CN113763917A - 滤波器处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种滤波器处理方法及装置，该方法包括：在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路。根据多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路。根据目标次级通路和多个模拟次级通路，确定多个偏差参数。根据目标次级通路确定待检测反馈滤波器，若确定待检测反馈滤波器和偏差参数满足第一条件，则将待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器。通过在多种预设条件下进行次级通路建模，之后可以根据多个模拟次级通路确定目标次级通路以及偏差参数，确定目标反馈滤波器，以在保证降噪耳机的降噪性能的前提下，有效保证降噪耳机的反馈系统的稳定性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及主动降噪技术，尤其涉及一种滤波器处理方法及装置。
背景技术
降噪耳机是利用麦克风获取噪声信号，并产生幅度相同且相位相反的信号，以达到减弱耳内噪声目的。
目前将在耳机在生产环节存在耳机器件一致性较差的问题，以及在使用环节存在用户佩戴方式差别较大的问题，这两个问题都会引起降噪耳机的次级通路发生变化，进而降噪耳机的反馈通路的不稳定性。现有技术中针对这种不稳定的问题，通常是在降噪耳机中设置有检测系统稳定的模块，当检测到不稳定的时候，可以对反馈增益进行调整。
然而，对降噪耳机的反馈增益进行调整以增强系统的稳定性，会导致降噪的效果受到影响。
发明内容
本申请实施例提供一种滤波器处理方法及装置，以克服调整系统的稳定性会导致降噪的效果受到影响的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种滤波器处理方法，包括：
在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路；
根据所述多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路；
根据所述目标次级通路和所述多个模拟次级通路，确定多个偏差参数；
根据所述目标次级通路确定待检测反馈滤波器，若确定所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数满足第一条件，则将所述待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，其中，所述第一条件为所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。
在一种可能的设计中，所述预设状态包括如下中的至少一种：耳机器件状态、耳机佩戴状态、耳道状态；
所述根据所述目标次级通路和所述多个模拟次级通路，确定多个偏差参数，包括：
根据所述多个耳机器件状态各自对应的第一模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第一模拟次级通路各自对应的第一指示参数，其中，所述第一指示参数用于指示所述耳机器件状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述多个耳机佩戴状态各自对应的第二模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第二模拟次级通路各自对应的第二指示参数，其中，所述第二指示参数用于指示所述耳机佩戴状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述多个耳道状态各自对应的第三模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第三模拟次级通路各自对应的第三指示参数，其中，所述第三指示参数用于指示所述耳道状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述目标次级通路、各所述第一指示参数、各所述第二指示参数、各所述第三指示参数，确定所述多个偏差参数。
在一种可能的设计中，所述目标次级通路、各所述第一指示参数、各所述第二指示参数、各所述第三指示参数以及所述偏差参数满足如下公式一：
其中，ΔHs(z)为所述偏差参数，Hsgolden(z)为所述目标次级通路，ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，ΔCak为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数；
所述I为所述第一模拟次级通路的数量、所述J为所述第二模拟次级通达的数量、所述K为所述第三模拟次级通路的数量。
在一种可能的设计中，所述第一模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第一指示参数满足如下公式二：
其中，所述ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，所述Hsi(z)为第i个第一模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
在一种可能的设计中，所述第二模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第二指示参数满足如下公式三：
其中，所述ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，所述Hsj(z)为第j个第二模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
在一种可能的设计中，所述第三模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第三指示参数满足如下公式四：
其中，所述ΔCak(z)为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数，所述Hsk(z)为第k个第三模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
在一种可能的设计中，所述目标次级通路包括多个频率各自对应的第一参数值，所述根据所述目标次级通路确定待检测反馈滤波器，包括：
确定目标次级通路中各所述第一参数值的倒数，得到所述多个频率各自对应的第二参数值；
根据所述各个频率各自对应的第二参数值，确定所述待检测反馈滤波器。
在一种可能的设计中，若确定所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数不满足所述第一条件，所述方法还包括：
确定更新后的待检测反馈滤波器；
若所述更新后的待检测反馈滤波器和所述偏差参数满足所述第一条件，则将所述更新后的待检测反馈滤波器确定为所述目标反馈滤波器；或者，
若所述更新后的待检测反馈滤波器和所述偏差参数仍然不满足所述第一条件，则重复执行所述确定更新后的待检测反馈滤波器的操作，直至得到和所述偏差参数满足第一条件的待检测反馈滤波器。
在一种可能的设计中，任一个所述模拟次级通路包括多个频率各自对应的第三参数值；
所述根据所述多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路，包括：
根据各所述模拟次级通路的多个频率各自对应的第三参数值，将各所述模拟次级通路中相同频率所对应的第三参数值进行平均处理，得到所述多个频率各自对应的第一参数值；
根据所述多个频率各自对应的第一参数值，确定所述目标次级通路。
第二方面，本申请实施例提供一种滤波器处理装置，包括：
第一处理模块，用于在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路；
第二处理模块，用于根据所述多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路；
确定模块，用于根据所述目标次级通路和所述多个模拟次级通路，确定多个偏差参数；
