CN112565959A - 一种接口耳机降噪设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种接口耳机降噪设计方法，将3.5mm接口耳机插入到手机3.5mm耳机接口中，然后按下耳机上的MIC按键，按下耳机上的MIC按键之后，即启动手机内部的降噪系统开始运行，首先，麦克风采集噪声X(n)，然后将噪声进行自适应滤波匹配，并且制造与噪声相反的声波Y(n)，然后将噪声相反的声波Y(n)信号传输给3.5mm接口耳机，并且通过3.5mm接口耳机将声音传递给人耳。本发明提供的3.5mm接口耳机降噪设计方法，达到了对传统的3.5mm接口耳机进行降噪的目的，同时又不更改3.5mm接口耳机的设置，无成本累加，采用自适应的算法，进行滤波器设计，然后将预估的反相噪声信号，与待播放的音频叠加，通过耳机输出，达到降噪效果，主动降噪，降噪效果较强。
Description
技术领域
本发明涉及耳机降噪领域，尤其涉及一种接口耳机降噪设计方法。
背景技术
耳机是一对转换单元，它接受媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。耳机一般是与媒体播放器可分离的，利用一个插头连接。好处是在不影响旁人的情况下，可独自聆听音响；亦可隔开周围环境的声响，对在录音室、酒吧、旅途、运动等在噪吵环境下使用的人很有帮助。耳机原是给电话和无线电上使用的，但随着可携式电子装置的盛行，耳机多用于手机、随身听、收音机、可携式电玩和数位音讯播放器等。
随着智能穿戴电声设备的飞速发展，各大一线耳机品牌都已经推出降噪耳机，引爆降噪耳机的市场，然而，以上耳机类型，绝大部分都是蓝牙产品，包括入耳式及头戴式，而且价格昂贵，动辄上千元的价位，普通市民难以承受，另外，传统的3.5mm接口的耳机仍然是主流，如何在该种类型上的耳机上实现性能较优的降噪效果，不改变耳机的任何结构及外观设计，显得很有实际意义。
因此，有必要提供一种3.5mm接口耳机降噪设计方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种接口耳机降噪设计方法，解决了在传统的3.5mm接口的耳机上实现性能较优的降噪效果，但又不改变耳机的任何结构及外观设计的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的3.5mm接口耳机降噪设计方法，包括以下步骤：
S1：将3.5mm接口耳机插入到手机3.5mm耳机接口中，然后按下耳机上的MIC按键，按下耳机上的MIC按键之后，即启动手机内部的降噪系统开始运行，首先，麦克风采集噪声X(n)，然后将噪声进行自适应滤波匹配，并且制造与噪声相反的声波Y(n)，然后将噪声相反的声波Y(n)信号传输给3.5mm接口耳机，并且通过3.5mm接口耳机将声音传递给人耳；
S2：所述降噪系统包括麦克风信号输入单元，所述麦克风信号输入单元分别连接有P(Z)单元和滤波器单元，P(Z)单元和滤波器单元输出端相混合并连接到的算法单元。
优选的，所述3.5mm接口耳机主要由左声道L/右声道R/麦克风信号Mic/地GND四根线组成，所述Mic信号可以用来将耳机端采集到的噪声上传到手机。
优选的，所述X(n)代表耳机端麦克风采集到的环境噪声。
优选的，所述P(Z)代表外部噪声经过结构腔体后到达人耳的传输路径。
优选的，所述的3.5mm接口耳机降噪设计方法还包括Res(n)：代表手机端，噪声信号通过P(Z)及滤波器处理之后的合并输出；当控制算法，使得Y(n)与D(n)大小相等，方向相反时，则Res(n)近似为0；在这种条件下，可以将Y(n)通过3.5mm音频线输出，则耳机端听到的信号可以近似认为与外部噪声相抵消，起到环境噪声降噪优化的目的
优选的，所述3.5mm接口耳机可为入耳式耳机和头戴式耳机两种。
与相关技术相比较，本发明提供的3.5mm接口耳机降噪设计方法具有如下有益效果：
本发明提供一种3.5mm接口耳机降噪设计方法，通过将3.5mm接口耳机插入到手机3.5mm耳机接口中，然后按下耳机上的MIC按键，按下耳机上的MIC按键之后，即启动手机内部的降噪系统开始运行，首先，麦克风采集噪声X(n)，然后将噪声进行自适应滤波匹配，并且制造与噪声相反的声波Y(n)，然后将噪声相反的声波Y(n)信号传输给3.5mm接口耳机，并且通过3.5mm接口耳机将声音传递给人耳，达到了对传统的3.5mm接口耳机进行降噪的目的，同时又不更改3.5mm接口耳机的设置，无成本累加，采用自适应的算法，进行滤波器设计，然后将预估的反相噪声信号，与待播放的音频叠加，通过耳机输出，达到降噪效果，主动降噪，降噪效果较强。
附图说明
图1为本发明提供的3.5mm接口耳机降噪设计方法的一种较佳实施例的原理框图；
图2为本发明提供的3.5mm接口耳机降噪设计方法的一种较佳实施例的系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的3.5mm接口耳机降噪设计方法的一种较佳实施例的原理框图；图2为本发明提供的3.5mm接口耳机降噪设计方法的一种较佳实施例的系统流程图。3.5mm接口耳机降噪设计方法，包括以下步骤：
