CN112637724A - 耳机降噪方法、系统及存储介质 - Google Patents

耳机降噪方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种耳机降噪方法、系统及存储介质，获取环境噪声数据、底噪声数据和耳机参数；根据环境噪声数据和耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；根据底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；根据第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据目标灵敏度传递函数调整耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；根据第二仿真数据调整耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；将调整后的反馈降噪控制器电路应用于耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于耳机的底噪声降噪，能够使降噪后的残余环境噪声和底噪声更加舒适，提升降噪性能。

Description

耳机降噪方法、系统及存储介质
技术领域
本申请涉及耳机降噪领域，具体涉及一种耳机降噪方法、系统及存储介质。
背景技术
现有技术中，耳机大部分适用于消费类产品，设计反馈耳机在保证稳定性的情况下，反馈降噪量越大越好，日常生活中的噪声比较小，现有技术设计的耳机只是做到保证反馈降噪系统稳定的同时降噪量最大，就能满足需求，降噪消费类产品例如手机，音乐播放器，电脑等设备的电路的底噪也很小，然而在环境噪声过于嘈杂的场景，例如飞机驾驶舱，工厂车间，矿山开采现场等，环境噪声很大，使用耳机的目标设备底噪较大，采用现有的耳机开启主动降噪后，人耳会听到较大的残余噪声。
发明内容
本申请实施例提供了一种耳机降噪方法、系统及存储介质，能够使降噪后的残余环境噪声更加舒适，降噪性能更好，通过改善底噪舒适性，使得底噪更加舒适。
第一方面，本申请实施例提供一种耳机降噪方法，所述方法包括：
获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据，所述目标设备为与耳机连接的设备；获取消声室场景下所述耳机的耳机参数；
根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；根据所述底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；
根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据所述目标灵敏度传递函数调整所述耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；
根据所述第二仿真数据调整所述耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；
将所述调整后的反馈降噪控制器电路应用于所述耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪。
第二方面，本申请实施例提供一种耳机降噪系统，所述系统包括：
第一获取子系统，用于获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据，所述目标设备为与耳机连接的设备；
第二获取子系统，用于获取消声室场景下所述耳机的耳机参数；
第一仿真子系统，还用于根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；
第二仿真子系统，用于根据所述底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；
处理装置，用于根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据所述目标灵敏度传递函数调整所述耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；以及，根据所述第二仿真数据调整所述耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；
耳机，用于将所述调整后的反馈降噪控制器电路应用于所述耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪。
第三方面，本申请实施例提供一种耳机降噪系统，包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行本申请实施例第一方面中的步骤的指令。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
实施本申请实施例，具备如下有益效果：
可以看出，本申请实施例中提供的耳机降噪方法、系统及存储介质，获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据；获取消声室场景下耳机的耳机参数；根据环境噪声数据和耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；根据底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；根据第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据目标灵敏度传递函数调整耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；根据第二仿真数据调整耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；将调整后的反馈降噪控制器电路应用于耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于耳机的底噪声降噪，能够使降噪后的残余环境噪声更加舒适，降噪性能更好，改善底噪舒适性，使得底噪声更加舒适，使得耳机能够更好的应用于环境噪声较为嘈杂，目标设备底噪较大的场景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是现有技术中的一种用于实现耳机降噪方法的耳机降噪系统的结构示意图；
图1B是本申请实施例提供的一种第一获取子系统的系统示意图；
图1C是本申请实施例提供的一种第二获取子系统获取耳机参数的演示示意图；
图1D是本申请实施例提供的一种第一仿真子系统的系统示意图；
图1E是本申请实施例提供的一种调整反馈降噪控制器电路的反馈函数的演示示意图；
图1F是本申请实施例提供的一种对底噪声降噪进行仿真的演示示意图；
图1G是本申请实施例提供的一种进行底噪声降噪的演示示意图；
图2是本申请实施例提供的一种耳机降噪方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种耳机降噪系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
主动耳机的应用十分广泛，除了用于日常生活之外，还广泛应用于工业，航空，军事等领域。在日常生活中，噪声来源于室内的家用电器，交通噪声，建筑噪声，营业性场所，公共活动场所噪声等等，一般噪声在30dB～40dB时是比较安静的环境，超过40dB会影响休息60dB以上会影响谈话，85dB以上会对听力造成损害，一般的耳机在20Hz～20000Hz的平均总降噪量可以达到30dB以上。
日常生活中的环境噪声一般比较小，开启主动降噪后，人耳能听到的残余环境噪声会在30dB以下，日常生活中耳机主要用于播放手机，电脑，音乐播放器等设备的音乐和语音，这些设备底噪很小，因此使用耳机后进行降噪后，人听到的残余环境噪声很小，会感觉会很安静。