所述确定模块，还用于根据所述目标次级通路确定待检测反馈滤波器，若确定所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数满足第一条件，则将所述待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，其中，所述第一条件为所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。
在一种可能的设计中，所述预设状态包括如下中的至少一种：耳机器件状态、耳机佩戴状态、耳道状态；
所述确定模块具体用于：
根据所述多个耳机器件状态各自对应的第一模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第一模拟次级通路各自对应的第一指示参数，其中，所述第一指示参数用于指示所述耳机器件状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述多个耳机佩戴状态各自对应的第二模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第二模拟次级通路各自对应的第二指示参数，其中，所述第二指示参数用于指示所述耳机佩戴状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述多个耳道状态各自对应的第三模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第三模拟次级通路各自对应的第三指示参数，其中，所述第三指示参数用于指示所述耳道状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述目标次级通路、各所述第一指示参数、各所述第二指示参数、各所述第三指示参数，确定所述多个偏差参数。
在一种可能的设计中，所述目标次级通路、各所述第一指示参数、各所述第二指示参数、各所述第三指示参数以及所述偏差参数满足如下公式一：
其中，ΔHs(z)为所述偏差参数，Hsgolden(z)为所述目标次级通路，ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，ΔCak为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数；
所述I为所述第一模拟次级通路的数量、所述J为所述第二模拟次级通达的数量、所述K为所述第三模拟次级通路的数量。
在一种可能的设计中，所述第一模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第一指示参数满足如下公式二：
其中，所述ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，所述Hsi(z)为第i个第一模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
在一种可能的设计中，所述第二模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第二指示参数满足如下公式三：
其中，所述ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，所述Hsj(z)为第j个第二模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
在一种可能的设计中，所述第三模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第三指示参数满足如下公式四：
其中，所述ΔCak(z)为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数，所述Hsk(z)为第k个第三模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
在一种可能的设计中，所述确定模块具体用于：
确定目标次级通路中各所述第一参数值的倒数，得到所述多个频率各自对应的第二参数值；
根据所述各个频率各自对应的第二参数值，确定所述待检测反馈滤波器。
在一种可能的设计中，若确定所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数不满足所述第一条件，所述确定模块还用于：
确定更新后的待检测反馈滤波器；
若所述更新后的待检测反馈滤波器和所述偏差参数满足所述第一条件，则将所述更新后的待检测反馈滤波器确定为所述目标反馈滤波器；或者，
若所述更新后的待检测反馈滤波器和所述偏差参数仍然不满足所述第一条件，则重复执行所述确定更新后的待检测反馈滤波器的操作，直至得到和所述偏差参数满足第一条件的待检测反馈滤波器。
在一种可能的设计中，任一个所述模拟次级通路包括多个频率各自对应的第三参数值；
所述第二处理模块具体用于：
根据各所述模拟次级通路的多个频率各自对应的第三参数值，将各所述模拟次级通路中相同频率所对应的第三参数值进行平均处理，得到所述多个频率各自对应的第一参数值；
根据所述多个频率各自对应的第一参数值，确定所述目标次级通路。
第三方面，本申请实施例提供一种滤波器处理设备，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行所述存储器存储的所述程序，当所述程序被执行时，所述处理器用于执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计中任一所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计中任一所述的方法。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计中任一所述的方法。
本申请实施例提供一种滤波器处理方法及装置，该方法包括：在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路。根据多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路。根据目标次级通路和多个模拟次级通路，确定多个偏差参数。根据目标次级通路确定待检测反馈滤波器，若确定待检测反馈滤波器和偏差参数满足第一条件，则将待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，其中，第一条件为待检测反馈滤波器和偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。通过在进行降噪耳机的设计的时候，在多种预设条件下进行次级通路的建模，之后可以根据多个模拟次级通路确定目标次级通路以及偏差参数，以及根据目标次级通路确定待检测反馈滤波器，然后在确定待检测反馈滤波器和偏差参数满足用于指示反馈系统稳定的第一条件的时候，可以将该待检测反馈滤波器确定为降噪耳机所使用的目标反馈滤波器，进而可以在进行降噪耳机的设计阶段，就确定了可以满足各种情况下的反馈系统稳定的滤波器，从而可以有效保证在降噪耳机的设计阶段就对反馈系统的稳定性进行了结果，以在保证降噪耳机的降噪性能的前提下，有效保证降噪耳机的反馈系统的稳定性。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A为本申请实施例提供的主动降噪技术的声波相消示意图；
图1B为本申请实施例提供的反馈回路示意图；
图2为本申请实施例提供的滤波器处理方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的滤波器处理方法的流程图二；
图4为本申请实施例提供的耳机器件状态对应的次级通路建模的实现示意图；
图5为本申请实施例提供的耳机佩戴状态对应的次级通路建模的实现示意图；
图6为本申请实施例提供的耳道状态对应的次级通路建模的实现示意图；
图7为本申请实施例提供的幅度响应曲线的实现示意图；
图8为本申请实施例提供的相位响应曲线的实现示意图；
图9为本申请实施例提供的确定目标次级通路的实现示意图；
图10为本申请实施例提供的确定偏差参数的最大值的实现示意图一；
图11为本申请实施例提供的确定偏差参数的最大值的实现示意图二；
图12为本申请实施例提供的反馈系统稳定性实时检测的示意图；
