CN113973248A - 主动降噪方法和装置以及音频播放设备 - Google Patents

主动降噪方法和装置以及音频播放设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供主动降噪方法和装置以及音频播放设备，能够提高高频噪声的降噪效果。该方法包括：获取参考传感器采集的第一参考信号，该第一参考信号用于表征音频播放设备外部的环境噪声，该参考传感器设置在该音频播放设备的外部；对该第一参考信号进行预加重处理，得到目标参考信号；对该目标参考信号进行滤波处理，得到用于降噪的第一输出信号，该第一输出信号的相位与该目标参考信号的相位相反；对该第一输出信号进行去加重处理，得到目标输出信号；控制扬声器播放该目标输出信号。

Description

主动降噪方法和装置以及音频播放设备
技术领域
本申请涉及主动降噪技术领域，尤其是用于耳机的主动降噪技术。并且更具体地，涉及主动降噪技术领域中的主动降噪方法和装置以及音频播放设备。
背景技术
主动降噪(active noise control，ANC)是一种降噪技术，是应用在耳机降噪的方法之一。主动降噪功能就指通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果。
主动降噪的基本原理是基于设置在耳机外部的参考麦克风采集得到的参考信号和/或设置在耳机内部的误差麦克风采集得到的误差信号，以最快的速度计算出该参考信号的反相声波，然后控制扬声器播放该反向声波，以达到主动降噪效果。因此，计算出反相声波的时延越低，主动降噪的效果越好，否则容易起反作用。
然而，由于不同的音频频率对应的波长不同，所需要计算反相声波的时间也不同。其中，音频频率越高，其所需要的计算反向声波的时间越短，甚至为亚毫秒级别。因此，现有的主动降噪系统对高频噪声的降噪效果较差。
发明内容
本申请实施例提供的主动降噪方法和装置以及音频播放设备，能够提高对高频噪声的降噪效果。
第一方面，本申请实施例提供一种复合式主动降噪系统。该系统可以适用于音频播放设备，如耳机，并可以适用于音频播放设备的主动降噪场景。该系统可以包括参考传感器(如参考麦克风)、误差传感器(如误差麦克风)、扬声器和主动降噪装置，其中，该主动降噪装置包括第一预加重模块、第二预加重模块、控制模块和去加重模块。该参考传感器通过该第一预加重模块与该控制模块的第一输入端连接，该误差传感器通过该第二预加重模块与该控制模块的第二输入端连接，该扬声器通过该去加重模块与该控制模块的输出端连接。
该参考传感器用于采集该耳机外部的环境噪声，得到第一参考信号x(n)；向该第一预加重模块发送该第一参考信号x(n)。
该第一预加重模块用于接收来自该参考传感器的第一参考信号x(n)；对该第一参考信号x(n)进行预加重处理，得到目标参考信号x1(n)；向该控制模块的第一输入端发送该目标参考信号x1(n)。
需要说明的是，经过预加重处理后的信号的高频部分的频点能量高于原始信号的高频部分的频点能量，也就是说，经过预加重处理后的信号的高频部分的分辨率高于原始信号的高频部分的分辨率。因此，能够提高控制模块处理的信号的高频分辨率，从而提高高频噪声的降噪效果。
需要说明的是，本申请实施例中该的高频部分可以理解为起始频率大于或等于预设的频率阈值的第一频段，相应地，低频部分可以理解为截止频率小于该频率阈值的第二频段。
例如：该第一频率阈值可以为4000赫兹，信号中频率大于或等于4000赫兹的部分称为高频部分，频率小于4000赫兹的部分称为低频部分。
可选地，该第一预加重模块所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该第一预加重模块可以包括第一预加重电路，该第一预加重电路用于实现该第一预加重模块的功能。
该误差传感器用于采集该耳机内部的残留噪声，得到第一误差信号e(n)；向该第二预加重模块发送该第一误差信号e(n)。
该第二预加重模块用于接收来自该误差传感器的第一误差信号e(n)；对该第一误差信号e(n)进行预加重处理，得到目标误差信号e1(n)；向该控制模块的第二输入端发送该目标误差信号e1(n)。
需要说明的是，该第二预加重模块的处理过程可以参考上述第一预加重模块的处理过程，为避免重复，此处不再赘述。
该控制模块用于接收来自该第一预加重模块的该目标参考信号x1(n)和来自该第二预加重模块的该目标误差信号e1(n)；根据该目标误差信号e1(n)，对该目标参考信号x1(n)进行自适应滤波处理，得到第一输出信号y(n)；向该去加重模块发送该第一输出信号y(n)。
可选地，该控制模块可以包括自适应滤波器。
需要说明的是，自适应滤波器是指根据环境的改变，使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构的滤波器。一般情况下，不改变自适应滤波器的结构。而自适应滤波器的系数是由自适应算法更新的时变系数。即其系数自动连续地适应于给定信号，以获得期望响应。自适应滤波器的最重要的特征就在于它能够在未知环境中有效工作，并能够跟踪输入信号的时变特征。
可选地，该控制模块所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该控制模块可以包括控制电路，该控制电路用于实现该控制模块的功能。
可选地，该控制模块为自适应滤波器时，该自适应滤波器可以采用多种自适应滤波算法，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该自适应滤波器可以采用最小均方差算法。
该去加重模块用于接收来自该控制模块的该第一输出信号y(n)；对该第一输出信号y(n)进行去加重处理，得到目标输出信号y1(n)；向扬声器发送该目标输出信号y1(n)。
可选地，该去加重模块所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该去加重模块可以包括去加重电路，该去加重电路用于实现该去加重模块的功能。
该扬声器用于接收来自该去加重模块的该目标输出信号y1(n)；播放该目标输出信号y1(n)。
本申请实施例提供的主动降噪系统，通过预加重模块提高第一参考信号和第一误差信号的高频部分的分辨率，然后输入控制模块进行自适应滤波，并通过去加重模块恢复控制模块输出的第一输出信号的高频部分的分辨率，并控制扬声器进行播放。也就是说，本申请实施例提供的主动降噪系统，通过预加重模块和去加重模块提高控制模块处理的信号的高频分辨率，从而能够提高对高频噪声的降噪效果。
第二方面，本申请实施例还提供一种前馈式主动降噪系统。该系统可以适用于音频播放设备，如耳机，并可以适用于音频播放设备的主动降噪场景。该系统可以包括参考传感器(如参考麦克风)、扬声器和主动降噪装置，其中，该主动降噪装置包括第一预加重模块控制模块和去加重模块。该参考传感器通过该第一预加重模块与该控制模块的第一输入端连接，该扬声器通过该去加重模块与该控制模块的输出端连接。
该参考传感器用于采集该耳机外部的环境噪声，得到第一参考信号x(n)；向该第一预加重模块发送该第一参考信号x(n)。
该第一预加重模块用于接收来自该参考传感器的第一参考信号x(n)；对该第一参考信号x(n)进行预加重处理，得到目标参考信号x1(n)；向该控制模块的第一输入端发送该目标参考信号x1(n)。
该控制模块用于接收来自该第一预加重模块的该目标参考信号x1(n)；对该目标参考信号x1(n)进行自适应滤波处理，得到第一输出信号y(n)；向该去加重模块发送该第一输出信号y(n)。