目前耳机大部分用于日常生活，耳机的设计未考虑降噪后的残余环境噪声和设备底噪，因为残余环境噪声很小，设备底噪也很小。因此现有技术设计的耳机只是做到保证反馈降噪系统稳定的同时降噪量最大，就能满足需求。
随着耳机越来越多的用于一些噪声较大的场景，例如飞机驾驶舱，工厂车间，矿山开采现场等，环境噪声很大，通常在90dB左右甚至更高，通讯设备底噪也较大，在这种场景下，现有技术的耳机开启主动降噪后，人耳会听到较大的残余噪声，包括残余环境噪声和设备底噪。因此，本方案提供的耳机降噪方法，对于残余环境噪声，可通过调整各频段降噪量来改变其频谱，进而改善舒适性，再根据实际听感调整各频段的降噪量；对于设备底噪，根据实际听感加入舒适噪声将其掩蔽。
下面对本申请实施例进行详细介绍。
请参阅图1A，图1A是本申请实施例提供的一种用于实现耳机降噪方法的耳机降噪系统的结构示意图，其中，耳机降噪系统可包括第一获取子系统、第二获取子系统、第一仿真子系统、第二仿真子系统、处理装置和耳机；其中，
第一获取子系统，用于获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据，所述目标设备为与耳机连接的设备；
第二获取子系统，用于获取消声室场景下所述耳机的耳机参数；
第一仿真子系统，用于根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；
第二仿真子系统，用于根据所述底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；
处理装置，用于根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据所述目标灵敏度传递函数调整所述耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；以及，根据所述第二仿真数据调整所述耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；
耳机，用于将所述调整后的反馈降噪控制器电路应用于所述耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪。
其中，目标设备是指使用耳机的设备，例如，可以是飞机驾驶舱，工厂车间，矿山开采现场等的通讯设备。
可选地，所述第一获取子系统包括第一麦克风、声卡、转接线和所述处理装置，所述声卡与所述处理装置连接，所述处理装置包括录音模块，所述声卡还与所述第一麦克风连接，所述声卡通过所述转接线与所述目标设备连接；在所述获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据方面，
所述第一麦克风，用于在所述应用场景下，通过第一麦克风采集预设时长的环境噪声，通过连接所述目标设备的转接线采集所述底噪声；
所述声卡，用于接收所述第一麦克风发送的环境噪声；以及接收经过转接线采集的所述底噪声；
所述录音模块，用于对来自所述声卡的所述环境噪声进行录音，得到环境噪声信号，以及对来自所述声卡的所述底噪声进行录音，得到底噪声信号；
所述处理装置，用于根据所述第一麦克风的麦克风灵敏度和所述声卡的量程对所述环境噪声信号和所述底噪声信号进行标定，得到所述环境噪声的时域信号和所述底噪声的时域信号，所述麦克风灵敏度为所述第一麦克风采集所述环境噪声时所采用的灵敏度；
所述处理装置，还用于将所述环境噪声的时域信号和所述底噪声的时域信号转换为所述环境噪声的频域信号和所述底噪声的频域信号。
其中，第一麦克风可以是标准麦克风，预设时长例如可以是10分钟、15分钟等等，本申请实施例不作限制。
请参阅图1B，图1B为本申请实施例提供的一种第一获取子系统的系统示意图，其中，第一获取子系统包括第一麦克风、声卡、转接线和处理装置，可选地，声卡与处理装置连接，例如，可通过USB接口连接，或者，声卡可以集成在处理装置内部；处理装置包括录音模块，录音模块可包括录音软件，声卡还与第一麦克风连接，声卡通过转接线与目标设备连接，将一个第一麦克风放置于应用现场耳机使用人员的工作区域，同时将转接线的一端连接到目标设备上，目标设备开启但不播放任何声音，只有底噪声，将转接线的另一端和第一麦克风连接到声卡，声卡连接到处理装置，使用处理装置的录音模块进行录音，采集预设时长的噪声数据，根据所述第一麦克风的麦克风灵敏度和所述声卡的量程对所述环境噪声信号和所述底噪声信号进行标定，得到所述环境噪声的时域信号Na(t)和所述底噪声的时域信号Nb(t)，转换到频域信号为Na(s)和Nb(s)，在下文中，可通过Na(s)表示环境噪声，通过Nb(s)表示目标设备的底噪声。
可选地，所述第二获取子系统包括音箱、耳机和所述处理装置，在所述获取消声室场景下所述耳机的耳机参数方面，
在所述消声室场景下，在所述耳机处于佩戴状态时，通过第一扫频信号激励所述耳机的扬声器；
所述耳机，用于检测所述扬声器到第二麦克风的第一传递函数，以及检测所述扬声器到反馈麦克风的第二传递函数；
所述音箱，用于播放第二扫频信号；
所述耳机，还用于检测所述音箱到所述反馈麦克风的第三传递函数，以及检测所述音箱到所述第二麦克风的第四传递函数；
所述耳机，还用于开启主动降噪功能，检测所述音箱到所述第二麦克风的第五传递函数；在摘下所述耳机后，检测所述音箱到所述第二麦克风的第六传递函数；
所述处理装置，用于将所述第一传递函数、所述第二传递函数、所述第三传递函数、所述第四传递函数、所述第五传递函数和所述第六传递函数作为所述耳机参数进行保存。
其中，第二麦克风为人工头鼓膜处麦克风。
请参阅图1C，图1C为本申请实施例提供的一种第二获取子系统获取耳机参数的演示示意图，其中，Gcfb(s)为耳机的反馈降噪控制器电路的传递函数，在消声室内，可将耳机佩戴到人工头上，使用第一扫频信号激励扬声器，检测扬声器到第二麦克风处的第一传递函数Gs(s)，以及扬声器到反馈麦克风之间的第二传递函数Gsec(s)；使用音箱播放第二扫频信号，检测音箱到反馈麦克风处的第三传递函数Gfb(s)，以及音箱到第二麦克风处的第四传递函数Gsim(s)；开启主动降噪，检测音箱到第二麦克风处的第五传递函数Ganc(s)；最后摘掉耳机检测音箱到第二麦克风处的第六传递函数N(s)；将所有耳机参数保存，。
可选地，所述第一仿真子系统包括声卡、第一均衡器、第二均衡器、第一监听耳机和所述处理装置，在所述根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据方面，
所述声卡，用于对所述环境噪声进行播放；
所述处理装置，用于通过所述第一均衡器根据所述第四传递函数和所述第六传递函数对所述环境噪声的频域信号进行降噪处理仿真，得到第一残余环境噪声；
所述处理装置，还用于通过所述第二均衡器根据所述第四传递函数和所述第五传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪处理仿真，得到第二残余环境噪声；
所述第一监听耳机，用于接收所述第二均衡器输出的所述第二残余环境噪声。
请参阅图1D，图1D为本申请实施例提供的一种第一仿真子系统的系统示意图，第一仿真子系统包括声卡、第一均衡器、第二均衡器、第一监听耳机和所述处理装置，声卡的一端与处理装置连接，声卡的另一端与第一均衡器连接，第一均衡器与第二均衡器连接，第一监听耳机与第二均衡器连接；其中，第一均衡器与第二均衡器可采用硬件电路实现，硬件电路数模转换的过程造成的信号延迟，电子器件的非线性失真等，更加接近实际的耳机滤波器电路，从而使仿真效果更加接近实际应用场景。
具体实施中，处理装置可通过声卡对环境噪声进行重放，通过第一均衡器和第二均衡器之后，听音员使用第一监听耳机进行监听，可以听到主动降噪后的第二残余环境噪声。
其中，通过所述第一均衡器根据所述第四传递函数和所述第六传递函数对所述环境噪声的频域信号进行降噪处理仿真，得到第一残余环境噪声，具体可包括：根据所述第四传递函数和所述第六传递函数确定耳机外壳隔音的第七传递函数；将第一均衡器的传递函数调整为所述第七传递函数；通过所述第一均衡器根据所述第七传递函数对所述环境噪声的频域信号进行降噪处理，得到第一残余环境噪声。
具体地，根据耳机参数中人工头佩戴耳机时音箱到第二麦克风处的第四传递函数Gsim(s)和人工头摘掉耳机后音箱到第二麦克风处的第六传递函数N(s)，可以得到耳机外壳的隔音的传递函数第七传递函数PNC(s)，公式如下：