图13为本申请实施例提供的滤波器处理装置的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的滤波器处理设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
为了更好的理解本申请的技术方案，下面对本申请所涉及的相关技术进行进一步的详细介绍。
随着社会的发展，噪音问题越来越引起人们的重视，过大的噪音会让人们的生活受到干扰甚至损害健康，如何有效地阻隔噪音成为一个需要迫切解决的问题，目前，使用降噪系统可以在一定程度上实现对噪音的阻隔。
降噪系统按照其所采用的降噪方法的不同，主要分为两种，即被动降噪和主动降噪(Active Noise Control，ANC)。
其中，被动降噪主要通过隔音材料来阻挡外界噪声。但是由于噪声没有经过降噪电路芯片处理，一般只能阻隔高频噪声，对低频噪声降噪效果不明显。
主动降噪则通过降噪系统产生与外界噪声相等的反相声波，将噪声中和，从而实现降噪的效果。具体的，主动降噪技术，也可以称为有源消声技术，其原理是：所有听到的声音都是声波，都由一定的频谱构成。如果可以找到一个声波，其频谱与所要消除的噪声幅值相等，相位刚好相反(相差180°)，两者叠加就可以将噪声完全抵消掉。
基于上述介绍可以理解的是，实际上主动降噪技术的理论基础是声波相消理论，也就是说当两列声波同时在同一媒质中传播并在某处相遇时，任意点上的振动将是二者引起振动的叠加，该现象被称为声波干涉。
若两列声波具有相同频率及固定相位差，当其传播到同一位置时，若出现同相振动则会产生相长干涉，若出现反相振动则会出现相消干涉。基于声波相消干涉原理来实现噪声能量的抵消，这即为主动噪声控制的物理基础。
在实际应用中，可通过自适应数字处理器与电声器件相搭配的方式来辅助生成反相抵消声波，进而实现初级噪声的有效抑制。
例如可以结合图1A理解主动降噪技术中噪声的消除，图1A为本申请实施例提供的主动降噪技术的声波相消示意图。
如图1A所示，在图1A中示意出了初级噪声，其中初级噪声是原始噪声信号，以及在图1中还示意出了次级噪声，次级噪声是扬声器生成的噪声信号，用来抵消原始噪声信号，参见图1A，在初级噪声和次级噪声抵消之后，剩余的就是残余噪声。
可以理解的是，在实现完全降噪的时候，残余噪声应该为0，但是在实际实现过程中，受制于设备以及技术的限制，噪声往往无法被完全消除，因此可能存在一定程度的残余噪声，残余噪声越小，也就表示降噪的效果越好。
基于上述介绍的主动降噪的相关概念以及主动降噪的原理，可以确定的是，降噪耳机是利用麦克风获取噪声信号并产生幅度相同且相位相反的信号以达到减弱耳内噪声的目的。其中，降噪耳机分为单前馈、单反馈和混合降噪三种方式。单前馈和单反馈的主要降噪频段不同，为使降噪效果最优，一般会结合使用，即混合降噪。
具体的，单前馈降噪、单反馈降噪、混合降噪的主要区别在于麦克风位置不同。在混合式主动降噪中，同时包括了参考麦克风(Ref mic)和误差麦克风(Error mic)，同时应用了上述介绍的前馈主动降噪和反馈主动降噪。
在目前的主动降噪ANC系统中，可以使用数字系统实现反馈控制。常用的反馈通路由次级通路和反馈滤波器组成。一种新颖的反馈控制系统称为内模型(Internal modelcontrol,IMC)控制系统。相比传统的反馈通路，IMC结构在系统中额外增加一条模拟次级通路，因此需对次级通路进行建模，在实验室设计阶段设计次级通路滤波器。
此处对次级通路进行简单介绍，次级通路是指耳机的喇叭-人耳-误差麦克风的声学传递方程，在降噪耳机中，实际上指的就是扬声器到误差麦克风的声学传递方程。
目前，降噪耳机在生产环节存在耳机器件一致性较差的问题，也就是说不同的降噪耳机中耳机器件可能存在一定的差别。以及降噪耳机在使用环节消费者存在佩戴方式差别较大的问题，也就是说不同的用户可能会采用不同的方式进行降噪耳机的佩戴。这两个问题都会引起次级通路发生变化，进而造成反馈通路的不稳定性且鲁棒性差，导致耳机降噪性能变差，甚至产生啸叫。
在目前相关的现有技术中，解决反馈通路鲁棒性差的常用方法通常只是在产品端进行。具体来说，就是在耳机中设计检测系统稳定性的模块，一旦检测到潜在或实际的不稳定性，就相应调低反馈增益。这种方式虽然可以解决啸叫问题，但也牺牲了降噪效果，并且用户可能模块检测到不稳定性之前已经听到啸叫，严重影响用户体验感，甚至会影响听力。
针对现有技术中的问题，本申请提出了如下技术构思：在针对降噪耳机的设计阶段就进行反馈通路鲁棒性的增强。其中，首先针对待设计耳机模型进行次级通路建模，建模时包含耳机模型、佩戴角度和佩戴人三方面不确定性。然后，根据次级通路模型进行反馈滤波器设计。再根据系统稳定性条件，排除潜在或实际造成反馈不稳定的反馈滤波器设计。从而可以在实验室设计降噪耳机的阶段增强反馈通路的稳定性和鲁棒性，以在不牺牲降噪性能的基础上，降低系统不稳定的潜在风险。
在介绍本申请的具体实施例之前，可以首先结合图1B对本申请实施例中的反馈回路示意图进行介绍，图1B为本申请实施例提供的反馈回路示意图。
如图1B所示，其中D(z)代表待消的噪声信号、E(z)代表误差信号、Y(z)代表喇叭放出的反相噪声和D’(z)代表模拟的噪声信号。以及Hs(z)代表真实的次级通路、
代表估计次级通路，C(z)代表反馈的传递函数，也可以理解为反馈滤波器。
在上述介绍的内容的基础上，下面结合图2对本申请实施例提供的滤波器处理方法进行介绍，图2为本申请实施例提供的滤波器处理方法的流程图。
如图2所示，该方法包括：
S201、在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路。
在本实施例中，可以在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，在一种可能的实现方式中，多种预设状态比如说可以为模拟降噪耳机的不同元器件的状态和/或模拟不同用户对降噪耳机的不同佩戴方式的状态，例如可以包括上述介绍的耳机模型、佩戴角度和佩戴人三方面因素各自对应的多种状态。本实施例对预设状态的具体实现方式不做特别限制，其可以根据实际需求进行选择和设置，凡是用于反映降噪耳机的不同元器件的状态、不同用户的佩戴方式的状态均可以作为本实施例中的预设状态。
以及针对任一种预设状态，本实施例中在预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模的时候，例如可以是将降噪耳机保持在当前的预设状态下，然后采集降噪耳机对应的输入信息和输出信号，之后根据输入信号和输出信号模拟出所述输入信息和所述输出信号之间的次级通路，从而得到模拟次级通路。
或者在可选的实现方式中，本实施例中在进行次级通路建模的时候，可以采用相关的工具进行次级通路建模，从而得到预设状态所对应的模拟次级通路。
具体的次级通路建模的实现方式可以参照任一种可能的实现方式，本实施例对此不做特别限制，以及本实施中针对多种预设状态分别进行次级通路建模，从而可以得到多个预设状态分别对应的多个模拟次级通路。
S202、根据多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路。
在得到多个模拟次级通路之后，可以根据多个模拟次级通路进行平均处理，从而得到目标次级通路，其中的目标次级通路可以认为是多种预设状态分别对应的多个模拟次级通路所对应的平均状态的次级通路。
在模拟次级通路中例如可以包括多个频率各自对应的参数值，此处的参数值比如说可以包括幅度响应和/或相位响应，那么在针对多个模拟次级通路进行平均处理的时候，就比如说可以是针对多个模拟次级通路的相同频率所对应的参数值进行平均处理，从而得到各个频率各自对应的参数值的平均值，从而可以得到目标次级通路，其中，目标次级通路中就包括所述多个频率各自对应的参数值的平均值。
S203、根据目标次级通路和多个模拟次级通路，确定多个偏差参数。
在确定目标次级通路和多个模拟次级通路之后，就可以根据目标次级通路和多个模拟次级通路确定多个偏差参数，例如可以是确定各个模拟次级通路的多个组合所分别对应的偏差参数，从而得到多个偏差参数。
其中的偏差参数例如可以指示当前的模拟次级通路和真实次级通路之间的偏差。在确定偏差参数的时候，比如说可以根据预设公式对目标次级通路和多个模拟次级通路进行处理，从而确定多个偏差参数。或者还可以是根据预设模型对目标次级通路和多个模拟次级通路进行处理，从而确定多个偏差参数，本实施例对确定多个偏差参数的具体实现方式不做限制，其可以根据实际需求进行选择和设置。