该去加重模块用于接收来自该控制模块的该第一输出信号y(n)；对该第一输出信号y(n)进行去加重处理，得到目标输出信号y1(n)；向扬声器发送该目标输出信号y1(n)。
该扬声器用于接收来自该去加重模块的该目标输出信号y1(n)；播放该目标输出信号y1(n)。
第三方面，本申请实施例还提供一种反馈式主动降噪系统。该系统可以适用于音频播放设备，如耳机，并可以适用于音频播放设备的主动降噪场景。该系统可以包括误差传感器(如误差麦克风)、扬声器和主动降噪装置，其中，该主动降噪装置包括第二预加重模块、控制模块和去加重模块。该误差传感器通过该第二预加重模块与该控制模块的第二输入端连接，该扬声器通过该去加重模块与该控制模块的输出端连接。
该误差传感器用于采集该耳机内部的残留噪声，得到第一误差信号e(n)；向该第二预加重模块发送该第一误差信号e(n)。
该第二预加重模块用于接收来自该误差传感器的第一误差信号e(n)；对该第一误差信号e(n)进行预加重处理，得到目标误差信号e1(n)；向该控制模块的第二输入端发送该目标误差信号e1(n)。
该控制模块用于接收来自该第二预加重模块的该目标误差信号e1(n)；根据该目标误差信号e1(n)进行自适应滤波处理，得到第一输出信号y(n)；向该去加重模块发送该第一输出信号y(n)。
该去加重模块用于接收来自该控制模块的该第一输出信号y(n)；对该第一输出信号y(n)进行去加重处理，得到目标输出信号y1(n)；向扬声器发送该目标输出信号y1(n)。
该扬声器用于接收来自该去加重模块的该目标输出信号y1(n)；播放该目标输出信号y1(n)。
第四方面，本申请实施例提供一种复合式主动降噪系统。该系统可以应用于音频播放设备，如耳机，并可以适用于音频播放设备的主动降噪场景。该系统可以包括参考传感器(如参考麦克风)、误差传感器(如误差麦克风)、扬声器和主动降噪装置，其中，该主动降噪装置包括第一低通滤波模块、第二低通滤波模块、控制模块和带宽扩展模块。该参考传感器通过该第一低通滤波模块与该控制模块的第一输入端连接，该误差传感器通过该第二低通滤波模块与该控制模块的第二输入端连接，该扬声器通过该与该控制模块的输出端连接。该参考传感器用于采集该耳机外部的环境噪声，得到第一参考信号x(n)；向该第一低通滤波模块发送该第一参考信号x(n)。
该第一低通滤波模块用于接收来自该参考传感器的第一参考信号x(n)；对该第一参考信号x(n)进行低通滤波处理，得到目标参考信号x1(n)；向该控制模块的第一输入端发送该目标参考信号x1(n)。
需要说明的是，经过低通滤波处理后的信号滤除了原始信号中的高频部分，仅包含稳定性更高的低频部分。因此，能够提高控制模块处理的信号的高频稳定性和鲁棒性，从而提高高频噪声的降噪效果。
需要说明的是，本申请实施例中该的高频部分可以理解为起始频率大于或等于预设的频率阈值的第一频段，相应地，低频部分可以理解为截止频率小于该频率阈值的第二频段。
例如：该第一频率阈值可以为4000赫兹，信号中频率大于或等于4000赫兹的部分称为高频部分，频率小于4000赫兹的部分称为低频部分。
在一种可能的实现方式中，该第一低通滤波模块具体用于对该第一参考信号x(n)进行下采样，得到该目标参考信号x1(n)。
例如：以该x(n)为4KHz的频率宽度，该第一低通滤波模块具体用于每四个音频采样点抽取一个音频采样点，得到下采样后的x1(n)，其频率宽度为1kHz频宽。
可选地，该第一低通滤波模块所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该第一低通滤波模块可以包括第一低通滤波电路，该第一低通滤波电路用于实现该第一低通滤波模块的功能。
该误差传感器用于采集该耳机内部的残留噪声，得到第一误差信号e(n)；向该第二低通滤波模块发送该第一误差信号e(n)。
该第二低通滤波模块用于接收来自该误差传感器的第一误差信号e(n)；对该第一误差信号e(n)进行低通滤波处理，得到目标误差信号e1(n)；向该控制模块的第二输入端发送该目标误差信号e1(n)。
需要说明的是，该第二低通滤波模块的处理过程可以参考上述第一低通滤波模块的处理过程，为避免重复，此处不再赘述。
可选地，该第二低通滤波模块所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该第二低通滤波模块可以包括第二低通滤波电路，该第二低通滤波电路用于实现该第二低通滤波模块的功能。
该控制模块用于接收来自该第一低通滤波模块的该目标参考信号x1(n)和来自该第二低通滤波模块的该目标误差信号e1(n)；根据该目标误差信号e1(n)，对该目标参考信号x1(n)进行自适应滤波处理，得到第一输出信号y(n)；向该发送该第一输出信号y(n)。
可选地，该控制模块可以包括自适应滤波器。
需要说明的是，自适应滤波器是指根据环境的改变，使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构的滤波器。一般情况下，不改变自适应滤波器的结构。而自适应滤波器的系数是由自适应算法更新的时变系数。即其系数自动连续地适应于给定信号，以获得期望响应。自适应滤波器的最重要的特征就在于它能够在未知环境中有效工作，并能够跟踪输入信号的时变特征。
可选地，该控制模块所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该控制模块可以包括控制电路，该控制电路用于实现该控制模块的功能。
可选地，该控制模块为自适应滤波器时，该自适应滤波器可以采用多种自适应滤波算法，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该自适应滤波器可以采用最小均方差算法。
该带宽扩展模块用于接收来自该控制模块的该第一输出信号y(n)；对该第一输出信号y(n)进行带宽扩展处理，得到目标输出信号y1(n)；向扬声器发送该目标输出信号y1(n)。
可选地，该带宽扩展模块可以通过多种方式，对该第一输出信号进行带宽扩展处理，得到目标输出信号，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该带宽扩展模块可以通过盲目式高频重建法，对该第一输出信号进行带宽扩展处理，得到目标输出信号。
可选地，盲目式高频重建法可以包括：线性外推(linear extrapolation，LE)、有效高频带宽扩展(efficient high-frequency bandwidth extension，EHBE)、混合信号外推(hybrid signal extrapolation，HSE)和非线性预测等。
需要说明的是，线性外推法是指音频信号的对数幅度谱包络呈近似线性递减关系来进行高频重建，其中，高频重建包括高频部分频域包络和高频部分频谱细节两部分。其中，高频谱包络可以借助幅度谱的线性关系获得，高频谱细节可以通过复制低频带的谐波结构获得。
在一种可能的实现方式中，该带宽扩展模块具体用于对低频信号y(n)进行时频变换得到其谱包络；采用线性最小二乘法将该包络在对数域拟合成一条直线，得到该直线的最佳斜率和截距；将低频部分的频谱信息进行复制得到高频部分的频谱细节；利用拟合直线的斜率对高频谱细节进行包络衰减，完成高频部分的重建，从而得到完整的、包括高频部分和低频部分的信号y1(n)。
可选地，该带宽扩展模块所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该带宽扩展模块可以包括带宽扩展电路，该带宽扩展电路用于实现该带宽扩展模块的功能。