Figure BDA0002868464880000061
将第一级均衡器的传递函数调整为第七传递函数PNC(s)，用于模拟耳机外壳对外界噪声进行被动降噪后的效果，其中，第七传递函数PNC(s)由耳机壳的隔音能力，耳垫的隔音能力，前腔内吸音棉对声音的衰减能力决定。
环境噪声为Na(s)过耳机外壳被动降噪后，得到第一残余环境噪声Ep(s)，公式如下：
Ep(s)＝Na(s)PNC(s) (2)
其中，通过所述第二均衡器根据所述第四传递函数和所述第五传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪处理仿真，得到第二残余环境噪声，具体可包括：根据所述第四传递函数和所述第五传递函数确定所述耳机对所述第二麦克风主动降噪的第一灵敏度传递函数；将第二均衡器的传递函数调整为所述第一灵敏度传递函数；通过所述第二均衡器根据所述第一灵敏度传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪处理，得到第二残余环境噪声。
具体地，根据耳机参数中人工头佩戴耳机后不开主动降噪时测得的音箱到第二麦克风处的第四传递函数Gsim(s)和开启主动降噪后音箱到第二麦克风的第五传递函数Ganc(s)，可以得到耳机对第二麦克风处主动降噪的第一灵敏度传递函数Ssim(s)，公式如下：
Figure BDA0002868464880000071
将图1D中第二级均衡器的传递函数调整为第一灵敏度传递函数Ssim(s)，用于模拟耳机对第二麦克风处进行主动降噪的效果，残余环境噪声会由第一残余环境噪声Ep(s)变为第二残余环境噪声Epao(s)，公式如下：
Epao(s)＝Ep(s)Ssim(s) (4)
其中，第二残余环境噪声Epao(s)是环境噪声Na(s)经过耳机被动降噪和主动降噪之后的残余噪声。
可选地，在所述根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数方面，所述处理装置具体用于：
若所述第二残余环境噪声不满足第一预设条件，将第三均衡器与所述第二均衡器并联，获取所述第三均衡器的第一调整参数；
根据所述第一调整参数将所述第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数；
通过所述第三均衡器根据所述第二灵敏度传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪，得到第三残余环境噪声，若所述第三残余环境噪声满足所述第一预设条件，确定所述第二灵敏度传递函数为所述目标灵敏度传递函数。
其中，第一调整参数为工作人员根据监听耳机听到声卡重新播放的所述环境噪声后设置的调整参数。
本申请实施例中，考虑到在噪声较大的场景下，第二残余环境噪声Epao(s)不一定让用户感到舒适，因此，可根据人耳的实际听感进行调整，如图1D所示，可将第三均衡器与所述第二均衡器并联，第一仿真子系统还可包括第二监听耳机，第二监听耳机用于接收第三均衡器输出的第三残余环境噪声。
其中，获取所述第三均衡器的第一调整参数；根据所述第一调整参数将所述第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数，具体可包括：将所述第三均衡器的传递函数调整为所述第一灵敏度传递函数；获取所述第三均衡器的第一调整参数；根据所述第一调整参数将所述第三均衡器的传递函数从所述第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数。
具体地，先将第三均衡器的传递函数调整为所述第一灵敏度传递函数Ssim(s)，听音人员进行监听同时对第三均衡器进行调整，根据第一调整参数将第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数St(s)，对降噪频段中的一些频段进行衰减，降低这些频段的降噪量，直到残余环境噪声比较舒适为止，第一灵敏度传递函数Ssim(s)进行降噪可保持稳定的最大降噪量，通过降低这些频段的降噪量，可避免采用增加降噪量的方式造成反馈降噪系统不稳定。
其中，通过所述第三均衡器根据所述第二灵敏度传递函数St(s)对所述第一残余环境噪声进行降噪，得到第三残余环境噪声Epa(s)，公式如下：
Epa(s)＝Ep(s)St(s) (5)
其中，Ep(s)为第一残余环境噪声，若第三残余环境噪声符合人耳听觉需求，可确定第三残余环境噪声满足第一预设条件，进而可确定第二灵敏度传递函数St(s)为所述目标灵敏度传递函数。
可选地，在所述根据所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路方面，所述处理装置具体用于：
获取开启主动降噪前外部噪声进入所述耳机前腔后，第二麦克风采集到的第一噪声，所述反馈麦克风采集到的第二噪声；
获取开启主动降噪后，第二麦克风采集到的第四残余环境噪声；
根据所述第一噪声、所述第二噪声、所述第四残余环境噪声和所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路。
请参阅图1E，图1E为本申请实施例提供的一种调整反馈降噪控制器电路的反馈函数的演示示意图，其中，Gcfb(s)为反馈降噪控制器电路的传递函数，D(s)为开启主动降噪前外部噪声进入所述耳机前腔后，第二麦克风采集到的第一噪声，E(s)为开启主动降噪后第二麦克风采集到的第四残余环境噪声，可计算出第二麦克风处的降噪系统灵敏度传递函数S(s)为：
Figure BDA0002868464880000081
其中，Gs(s)为扬声器到第二麦克风处的第一传递函数，Dfb(s)为反馈麦克风检测的耳机牵强的第三噪声，Gsec(s)为耳机参数中的扬声器到反馈麦克风之间的第二传递函数。
具体实施中，可用音箱播放噪声，耳机开启主动降噪之前，D(s)和Dfb(s)可直接被第二麦克风和耳机前腔的反馈麦克风检测。外界噪声传到反馈麦克风和第二麦克风之后的差异为
Figure BDA0002868464880000082
由耳机的壳体，耳垫，耳机前腔内的吸音材料，人工头的耳廓和耳道和耳廓的声学特性决定。
开启主动降噪之后，第二麦克风处的第四残余环境噪声E(s)可由麦克风检测，由于E(s)的值由反馈降噪控制器电路的传递函数Gcfb(s)；第一传递函数Gs(s)；耳机佩戴到人工头上时，扬声器到反馈麦克风的第二传递函数Gsec(s)决定，其中Gs(s)和Gsec(s)的差异决定了扬声器播放的声音在S第二麦克风处和反馈麦克风处分布的差异。
反馈降噪控制器的传递函数Gcfb(s)由电路决定，可以是数字滤波器或模拟滤波器；扬声器到第二麦克风处的第一传递函数Gs(s)由扬声器的频响，耳机壳腔体，调音孔，调音网布，耳垫和前腔内吸音材料的声学特性，人工头耳廓及耳道的声学特性决定；第二传递函数Gsec(s)由反馈麦克风的频响，扬声器的频响，耳机壳腔体，调音孔，调音网布，耳垫和前腔内吸音材料的声学特性，人工头耳廓及耳道的声学特性决定。
若想使人耳听到的降噪后的残余环境噪声比较舒适，可将第二灵敏度传递函数St(s)代入到式(3)中，取代第二麦克风处的降噪系统灵敏度传递函数S(s)，可得调整后的反馈降噪控制器电路的传递函数Gcfbt(s)为：
Figure BDA0002868464880000091
通过搭建电路使反馈降噪控制器电路的传递函数为Gcfbt(s)，就可以设计出所需的反馈降噪控制器电路。
可见，通过公式(7)利用稳定状态下第二麦克风处残余噪声最舒适的目标灵敏度传递函数St(s)设计出第二麦克风处稳定状态下残余噪声最舒适的控制器传递函数。既考虑人耳的实际听感，又考虑了第二麦克风处与反馈麦克风处残余噪声的差异，使得反馈降噪控制器的设计效果与实际听感更加符合。
可选地，所述第二仿真子系统包括声卡、第四均衡器、耳机放大器、第三监听耳机和处理装置，在所述根据所述底噪声数据对底噪声降噪进行仿真方面，
所述声卡，用于对所述底噪声进行播放，同时播放白噪声信号；
所述第四均衡器，用于对所述白噪声信号进行处理，得到处理后的白噪声；