S204、根据目标次级通路确定待检测反馈滤波器，若确定待检测反馈滤波器和偏差参数满足第一条件，则将待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，其中，第一条件为待检测反馈滤波器和偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。
以及可以理解的是，降噪耳机最终对于声音信号的处理是依赖于滤波器的处理，因此在对降噪耳机的设计过程中，非常重要的一个部分就是针对其中的滤波器进行设计，以及也是通过对滤波器进行设计和筛选，从而保证其可避免出现上述介绍的因为次级通路发生变化，进而导致反馈通路不稳定的问题。
例如可以首先根据目标次级通路来确定待检测反馈滤波器。以及上述确定了偏差参数，在确定待检测反馈滤波器和偏差参数之后，例如可以判断当前的待检测反馈滤波器和偏差参数是否满足第一条件，其中的第一条件为用指示反馈系统稳定的条件，在一种可能的实现方式中，第一条件为待检测反馈滤波器和偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。
在一种可能的实现方式中，若待检测反馈滤波器和偏差参数满足第一条件，则可以确定当前的待检测反馈滤波器所对应的反馈系统是稳定的，也就可以指示降噪耳机是稳定的，那么也就可以将待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，其中目标反馈滤波器就是最终确定要应用在降噪耳机中的滤波器。
或者，若待检测反馈滤波器和偏差参数不满足第一条件，则可以确定当前的待检测反馈滤波器可所对应的反馈系统是不稳定的，因此就不能采用当前的待检测反馈滤波器，例如可以根据目标次级通路重新确定待检测反馈滤波器，然后重新判断是否满足第一条件，直至确定到可以满足第一条件的待检测反馈滤波器。
本申请实施例提供的滤波器处理方法，包括：在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路。根据多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路。根据目标次级通路和多个模拟次级通路，确定多个偏差参数。根据目标次级通路确定待检测反馈滤波器，若确定待检测反馈滤波器和偏差参数满足第一条件，则将待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，其中，第一条件为待检测反馈滤波器和偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。通过在进行降噪耳机的设计的时候，在多种预设条件下进行次级通路的建模，之后可以根据多个模拟次级通路确定目标次级通路以及偏差参数，以及根据目标次级通路确定待检测反馈滤波器，然后在确定待检测反馈滤波器和偏差参数满足用于指示反馈系统稳定的第一条件的时候，可以将该待检测反馈滤波器确定为降噪耳机所使用的目标反馈滤波器，进而可以在进行降噪耳机的设计阶段，就确定了可以满足各种情况下的反馈系统稳定的滤波器，从而可以有效保证在降噪耳机的设计阶段就对反馈系统的稳定性进行了结果，以在保证降噪耳机的降噪性能的前提下，有效保证降噪耳机的反馈系统的稳定性。
在上述实施例的基础上，下面结合图3至图11对本申请实施例提供的滤波器处理方法进行进一步的详细介绍，图3为本申请实施例提供的滤波器处理方法的流程图二，图4为本申请实施例提供的耳机器件状态对应的次级通路建模的实现示意图，图5为本申请实施例提供的耳机佩戴状态对应的次级通路建模的实现示意图，图6为本申请实施例提供的耳道状态对应的次级通路建模的实现示意图，图7为本申请实施例提供的幅度响应曲线的实现示意图，图8为本申请实施例提供的相位响应曲线的实现示意图，图9为本申请实施例提供的确定目标次级通路的实现示意图，图10为本申请实施例提供的确定偏差参数的最大值的实现示意图一，图11为本申请实施例提供的确定偏差参数的最大值的实现示意图二。
如图3所示，该方法包括：
S301、在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路。
其中，S301的实现方式与上述的S201的实现方式类似，此处不再赘述。
以及在本实施例中，对预设状态的可能的实现方式进行进一步的介绍，本实施例中的预设状态例如可以包括如下中的至少一种：耳机器件状态、耳机佩戴状态、耳道状态。
下面结合附图对这三种类型的预设状态分别进行说明，可以理解的是，在对降噪耳机进行设计的过程中，通常是在实验室中将降噪耳机设置在人工耳处，由芯片或者专门的设备进行数据的采集。
首先结合图4对耳机器件状态进行介绍，基于上述介绍的可以确定的是，不同的降噪耳机之间元器件可能存在一定的差异，那么在针对不同的耳机器件状态进行次级通路建模的时候，参照图4，例如可以选取I个降噪耳机，对这I个降噪耳机分别根据相同的人工耳A以相同的佩戴方式进行数据的采集，然后依据采集的数据进行次级通路建模，以确定每个降噪耳机分别对应的第一模拟次级通路，从而得到I个第一模拟次级通路。其中I的取值例如可以为100、1000等，I的取值也就是说当前对多少个降噪耳机进行数据采集，本实施例对I的具体设置不做特别限制，其可以为大于等于1的任意正整数。
其次结合图5对耳机佩戴状态进行介绍，基于上述介绍可以确定的是，不同的用户在进行降噪耳机的佩戴的时候，佩戴的方式可能存在一定的差异，其中佩戴的方式例如可以包括佩戴的角度、佩戴的松紧等等，本实施例对佩戴方式的具体实现方式不做限制，只要是可以反映不同用户对降噪耳机的不同佩戴方式的实现，均可以作为本实施例中的耳机佩戴状态。那么在针对不同的耳机佩戴状态进行次级通路建模的时候，参照图5，例如可以针对相同的人工耳A以及相同的降噪耳机1，调整图5所示的J种不同的佩戴方式，从而可以在J个耳机佩戴状态下对降噪耳机进行数据的采集，然后根据采集的数据进行次级通路建模，从而确定每个耳机佩戴状态分别对应的第二模拟次级通路，从而得到J个第二模拟次级通路。其中J的取值也就是说当前对多少种耳机佩戴方式进行数据采集，本实施例对J的具体设置不做特别限制，其可以为大于等于1的任意正整数。
最后结合图6对耳道状态进行介绍，基于上述介绍可以确定的是，针对不同的用户在进行降噪耳机的佩戴的时候，实际上每个用户的耳道都是存在一定的差异的。那么在针对不同的耳道状态进行次级通路建模的时候，参照图6，例如可以针对K个人工耳，分别采用相同的降噪耳机1在相同的佩戴状态下对降噪耳机进行数据的采集，其中K个人工耳的区别在于各个人工耳的耳道状态是不同的。在数据的采集完成之后可以根据采集的数据进行次级通路建模，从而确定每个耳道状态分别对应的第三模拟次级通路，从而的大K个第二模拟次级通路。其中K的取值也就是说当前对多少种耳道状态进行数据采集，本实施例对K的具体设置不做特别限制，其可以为大于等于1的任意正整数。
S302、根据各模拟次级通路的多个频率各自对应的第三参数值，将各模拟次级通路中相同频率所对应的第三参数值进行平均处理，得到多个频率各自对应的第一参数值。
在本实施例中，针对任意一个模拟次级通路，在模拟次级通路中包括多个频率各自对应的第三参数值，此处的第三参数值例如可以为上述介绍的相位变化值，在一种可能的实现方式中，模拟次级通路的多个频率各自对应的第三参数值的实现例如可以结合图7和图8进行理解，在图7中示意出了次级通路的幅度响应，在图8中示意出了次级通道的相位响应，因此本实施例中的第三参数值比如说可以是频率对应幅度响应和/或频率对应的相位响应。
基于上述介绍可以理解的是，针对每一个模拟次级通路，其都包括多个频率各自对应的第三参数值，并且每一个模拟次级通路所包括的多个频率所对应的频率范围例如可以是相同的，那么在根据多个模拟次级通路进行平均处理的时候。
比如说可以根据各模拟次级通路中相同频率所各自对应的第三参数值求平均值，从而得到多个频率各自对应的第一参数值，此处的第一参数值实际上就是各个第三参数值的平均值，
例如可以结合图9理解该过程，参照图9，假设当前针对每个模拟次级通路，都包括t个频率，其中每个模拟次级通路都包括n各频率各自对应第三参数值，以及假设当前共存在n个模拟次级通路。那么在进行平均处理的时候，参照图9，比如说针对频率1，获取n个模拟次级通路中分别对应于频率1的第三参数值，然后确定这些第三参数值的平均值，就能够得到频率1对应的第一参数值。