该扬声器用于接收来自该带宽扩展模块的该目标输出信号y1(n)；播放该目标输出信号y1(n)。
本申请实施例提供的主动降噪系统，通过第一低通滤波模块滤除第一参考信号中稳定性较差的高频部分和/或通过第二低通滤波模块滤除第一误差信号中稳定性较差的高频部分，只留下第一参考信号和第一误差信号中稳定性较强的低频部分然后输入控制模块进行自适应滤波，并通过带宽扩展模块重建出控制模块输出的第一输出信号的高频部分，得到完整带宽(既包含高频部分也包含低频部分)的目标输出信号，并控制扬声器进行播放。也就是说，通过低通滤波模块和带宽扩展模块提高控制模块处理的信号的高频部分的稳定性和鲁棒性，从而提高高频噪声的降噪效果。
第五方面，本申请实施例还提供一种前馈式主动降噪系统。该系统可以应用于音频播放设备，如耳机，并可以适用于音频播放设备的主动降噪场景。该系统可以包括参考传感器(如参考麦克风)、扬声器和主动降噪装置，其中，该主动降噪装置包括第一低通滤波模块、控制模块和带宽扩展模块。该参考传感器通过该第一低通滤波模块与该控制模块的第一输入端连接，该扬声器通过该与该控制模块的输出端连接。
该参考传感器用于采集该耳机外部的环境噪声，得到第一参考信号x(n)；向该第一低通滤波模块发送该第一参考信号x(n)。
该第一低通滤波模块用于接收来自该参考传感器的第一参考信号x(n)；对该第一参考信号x(n)进行低通滤波处理，得到目标参考信号x1(n)；向该控制模块的第一输入端发送该目标参考信号x1(n)。
该控制模块用于接收来自该第一低通滤波模块的该目标参考信号x1(n)；对该目标参考信号x1(n)进行自适应滤波处理，得到第一输出信号y(n)；向该发送该第一输出信号y(n)。
该带宽扩展模块用于接收来自该控制模块的该第一输出信号y(n)；对该第一输出信号y(n)进行带宽扩展处理，得到目标输出信号y1(n)；向扬声器发送该目标输出信号y1(n)。
该扬声器用于接收来自该带宽扩展模块的该目标输出信号y1(n)；播放该目标输出信号y1(n)。
第六方面，本申请实施例提供一种反馈式主动降噪系统。该系统可以应用于音频播放设备，如耳机，并可以适用于音频播放设备的主动降噪场景。该系统可以包括误差传感器(如误差麦克风)、扬声器和主动降噪装置，其中，该主动降噪装置包括第二低通滤波模块、控制模块和带宽扩展模块。该误差传感器通过该第二低通滤波模块与该控制模块的第二输入端连接，该扬声器通过该与该控制模块的输出端连接。
该误差传感器用于采集该耳机内部的残留噪声，得到第一误差信号e(n)；向该第二低通滤波模块发送该第一误差信号e(n)。
该第二低通滤波模块用于接收来自该误差传感器的第一误差信号e(n)；对该第一误差信号e(n)进行低通滤波处理，得到目标误差信号e1(n)；向该控制模块的第二输入端发送该目标误差信号e1(n)。
该控制模块用于接收来自该第二低通滤波模块的该目标误差信号e1(n)；根据该目标误差信号e1(n)进行自适应滤波处理，得到第一输出信号y(n)；向该发送该第一输出信号y(n)。
该带宽扩展模块用于接收来自该控制模块的该第一输出信号y(n)；对该第一输出信号y(n)进行带宽扩展处理，得到目标输出信号y1(n)；向扬声器发送该目标输出信号y1(n)。
该扬声器用于接收来自该带宽扩展模块的该目标输出信号y1(n)；播放该目标输出信号y1(n)。
第七方面，本申请实施例还提供一种主动降噪方法，该方法可以包括上述各方面或其各种可能的实现方式中由主动降噪装置执行的方法。
第八方面，本申请实施例还提供一种主动降噪装置，该装置包括：存储器、至少一个处理器、收发器及存储在该存储器上并可在该处理器上运行的指令。进一步，该存储器、该处理器以及该通信接口之间通过内部连接通路互相通信。所述至少一个处理器执行该指令使得该装置实现上述各方面或其任意可能的实现方式中由主动降噪装置执行的方法。
第九方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于实现上述第一方面或其任意可能的实现方式中由主动降噪装置执行的方法。
第十方面，本申请还提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机实现上述各个方面或其任意可能的实现方式中由主动降噪装置执行的方法。
第十一方面，本申请还提供一种芯片装置，包括：输入接口、输出接口、至少一个处理器。可选的，所述芯片装置还包括存储器。该至少一个处理器用于执行该存储器中的代码，当该至少一个处理器执行该代码时，该芯片装置实现上述各个方面或其任意可能的实现方式中由主动降噪装置执行的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的主动降噪原理示意图；
图2是本申请实施例提供的前馈式主动降噪系统的场景示意图；
图3是本申请实施例提供的前馈式主动降噪系统的原理示意图；
图4是本申请实施例提供的反馈式主动降噪系统的场景示意图；
图5是本申请实施例提供的反馈式主动降噪系统的原理示意图；
图6是本申请实施例提供的复合式主动降噪系统的场景示意图；
图7是本申请实施例提供的复合式主动降噪系统的原理示意图；
图8是本申请实施例提供的一种应用场景示意图；
图9是本申请实施例提供的另一种应用场景示意图；
图10是本申请实施例提供的又一种应用场景示意图；
图11是本申请实施例提供的又一种应用场景示意图；
图12是本申请实施例提供的又一种应用场景示意图；
图13是本申请实施例提供的又一种应用场景示意图；
图14是本申请实施例提供的主动降噪系统500的示意性框图；
图15是本申请实施例提供的预加重处理的频谱示意图；
图16是本申请实施例提供的另一主动降噪系统500的示意性框图；
图17是本申请实施例提供的又一主动降噪系统500的示意性框图；
图18是本申请实施例提供的主动降噪系统600的示意性框图；
图19是本申请实施例提供的低通滤波处理的频谱示意图；
图20是本申请实施例提供的另一主动降噪系统600的示意性框图；
图21是本申请实施例提供的又一主动降噪系统600的示意性框图；
图22是本申请实施例提供的主动降噪方法700的示意性流程图；
图23是本申请实施例提供的另一主动降噪方法800的示意性流程图；
图24是本申请实施例提供的主动降噪装置900的示意性框图；
图25是本申请实施例提供的主动降噪装置1000的示意性框图；
图26是本申请实施例提供的芯片1100的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
首先对本申请涉及的专业术语进行介绍。
1、主动降噪的原理
主动降噪是一种通过引用来自次级声源的与初级声源的声波幅值相等、相位相反的声波来削弱初始噪声的噪声控制技术，次级声源的输出被用于干涉初级声源(噪声源)，如图1所示。
2、主动降噪的分类
按照控制电路分类可以包括：模拟式和数字式。
按照控制结构分类可以包括：前馈式(feed forward)、反馈(feed back)式和复合式。
3、前馈式主动降噪系统
如图2所示，以用于入耳式耳机的主动降噪系统为例，前馈式主动降噪系统可以包括部署在耳机外部的参考传感器(如参考麦克风)、部署在耳机内部的控制器和扬声器。该控制器、该参考传感器和该扬声器之间的连接关系如图3所示。该参考传感器用于采集耳机外部的环境噪声(如图1中的初级噪声或噪声源)，得到参考信号x(n)，将该x(n)输入该控制器，该控制器用于对该x(n)做反相，得到输出信号y(n)(如图1中的次级噪声)，该输出信号y(n)与噪声源的相位相反，该扬声器用于播放该输出信号y(n)，从而实现对噪声源的降噪。