所述耳机放大器，用于将处理后的白噪声信号与所述底噪声的频域信号混合后的第一混合底噪声进行放大，得到放大后的第一放大底噪声；
所述第三监听耳机，用于接收来自所述耳机放大器的所述第一放大底噪声。
请参阅图1F，图1F为本申请实施例提供的一种对底噪声降噪进行仿真的演示示意图，其中，第二仿真子系统包括声卡、第四均衡器、耳机放大器、第三监听耳机和处理装置，可对目标设备的底噪声的频域信号Nb(s)进行重放，根据监听耳机的灵敏度调整音量，使得监听耳机播放的底噪的音量与耳机在应用现场时一样大，实现对底噪的仿真。
可选地，在所述根据所述第二仿真数据调整所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器方面，所述处理装置具体用于：
若所述第一放大底噪声不满足第二预设条件，获取所述第四均衡器的第二调整参数；
根据所述第二调整参数将所述第四均衡器的传递函数调整至第八传递函数；
通过所述第四均衡器根据所述第八传递函数对所述底噪声进行降噪，得到降噪后的第二放大底噪声；
若所述第二放大底噪声满足所述第二预设条件，则确定所述第八传递函数为所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数。
其中，如图1F所示，声卡播放Nb(s)的同时播放白噪声信号Nw(s)，Nw(s)经过第四均衡器后与设备底噪信号在耳机放大器处与底噪声的频域信号Nb(s)混合，听音员对混合后的第一混合底噪声进行监听，获取第四均衡器的第二调整参数，根据第二调整参数调整第四均衡器，直到混合噪声听起来舒适为止，此时第四均衡器的传递函数调整至第八传递函数Gbn(s)。
可选地，所述将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪方面，所述耳机具体用于：
将白噪声生成电路产生的白噪声传输至所述底噪声滤波器；
通过所述底噪声滤波器根据所述第八传递函数对所述白噪声进行过滤，得到过滤后的白噪声；
将所述过滤后的白噪声与来自于所述目标设备的第三噪声进行混合，得到混合信号；
通过耳机放大器电路对所述混合信号进行放大，得到放大信号，将所述放大信号通过所述扬声器进行输出。
请参阅图1G，图1G为本申请实施例提供的一种进行底噪声降噪的演示示意图，其中，耳机包括白噪声生成电路、底噪声滤波器、耳机放大器电路和扬声器，耳机与目标设备连接，耳机的底噪信号主要来自于目标设备，在耳机电路中增加白噪声生成电路来生成白噪声，采用底噪声滤波器的第八传递函数Gbn(s)进行滤波，得到过滤后的白噪声，输入到耳机放大器电路中与目标设备的第三噪声叠加，得到舒适的噪声信号，就可以改善底噪的舒适性，此时开启主动降噪后听到的底噪舒适性就会提高。
可以看出，本申请实施例中提供的耳机降噪系统，耳机降噪系统包括第一获取子系统、第二获取子系统、第一仿真子系统、第二仿真子系统、处理装置和耳机；第一获取子系统获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据，第二获取子系统获取消声室场景下耳机的耳机参数；第一仿真子系统根据环境噪声数据和耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；第二仿真子系统根据底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；处理装置根据第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据目标灵敏度传递函数调整耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；以及，根据第二仿真数据调整耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；耳机将调整后的反馈降噪控制器电路应用于耳机的环境噪声降噪；将调整后的底噪声滤波器应用于耳机的底噪声降噪，能够使降噪后的残余环境噪声更加舒适，降噪性能更好，改善底噪舒适性，使得底噪声更加舒适，使得耳机能够更好的应用于环境噪声较为嘈杂，目标设备底噪较大的场景。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种耳机降噪方法的流程示意图，本申请提供的耳机降噪方法包括：
201、获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据，所述目标设备为与耳机连接的设备；获取消声室场景下所述耳机的耳机参数。
其中，目标设备是指使用耳机的设备，例如，可以是飞机驾驶舱，工厂车间，矿山开采现场等的通讯设备。
本申请实施例中，耳机降噪方法适用于飞机驾驶舱，工厂车间，矿山开采现场等的通讯设备，上述环境噪声数据和底噪声数据可以在噪声较大的应用场景进行采集，具体地，可通过包含第一麦克风、声卡、转接线和处理装置的第一获取子系统获取环境噪声数据和底噪声数据；耳机参数可在消声室内进行采集，可通过包含音箱、耳机和所述处理装置的第二获取子系统获取耳机参数。
可选地，所述环境噪声数据包括：
在所述应用场景下，通过第一麦克风采集预设时长的环境噪声之后，通过声卡接收所述第一麦克风发送的所述环境噪声；以及，对来自所述声卡的所述环境噪声进行录音得到的环境噪声信号，根据所述第一麦克风的麦克风灵敏度和所述声卡的量程对所述环境噪声信号进行标定，得到所述环境噪声的时域信号之后，将所述环境噪声的时域信号进行时频转换得到的所述环境噪声的频域信号；其中，所述麦克风灵敏度为所述第一麦克风采集所述环境噪声时所采用的灵敏度。
其中，第一麦克风可以是标准麦克风，预设时长例如可以是10分钟、15分钟等等，本申请实施例不作限制。
可选地，所述底噪声数据包括：
在所述应用场景下，通过转接线采集所述目标设备的底噪声之后，通过所述声卡接收经过所述转接线采集的所述底噪声；以及，通过录音模块对来自所述声卡的所述底噪声进行录音，得到底噪声信号；根据所述声卡的量程对所述底噪声信号进行标定，得到所述底噪声的时域信号之后，将所述底噪声的时域信号进行时频转换得到的所述底噪声的频域信号。
可选地，所述耳机参数包括：
在所述消声室场景下，在所述耳机处于佩戴状态时，通过第一扫频信号激励扬声器之后，检测到的所述扬声器到第二麦克风的第一传递函数，以及检测到的所述扬声器到反馈麦克风的第二传递函数；
通过音箱播放第二扫频信号，检测到的所述音箱到所述反馈麦克风的第三传递函数，以及检测到的所述音箱到所述第二麦克风的第四传递函数；
在开启所述耳机的主动降噪功能之后，检测到的所述音箱到所述第二麦克风的第五传递函数；在摘下所述耳机后，检测到的所述音箱到所述第二麦克风的第六传递函数。
其中，第二麦克风为人工头鼓膜处麦克风。
202、根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；根据所述底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据。
具体实施中，可通过包含声卡、第一均衡器、第二均衡器、第一监听耳机和处理装置的第一仿真子系统环境降噪仿真，得到第一仿真数据；可通过包含声卡、第四均衡器、耳机放大器、第三监听耳机和处理装置的第二仿真子系统对底噪声降噪进行仿真，得到第二仿真数据。
可选地，上述步骤202中，所述根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据，包括：
21、通过声卡对所述环境噪声进行播放；
22、通过第一均衡器根据所述第四传递函数和所述第六传递函数对所述环境噪声的频域信号进行降噪处理仿真，得到第一残余环境噪声；
23、通过第二均衡器根据所述第四传递函数和所述第五传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪处理仿真，得到第二残余环境噪声。
其中，处理装置可通过声卡对环境噪声进行重放，通过第一均衡器和第二均衡器之后，听音员使用第一监听耳机进行监听，可以听到主动降噪后的第二残余环境噪声。
