信号经过该低能滤波器后，保留信号能量较低的部分信号)，在第一音频信号的低频能量小于第三阈值时，或该低频能量占其总能量的比例小于第四阈值的情况下，第一耳机不向第二耳机发送第一音频信号。这是由于风噪通常处于低频范围，第一音频信号中的低频能量较低，或低频能量占总能量的比例较低时，可以判定所处场景中的风噪几乎不存在。此时，第一耳机可以不向第二耳机发送第一音频信号以避免不必要的通信资源以及后续计算资源的浪费。

在一些实施例中，可以先由第二耳机向第一耳机发送指示信号，该指示信号指示第一耳机可以向第二耳机发送第一音频数据。随后第一耳机响应于来自第二耳机的指示信号，向第二耳机发送第一音频信号。当第一耳机由于第一音频信号的低频能量低于第三阈值或低频能量占其总能量的比例小于第四阈值而不向第二耳机发送第一音频信号时，而第二耳机可以根据第二音频信号的特征来判断所处场景是否存在风噪。具体地，由第二耳机检测第二音频信号的低频能量，在第二音频信号的低频能量大于第五阈值或该低频能量占其总能量的比例大于第六阈值的情况下，这意味着，第二音频信号中较大可能存在风噪分量，这时可以由第二耳机向第一耳机发送指示信号，指示第一耳机向第二耳机发送第一音频信号，以在第二耳机侧基于第一音频信号和第二音频信号进一步确定所处场景中是否存在风噪。

上述用于无线耳机组件的风噪处理方法通过检测所处场景中的风噪来及时对检出的风噪进行降噪处理，从而降低风噪对耳机降噪系统的影响，提高耳机的降噪效果，同时提升用户的听音体验。

图4示出了根据本公开实施例的用于无线耳机组件的风噪处理装置的示意图，其中无线耳机组件包括第一耳机和第二耳机，第一耳机具有第一麦克风，第二耳机具有第二麦克风。如图4所示，风噪处理装置包括：信号采集单元401、信号发送单元402、风噪检测单元403、降噪处理单元404；可选地和附加地，还包括能量检测单元405。信号采集单元401被配置为使得第一麦克风和第二麦克风分别采集第一音频信号和第二音频信号；信号发送单元402被配置为利用第一耳机向第二耳机发送第一音频信号的数据；风噪检测单元403被配置为利用第二耳机，基于第一音频信号和第二音频信号来检测所处场景中的风噪；以及降噪处理单元404被配置为在检出风噪的情况下，利用无线耳机组件对风噪进行降噪处理。在一些实施例中，信号采集单元401和降噪处理单元404可以配置在第一耳机和第二耳机两者上，而信号发送单元402可以配置在第一耳机上，风噪检测单元403可以配置在第二耳机上。在一些实施例中，也可以由第二耳机向第一耳机传输第二音频信号的数据，而由第一耳机执行风噪检测计算，相应地，信号发送单元402也可以配置在第二耳机上，风噪检测单元403可以配置在第一耳机上。在又一些实施例中，信号发送单元402和风噪检测单元403可以配置在第一耳机和第二耳机两者上，从而实现用于风噪检测的音频信号数据发送方的灵活转换。

在一些实施例中，风噪检测单元403进一步被配置为：基于第一音频信号和第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪；

在一些实施例中，风噪检测单元403被配置为基于第一音频信号和第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪进一步包括：对互相关或卷积运算的运算值取绝对值的峰值；基于第一音频信号和/或第二音频信号的能量，对绝对值的峰值进行归一化；以及将归一化后的峰值与第一阈值进行比较，当小于第一阈值时则确定所处的场景中存在风噪。

在一些实施例中，风噪检测单元403被配置为基于第一音频信号和第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪进一步包括：

在频域上基于公式(3)计算第一音频信号和第二音频信号的频域相干系数，

其中，C_y1y2(w)为频域相干系数，Φ_y1y2(w)为第一音频信号和第二音频信号的互功率谱密度，Φ_y1y1(w)为第一音频信号的功率谱密度，Φ_y2y2(w)为第二音频信号的功率谱密度，w为数字角频率；