需要说明的是，本申请实施例中所述的耳机外部可以理解为耳机上远离人耳的一侧，耳机内部可以理解为耳机上靠近人耳的一侧。
4、反馈式主动降噪系统
如图4所示，以用于头戴式耳机的主动降噪系统为例，反馈式主动降噪系统可以包括部署在耳机内部的误差传感器(如误差麦克风)、控制器和扬声器。该控制器、该误差传感器和该扬声器之间的连接关系如图5所示。该误差传感器用于采集耳机内部的残留噪声(如图1中的残留噪声)，得到误差信号e(n)，将该e(n)输入该控制器，该控制器用于根据该e(n)进行自适应滤波，得到输出信号y(n)(如图1中的次级噪声)，该输出信号y(n)与噪声源的相位相反，该扬声器用于播放该输出信号y(n)，使得y(n)与噪声源叠加后得到的e(n)最小，这是一个闭环的过程。
5、复合式主动降噪系统
如图6所示，以用于头戴式耳机的主动降噪系统为例，反馈式主动降噪系统可以包括部署在耳机外部的参考传感器(如参考麦克风)、部署在耳机内部的误差传感器(如误差麦克风)、控制器和扬声器。该控制器、该参考传感器、该误差传感器和该扬声器之间的连接关系如图7所示。该参考传感器用于采集耳机外部的环境噪声(如图1中的初级噪声或噪声源)，得到的参考信号x(n)，将该x(n)输入该控制器，该误差麦克风采集耳机内部的残留噪声(如图1中的残留噪声)，得到误差信号e(n)，将该e(n)输入该控制器，该控制器根据该e(n)，对该x(n)进行自适应滤波，得到输出信号y(n)(如图1中次级噪声)，该输出信号y(n)与噪声源的相位相反，通过该扬声器播放该输出信号y(n)，使得y(n)与噪声源叠加后得到的e(n)最小。
本申请实施例提供的主动降噪方法可以应用于音频播放设备。
可选地，本申请实施例中所述的音频播放设备是指用户佩戴在耳朵上或耳朵附近使用的音频播放设备，可以包括耳机、可穿戴智能设备等，本申请实施例对此不作限定。
可选地，当所述音频播放设备为耳机时，按照佩戴方式可以包括入耳式耳机、头戴式耳机等；按照连接方式可以包括：有线耳机、无线耳机，如蓝牙耳机等。
可选地，当所述音频播放设备为可穿戴设备时，该可穿戴智能设备可以包括增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备，例如AR/VR头盔、AR/VR面罩、AR/VR眼镜等。
需要说明的是，该音频播放设备可以不依赖智能终端(如智能手机)实现音频播放功能，或需要和智能终端(如智能手机)配合使用实现音频播放功能，本申请实施例对此不作限定。
可选地，本申请实施例提供的主动降噪系统可适用于各种需要使用音频播放设备的降噪功能的场景，例如：接听电话、视频通话、播放音频或视频等的主动降噪场景，本申请实施例对此不作限定。
需要说明的是，下面将以该音频播放设备为耳机为例，介绍本申请实施例提供的主动降噪方法所适用的场景，但本申请实施例不限于此。当该音频播放设备为可穿戴设备时该主动降噪方法所适用的场景与耳机类似，为避免重复，此处不再赘述。
可选地，耳机上可以设置有触发主动降噪指令的触发条件，当用户想要启用主动降噪功能时，可以对耳机进行操作，以触发耳机的主动降噪指令。
可选地，触发主动降噪指令的触发条件可以通过多种方式进行设置，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，耳机或耳机的线控上可以设置有触发主动降噪的实体按键等。当用户按压所述实体按键时，可以触发手势识别指令。
例如：如图8中的所示，入耳式耳机100可以包括实体按键101，实体按键101为降噪键。用户在可以在需要使用耳机降噪功能时，用手指按压该实体按键101，触发主动降噪指令，启用主动降噪功能。
可选地，图8中所示的入耳式耳机100还可以为图9中所示的头戴式耳机100或图10中所示的蓝牙无线耳机100，本申请实施例对此不作限定。
又例如：如图11所示，入耳式线控耳机200可以包括耳机210和线控装置220，线控装置可以包括实体按键221和实体按键222，实体按键221为音量键，实体按键222为接听/挂断键。用户在可以在需要使用耳机降噪功能时，用两个手指同时按压音量键的第一侧和第二侧，触发主动降噪指令，启用主动降噪功能。
在另一种可能的实现方式中，耳机依赖与其连接、且能够对其进行播放控制的终端实现主动降噪功能时，该终端上可以设置有触发主动降噪的虚拟按键。当用户点击所述虚拟按键时，可以触发主动降噪指令，并控制耳机实现主动降噪功能。
需要说明的是，上述耳机和终端可以通过有线或无线的方式连接，本申请实施例对此不作限定。
可选地，本申请实施例中所述的终端可以能够与该音频播放设备配合使用实现音频播放功能的手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、智能电视、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等设备，本申请实施例对终端的具体类型不作任何限制。
例如：以该终端为手机为例，如图12中的(a)所示，手机300的设置选项中可以包括“主动降噪”选项301，用户在选择“主动降噪”选项301之后，显示如图12中的(b)所示的界面，其中“开启”选项302用于开启主动降噪功能，“关闭”选项303用于关闭主动降噪功能，则当用户选择“开启”选项302后，该手机300即可控制与其连接的耳机启动对应的主动降噪功能进行音频播放。
在又一种可能的实施例中，耳机依赖与其连接、且能够对其进行播放控制的终端实现主动降噪功能时，该终端上可以设置某一些应用与主动降噪指令的关联关系，当用户启动这些特定的应用时，自动触发主动降噪指令，并控制耳机实现主动降噪功能。
例如，以该终端为手机为例，用户可以在手机上设置音频软件与主动降噪指令的关联关系。如图13所示，当用户在手机400上使用音频软件播放歌曲，终端400显示音频软件的默认歌单中包括A歌曲401和B歌曲402。用户点击B歌曲402，启动音频软件播放B歌曲402，B歌曲402在音频软件启动时自动触发主动降噪指令，该手机400即可控制与其连接的耳机启动对应的主动降噪功能进行音频播放。
图14为本申请实施例提供的主动降噪系统500的示意性框图。该系统500可以适用于音频播放设备，如耳机，并可以适用于音频播放设备的主动降噪场景。如图14所示，该系统500可以包括参考传感器510(如参考麦克风)、误差传感器520(如误差麦克风)、扬声器530和主动降噪装置540，其中，所述主动降噪装置540包括第一预加重模块541、第二预加重模块542、控制模块543和去加重模块544。
该参考传感器510通过该第一预加重模块541与该控制模块543的第一输入端连接，该误差传感器520通过该第二预加重模块542与该控制模块543的第二输入端连接，该扬声器530通过该去加重模块544与该控制模块543的输出端连接。该参考传感器510、误差传感器520、扬声器530和主动降噪装置540的设置位置和连接关系可以参考图6。
该参考传感器510用于采集该耳机外部的环境噪声，得到第一参考信号x(n)；向该第一预加重模块541发送该第一参考信号x(n)。
该第一预加重模块541用于接收来自该参考传感器510的第一参考信号x(n)；对该第一参考信号x(n)进行预加重处理，得到目标参考信号x1(n)；向该控制模块543的第一输入端发送该目标参考信号x1(n)。