再比如说针对频率2，获取n个模拟次级通路中分别对应于频率2的第三参数值，然后确定这些第三参数值的平均值，就能够得到频率2对应的第一参数值。参照图9，针对t个频率中的每一个频率均进行上述操作，从而可以得到t个频率各自对应的第一参数值。
可以理解的是，在实际实现过程中，多个频率的数量t，以及模拟次级通路的数量n的具体实现都可以根据实际需求进行选择，本实施例对此不做限制。
S303、根据多个频率各自对应的第一参数值，确定目标次级通路。
在确定多个频率各自对应的第一参数值之后，就可以根据所述多个频率各自对应的第一参数值确定目标次级通路。基于上述介绍可以确定的是，在次级通路中可以包括多个频率各自对应的参数值，比如说可以参照图9进行理解，本实施例中的目标次级通路包括的就是多个频率各自对应的第一参数值。
S304、根据多个耳机器件状态各自对应的第一模拟次级通路和目标次级通路，确定各第一模拟次级通路各自对应的第一指示参数，其中，第一指示参数用于指示耳机器件状态导致的不确定性。
在确定多个模拟次级通路之后，例如可以进一步的确定各个模拟次级通路各自对应的指示参数值。
在上述介绍内容的基础上，可以确定的是，本实施例中可以根据多个耳机器件状态确定多个第一模拟次级通路，当前例如可以根据多个耳机模拟器件状态各自对应的第一模拟次级通路和上述确定的目标次级通路，确定各个第一模拟次级通路各自对应的第一指示参数。本实施例中的第一指示参数用于指示耳机器件状态所导致的反馈通路的不确定性，此处的不确定性也可以理解为不确定程度。在一种可能的实现方式中，比如说第一指示参数越大，则可以表示耳机器件所导致的反馈通路的不确定程度就越大，也就是说反馈通路越容易出现上述介绍的反馈通路不稳定的问题。
在实际实现过程中，第一指示参数和耳机器件状态导致的反馈通路的不确定程度之间的具体相关关系，可以根据实际需求进行选择和设置，本实施例对此不做限制。
在一种可能的实现方式中，第一模拟次级通路、目标次级通路、第一指示参数满足如下公式二：
其中，ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，Hsi(z)为第i个第一模拟次级通路，Hsgolden(z)为目标次级通路，I为第一模拟次级通路的数量。本实施例中的目标次级通路还可以称为金标次级通路。
在实际实现过程中，在确定第一指示参数的时候，除了上述介绍的公式二之外，基于上述公式二的恒等变形、或者添加相关的参数所得到的公式同样可以用于确定本实施例中的第一指示参数。
以及指的说明的是，本实施例中的目标次级通路包括多个频率各自对应的第一参数值，以及任一个第一模拟次级通路同样是包括多个频率各自对应的第三参数值，因此在进行上述的公式二的计算的时候，实际上是针对每个频率各自对应的第一参数值和第三参数值分别进行上述的计算，那么计算得到的第一指示参数同样是包括多个频率各自对应的第一参数值和第三参数值的计算结果。
S305、根据多个耳机佩戴状态各自对应的第二模拟次级通路和目标次级通路，确定各第二模拟次级通路各自对应的第二指示参数，其中，第二指示参数用于指示耳机佩戴状态导致的不确定性。
以及在上述介绍内容的基础上，可以确定的是，本实施例中还可以根据多个耳机佩戴状态确定多个第二模拟次级通路，当前例如可以根据多个耳机佩戴状态各自对应的第二模拟次级通路和上述确定的目标次级通路，确定各个第二模拟次级通路各自对应的第二指示参数。本实施例中的第二指示参数用于指示耳机佩戴状态所导致的反馈通路的不确定性，此处的不确定性也可以理解为不确定程度。在一种可能的实现方式中，比如说第二指示参数越大，则可以表示耳机佩戴方式所导致的反馈通路的不确定程度就越大，也就是说反馈通路越容易出现上述介绍的反馈通路不稳定的问题。
在实际实现过程中，第二指示参数和耳机佩戴状态导致的反馈通路的不确定程度之间的具体相关关系，可以根据实际需求进行选择和设置，本实施例对此不做限制。
在一种可能的实现方式中，第二模拟次级通路、目标次级通路、第二指示参数满足如下公式三：
其中，ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，Hsj(z)为第j个第二模拟次级通路，Hsgolden(z)为目标次级通路，J为第二模拟次级通路的数量。
在实际实现过程中，在确定第二指示参数的时候，除了上述介绍的公式三之外，基于上述公式三的恒等变形、或者添加相关的参数所得到的公式同样可以用于确定本实施例中的第二指示参数。
以及指的说明的是，本实施例中的目标次级通路包括多个频率各自对应的第一参数值，以及任一个第二模拟次级通路同样是包括多个频率各自对应的第三参数值，因此在进行上述的公式三的计算的时候，实际上是针对每个频率各自对应的第一参数值和第三参数值分别进行上述的计算，那么计算得到的第二指示参数同样是包括多个频率各自对应的第一参数值和第三参数值的计算结果。
S306、根据多个耳道状态各自对应的第三模拟次级通路和目标次级通路，确定各第三模拟次级通路各自对应的第三指示参数，其中，第三指示参数用于指示耳道状态导致的不确定性。
以及在上述介绍内容的基础上，可以确定的是，本实施例中还可以根据多个耳道状态确定多个第三模拟次级通路，当前例如可以根据多个耳道状态各自对应的第三模拟次级通路和上述确定的目标次级通路，确定各个第三模拟次级通路各自对应的第三指示参数。本实施例中的第三指示参数用于指示耳道状态所导致的反馈通路的不确定性，此处的不确定性也可以理解为不确定程度。在一种可能的实现方式中，比如说第三指示参数越大，则可以表示耳道状态所导致的反馈通路的不确定程度就越大，也就是说反馈通路越容易出现上述介绍的反馈通路不稳定的问题。
在实际实现过程中，第三指示参数和耳道状态导致的反馈通路的不确定程度之间的具体相关关系，可以根据实际需求进行选择和设置，本实施例对此不做限制。
在一种可能的实现方式中，第三模拟次级通路、目标次级通路、第三指示参数满足如下公式四：
其中，ΔCak(z)为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数，Hsk(z)为第k个第三模拟次级通路，Hsgolden(z)为目标次级通路，K为第三模拟次级通路的数量。
在实际实现过程中，在确定第三指示参数的时候，除了上述介绍的公式四之外，基于上述公式四的恒等变形、或者添加相关的参数所得到的公式同样可以用于确定本实施例中的第三指示参数。
以及指的说明的是，本实施例中的目标次级通路包括多个频率各自对应的第一参数值，以及任一个第三模拟次级通路同样是包括多个频率各自对应的第三参数值，因此在进行上述的公式四的计算的时候，实际上是针对每个频率各自对应的第一参数值和第三参数值分别进行上述的计算，那么计算得到的第三指示参数同样是包括多个频率各自对应的第一参数值和第三参数值的计算结果。
S307、根据目标次级通路、各第一指示参数、各第二指示参数、各第三指示参数，确定多个偏差参数。
在上述确定了多个第一指示参数、多个第二指示参数、多个第三指示参数之后，就可以根据目标次级通路、各第一指示参数、各第二指示参数、各第三指示参数，确定多个偏差参数。
在一种可能的实现方式中，目标次级通路、各第一指示参数、各第二指示参数、各第三指示参数以及偏差参数满足如下公式一：
其中，ΔHs(z)为偏差参数，Hsgolden(z)为目标次级通路，ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，ΔCak为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数；
I为第一模拟次级通路的数量、J为第二模拟次级通路的数量、K为第三模拟次级通路的数量。
可以理解的是，在基于上述公式一确定偏差参数的时候，第一模拟次级通路对应的取值i、第二模拟次级通路对应的取值j以及第三模拟次级通路对应的取值k都是分别可以有多个不同的取值的，并且其取值的总数值I、J、K也是不相同的，那么在确定偏差参数的时候，是针对每一种取值情况都进行了计算。
比如说当前i的取值可以包括1、2，j的取值可以包括1、2、3，k的取值可以包括1、2，那么对应于上述的公式一，就例如可以包括如下的取值情况：
{i＝1，j＝1，k＝1}、{i＝1，j＝1，k＝2}、{i＝1，j＝2，k＝1}、{i＝1，j＝2，k＝2}、{i＝1，j＝3，k＝1}、{i＝1，j＝3，k＝2}、{i＝2，j＝1，k＝1}、{i＝2，j＝1，k＝2}、{i＝2，j＝2，k＝1}、{i＝2，j＝2，k＝2}、{i＝2，j＝3，k＝1}、{i＝2，j＝3，k＝2}.