基于公式(4)计算第一音频信号和第二音频信号的风噪检测量，

其中，C_y1y2(w)为频域相干系数，ind1为检测频率范围的下限，ind2为检测频率范围的上限；

将风噪检测量与第二阈值进行比较，当风噪检测量小于第二阈值时，确定所处的场景中存在风噪。

在一些实施例中，能量检测单元405被配置为，在信号发送单元利用第一耳机向第二耳机发送第一音频信号之前，利用第一耳机检测第一音频信号的低频能量，在第一音频信号的低频能量小于第三阈值时或该低频能量占其总能量的比例小于第四阈值的情况下，第一耳机不向第二耳机发送第一音频信号。

在一些实施例中，信号发送单元402被配置为，利用第一耳机响应于来自第二耳机的指示信号，向第二耳机发送第一音频信号；以及在第一耳机和第二耳机相互没有传输音频信号时，能量检测单元405被配置为利用第二耳机检测第二音频信号的低频能量，在第二音频信号的低频能量大于第五阈值或该低频能量占其总能量的比例大于第六阈值的情况下，信号发送单元402被配置为利用第二耳机向第一耳机发送指示信号。

在一些实施例中，无线耳机组件为入耳式耳机、半入耳式耳机、无线助听器中的一种；无线耳机组件包括滤波器组件，滤波器组件被配置为对检出的风噪进行降噪处理；第一耳机和第二耳机通过无线连接进行通信，无线连接包括蓝牙连接、近场电磁感应、通过人体作为介质的无线通信中的一种。

在一些实施例中，风噪处理单元404被配置为，在检出风噪的情况下，执行如下步骤中的至少一个：对于具有降噪功能的无线耳机组件，降低滤波器组件中的前馈降噪滤波器的增益，或关闭前馈降噪功能；对于具有透传功能的无线耳机组件，降低滤波器组件中的透传滤波器的增益，或关闭透传功能，或在透传滤波器前增加高通滤波器以滤除风噪；当无线耳机组件为无线助听器时，降低无线助听器的增益，或在助听音频通道增加高通滤波器以滤除风噪。

在一些实施例中，风噪处理单元404被配置为：当无线耳机组件的各个耳机的上行语音中存在风噪时，在滤波器组件中设置高通滤波器以滤除风噪。

上述用于无线耳机组件的风噪处理装置通过检测所处场景中的风噪来及时对检出的风噪进行降噪处理，从而降低风噪对耳机降噪系统的影响，提高耳机的降噪效果，同时提升用户的听音体验。

本公开还提供了一种耳机，该耳机至少包括存储器、处理器，存储器上存储有计算机可执行指令，处理器在执行存储器上的计算机可执行指令时实现本公开第一方面提供的方法中的步骤。根据本公开的各个单元可以实现为可由处理器执行以实现相应处理步骤的计算机可执行指令，该计算机可执行指令可以存储在存储器上。在一些实施例中，处理器可以实现为FPGA、ASIC、DSP芯片、SOC(片上系统)、MPU等中的任何一种。处理器可以通信地耦合到存储器并且被配置为执行存储在其中的计算机可执行指令。存储器可以包括只读存储器(ROM)、闪存、随机存取存储器(RAM)、诸如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM的动态随机存取存储器(DRAM)、静态存储器(例如，闪存、静态随机存取存储器)等，其上以任何格式存储计算机可执行指令。在一些实施例中，计算机可执行指令可以被处理器访问，从ROM或者任何其他合适的存储位置读取，并加载到RAM中供处理器执行。

上述耳机通过检测所处场景中的风噪来及时对检出的风噪进行降噪处理，从而降低风噪对耳机降噪系统的影响，提高耳机的降噪效果，同时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 (20)

1.一种用于无线耳机组件的风噪处理方法，所述无线耳机组件包括第一耳机和第二耳机，第一耳机具有第一麦克风，第二耳机具有第二麦克风，其特征在于，所述风噪处理方法包括：

利用所述第一麦克风和所述第二麦克风分别采集第一音频信号和第二音频信号；

由所述第一耳机向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据；

由所述第二耳机，基于所述第一音频信号和所述第二音频信号来检测所处场景中的风噪；以及

在检出风噪的情况下，由所述无线耳机组件对所述风噪进行降噪处理。

2.根据权利要求1所述的风噪处理方法，其特征在于，基于所述第一音频信号和所述第二音频信号来检测所处场景中的风噪进一步包括：

基于所述第一音频信号和所述第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪。

3.根据权利要求2所述的风噪处理方法，其特征在于，基于所述第一音频信号和所述第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪进一步包括：