在一种可能的实现方式中，图15示出了预加重处理的频谱示意图，通过图15可以看到，经过预加重处理后的信号的高频部分的频点能量高于原始信号的高频部分的频点能量，也就是说，经过预加重处理后的信号的高频部分的分辨率高于原始信号的高频部分的分辨率。因此，能够提高控制模块543处理的信号的高频分辨率，从而提高高频噪声的降噪效果。
需要说明的是，本申请实施例中所述的高频部分可以理解为起始频率大于或等于预设的频率阈值的第一频段，相应地，低频部分可以理解为截止频率小于该频率阈值的第二频段。
例如：该第一频率阈值可以为4000赫兹，信号中频率大于或等于4000赫兹的部分称为高频部分，频率小于4000赫兹的部分称为低频部分。
在一种可能的实现方式中，该第一预加重模块541可以通过以下公式1对该第一参考降噪信号x(n)进行预加重处理，得到目标参考降噪信号x1(n)。
x1(n)＝x(n)-a·x(n-1) 公式1
其中，x(n)表示第n时刻的采样值，x(n-1)表示第n-1时刻的采样值，x1(n)表示该第n时刻的预加重后的采样值，a表示加重系数，且0.9<a<1。
可选地，该第一预加重模块541所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该第一预加重模块541可以包括第一预加重电路，该第一预加重电路用于实现该第一预加重模块541的功能。
该误差传感器520用于采集该耳机内部的残留噪声，得到第一误差信号e(n)；向该第二预加重模块542发送该第一误差信号e(n)。
该第二预加重模块542用于接收来自该误差传感器520的第一误差信号e(n)；对该第一误差信号e(n)进行预加重处理，得到目标误差信号e1(n)；向该控制模块543的第二输入端发送该目标误差信号e1(n)。
需要说明的是，该第二预加重模块542的处理过程可以参考上述第一预加重模块541的处理过程，为避免重复，此处不再赘述。
在一种可能的实现方式中，该第二预加重模块542可以通过以下公式2对该第一误差降噪信号e(n)进行预加重处理，得到目标误差降噪信号e1(n)。
e1(n)＝e(n)-b·e(n-1) 公式2
其中，e(n)表示第n时刻的采样值，e(n-1)表示第n-1时刻的采样值，e1(n)表示该第n时刻的预加重后的采样值，b表示加重系数，且0.9<b<1。
可选地，该第二预加重模块542所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该第二预加重模块542可以包括第二预加重电路，该第二预加重电路用于实现该第二预加重模块542的功能。
该控制模块543用于接收来自该第一预加重模块541的该目标参考信号x1(n)和来自该第二预加重模块542的该目标误差信号e1(n)；根据该目标误差信号e1(n)，对该目标参考信号x1(n)进行自适应滤波处理，得到第一输出信号y(n)；向该去加重模块544发送该第一输出信号y(n)。
在一种可能的实现方式中，该控制模块543可以通过以下公式3～公式5，根据该目标误差信号e1(n)，对该目标参考信号x1(n)进行自适应滤波处理，得到第一输出信号y(n)。
y(n)＝wT(n)·x1(n) 公式3
e1(n)＝d(n)-y1(n) 公式4
w(n+1)＝w(n)+c·e1(n)·x1(n) 公式5
其中，y1(n)表示该第n时刻的去加重后的采样值，x1(n)表示该第n时刻的预加重后的采样值，e1(n)表示该第n时刻的预加重后的采样值，d(n)表示耳机的外部噪声信号(即噪声源)，w(n+1)表示第n+1时刻的滤波器系数，w(n)表示第n时刻的滤波器系数，c表示收敛因子。
可选地，该控制模块543可以包括自适应滤波器。
需要说明的是，自适应滤波器是指根据环境的改变，使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构的滤波器。一般情况下，不改变自适应滤波器的结构。而自适应滤波器的系数是由自适应算法更新的时变系数。即其系数自动连续地适应于给定信号，以获得期望响应。自适应滤波器的最重要的特征就在于它能够在未知环境中有效工作，并能够跟踪输入信号的时变特征。
可选地，该控制模块543所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该控制模块543可以包括控制电路，该控制电路用于实现该控制模块543的功能。
可选地，该控制模块543为自适应滤波器时，该自适应滤波器可以采用多种自适应滤波算法，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该自适应滤波器可以采用最小均方差算法。
该去加重模块544用于接收来自该控制模块543的该第一输出信号y(n)；对该第一输出信号y(n)进行去加重处理，得到目标输出信号y1(n)；向扬声器发送该目标输出信号y1(n)。
在一种可能的实现方式中，该去加重模块544可以通过以下公式6对该第一输出信号y(n)进行去加重处理，得到目标输出信号y1(n)。
y1(n)＝y(n)+d·y(n-1) 公式6
其中，y(n)表示第n时刻的采样值，y(n-1)表示第n-1时刻的采样值，y1(n)表示该第n时刻的去加重后的采样值，d表示加重系数，且0.9<d<1。
可选地，该去加重模块544所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该去加重模块544可以包括去加重电路，该去加重电路用于实现该去加重模块544的功能。
该扬声器530用于接收来自该去加重模块544的该目标输出信号y1(n)；播放该目标输出信号y1(n)。
本申请实施例提供的主动降噪系统，通过预加重模块提高第一参考信号和第一误差信号的高频部分的分辨率，然后输入控制模块进行自适应滤波，并通过去加重模块恢复控制模块输出的第一输出信号的高频部分的分辨率，并控制扬声器进行播放。也就是说，本申请实施例提供的主动降噪系统，通过预加重模块和去加重模块提高控制模块处理的信号的高频分辨率，从而能够提高对高频噪声的降噪效果。
需要说明的是，图14仅示例性以本申请实施例提供的主动降噪系统为复合式主动降噪系统为例进行介绍，该主动降噪系统还可以为如图16所示的前馈式主动降噪系统，或者如图17所示的反馈式主动降噪系统本申请实施例对此不作限定。
还需要说明的是，当该主动降噪系统为前馈式主动降噪系统或反馈式主动降噪系统时，该主动降噪系统的处理过程可以参考上述图14中所述的复合式主动降噪系统中相应模块的处理过程，为避免重复，此处不再赘述。
图18为本申请实施例提供的主动降噪系统600的示意性框图。该系统600可以应用于音频播放设备，如耳机，并可以适用于音频播放设备的主动降噪场景。如图18所示，该系统500可以包括参考传感器610(如参考麦克风)、误差传感器620(如误差麦克风)、扬声器630和主动降噪装置640，其中，所述主动降噪装置640包括第一低通滤波模块641、第二低通滤波模块642、控制模块643和带宽扩展模块644。
该参考传感器610通过该第一低通滤波模块641与该控制模块643的第一输入端连接，该误差传感器620通过该第二低通滤波模块642与该控制模块643的第二输入端连接，该扬声器630通过该644与该控制模块643的输出端连接。该参考传感器610、误差传感器620、扬声器630和主动降噪装置640的设置位置和连接关系可以参考图6。
该参考传感器610用于采集该耳机外部的环境噪声，得到第一参考信号x(n)；向该第一低通滤波模块641发送该第一参考信号x(n)。
该第一低通滤波模块641用于接收来自该参考传感器610的第一参考信号x(n)；对该第一参考信号x(n)进行低通滤波处理，得到目标参考信号x1(n)；向该控制模块643的第一输入端发送该目标参考信号x1(n)。