也就是说对于i、j、k的每一种取值的组合情况都会覆盖到，从而确定上述的ΔHs(z)，因此本实施例中所确定的偏差参数ΔHs(z)的数量例如可以为I×J×K。
可以理解的是，上述介绍的i、j、k的取值仅仅为示例性的介绍，在实际实现过程中，i、j、k的取值的具体实现方式可以根据实际需求进行选择，本实施例对此不做限制。
以及指的说明的是，本实施例中的目标次级通路包括多个频率各自对应的第一参数值，以及基于上述介绍可以确定的是，各个第一指示参数、各个第二指示参数以及各个第三指示参数同样是包括多个频率各自对应的第一参数值和第三参数值的计算结果，那么当前在计算偏差参数的时候，同样也是针对各个频率各自对应的目标次级通路的第一参数值以及各个指示参数的计算结果分别进行上述公式一指示的计算，从而得到各个频率各自对应的公式一的计算结果，因此本实施例中的偏差参数同样是包括了各个频率各自对应的计算结果。
S308、确定目标次级通路中各第一参数值的倒数，得到多个频率各自对应的第二参数值。
以及本实施例中还可以根据目标次级通路确定待检测反馈滤波器，基于上述介绍可以确定的是，在目标次级通路中包括各个频率各自对应的第一参数值，在根据目标次级通路确定待检测反馈滤波器的一种可能的实现方式中，比如说可以确定目标次级通路中的各个频率所对应的第一参数值的倒数(1/第一参数值)，从而得到多个频率各自对应的第二参数值，此处的第二参数值也就是说对应频率的1/第一参数值。
S309、根据各个频率各自对应的第二参数值，确定待检测反馈滤波器。
其中，多个频率各自对应的第二参数值就可以组成滤波器，因此可以根据各个频率各自对应的第二参数值确定待检测反馈滤波器，其中待检测反馈滤波器就包括各个频率各自对应的第二参数值。
S310、判断待检测反馈滤波器和偏差参数是否满足第一条件，若是，则执行S311，若否，则执行S312。
基于上述介绍的内容，就已经确定了待检测反馈滤波器和偏差参数，那么当前就可以确定待检测反馈滤波器和偏差参数是否满足第一条件。本实施例中的第一条件可以为所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。
在一种可能的实现方式中，第一条件例如可以表示为如下的公式五：
|C(z)max(ΔHs(z))|≤1 公式五
其中，C(z)为待检测反馈滤波器，max(ΔHs(z))为偏差参数的最大值，所述1为上述介绍的预设数值。
本实施例中的偏差参数还可以表示为：
其中，
为第n个模拟次级通路，Hs(z)为真实次级通路。那么偏差参数ΔHs(z)的含义就是模拟次级通路和真实次级通路的相对偏差。
以及此处需要对偏差参数的最大值max(ΔHs(z))进行说明。基于上述介绍可以确定的是，本实施例中可以确定多个偏差参数，以及针对每一个偏差参数，其都包括多个频率各自对应的参数值。那么在确定多个偏差参数的最大值max(ΔHs(z))的时候。
在一种可能的实现方式中，参照图10，假设当前存在n个偏差参数，这n个偏差参数中的每一个偏差参数都分别包括t个频率各自对应的参数值，例如可以针对每一个频率，在多个偏差参数中的所述频率对应的参数值中选择参数值最大的，从而得到所述频率对应的最大值，进而得到各个频率各自对应的最大值，之后各个频率各自对应的最大值就可以组成所述偏差参数的最大值。
如图10所示，比如说在偏差参数1中的频率1对应的参数值、偏差参数2中的频率1对应的参数值、…、偏差参数n中的频率1对应的参数值中，选择出来一个最大的，从而得到频率1对应的最大值，以及针对频率2、…、频率n均进行上述相同的操作，从而可以确定各个频率各自对应的最大值，这些各个频率各自对应的最大值，就组成了图10所示的偏差参数的最大值。
在上述介绍的两种实现方式中，偏差参数的最大值都是包括多个频率各自对应的值的。在又一种可能的实现方式中，参照图11，假设当前存在n个偏差参数，这n个偏差参数中的每一个偏差参数都分别包括t个频率各自对应的参数值，可以确定各个偏差参数各自对应的平均值，之后确定平均值最大的偏差参数，比如说可以是图11中的偏差参数2。
之后在平均值最大的偏差参数所包括的各个频率各自对应的参数值中，选择最大的一个参数值，比如说在偏差参数2中，频率3所对应的参数值是偏差参数2中的各个频率所对应的参数值中最大的，那么例如可以将偏差参数2中的频率3所对应的参数值确定为所述偏差参数的最大值。可以理解的是，采用这种实现方式所确定的偏差参数的最大值，仅仅包括单点频率对应的值。
可以理解的是，针对不同的偏差参数的最大值的实现方式，其区别在于最终是实现的稳定性确定的精度不同，在实际实现过程中，确定偏差参数的最大值的具体实现方式可以根据实际需求进行选择，本实施例对此不做限制。
以及在上述介绍内容的基础上，还需要对第一条件进行进一步的说明，其中第一条件是需要判断待检测反馈滤波器和所述偏差参数的最大值是否满足上述的公式五。以及基于上述介绍可以确定的是，待检测反馈滤波器是包括多个频率各自对应的第一参数值，以及偏差参数可以是包括多个频率各自对应的值，或者还可以是包括单点频率对应的值。
在一种可能的实现方式中，当偏差参数包括多个频率各自对应的值的时候，在计算上述的公式五的时候，例如可以是根据待检测反馈滤波器中所包括的多个频率各自对应的第一参数值，以及偏差参数中所包括的多个频率各自对应的值，按照相同的频率对应的值分别进行相乘，然后针对每一个频率都判断乘积的绝对值是否小于等于预设阈值。若每一个频率对应的乘积都小于等于预设数值，则可以确定满足第一条件，若存在任一个频率对应的乘积大于所述预设数值，则可以确定不满足第一条件。
以及在另一种可能的实现方式中，当偏差参数包括单点频率对应的值的时候，在计算上述的公式五的时候，例如可以是根据待检测反馈滤波器中所包括的多个频率各自对应的第一参数值，分别和所述单点频率对应的值进行相乘，然后得到各个频率各自对应的乘积，然后针对每一个频率都判断乘积的绝对值是否小于等于预设阈值。同样的，若每一个频率对应的乘积都小于等于预设数值，则可以确定满足第一条件，若存在任一个频率对应的乘积大于所述预设数值，则可以确定不满足第一条件。
S311、将待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器。
在一种可能的实现方式中，若确定待检测反馈滤波器和偏差参数的最大值满足第一条件，则可以将待检测反馈滤波器确定为降噪耳机所使用的目标反馈滤波器。
S312、确定更新后的待检测反馈滤波器。
在另一种可能的实现方式中，若确定待检测反馈滤波器和偏差参数的最大值不满足第一条件，则可以确定当前的待检测反馈滤波器是不满足要求的，则可以对待检测反馈滤波器进行调整，从而确定更新后的待检测反馈滤波器。
比如说可以在上述确定的待检测反馈滤波器中，获取不满足第一条件的频点，之后针对这些频点对应的频率响应进行调整，以及可以理解的是，在响应曲线中各个频点之间在设计过程中是相互影响的，因此除了对不满足第一条件的频点对应的频率响应进行调整之外，还可以对相对应的频点的频率响应一起进行调整。具体的调整方式可以根据实际需求进行选择，总之在确定更新后的待检测反馈滤波器的时候，是对待检测反馈滤波器的系数和/或响应曲线进行重新设计，具体的设计方式可以根据实际需求进行选择，本实施例对此不做限制。
针对更新后的待检测反馈滤波器，重复执行上述S310的判断过程，直至确定到满足第一条件的待检测反馈滤波器。
本申请实施例提供的滤波器处理方法，在降噪耳机的实验室阶段，对多种不同的预设条件下进行次级通路建模，确定多个模拟次级通路，以及之前根据相应的公式确定每个模拟次级通路各自对应的指示参数，其中指示参数可指示对应的预设状态所导致的反馈通路的不确定性，然后根据各个指示参数以及平均处理的得到的目标次级通路，按照相应的实现方式确定偏差参数的最大值，从而可以准确有效的实现多种不同的状态所导致的模拟次级通路和真实次级通路的偏差。以及在确定偏差参数的最大值的时候，可以采用多种不同的方式来确定，从而可以有效提升确定偏差参数的最大值的灵活性。以及之后通过偏差参数的最大值和用于指示系统稳定性的第一条件对设计的待检测反馈滤波器进行筛选，以有效排除潜在降低系统稳定的反馈滤波器设计，最终将满足第一条件的待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，从而可以有效在降噪耳机的涉及阶段确定得到可以保证反馈通路稳定性的滤波器，以在不牺牲降噪性能的前提下，有效保证了降噪耳机的反馈通路的稳定性。