其中，通过所述第一均衡器根据所述第四传递函数和所述第六传递函数对所述环境噪声的频域信号进行降噪处理仿真，得到第一残余环境噪声，具体可包括：根据所述第四传递函数和所述第六传递函数确定耳机外壳隔音的第七传递函数；将第一均衡器的传递函数调整为所述第七传递函数；通过所述第一均衡器根据所述第七传递函数对所述环境噪声的频域信号进行降噪处理，得到第一残余环境噪声。
其中，通过所述第二均衡器根据所述第四传递函数和所述第五传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪处理仿真，得到第二残余环境噪声，具体可包括：根据所述第四传递函数和所述第五传递函数确定所述耳机对所述第二麦克风主动降噪的第一灵敏度传递函数；将第二均衡器的传递函数调整为所述第一灵敏度传递函数；通过所述第二均衡器根据所述第一灵敏度传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪处理，得到第二残余环境噪声。
可选地，上述步骤202中，所述据所述底噪声数据对底噪声降噪进行仿真，得到第二仿真数据，包括：
24、通过声卡对所述底噪声进行播放，同时播放白噪声信号；
25、将所述白噪声信号经过第四均衡器之后，与所述底噪声的频域信号进行混合，得到混合后的第一混合底噪声，对所述第一混合底噪声进行放大，得到放大后的第一放大底噪声。
其中，可对目标设备的底噪声Nb(s)进行重放，根据监听耳机的灵敏度调整音量，使得监听耳机播放的底噪的音量与耳机在应用现场时一样大，实现对底噪的仿真。
203、根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据所述目标灵敏度传递函数调整所述耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路。
其中，通过对环境噪声进行降噪仿真，模拟了耳机经过耳机被动降噪和主动降噪的降噪效果，本方案可调整灵敏度传递函数，得到满足降噪需求的目标灵敏度传递函数，进而，根据目标灵敏度传递函数调整所述耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路，使得调整后的反馈降噪控制器电路的环境噪声降噪效果得到提升。
可选地，上述步骤203中，所述根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数，包括：
31、若所述第二残余环境噪声不满足第一预设条件，将第三均衡器与所述第二均衡器并联，获取所述第三均衡器的第一调整参数；
32、根据所述第一调整参数将所述第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数；
33、通过所述第三均衡器根据所述第二灵敏度传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪，得到第三残余环境噪声，若所述第三残余环境噪声满足所述第一预设条件，确定所述第二灵敏度传递函数为所述目标灵敏度传递函数。
其中，第一调整参数为工作人员根据监听耳机听到声卡重新播放的所述环境噪声后设置的调整参数。
其中，上述第一预设条件是指，满足人耳舒适度，具体实施中，听音员佩戴第一监听耳机收听经过第三均衡器的第二残余环境噪声，若感觉到不舒适，则调整第三均衡器，具体地，可获取用户设置的第一调整参数，根据第一调整参数将第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数。
其中，获取所述第三均衡器的第一调整参数；根据所述第一调整参数将所述第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数，具体可包括：将所述第三均衡器的传递函数调整为所述第一灵敏度传递函数；获取所述第三均衡器的第一调整参数；根据所述第一调整参数将所述第三均衡器的传递函数从所述第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数。
具体地，先将第三均衡器的传递函数调整为所述第一灵敏度传递函数Ssim(s)，听音人员进行监听同时对第三均衡器进行调整，根据第一调整参数将第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数St(s)，对降噪频段中的一些频段进行衰减，降低这些频段的降噪量，直到残余环境噪声比较舒适为止，第一灵敏度传递函数Ssim(s)进行降噪可保持稳定的最大降噪量，通过降低这些频段的降噪量，可避免采用增加降噪量的方式造成反馈降噪系统不稳定。
可选地，上述步骤203中，所述根据所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路，包括：
34、获取开启主动降噪前外部噪声进入所述耳机前腔后，第二麦克风采集到的第一噪声，所述反馈麦克风采集到的第二噪声；
35、获取开启主动降噪后，第二麦克风采集到的第四残余环境噪声；
36、根据所述第一噪声、所述第二噪声、所述第四残余环境噪声和所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路。
其中，可根据如下公式计算出第二麦克风处的降噪系统灵敏度传递函数S(s)为：
Figure BDA0002868464880000131
其中，Gcfb(s)为反馈降噪控制器电路的传递函数，D(s)为开启主动降噪前外部噪声进入所述耳机前腔后，第二麦克风采集到的第一噪声，E(s)为开启主动降噪后第二麦克风采集到的第四残余环境噪声，Gs(s)为扬声器到第二麦克风处的第一传递函数，Dfb(s)为反馈麦克风检测的耳机牵强的第三噪声，Gsec(s)为耳机参数中的扬声器到反馈麦克风之间的第二传递函数。
若想使人耳听到的降噪后的残余环境噪声比较舒适，可将第二灵敏度传递函数St(s)代入到式(3)中，取代第二麦克风处的降噪系统灵敏度传递函数S(s)，可得调整后的反馈降噪控制器电路的传递函数Gcfbt(s)为：
Figure BDA0002868464880000141
通过搭建电路使反馈降噪控制器电路的传递函数为Gcfbt(s)，就可以设计出所需的反馈降噪控制器电路。
可见，通过公式(7)利用稳定状态下第二麦克风处残余噪声最舒适的目标灵敏度传递函数St(s)设计出第二麦克风处稳定状态下残余噪声最舒适的控制器传递函数。既考虑人耳的实际听感，又考虑了第二麦克风处与反馈麦克风处残余噪声的差异，使得反馈降噪控制器的设计效果与实际听感更加符合。
204、根据所述第二仿真数据调整所述耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器。
本申请实施例中，通过对底噪声进行降噪仿真，模拟了底噪声降噪的过程，本方案可通过调整耳机的底噪声滤波器的反馈函数的方式，得到满足底噪声降噪需求的底噪声滤波器，具体实施中，底噪声滤波器不直接对底噪声进行滤波，而是将用于混合底噪声的白噪声信号进行滤波处理，使得到的处理后的白噪声信号更加合适，从而将处理后的白噪声信号用于隐蔽底噪声。
可选地，上述步骤204中，所述根据所述第二仿真数据调整所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器，包括：
41、若所述第一放大底噪声不满足第二预设条件，获取所述第四均衡器的第二调整参数；
42、根据所述第二调整参数将所述第四均衡器的传递函数调整至第八传递函数；
43、通过所述第四均衡器根据所述第八传递函数对所述底噪声进行降噪，得到降噪后的第二放大底噪声；
44、若所述第二放大底噪声满足所述第二预设条件，则确定所述第八传递函数为所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数。
其中，上述第二预设条件是指，满足人耳舒适度，具体实施中，听音员佩戴第三监听耳机，收听经过第四均衡器处理后的第二放大底噪声，若第二放大底噪声满足所述第二预设条件，表明符合人耳舒适度，则可确定所述第八传递函数为所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数。
205、将所述调整后的反馈降噪控制器电路应用于所述耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪。