在一种可能的实现方式中，图19示出了低通滤波处理的频谱示意图，通过图19可以看到，经过低通滤波处理后的信号滤除了原始信号中的高频部分，仅包含稳定性更高的低频部分。因此，能够提高控制模块543处理的信号的高频稳定性和鲁棒性，从而提高高频噪声的降噪效果。
需要说明的是，本申请实施例中所述的高频部分可以理解为起始频率大于或等于预设的频率阈值的第一频段，相应地，低频部分可以理解为截止频率小于该频率阈值的第二频段。
例如：该第一频率阈值可以为4000赫兹，信号中频率大于或等于4000赫兹的部分称为高频部分，频率小于4000赫兹的部分称为低频部分。
在一种可能的实现方式中，该第一低通滤波模块641具体用于对该第一参考信号x(n)进行下采样，得到该目标参考信号x1(n)。
例如：以该x(n)为4KHz的频率宽度，该第一低通滤波模块641具体用于每四个音频采样点抽取一个音频采样点，得到下采样后的x1(n)，其频率宽度为1kHz频宽。
可选地，该第一低通滤波模块641所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该第一低通滤波模块641可以包括第一低通滤波电路，该第一低通滤波电路用于实现该第一低通滤波模块641的功能。
该误差传感器620用于采集该耳机内部的残留噪声，得到第一误差信号e(n)；向该第二低通滤波模块642发送该第一误差信号e(n)。
该第二低通滤波模块642用于接收来自该误差传感器620的第一误差信号e(n)；对该第一误差信号e(n)进行低通滤波处理，得到目标误差信号e1(n)；向该控制模块643的第二输入端发送该目标误差信号e1(n)。
需要说明的是，该第二低通滤波模块642的处理过程可以参考上述第一低通滤波模块641的处理过程，为避免重复，此处不再赘述。
可选地，该第二低通滤波模块642所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该第二低通滤波模块642可以包括第二低通滤波电路，该第二低通滤波电路用于实现该第二低通滤波模块642的功能。
该控制模块643用于接收来自该第一低通滤波模块641的该目标参考信号x1(n)和来自该第二低通滤波模块642的该目标误差信号e1(n)；根据该目标误差信号e1(n)，对该目标参考信号x1(n)进行自适应滤波处理，得到第一输出信号y(n)；向该644发送该第一输出信号y(n)。
可选地，该控制模块643可以包括自适应滤波器。
需要说明的是，自适应滤波器是指根据环境的改变，使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构的滤波器。一般情况下，不改变自适应滤波器的结构。而自适应滤波器的系数是由自适应算法更新的时变系数。即其系数自动连续地适应于给定信号，以获得期望响应。自适应滤波器的最重要的特征就在于它能够在未知环境中有效工作，并能够跟踪输入信号的时变特征。
可选地，该控制模块643所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该控制模块643可以包括控制电路，该控制电路用于实现该控制模块643的功能。
可选地，该控制模块643为自适应滤波器时，该自适应滤波器可以采用多种自适应滤波算法，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该自适应滤波器可以采用最小均方差算法。
该带宽扩展模块644用于接收来自该控制模块643的该第一输出信号y(n)；对该第一输出信号y(n)进行带宽扩展处理，得到目标输出信号y1(n)；向扬声器发送该目标输出信号y1(n)。
可选地，该带宽扩展模块644可以通过多种方式，对该第一输出信号进行带宽扩展处理，得到目标输出信号，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该带宽扩展模块644可以通过盲目式高频重建法，对该第一输出信号进行带宽扩展处理，得到目标输出信号。
可选地，盲目式高频重建法可以包括：线性外推(linear extrapolation，LE)、有效高频带宽扩展(efficient high-frequency bandwidth extension，EHBE)、混合信号外推(hybrid signal extrapolation，HSE)和非线性预测等。
需要说明的是，线性外推法是指音频信号的对数幅度谱包络呈近似线性递减关系来进行高频重建，其中，高频重建包括高频部分频域包络和高频部分频谱细节两部分。其中，高频谱包络可以借助幅度谱的线性关系获得，高频谱细节可以通过复制低频带的谐波结构获得。
在一种可能的实现方式中，该带宽扩展模块644具体用于对低频信号y(n)进行时频变换得到其谱包络；采用线性最小二乘法将该包络在对数域拟合成一条直线，得到该直线的最佳斜率和截距；将低频部分的频谱信息进行复制得到高频部分的频谱细节；利用拟合直线的斜率对高频谱细节进行包络衰减，完成高频部分的重建，从而得到完整的、包括高频部分和低频部分的信号y1(n)。
可选地，该带宽扩展模块644所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，该带宽扩展模块644可以包括带宽扩展电路，该带宽扩展电路用于实现该带宽扩展模块644的功能。
该扬声器630用于接收来自该带宽扩展模块644的该目标输出信号y1(n)；播放该目标输出信号y1(n)。
本申请实施例提供的主动降噪系统，通过第一低通滤波模块滤除第一参考信号中稳定性较差的高频部分和/或通过第二低通滤波模块滤除第一误差信号中稳定性较差的高频部分，只留下第一参考信号和第一误差信号中稳定性较强的低频部分然后输入控制模块进行自适应滤波，并通过带宽扩展模块重建出控制模块输出的第一输出信号的高频部分，得到完整带宽(既包含高频部分也包含低频部分)的目标输出信号，并控制扬声器进行播放。也就是说，通过低通滤波模块和带宽扩展模块提高控制模块处理的信号的高频部分的稳定性和鲁棒性，从而提高高频噪声的降噪效果。
需要说明的是，图18仅示例性以本申请实施例提供的主动降噪系统为复合式主动降噪系统为例进行介绍，该主动降噪系统还可以为如图20所示的前馈式主动降噪系统，或者如图21所示的反馈式主动降噪系统本申请实施例对此不作限定。
还需要说明的是，当该主动降噪系统为前馈式主动降噪系统或反馈式主动降噪系统时，该主动降噪系统的处理过程可以参考上述图18中所述的复合式主动降噪系统中相应模块的处理过程，为避免重复，此处不再赘述。
上面结合图14至图21介绍了本申请实施例提供的主动降噪系统，下面将结合图22至图23介绍本申请实施例提供的主动降噪方法。
图22示出了本申请实施例提供的主动降噪方法700的示意性流程图。该方法700可以应用于如图14所示的复合式主动降噪系统500，并由该系统500中的主动降噪装置540执行。该方法700可以包括以下S701～S707。
S701，获取参考传感器采集的第一参考信号，该第一参考信号用于表征音频播放设备外部的环境噪声。
S702，对该第一参考信号进行预加重处理，得到目标参考信号。
S703，获取误差传感器采集的第一误差信号，该第一误差信号用于表征该音频播放设备内部的残留噪声。
S704，对该第一误差信号进行预加重处理，得到目标误差信号。
S705，根据该目标误差信号，对该目标参考信号进行滤波处理，得到用于降噪的第一输出信号，该第一输出信号的相位与该目标参考信号的相位相反。