上述介绍的是在降噪耳机的设计阶段进行滤波器的设计和反馈的实现，在上述实施例的基础上，在一种可能的实现方式中，例如还可以根据上述介绍的用于指示系统稳定性的第一条件，在降噪耳机的产品端加入反馈系统稳定性实时检测模块，其中实时检测模块可用硬件或软件方式实现。例如可以参照图12进行理解，图12为本申请实施例提供的反馈系统稳定性实时检测的示意图。
如图12所示，其中的获取数据模块可以用于获取降噪耳机喇叭和误差麦克风的信号。以及次级通路在线建模模块可以根据降噪耳机喇叭和误差麦克风的信号，计算实时的次级通路Hs1(z)，此处的Hs1(z)可以理解为对真实的次级通路的模拟。
以及其中的系统稳定性判断模块可以计算条件|C(z)(Hs1(z)-Hsgolden(z))|≤1是否成立，其中Hs1(z)为上述实时计算的次级通路，此处的Hsgolden(z)例如可以理解为当前在降噪耳机中所采用的模拟次级通路，也就是说上述实现过程中在确定降噪耳机的模拟次级通路的时候，例如可以将目标次级通路确定为降噪耳机的模拟次级通路。
以及其中的输出模块可以输出判断结果，判断结果用于指示上述计算条件是否成立，若成立，则表示当前的反馈通路是稳定的，否则，可以确定当前的反馈通路是不稳定的。若当前的反馈通路不稳定，则比如说可以按照上述介绍的实现方式，对反馈增益进行相应的调整。
本申请实施例中通过在降噪耳机的产品端，按照上述介绍的实现方式进行反馈系统稳定性的判断，从而可以有效的提升反馈系统稳定性判断的准确度。
图13为本申请实施例提供的滤波器处理装置的结构示意图。如图13所示，该装置130包括：第一处理模块1301、第二处理模块1302以及确定模块1303。
第一处理模块1301，用于在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路；
第二处理模块1302，用于根据所述多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路；
确定模块1303，用于根据所述目标次级通路和所述多个模拟次级通路，确定多个偏差参数；
所述确定模块1303，还用于根据所述目标次级通路确定待检测反馈滤波器，若确定所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数满足第一条件，则将所述待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，其中，所述第一条件为所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。
在一种可能的设计中，所述预设状态包括如下中的至少一种：耳机器件状态、耳机佩戴状态、耳道状态；
所述确定模块1303具体用于：
根据所述多个耳机器件状态各自对应的第一模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第一模拟次级通路各自对应的第一指示参数，其中，所述第一指示参数用于指示所述耳机器件状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述多个耳机佩戴状态各自对应的第二模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第二模拟次级通路各自对应的第二指示参数，其中，所述第二指示参数用于指示所述耳机佩戴状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述多个耳道状态各自对应的第三模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第三模拟次级通路各自对应的第三指示参数，其中，所述第三指示参数用于指示所述耳道状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述目标次级通路、各所述第一指示参数、各所述第二指示参数、各所述第三指示参数，确定所述多个偏差参数。
在一种可能的设计中，所述目标次级通路、各所述第一指示参数、各所述第二指示参数、各所述第三指示参数以及所述偏差参数满足如下公式一：
其中，ΔHs(z)为所述偏差参数，Hsgolden(z)为所述目标次级通路，ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，ΔCak为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数；
所述I为所述第一模拟次级通路的数量、所述J为所述第二模拟次级通达的数量、所述K为所述第三模拟次级通路的数量。
在一种可能的设计中，所述第一模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第一指示参数满足如下公式二：
其中，所述ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，所述Hsi(z)为第i个第一模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
在一种可能的设计中，所述第二模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第二指示参数满足如下公式三：
其中，所述ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，所述Hsj(z)为第j个第二模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
在一种可能的设计中，所述第三模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第三指示参数满足如下公式四：
其中，所述ΔCak(z)为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数，所述Hsk(z)为第k个第三模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
在一种可能的设计中，所述确定模块1303具体用于：
确定目标次级通路中各所述第一参数值的倒数，得到所述多个频率各自对应的第二参数值；
根据所述各个频率各自对应的第二参数值，确定所述待检测反馈滤波器。
在一种可能的设计中，若确定所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数不满足所述第一条件，所述确定模块1303还用于：
确定更新后的待检测反馈滤波器；
若所述更新后的待检测反馈滤波器和所述偏差参数满足所述第一条件，则将所述更新后的待检测反馈滤波器确定为所述目标反馈滤波器；或者，
若所述更新后的待检测反馈滤波器和所述偏差参数仍然不满足所述第一条件，则重复执行所述确定更新后的待检测反馈滤波器的操作，直至得到和所述偏差参数满足第一条件的待检测反馈滤波器。
在一种可能的设计中，任一个所述模拟次级通路包括多个频率各自对应的第三参数值；
所述第二处理模块1302具体用于：
根据各所述模拟次级通路的多个频率各自对应的第三参数值，将各所述模拟次级通路中相同频率所对应的第三参数值进行平均处理，得到所述多个频率各自对应的第一参数值；
根据所述多个频率各自对应的第一参数值，确定所述目标次级通路。
本实施例提供的装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
图14为本申请实施例提供的滤波器处理设备的硬件结构示意图，如图14所示，本实施例的滤波器处理设备140包括：处理器1401以及存储器1402；其中
存储器1402，用于存储计算机执行指令；
处理器1401，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述实施例中滤波器处理方法所执行的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。
