CN112312256B - 一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及降噪耳机技术领域，尤其涉及一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，其包括壳体、主动降噪模块和扬声喇叭，主动降噪模块和扬声喇叭均设置于壳体内，还包括数字信号收发模块和信息处理单元，主动降噪模块包括麦克风和降噪扬声器；数字信号收发模块、麦克风、降噪扬声器和扬声喇叭均与信息处理单元电信号连接；所述信息处理单元包括根据环境噪声的大小判断是否需要开启降噪功能的判断模块，用于根据环境噪声类型选择消噪信号的降噪单元。本发明的一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，可根据环境噪声大小智能判断是否开启降噪功能。

Description

一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机
技术领域
本发明涉及降噪耳机技术领域，尤其涉及一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机。
背景技术
主动降噪耳机可主动发出中和环境噪声的反相声波，以中和环境噪声达到降噪目的，现有的降噪耳机降噪功能开启后一直工作，当环境噪声较小时降噪耳机发出的反相声波会成为一种噪声源，成为进入使用者耳道的一种新的噪声，使用体验差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，可根据环境噪声大小智能判断是否开启降噪功能。
为实现上述目的，本发明的一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，包括壳体、主动降噪模块和扬声喇叭，主动降噪模块和扬声喇叭均设置于壳体内，还包括数字信号收发模块和信息处理单元，主动降噪模块包括麦克风和降噪扬声器；
数字信号收发模块、麦克风、降噪扬声器和扬声喇叭均与信息处理单元电信号连接；
所述信息处理单元包括根据环境噪声的大小判断是否需要开启降噪功能的判断模块，用于根据环境噪声类型选择消噪信号的降噪单元。
进一步的，所述降噪单元使用的降噪方法包括如下步骤：
采集各种单一的噪声样本形成噪声样本库，根据噪声样本库中的各种单一的噪声样本，设定可以中和各种噪音样本的各种标准消噪信号；
采集耳机在各种使用场景中的噪声样本形成场景样本库，经滤波后与噪声样本库中的各种单一的噪声样本进行匹配，根据匹配结果，将各种标准消噪信号组合成能够中和场景样本库中噪声的组合消噪信号；
麦克风拾取实际使用场景下的噪声信号，转换成数字信号后经数字信号收发模块上传至云端数据库，根据噪声信号匹配出适用的组合消噪信号下载至信息处理单元。
进一步的，所述转换成数字信号后经数字信号收发模块传递至具有互联网通信功能的声音播放终端，经声音播放终端上传至云端数据库。
进一步的，所述降噪单元包括存储装置和处理器，存储装置用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器实现所述的降噪方法。
进一步的，所述壳体包括前腔和后腔，前腔和后腔之间设置有隔音部件，前腔设置有用于插入耳道的扬声孔，扬声喇叭设置于前腔内；还包括杯状减震硅胶套，减震硅胶套一端开口。
进一步的，所述降噪单元使用的降噪方法包括如下步骤：
采集当前环境中的音频信息；
对所述音频信息进行解码，得到所述音频信息对应的时域波形；
基于所述时域波形，检测所述音频信息中是否包含语音部分；
若所述音频信息中不包含语音部分，则基于所述音频信息生成噪声模型；
在检测到所述音频信息中包含语音时，基于噪声模型对包含语音和噪声的混合音频进行降噪和编码处理，得到降噪之后的音频。
进一步的，基于所述时域波形，检测所述音频信息中是否包含语音部分，包括：述音频信息中是否包含语音部分，包括：
截取所述时域波形在预设时段内的目标波段；
基于预设的声音阈值基线， 统计所述目标波段中相邻采样点的幅度值之间符号不同的次数；
根据所述相邻采样点的幅度值之间符号不同的次数，通过如下公式确定所述目标波段的音色转换参数：
其中，|x(k)-x(k-1)|≥T，T表示设定差值参数；k表示采样时刻，x(k)表示幅度值，sum表示总采样次数；
若所述音色转换参数大于等于预设阈值，则判定所述音频信息包含所述语音部分。
进一步的，所述壳体包括前腔和后腔，前腔和后腔之间设置有隔音部件，前腔设置有用于插入耳道的扬声孔，扬声喇叭设置于前腔内；降噪扬声器设置于后腔。
进一步的，还包括杯状减震硅胶套，减震硅胶套安装于后腔内，减震硅胶套朝向后期腔的一端开口，降噪扬声器设置于减震硅胶套内。
进一步的，所述减震硅胶套悬置于后腔内。
本发明的有益效果：本发明的一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，可根据环境噪声大小智能判断是否开启降噪功能。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图。
附图标记包括：
1—壳体 11—前腔 12—后腔 13—扬声孔
2—扬声喇叭 3—杯状减震硅胶套 4—降噪扬声器
5—隔音部件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