其中，将调整后的反馈降噪控制器电路应用于耳机的环境噪声降噪，可能够使降噪后的残余环境噪声更加舒适，降噪性能更好，使得耳机能够更好的应用于环境噪声较为嘈杂的场景，将调整后的底噪声滤波器应用于耳机的底噪声降噪，能够针对目标设备底噪较大的场景，改善底噪舒适性，使得底噪声更加舒适。
可选地，上述步骤205中，所述将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪，包括：
51、将白噪声生成电路产生的白噪声传输至所述底噪声滤波器；
52、通过所述底噪声滤波器根据所述第八传递函数对所述白噪声进行过滤，得到过滤后的白噪声；
53、将所述过滤后的白噪声与来自于所述目标设备的第三噪声进行混合，得到混合信号；
54、通过耳机放大器电路对所述混合信号进行放大，得到放大信号，将所述放大信号通过所述扬声器进行输出。
其中，耳机的底噪信号主要来自于目标设备，在耳机电路中增加白噪声生成电路来生成白噪声，采用底噪声滤波器的第八传递函数进行滤波，得到过滤后的白噪声，输入到耳机放大器电路中与目标设备的第三噪声叠加，得到舒适的噪声信号，就可以改善底噪的舒适性，此时开启主动降噪后听到的底噪舒适性就会提高。
可以看出，本申请实施例中的应耳机降噪方法，获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据；获取消声室场景下耳机的耳机参数；根据环境噪声数据和耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；根据底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；根据第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据目标灵敏度传递函数调整耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；根据第二仿真数据调整耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；将调整后的反馈降噪控制器电路应用于耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于耳机的底噪声降噪，能够使降噪后的残余环境噪声更加舒适，降噪性能更好，改善底噪舒适性，使得底噪声更加舒适，使得耳机能够更好的应用于环境噪声较为嘈杂，目标设备底噪较大的场景。
其中，上述步骤201-步骤205的具体描述可以参照图1A所描述的耳机降噪系统的相应描述，在此不再赘述。
与上述一致地，请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种耳机降噪系统的结构示意图，该耳机降噪系统包括：处理器310、通信接口330和存储器320；以及一个或多个程序321，所述一个或多个程序321被存储在所述存储器320中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序321包括用于执行以下步骤的指令：
获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据，所述目标设备为与耳机连接的设备；获取消声室场景下所述耳机的耳机参数；
根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；根据所述底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；
根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据所述目标灵敏度传递函数调整所述耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；
根据所述第二仿真数据调整所述耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；
将所述调整后的反馈降噪控制器电路应用于所述耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪。
在一个可能的示例中，所述环境噪声数据包括：
在所述应用场景下，通过第一麦克风采集预设时长的环境噪声之后，通过声卡接收所述第一麦克风发送的所述环境噪声；以及，对来自所述声卡的所述环境噪声进行录音得到的环境噪声信号，根据所述第一麦克风的麦克风灵敏度和所述声卡的量程对所述环境噪声信号进行标定，得到所述环境噪声的时域信号之后，将所述环境噪声的时域信号进行时频转换得到的所述环境噪声的频域信号；其中，所述麦克风灵敏度为所述第一麦克风采集所述环境噪声时所采用的灵敏度；
所述底噪声数据包括：
在所述应用场景下，通过转接线采集所述目标设备的底噪声之后，通过所述声卡接收经过所述转接线采集的所述底噪声；以及，通过录音模块对来自所述声卡的所述底噪声进行录音，得到底噪声信号；根据所述声卡的量程对所述底噪声信号进行标定，得到所述底噪声的时域信号之后，将所述底噪声的时域信号进行时频转换得到的所述底噪声的频域信号。
在一个可能的示例中，所述耳机参数包括：
在所述消声室场景下，在所述耳机处于佩戴状态时，通过第一扫频信号激励扬声器之后，检测到的所述扬声器到第二麦克风的第一传递函数，以及检测到的所述扬声器到反馈麦克风的第二传递函数；
通过音箱播放第二扫频信号，检测到的所述音箱到所述反馈麦克风的第三传递函数，以及检测到的所述音箱到所述第二麦克风的第四传递函数；
在开启所述耳机的主动降噪功能之后，检测到的所述音箱到所述第二麦克风的第五传递函数；在摘下所述耳机后，检测到的所述音箱到所述第二麦克风的第六传递函数。
在一个可能的示例中，在所述根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据方面，所述程序321包括用于执行以下步骤的指令：
通过声卡对所述环境噪声进行播放；
通过第一均衡器根据所述第四传递函数和所述第六传递函数对所述环境噪声的频域信号进行降噪处理仿真，得到第一残余环境噪声；
通过第二均衡器根据所述第四传递函数和所述第五传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪处理仿真，得到第二残余环境噪声。
在一个可能的示例中，在所述根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数方面，所述程序321包括用于执行以下步骤的指令：
若所述第二残余环境噪声不满足第一预设条件，将第三均衡器与所述第二均衡器并联，获取所述第三均衡器的第一调整参数；
根据所述第一调整参数将所述第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数；
通过所述第三均衡器根据所述第二灵敏度传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪，得到第三残余环境噪声，若所述第三残余环境噪声满足所述第一预设条件，确定所述第二灵敏度传递函数为所述目标灵敏度传递函数。
在一个可能的示例中，在所述根据所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路方面，所述程序321包括用于执行以下步骤的指令：
获取开启主动降噪前外部噪声进入所述耳机前腔后，第二麦克风采集到的第一噪声，所述反馈麦克风采集到的第二噪声；
获取开启主动降噪后，第二麦克风采集到的第四残余环境噪声；
根据所述第一噪声、所述第二噪声、所述第四残余环境噪声和所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路。
在一个可能的示例中，在所述据所述底噪声数据对底噪声降噪进行仿真，得到第二仿真数据方面，所述程序321包括用于执行以下步骤的指令：
通过所述声卡对所述底噪声进行播放，同时播放白噪声信号；