S706，对该第一输出信号进行去加重处理，得到目标输出信号。
S707，控制扬声器播放该目标输出信号。
需要说明的是，上述各步骤可以参考上述图14中的主动降噪装置540的各个模块介绍，为避免重复，此处不再赘述。
可选地，该方法700还可以应用于如图16所示的前馈式主动降噪系统500，并由该系统500中的主动降噪装置540执行。具体地，当该方法700应用于前馈式主动降噪系统500时，该方法700包括上述S701～S702和S705～S707。其中，S705包括：对该目标参考信号进行滤波处理，得到该第一输出信号。
可选地，该方法700还可以应用于如图17所示的反馈式主动降噪系统500，并由该系统500中的主动降噪装置540执行。具体地，当该方法700应用于反馈式主动降噪系统500时，该方法700包括上述S703～S707。其中，S705包括：根据该目标误差信号进行滤波处理，得到该第一输出信号。
图23示出了本申请实施例提供的主动降噪方法800的示意性流程图。该方法800可以应用于如图18所示的复合式主动降噪系统600，并由该系统600中的主动降噪装置640执行。该方法800可以包括以下S801～S807。
S801，获取参考传感器采集的第一参考信号，所述第一参考信号用于表征音频播放设备外部的环境噪声。
S802，对所述第一参考信号进行低通滤波处理，得到目标参考信号。
S803，获取误差传感器采集的第一误差信号，所述第一误差信号用于表征所述音频播放设备内部的残留噪声。
S804，对所述第一误差信号进行低通滤波处理，得到目标误差信号。
S805，所述目标误差信号，对所述目标参考信号进行滤波处理，得到用于降噪的第一输出信号，所述第一输出信号的相位与所述目标参考信号的相位相反。
S806，对所述第一输出信号进行带宽扩展处理，得到目标输出信号。
S807，控制扬声器播放所述目标输出信号。
需要说明的是，上述各步骤可以参考上述图18中的主动降噪装置640的各个模块介绍，为避免重复，此处不再赘述。
可选地，该方法800还可以应用于如图16所示的前馈式主动降噪系统600，并由该系统600中的主动降噪装置640执行。具体地，当该方法800应用于前馈式主动降噪系统600时，该方法800包括上述S801～S802和S805～S807。其中，S805包括：对该目标参考信号进行滤波处理，得到该第一输出信号。
可选地，该方法800还可以应用于如图18所示的反馈式主动降噪系统600，并由该系统600中的主动降噪装置640执行。具体地，当该方法800应用于反馈式主动降噪系统600时，该方法800包括上述S803～S807。其中，S805包括：根据该目标误差信号进行滤波处理，得到该第一输出信号。
上面结合图22和图23介绍了本申请实施例提供的主动降噪方法，下面将结合图24至图25介绍本申请实施例提供的主动降噪装置900。
需要说明的是，装置900可以为上述系统500实施例和方法700实施例中所述的所述的主动降噪装置，或者可以为上述系统600实施例和方法800实施例中所述的主动降噪装置，本申请实施例对此不作限定。
可以理解的是，装置900为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本实施例可以根据上述方法示例对装置900进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是，本实施例中对模块的划分是示意性的，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。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图24示出了上述各实施例中涉及的主动降噪装置的一种可能的组成示意图，如图24所示，该装置900可以包括：收发单元910和处理单元920。
其中，处理单元920可以控制收发单元910实现上述方法700实施例或800中所述的方法，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。
需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
本实施例提供的装置900用于执行上述方法700和/或方法800，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
在一种可能的实现方式中，装置900为主动降噪装置，对应的，处理单元910可以包括第一预加重模块541和/或第二预加重模块542、控制模块543和去加重模块544；或者，处理单元310可以第一低通滤波模块641和/或第二低通滤波模块642、控制模块643和带宽扩展模块644。
在采用集成的单元的情况下，装置900可以包括处理单元、存储单元和通信单元。其中，处理单元可以用于对装置900的动作进行控制管理，例如，可以用于支持装置900执行上述各个单元执行的步骤。存储单元可以用于支持装置900执行存储程序代码和数据等。通信单元可以用于支持装置900与其他设备的通信。
其中，处理单元可以是处理器或控制器。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。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，数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微处理器的组合等等。存储单元可以是存储器。通信单元具体可以为射频电路、蓝牙芯片、Wi-Fi芯片等与其他电子设备交互的设备。
在一种可能的实现方式中，本实施例所涉及的装置900可以为具有图25所示结构的主动降噪装置1000，该装置1000包括处理器1010和收发器1020，该处理器1010和收发器1020通过内部连接通路互相通信。图25中的处理单元920所实现的相关功能可以由处理器1010来实现，收发单元910所实现的相关功能可以由处理器1010控制收发器1020来实现。
可选地，该装置1000还可以包括存储器1030，该处理器1010、该收发器1020和该存储器1030通过内部连接通路互相通信。图24中所述的存储单元所实现的相关功能可以由存储器1030来实现。
本实施例还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的主动降噪方法。
本实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例中的主动降噪方法。
另外，本申请的实施例还提供一种装置，这个装置具体可以是芯片，组件或模块，该装置可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储计算机执行指令，当装置运行时，处理器可执行存储器存储的计算机执行指令，以使芯片执行上述各方法实施例中的主动降噪方法。
图26示出了一种芯片1100的结构示意图。芯片1100包括一个或多个处理器1110以及接口电路1120。可选的，所述芯片1100还可以包含总线1130。其中：
处理器1110可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1110中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1110可以是通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤。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。