本发明的一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，包括壳体1、主动降噪模块和扬声喇叭2，主动降噪模块和扬声喇叭2均设置于壳体1内，还包括数字信号收发模块和信息处理单元，主动降噪模块包括麦克风和降噪扬声器4；数字信号收发模块、麦克风、降噪扬声器4和扬声喇叭2均与信息处理单元电信号连接；所述信息处理单元包括根据环境噪声的大小判断是否需要开启降噪功能的判断模块，用于根据环境噪声类型选择消噪信号的降噪单元。具体的，判断模块可以为判断电路。
本发明的一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，
进一步的，所述降噪单元使用的降噪方法包括如下步骤：
采集各种单一的噪声样本形成噪声样本库，根据噪声样本库中的各种单一的噪声样本，设定可以中和各种噪音样本的各种标准消噪信号；采集耳机在各种使用场景中的噪声样本形成场景样本库，经滤波后与噪声样本库中的各种单一的噪声样本进行匹配，根据匹配结果，将各种标准消噪信号组合成能够中和场景样本库中噪声的组合消噪信号；麦克风拾取实际使用场景下的噪声信号，转换成数字信号后经数字信号收发模块上传至云端数据库，根据噪声信号匹配出适用的组合消噪信号下载至信息处理单元。本发明的降噪方法，时时在线交换数据，可根据使用环境及时下载最新的组合消噪信号，进一步提高了降噪效果。
进一步的，所述转换成数字信号后经数字信号收发模块传递至具有互联网通信功能的声音播放终端，经声音播放终端上传至云端数据库。
进一步的，所述降噪单元包括存储装置和处理器，存储装置用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器实现所述的降噪方法。
进一步的，所述降噪单元使用的降噪方法包括如下步骤：
采集当前环境中的音频信息；对所述音频信息进行解码，得到所述音频信息对应的时域波形；基于所述时域波形，检测所述音频信息中是否包含语音部分；若所述音频信息中不包含语音部分，则基于所述音频信息生成噪声模型；在检测到所述音频信息中包含语音时，基于噪声模型对包含语音和噪声的混合音频进行降噪和编码处理，得到降噪之后的音频。本发明的降噪方法降噪效果好，适合的音域广。
进一步的，基于所述时域波形，检测所述音频信息中是否包含语音部分，包括：述音频信息中是否包含语音部分，包括：
截取所述时域波形在预设时段内的目标波段；
基于预设的声音阈值基线，统计所述目标波段中相邻采样点的幅度值之间符号不同的次数；
根据所述相邻采样点的幅度值之间符号不同的次数，通过如下公式确定所述目标波段的音色转换参数：
其中，|x(k)-x(k-1)|≥T，T表示设定差值参数；k表示采样时刻，x(k)表示幅度值，sum表示总采样次数；若所述音色转换参数大于等于预设阈值，则判定所述音频信息包含所述语音部分。本发明的降噪方法降噪效果好，进一步提高了降噪效果。
如图1所示，进一步的，所述壳体1包括前腔11和后腔12，前腔11和后腔12之间设置有隔音部件5，前腔11设置有用于插入耳道的扬声孔13，扬声喇叭2设置于前腔11内；降噪扬声器4设置于后腔12，还包括杯状减震硅胶套3，减震硅胶套安装于后腔12内，减震硅胶套朝向后期腔的一端开口，降噪扬声器4设置于减震硅胶套内。本实用新型的一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，杯状减震硅胶套3可减少降噪扬声器4与壳体1发生的共振，且可减少对非噪声声波的中和。
具体的，所述减震硅胶套悬置于后腔12内。
综上所述可知本发明乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，包括壳体、主动降噪模块和扬声喇叭，主动降噪模块和扬声喇叭均设置于壳体内，其特征在于：还包括数字信号收发模块和信息处理单元，主动降噪模块包括麦克风和降噪扬声器；
数字信号收发模块、麦克风、降噪扬声器和扬声喇叭均与信息处理单元电信号连接；
所述信息处理单元包括判断模块和降噪单元；判断模块根据环境噪声的大小判断是否需要开启降噪功能，所述降噪单元利用组合消噪信号进行降噪；
麦克风拾取实际使用场景下的噪声信号，转换成数字信号后经数字信号收发模块上传至云端数据库，根据噪声信号匹配出适用的组合消噪信号下载至信息处理单元；
组合消噪信号通过如下方法形成：采集各种单一的噪声样本形成噪声样本库，根据噪声样本库中的各种单一的噪声样本，设定可以中和各种噪音样本的各种标准消噪信号；采集耳机在各种使用场景中的噪声样本形成场景样本库，经滤波后与噪声样本库中的各种单一的噪声样本进行匹配，根据匹配结果，将各种标准消噪信号组合成能够中和场景样本库中噪声的组合消噪信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，其特征在于：所述转换成数字信号后经数字信号收发模块传递至具有互联网通信功能的声音播放终端，经声音播放终端上传至云端数据库。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，其特征在于：所述降噪单元包括存储装置和处理器。
4.根据权利要求1所述的一种基于数字通讯的智能主动降噪耳机，其特征在于：所述壳体包括前腔和后腔，前腔和后腔之间设置有隔音部件，前腔设置有用于插入耳道的扬声孔，扬声喇叭设置于前腔内；还包括杯状减震硅胶套，减震硅胶套安装于后腔内，减震硅胶套朝向后期腔的一端开口，降噪扬声器4设置于减震硅胶套内。
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