S1：将3.5mm接口耳机插入到手机3.5mm耳机接口中，然后按下耳机上的MIC按键，按下耳机上的MIC按键之后，即启动手机内部的降噪系统开始运行，首先，麦克风采集噪声X(n)，然后将噪声进行自适应滤波匹配，并且制造与噪声相反的声波Y(n)，然后将噪声相反的声波Y(n)信号传输给3.5mm接口耳机，并且通过3.5mm接口耳机将声音传递给人耳；
S2：所述降噪系统包括麦克风信号输入单元，所述麦克风信号输入单元分别连接有P(Z)单元和滤波器单元，P(Z)单元和滤波器单元输出端相混合并连接到的算法单元。
所述3.5mm接口耳机主要由左声道L/右声道R/麦克风信号Mic/地GND四根线组成，所述Mic信号可以用来将耳机端采集到的噪声上传到手机。
所述X(n)代表耳机端麦克风采集到的环境噪声。
所述P(Z)代表外部噪声经过结构腔体后到达人耳的传输路径。
所述的3.5mm接口耳机降噪设计方法还包括Res(n)：代表手机端，噪声信号通过P(Z)及滤波器处理之后的合并输出；当控制算法，使得Y(n)与D(n)大小相等，方向相反时，则Res(n)近似为0；在这种条件下，可以将Y(n)通过3.5mm音频线输出，则耳机端听到的信号可以近似认为与外部噪声相抵消，起到环境噪声降噪优化的目的
所述3.5mm接口耳机可为入耳式耳机和头戴式耳机两种。
如图1所示，麦克风信号，主要用来采集外部噪声，普通的3.5mm耳机线，主要由左声道L/右声道R/麦克风信号Mic/地GND四根线组成，Mic信号可以用来将耳机端采集到的噪声上传到手机，
X(n)：代表耳机端麦克风采集到的环境噪声；
P(Z)：代表从耳机端音频输入，到手机端音频DAC输出之前的路径传输；
d(n)跟X(n)属于强关联；
K：代表耳机端语音按键；当进入新的噪声环境时，可以通过按下K，自动进行环境噪声的滤波器匹配，从而输出特定场景下的Y(n)；
Res(n)：代表手机端，噪声信号通过P(Z)及滤波器处理之后的合并输出；当控制算法，使得Y(n)与dn大小相等，方向相反时，则Res(n)近似为0；在这种条件下，可以将Y(n)通过3.5mm音频线输出，则耳机端听到的信号可以近似认为与外部噪声相抵消，起到环境噪声降噪优化的目的。
P(z)的含义为：代表外部噪声经过结构腔体后到达人耳的传输路径，这里主要通过手机端的噪声收集进行估计，因为噪声是通过线控上的麦进行收集，然后传到手机进行处理，再输出到耳机；
D(n)：外部噪声经过结构腔体后，到达人耳的信号，也即希望去消除的噪声信号。该部分，对于普通耳机是不可估计的，因为耳机壳里面没有麦，只能用手机端收集的噪声进行估计。
与相关技术相比较，本发明提供的3.5mm接口耳机降噪设计方法具有如下有益效果：
通过将3.5mm接口耳机插入到手机3.5mm耳机接口中，然后按下耳机上的MIC按键，按下耳机上的MIC按键之后，即启动手机内部的降噪系统开始运行，首先，麦克风采集噪声X(n)，然后将噪声进行自适应滤波匹配，并且制造与噪声相反的声波Y(n)，然后将噪声相反的声波Y(n)信号传输给3.5mm接口耳机，并且通过3.5mm接口耳机将声音传递给人耳，达到了对传统的3.5mm接口耳机进行降噪的目的，同时又不更改3.5mm接口耳机的设置，无成本累加，采用自适应的算法，进行滤波器设计，然后将预估的反相噪声信号，与待播放的音频叠加，通过耳机输出，达到降噪效果，主动降噪，降噪效果较强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种接口耳机降噪设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将3.5mm接口耳机插入到手机3.5mm耳机接口中，然后按下耳机上的MIC按键，按下耳机上的MIC按键之后，即启动手机内部的降噪系统开始运行，首先，麦克风采集噪声X(n)，然后将噪声进行自适应滤波匹配，并且制造与噪声相反的声波Y(n)，然后将噪声相反的声波Y(n)信号传输给3.5mm接口耳机，并且通过3.5mm接口耳机将声音传递给人耳；
S2：所述降噪系统包括麦克风信号输入单元，所述麦克风信号输入单元分别连接有P(Z)单元和滤波器单元，P(Z)单元和滤波器单元输出端相混合并连接到的算法单元。
2.根据权利要求1所述的接口耳机降噪设计方法，其特征在于，所述3.5mm接口耳机主要由左声道L/右声道R/麦克风信号Mic/地GND四根线组成，所述Mic信号可以用来将耳机端采集到的噪声上传到手机。
3.根据权利要求1所述的接口耳机降噪设计方法，其特征在于，所述X(n)代表耳机端麦克风采集到的环境噪声。
4.根据权利要求1所述的接口耳机降噪设计方法，其特征在于，所述P(Z)单元代表外部噪声经过结构腔体后到达人耳的传输路径。
5.根据权利要求1所述的接口耳机降噪设计方法，其特征在于，所述的接口耳机降噪设计方法还包括Res(n)：代表手机端，噪声信号通过P(Z)及滤波器处理之后的合并输出；当控制算法，使得Y(n)与dn大小相等，方向相反时，则Res(n)近似为0；在这种条件下，可以将Y(n)通过3.5mm音频线输出，则耳机端听到的信号可以近似认为与外部噪声相抵消，起到环境噪声降噪优化的目的。
6.根据权利要求1所述的接口耳机降噪设计方法，其特征在于，所述接口耳机为入耳式耳机和头戴式耳机两种。
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