接口电路1120可以用于雷达信号的发送或者接收，处理器1110可以利用接口电路1120接收的雷达信号进行加工，可以将加工完成信息通过接口电路1120发送出去。
可选的，芯片还包括存储器，存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供操作指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory，NVRAM)。
可选的，存储器存储了可执行软件模块或者数据结构，处理器可以通过调用存储器存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中)，执行相应的操作。
可选的，芯片可以使用在本申请实施例涉及的主动降噪系统中。可选的，接口电路1120可用于输出处理器1110的执行结果。关于本申请的一个或多个实施例提供的主动降噪方法可参考前述各个实施例，这里不再赘述。
需要说明的，处理器1110、接口电路1120各自对应的功能既可以通过硬件设计实现，也可以通过软件设计来实现，还可以通过软硬件结合的方式来实现，这里不作限制。
其中，本实施例提供的主动降噪装置、计算机存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以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，所述单元的划分，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，机械或其它的形式。
所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。
所述功能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介质中。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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种主动降噪方法，其特征在于，包括：
获取参考传感器采集的第一参考信号，所述第一参考信号用于表征音频播放设备外部的环境噪声，所述参考传感器设置在所述音频播放设备的外部；
对所述第一参考信号进行预加重处理，得到目标参考信号；
对所述目标参考信号进行滤波处理，得到用于降噪的第一输出信号，所述第一输出信号的相位与所述目标参考信号的相位相反；
对所述第一输出信号进行去加重处理，得到目标输出信号；
控制扬声器播放所述目标输出信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取误差传感器采集的第一误差信号，所述第一误差信号用于表征所述音频播放设备内部的残留噪声，所述误差传感器设置在所述音频播放设备的内部；
对所述第一误差信号进行预加重处理，得到目标误差信号；
所述对所述目标参考信号进行滤波处理，得到用于降噪的第一输出信号，包括：
根据所述目标误差信号，对所述目标参考信号进行滤波处理，得到所述第一输出信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标误差信号，对所述目标参考信号进行滤波处理，得到所述第一输出信号，包括：
采用最小均方误差算法，根据所述目标误差信号，对所述目标参考信号进行滤波处理，得到所述第一输出信号。
4.一种主动降噪方法，其特征在于，包括：
获取误差传感器采集的第一误差信号，所述第一误差信号用于表征音频播放设备内部的残留噪声，所述误差传感器设置在所述音频播放设备的内部；
对所述第一误差信号进行预加重处理，得到目标误差信号；
根据所述目标误差信号进行滤波处理，得到用于降噪的第一输出信号，所述第一输出信号的相位与所述目标参考信号的相位相反；
对所述第一输出信号进行去加重处理，得到目标输出信号；
控制扬声器播放所述目标输出信号。
5.一种主动降噪方法，其特征在于，包括：
获取参考传感器采集的第一参考信号，所述第一参考信号用于表征音频播放设备外部的环境噪声，所述参考传感器设置在所述音频播放设备的外部；
对所述第一参考信号进行低通滤波处理，得到目标参考信号；
对所述目标参考信号进行滤波处理，得到用于降噪的第一输出信号，所述第一输出信号的相位与所述目标参考信号的相位相反；
对所述第一输出信号进行带宽扩展处理，得到目标输出信号；
控制扬声器播放所述目标输出信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取误差传感器采集的第一误差信号，所述第一误差信号用于表征所述音频播放设备内部的残留噪声，所述误差传感器设置在所述音频播放设备的内部；
对所述第一误差信号进行低通滤波处理，得到目标误差信号；
所述对所述目标参考信号进行滤波处理，得到用于降噪的第一输出信号，包括：
所述目标误差信号，对所述目标参考信号进行滤波处理，得到所述第一输出信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述对所述第一参考信号进行低通滤波处理，得到目标参考信号，包括：
对所述第一参考信号进行下采样，得到所述目标参考信号；
所述对所述第一误差信号进行低通滤波处理，得到目标误差信号，包括；
对所述第一误差信号进行下采样，得到所述目标误差信号。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述第一输出信号进行带宽扩展处理，得到目标输出信号，包括：
采用线性外推法，对所述第一输出信号进行带宽扩展处理，得到所述目标输出信号。
9.一种主动降噪方法，其特征在于，包括：
获取误差传感器采集的第一误差信号，所述第一误差信号用于表征音频播放设备内部的残留噪声，所述误差传感器设置在所述音频播放设备的内部；
对所述第一误差信号进行低通滤波处理，得到目标误差信号；
根据所述目标误差信号进行滤波处理，得到用于降噪的第一输出信号，所述第一输出信号的相位与所述目标参考信号的相位相反；
对所述第一输出信号进行带宽扩展处理，得到目标输出信号；
控制扬声器播放所述目标输出信号。
10.一种主动降噪装置，其特征在于，所述装置包括用于执行权利要求1至9中任一项所述的方法的单元。
11.一种芯片装置，包括至少一个处理器以及接口电路，所述接口电路用于为所述至少一个处理器提供数据、指令或者信息的发送和/或接收，其特征在于，当所述至少一个处理器执行程序代码或者指令时，实现权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.一种音频播放设备，其特征在于，所述音频播放设备包括权利要求11所述的芯片装置。
13.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序包括用于实现权利要求1至9中任一项所述的方法的指令。
14.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中包含指令，其特征在于，当所述指令在计算机或处理器上运行时，使得所述计算机或所述处理器实现权利要求1至9中任一项所述的方法。
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