对所述互相关或卷积运算的运算值取绝对值的峰值；

基于所述第一音频信号和/或所述第二音频信号的能量，对所述绝对值的峰值进行归一化；以及

将归一化后的峰值与第一阈值进行比较，当小于第一阈值时则确定所处的场景中存在风噪。

4.根据权利要求2所述的风噪处理方法，其特征在于，基于所述第一音频信号和所述第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪进一步包括：

在频域上基于公式(1)计算所述第一音频信号和所述第二音频信号的频域相干系数，

其中，C_y1y2(w)为频域相干系数，Φ_y1y2(w)为第一音频信号和第二音频信号的互功率谱密度，Φ_y1y1(w)为第一音频信号的功率谱密度，Φ_y2y2(w)为第二音频信号的功率谱密度，w为数字角频率；

基于公式(2)计算所述第一音频信号和所述第二音频信号的风噪检测量，

其中，C_y1y2(w)为频域相干系数，ind1为检测频率范围的下限，ind2为检测频率范围的上限；

将所述风噪检测量与第二阈值进行比较，当所述风噪检测量小于所述第二阈值时，确定所处的场景中存在风噪。

5.根据权利要求1所述的风噪处理方法，其特征在于，在由所述第一耳机向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据之前，还包括，由所述第一耳机：

检测所述第一音频信号的低频能量，在所述第一音频信号的低频能量小于第三阈值时或该低频能量占其总能量的比例小于第四阈值的情况下，所述第一耳机不向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据。

6.根据权利要求1所述的风噪处理方法，其特征在于，由所述第一耳机响应于来自所述第二耳机的指示信号，向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据；以及

在所述第一耳机和第二耳机相互没有传输音频信号数据时，由所述第二耳机检测所述第二音频信号的低频能量，在所述第二音频信号的低频能量大于第五阈值或该低频能量占其总能量的比例大于第六阈值的情况下，由所述第二耳机向所述第一耳机发送所述指示信号。

7.根据权利要求1所述的风噪处理方法，其特征在于，其中所述无线耳机组件为入耳式耳机、半入耳式耳机、无线助听器中的一种；所述无线耳机组件包括滤波器组件，所述风噪处理方法还包括：利用所述滤波器组件对检出的所述风噪进行降噪处理。

8.根据权利要求7所述的风噪处理方法，其特征在于，利用所述滤波器组件对检出的所述风噪进行降噪处理进一步包括，在检出风噪的情况下，执行如下步骤中的至少一个：

对于具有降噪功能的无线耳机组件，降低所述滤波器组件中的前馈滤波器的增益，或关闭前馈降噪功能；

对于具有透传功能的无线耳机组件，降低所述滤波器组件中的透传滤波器的增益，或关闭透传功能，或在所述透传滤波器前增加高通滤波器以滤除风噪；

当所述无线耳机组件为无线助听器时，降低所述无线助听器的增益，或在助听音频通道增加高通滤波器以滤除风噪。

9.根据权利要求7所述的风噪处理方法，其特征在于，利用所述滤波器组件对检出的所述风噪进行降噪处理进一步包括：

当所述无线耳机组件中的各个耳机的上行语音中存在风噪时，在所述滤波器组件中设置高通滤波器以滤除风噪。

10.根据权利要求1所述的风噪处理方法，其特征在于，其中所述无线耳机组件的第一耳机和第二耳机通过无线连接进行通信，所述无线连接包括蓝牙连接、近场电磁感应、通过人体作为介质的无线通信中的一种。

11.一种用于无线耳机组件的风噪处理装置，所述无线耳机组件包括第一耳机和第二耳机，第一耳机具有第一麦克风，第二耳机具有第二麦克风，其特征在于，所述风噪处理装置包括：

信号采集单元，被配置在所述第一耳机和所述第二耳机中，且配置为使得所述第一麦克风和所述第二麦克风分别采集第一音频信号和第二音频信号；

信号发送单元，被配置在所述第一耳机中，且配置为向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据；

风噪检测单元，被配置在所述第二耳机中，且配置为基于所述第一音频信号和所述第二音频信号来检测所处场景中的风噪；以及

降噪处理单元，被配置在所述第一耳机和所述第二耳机中，且配置为在检出风噪的情况下，利用所述无线耳机组件对所述风噪进行降噪处理。

12.根据权利要求11所述的风噪处理装置，其特征在于，所述风噪检测单元进一步被配置为：

基于所述第一音频信号和所述第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪。

13.根据权利要求12所述的风噪处理装置，其特征在于，所述风噪检测单元被配置为基于所述第一音频信号和所述第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪进一步包括：