将所述白噪声信号经过第四均衡器之后，与所述底噪声的频域信号进行混合，得到混合后的第一混合底噪声，对所述第一混合底噪声进行放大，得到放大后的第一放大底噪声；
所述根据所述第二仿真数据调整所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器，包括：
若所述第一放大底噪声不满足第二预设条件，获取所述第四均衡器的第二调整参数；
根据所述第二调整参数将所述第四均衡器的传递函数调整至第八传递函数；
通过所述第四均衡器根据所述第八传递函数对所述底噪声进行降噪，得到降噪后的第二放大底噪声；
若所述第二放大底噪声满足所述第二预设条件，则确定所述第八传递函数为所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数。
在一个可能的示例中，在所述将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪方面，所述程序321包括用于执行以下步骤的指令：
将白噪声生成电路产生的白噪声传输至所述底噪声滤波器；
通过所述底噪声滤波器根据所述第八传递函数对所述白噪声进行过滤，得到过滤后的白噪声；
将所述过滤后的白噪声与来自于所述目标设备的第三噪声进行混合，得到混合信号；
通过耳机放大器电路对所述混合信号进行放大，得到放大信号，将所述放大信号通过所述扬声器进行输出。
其中，处理器310用于对电子设备的动作进行控制管理；通信接口330用于支持电子设备与其他设备的通信；存储器320用于存储终端的程序代码和数据。
其中，处理器310例如可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。
需要说明的是，本申请实施例中的具体实施步骤和其他实施步骤，可参见图2所示的方法实施例的步骤，为避免重复，这里不再详细描述。
可以理解的是，本实施例的耳机降噪系统的各程序模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤，上述计算机包括耳机降噪系统。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，上述计算机包括耳机降噪系统。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (19)

1.一种耳机降噪方法，其特征在于，应用于耳机降噪系统，所述方法包括：
获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据，所述目标设备为与耳机连接的设备；获取消声室场景下所述耳机的耳机参数；
根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；根据所述底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；
根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据所述目标灵敏度传递函数调整所述耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；
根据所述第二仿真数据调整所述耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；
将所述调整后的反馈降噪控制器电路应用于所述耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境噪声数据包括：
在所述应用场景下，通过第一麦克风采集预设时长的环境噪声之后，通过声卡接收所述第一麦克风发送的所述环境噪声；以及，对来自所述声卡的所述环境噪声进行录音得到的环境噪声信号，根据所述第一麦克风的麦克风灵敏度和所述声卡的量程对所述环境噪声信号进行标定，得到所述环境噪声的时域信号之后，将所述环境噪声的时域信号进行时频转换得到的所述环境噪声的频域信号；其中，所述麦克风灵敏度为所述第一麦克风采集所述环境噪声时所采用的灵敏度；
所述底噪声数据包括：
在所述应用场景下，通过转接线采集所述目标设备的底噪声之后，通过所述声卡接收经过所述转接线采集的所述底噪声；以及，通过录音模块对来自所述声卡的所述底噪声进行录音，得到底噪声信号；根据所述声卡的量程对所述底噪声信号进行标定，得到所述底噪声的时域信号之后，将所述底噪声的时域信号进行时频转换得到的所述底噪声的频域信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述耳机参数包括：
在所述消声室场景下，在所述耳机处于佩戴状态时，通过第一扫频信号激励扬声器之后，检测到的所述扬声器到第二麦克风的第一传递函数，以及检测到的所述扬声器到反馈麦克风的第二传递函数；
通过音箱播放第二扫频信号，检测到的所述音箱到所述反馈麦克风的第三传递函数，以及检测到的所述音箱到所述第二麦克风的第四传递函数；
在开启所述耳机的主动降噪功能之后，检测到的所述音箱到所述第二麦克风的第五传递函数；在摘下所述耳机后，检测到的所述音箱到所述第二麦克风的第六传递函数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据，包括：
通过声卡对所述环境噪声进行播放；
通过第一均衡器根据所述第四传递函数和所述第六传递函数对所述环境噪声的频域信号进行降噪处理仿真，得到第一残余环境噪声；
通过第二均衡器根据所述第四传递函数和所述第五传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪处理仿真，得到第二残余环境噪声。
5.根据权利要求4所述的方法，所述根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数，包括：
若所述第二残余环境噪声不满足第一预设条件，将第三均衡器与所述第二均衡器并联，获取所述第三均衡器的第一调整参数；
根据所述第一调整参数将所述第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数；
通过所述第三均衡器根据所述第二灵敏度传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪，得到第三残余环境噪声，若所述第三残余环境噪声满足所述第一预设条件，确定所述第二灵敏度传递函数为所述目标灵敏度传递函数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路，包括：
获取开启主动降噪前外部噪声进入所述耳机前腔后，第二麦克风采集到的第一噪声，所述反馈麦克风采集到的第二噪声；
获取开启主动降噪后，第二麦克风采集到的第四残余环境噪声；
根据所述第一噪声、所述第二噪声、所述第四残余环境噪声和所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述据所述底噪声数据对底噪声降噪进行仿真，得到第二仿真数据，包括：
通过所述声卡对所述底噪声进行播放，同时播放白噪声信号；
将所述白噪声信号经过第四均衡器之后，与所述底噪声的频域信号进行混合，得到混合后的第一混合底噪声，对所述第一混合底噪声进行放大，得到放大后的第一放大底噪声；
所述根据所述第二仿真数据调整所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器，包括：
若所述第一放大底噪声不满足第二预设条件，获取所述第四均衡器的第二调整参数；
根据所述第二调整参数将所述第四均衡器的传递函数调整至第八传递函数；
通过所述第四均衡器根据所述第八传递函数对所述底噪声进行降噪，得到降噪后的第二放大底噪声；
若所述第二放大底噪声满足所述第二预设条件，则确定所述第八传递函数为所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪，包括：
将白噪声生成电路产生的白噪声传输至所述底噪声滤波器；
通过所述底噪声滤波器根据所述第八传递函数对所述白噪声进行过滤，得到过滤后的白噪声；
将所述过滤后的白噪声与来自于所述目标设备的第三噪声进行混合，得到混合信号；