可选地，存储器1402既可以是独立的，也可以跟处理器1401集成在一起。
当存储器1402独立设置时，该滤波器处理设备还包括总线1403，用于连接所述存储器1402和处理器1401。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上滤波器处理设备所执行的滤波器处理方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，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，例如多个模块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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。
应理解，上述处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种滤波器处理方法，其特征在于，包括：
在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路；
根据所述多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路；
根据所述目标次级通路和所述多个模拟次级通路，确定多个偏差参数；
根据所述目标次级通路确定待检测反馈滤波器，若确定所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数满足第一条件，则将所述待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，其中，所述第一条件为所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设状态包括如下中的至少一种：耳机器件状态、耳机佩戴状态、耳道状态；
所述根据所述目标次级通路和所述多个模拟次级通路，确定多个偏差参数，包括：
根据所述多个耳机器件状态各自对应的第一模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第一模拟次级通路各自对应的第一指示参数，其中，所述第一指示参数用于指示所述耳机器件状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述多个耳机佩戴状态各自对应的第二模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第二模拟次级通路各自对应的第二指示参数，其中，所述第二指示参数用于指示所述耳机佩戴状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述多个耳道状态各自对应的第三模拟次级通路和所述目标次级通路，确定各所述第三模拟次级通路各自对应的第三指示参数，其中，所述第三指示参数用于指示所述耳道状态导致的反馈通路的不确定性；
根据所述目标次级通路、各所述第一指示参数、各所述第二指示参数、各所述第三指示参数，确定所述多个偏差参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标次级通路、各所述第一指示参数、各所述第二指示参数、各所述第三指示参数以及所述偏差参数满足如下公式一：
其中，ΔHs(z)为所述偏差参数，Hsgolden(z)为所述目标次级通路，ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，ΔCak为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数；
所述I为所述第一模拟次级通路的数量、所述J为所述第二模拟次级通达的数量、所述K为所述第三模拟次级通路的数量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第一指示参数满足如下公式二：
其中，所述ΔDei(z)为第i个第一模拟次级通路对应的第一指示参数，所述Hsi(z)为第i个第一模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第二指示参数满足如下公式三：
其中，所述ΔWej(z)为第j个第二模拟次级通路对应的第二指示参数，所述Hsj(z)为第j个第二模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三模拟次级通路、所述目标次级通路、所述第三指示参数满足如下公式四：
其中，所述ΔCak(z)为第k个第三模拟次级通路对应的第三指示参数，所述Hsk(z)为第k个第三模拟次级通路，所述Hsgolden(z)为所述目标次级通路。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述目标次级通路包括多个频率各自对应的第一参数值，所述根据所述目标次级通路确定待检测反馈滤波器，包括：
确定目标次级通路中各所述第一参数值的倒数，得到所述多个频率各自对应的第二参数值；
根据所述各个频率各自对应的第二参数值，确定所述待检测反馈滤波器。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若确定所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数不满足所述第一条件，所述方法还包括：
确定更新后的待检测反馈滤波器；
若所述更新后的待检测反馈滤波器和所述偏差参数满足所述第一条件，则将所述更新后的待检测反馈滤波器确定为所述目标反馈滤波器；或者，
若所述更新后的待检测反馈滤波器和所述偏差参数仍然不满足所述第一条件，则重复执行所述确定更新后的待检测反馈滤波器的操作，直至得到和所述偏差参数满足第一条件的待检测反馈滤波器。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，任一个所述模拟次级通路包括多个频率各自对应的第三参数值；
所述根据所述多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路，包括：
根据各所述模拟次级通路的多个频率各自对应的第三参数值，将各所述模拟次级通路中相同频率所对应的第三参数值进行平均处理，得到所述多个频率各自对应的第一参数值；
根据所述多个频率各自对应的第一参数值，确定所述目标次级通路。
10.一种滤波器处理装置，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于在多种预设状态下对降噪耳机进行次级通路建模，得到多个模拟次级通路；
第二处理模块，用于根据所述多个模拟次级通路进行平均处理，得到目标次级通路；
确定模块，用于根据所述目标次级通路和所述多个模拟次级通路，确定多个偏差参数；
所述确定模块，还用于根据所述目标次级通路确定待检测反馈滤波器，若确定所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数满足第一条件，则将所述待检测反馈滤波器确定为目标反馈滤波器，其中，所述第一条件为所述待检测反馈滤波器和所述偏差参数的最大值的乘积的绝对值小于或等于预设数值。
11.一种滤波器处理设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行所述存储器存储的所述程序，当所述程序被执行时，所述处理器用于执行如权利要求1至9中任一所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至9中任一所述的方法。
13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法。
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