对所述互相关或卷积运算的运算值取绝对值的峰值；

基于所述第一音频信号和/或所述第二音频信号的能量，对所述绝对值的峰值进行归一化；以及

将归一化后的峰值与第一阈值进行比较，当小于第一阈值时则确定所处的场景中存在风噪。

14.根据权利要求12所述的风噪处理装置，其特征在于，所述风噪检测单元被配置为基于所述第一音频信号和所述第二音频信号的互相关处理或卷积运算，来确定所处场景中是否存在风噪进一步包括：

在频域上基于公式(1)计算所述第一音频信号和所述第二音频信号的频域相干系数，

其中，C_y1y2(w)为频域相干系数，Φ_y1y2(w)为第一音频信号和第二音频信号的互功率谱密度，Φ_y1y1(w)为第一音频信号的功率谱密度，Φ_y2y2(w)为第二音频信号的功率谱密度，w为数字角频率；

基于公式(2)计算所述第一音频信号和所述第二音频信号的风噪检测量，

其中，C_y1y2(w)为频域相干系数，ind1为检测频率范围的下限，ind2为检测频率范围的上限；

将所述风噪检测量与第二阈值进行比较，当所述风噪检测量小于所述第二阈值时，确定所处的场景中存在风噪。

15.根据权利要求11所述的风噪处理装置，其特征在于，所述风噪处理装置还包括能量检测单元，被配置为在所述信号发送单元利用所述第一耳机向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据之前，利用所述第一耳机检测所述第一音频信号的低频能量，在所述第一音频信号的低频能量小于第三阈值时或该低频能量占其总能量的比例小于第四阈值的情况下，所述第一耳机不向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据。

16.根据权利要求15所述的风噪处理装置，其特征在于，

所述信号发送单元被配置为，利用所述第一耳机响应于来自所述第二耳机的指示信号，向所述第二耳机发送所述第一音频信号的数据；以及

在所述第一耳机和第二耳机相互没有传输音频信号数据时，所述能量检测单元被配置为利用所述第二耳机检测所述第二音频信号的低频能量，在所述第二音频信号的低频能量大于第五阈值或该低频能量占其总能量的比例大于第六阈值的情况下，所述信号发送单元被配置为利用所述第二耳机向所述第一耳机发送所述指示信号。

17.根据权利要求11所述的风噪处理装置，其特征在于，其中，

所述无线耳机组件为入耳式耳机、半入耳式耳机、无线助听器中的一种；

所述无线耳机组件包括滤波器组件，所述滤波器组件被配置为对检出的所述风噪进行降噪处理；

所述第一耳机和所述第二耳机通过无线连接进行通信，所述无线连接包括蓝牙连接、近场电磁感应、通过人体作为介质的无线通信中的一种。

18.根据权利要求17所述的风噪处理装置，其特征在于，所述风噪处理单元被配置为，在检出风噪的情况下，执行如下步骤中的至少一个：

对于具有降噪功能的无线耳机组件，降低所述滤波器组件中的前馈滤波器的增益，或关闭前馈降噪功能；

对于具有透传功能的无线耳机组件，降低所述滤波器组件中的透传滤波器的增益，或关闭透传功能，或在所述透传滤波器前增加高通滤波器以滤除风噪；

当所述无线耳机组件为无线助听器时，降低所述无线助听器的的增益，或在助听音频通道增加高通滤波器以滤除风噪。

19.根据权利要求17所述的风噪处理装置，其特征在于，所述风噪处理单元被配置为：

当所述无线耳机组件的各个耳机的上行语音中存在风噪时，在所述滤波器组件中设置高通滤波器以滤除风噪。

20.一种耳机，所述耳机至少包括存储器、处理器，存储器上存储有计算机可执行指令，处理器在执行存储器上的计算机可执行指令时实现如权利要求1-10所述的用于无线耳机组件的风噪处理方法中的步骤。

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