通过耳机放大器电路对所述混合信号进行放大，得到放大信号，将所述放大信号通过所述扬声器进行输出。
9.一种耳机降噪系统，其特征在于，所述系统包括：
第一获取子系统，用于获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据，所述目标设备为与耳机连接的设备；
第二获取子系统，用于获取消声室场景下所述耳机的耳机参数；
第一仿真子系统，用于根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据；
第二仿真子系统，用于根据所述底噪声数据进行底噪声降噪仿真，得到第二仿真数据；
处理装置，用于根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数；根据所述目标灵敏度传递函数调整所述耳机的反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路；以及，根据所述第二仿真数据调整所述耳机的底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器；
耳机，用于将所述调整后的反馈降噪控制器电路应用于所述耳机的环境噪声降噪；将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一获取子系统包括第一麦克风、声卡、转接线和所述处理装置，所述声卡与所述处理装置连接，所述处理装置包括录音模块，所述声卡还与所述第一麦克风连接，所述声卡通过所述转接线与所述目标设备连接；在所述获取应用场景下的环境噪声数据和目标设备的底噪声数据方面，
所述第一麦克风，用于在所述应用场景下，通过第一麦克风采集预设时长的环境噪声，通过连接所述目标设备的转接线采集所述底噪声；
所述声卡，用于接收所述第一麦克风发送的环境噪声；以及接收经过转接线采集的所述底噪声；
所述录音模块，用于对来自所述声卡的所述环境噪声进行录音，得到环境噪声信号，以及对来自所述声卡的所述底噪声进行录音，得到底噪声信号；
所述处理装置，用于根据所述第一麦克风的麦克风灵敏度和所述声卡的量程对所述环境噪声信号和所述底噪声信号进行标定，得到所述环境噪声的时域信号和所述底噪声的时域信号，所述麦克风灵敏度为所述第一麦克风采集所述环境噪声时所采用的灵敏度；
所述处理装置，还用于将所述环境噪声的时域信号和所述底噪声的时域信号转换为所述环境噪声的频域信号和所述底噪声的频域信号。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第二获取子系统包括音箱、耳机和所述处理装置，在所述获取消声室场景下所述耳机的耳机参数方面，
在所述消声室场景下，在所述耳机处于佩戴状态时，通过第一扫频信号激励所述耳机的扬声器；
所述耳机，用于检测所述扬声器到第二麦克风的第一传递函数，以及检测所述扬声器到反馈麦克风的第二传递函数；
所述音箱，用于播放第二扫频信号；
所述耳机，还用于检测所述音箱到所述反馈麦克风的第三传递函数，以及检测所述音箱到所述第二麦克风的第四传递函数；
所述耳机，还用于开启主动降噪功能，检测所述音箱到所述第二麦克风的第五传递函数；在摘下所述耳机后，检测所述音箱到所述第二麦克风的第六传递函数；
所述处理装置，用于将所述第一传递函数、所述第二传递函数、所述第三传递函数、所述第四传递函数、所述第五传递函数和所述第六传递函数作为所述耳机参数进行保存。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一仿真子系统包括声卡、第一均衡器、第二均衡器、第一监听耳机和所述处理装置，在所述根据所述环境噪声数据和所述耳机参数进行环境降噪仿真，得到第一仿真数据方面，
所述声卡，用于对所述环境噪声进行播放；
所述处理装置，用于通过所述第一均衡器根据所述第四传递函数和所述第六传递函数对所述环境噪声的频域信号进行降噪处理仿真，得到第一残余环境噪声；
所述处理装置，还用于通过所述第二均衡器根据所述第四传递函数和所述第五传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪处理仿真，得到第二残余环境噪声；
所述第一监听耳机，用于接收所述第二均衡器输出的所述第二残余环境噪声。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，在所述根据所述第一仿真数据确定对环境噪声进行降噪的目标灵敏度传递函数方面，所述处理装置具体用于：
若所述第二残余环境噪声不满足第一预设条件，将第三均衡器与所述第二均衡器并联，获取所述第三均衡器的第一调整参数；
根据所述第一调整参数将所述第三均衡器的传递函数从第一灵敏度传递函数调整至第二灵敏度传递函数；
通过所述第三均衡器根据所述第二灵敏度传递函数对所述第一残余环境噪声进行降噪，得到第三残余环境噪声，若所述第三残余环境噪声满足所述第一预设条件，确定所述第二灵敏度传递函数为所述目标灵敏度传递函数。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，在所述根据所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路方面，所述处理装置具体用于：
获取开启主动降噪前外部噪声进入所述耳机前腔后，第二麦克风采集到的第一噪声，所述反馈麦克风采集到的第二噪声；
获取开启主动降噪后，第二麦克风采集到的第四残余环境噪声；
根据所述第一噪声、所述第二噪声、所述第四残余环境噪声和所述目标灵敏度传递函数调整反馈降噪控制器电路的反馈函数，得到调整后的反馈降噪控制器电路。
15.根据权利要求9-14任一项所述的系统，其特征在于，所述第二仿真子系统包括声卡、第四均衡器、耳机放大器、第三监听耳机和处理装置，在所述根据所述底噪声数据对底噪声降噪进行仿真方面，
所述声卡，用于对所述底噪声进行播放，同时播放白噪声信号；
所述第四均衡器，用于对所述白噪声信号进行处理，得到处理后的白噪声；
所述耳机放大器，用于将处理后的白噪声信号与所述底噪声的频域信号混合后的第一混合底噪声进行放大，得到放大后的第一放大底噪声；
所述第三监听耳机，用于接收来自所述耳机放大器的所述第一放大底噪声。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，在所述根据所述第二仿真数据调整所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数，得到调整后的底噪声滤波器方面，所述处理装置具体用于：
若所述第一放大底噪声不满足第二预设条件，获取所述第四均衡器的第二调整参数；
根据所述第二调整参数将所述第四均衡器的传递函数调整至第八传递函数；
通过所述第四均衡器根据所述第八传递函数对所述底噪声进行降噪，得到降噪后的第二放大底噪声；
若所述第二放大底噪声满足所述第二预设条件，则确定所述第八传递函数为所述耳机中底噪声滤波器的反馈函数。
17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述将所述调整后的底噪声滤波器应用于所述耳机的底噪声降噪方面，所述耳机具体用于：
将白噪声生成电路产生的白噪声传输至所述底噪声滤波器；
通过所述底噪声滤波器根据所述第八传递函数对所述白噪声进行过滤，得到过滤后的白噪声；
将所述过滤后的白噪声与来自于所述目标设备的第三噪声进行混合，得到混合信号；
通过耳机放大器电路对所述混合信号进行放大，得到放大信号，将所述放大信号通过所述扬声器进行输出。
18.一种耳机降噪系统，其特征在于，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器用于存储一个或多个程序，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-8任一项所述的方法中的步骤的指令。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-8任一项所述的方法。
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