CN114040284B - 噪声的处理方法、噪声的处理装置、终端及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种噪声的处理方法、噪声的处理装置、终端及存储介质。该噪声的处理方法包括基于预先定义的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应；基于反馈滤波器的频率响应确定反馈滤波器的系数；基于确定系数后的反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。本申请中，将人耳对不同频段环境噪声感知不同的因素考虑在内来确定预先确定的频域采样点，再通过第一损失函数和第二损失函数优化求解确定出反馈滤波器系数，此时通过确定出反馈滤波器系数的反馈滤波器对环境噪声进行噪声处理，有利于优化反馈滤波器的降噪性能，提高降噪效果。

Description

噪声的处理方法、噪声的处理装置、终端及存储介质
技术领域
本公开涉及降噪技术领域，尤其涉及一种噪声的处理方法、噪声的处理装置、终端及存储介质。
背景技术
主动降噪技术是一种通过发出与噪声幅度相同、相位相反的声音信号来使得噪声相干抵消的有源降噪技术。由于传统的被动降噪技术对于1K以下频段的降噪性能较差，而主动降噪技术能在低频段实现较好的降噪效果。反馈式主动降噪便是主动降噪技术中的一种，可应用于噪声处理。
发明内容
本公开提供一种噪声的处理方法、噪声的处理装置、终端及存储介质。
本公开实施例的第一方面，提供一种噪声的处理方法，包括：
基于预先定义的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；
基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对所述第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应；
基于所述反馈滤波器的频率响应确定所述反馈滤波器的系数；
基于确定系数后的所述反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。
在一些实施例中，所述第一损失函数为：
其中，N代表傅里叶变换的维度，k代表N维傅里叶变换中的第k个频点；
表征反馈滤波器的第k个频点的频率响应；
为次级通道的标称频率响应；
ωk表征第k个频点对应的数字角频率。
在一些实施例中，根据人耳对所述环境噪声所处频段的感知程度，确定出所述预先确定的频域采样点。
在一些实施例中，所述预先确定的频域采样点至少包括：
第一采样点和第二采样点；
所述第一采样点为对应于处理第一频段环境噪声所确定的频域采样点；
所述第二采样点为对应于处理第二频段环境噪声所确定的频域采样点；其中，人耳对所述第一频段环境噪声的感知敏感度大于人耳对所述第二频段环境噪声的感知敏感度时，所述第一采样点的采样密集度大于所述第二采样点的采样密集度。
在一些实施例中，所述方法还包括：根据如下算式确定所述频域采样点，其中所述算式为：
其中，fs为采样率；/>为基于p值确定的期望得到的第k个频点对应的数字角频率，p∈(0，32M)，M为大于或等于1的整数。
在一些实施例中，所述第二损失函数为：
其中，/>表征闭环系统优化后期望得到的所述反馈滤波器的第k个频点的频率响应，/>为闭环系统优化后期望得到的次级通道的标称频率响应，fs为采样率；/>为基于p值确定的期望得到的第k个频点对应的数字角频率，p∈(0，32M)，M为大于或等于1的整数。
在一些实施例中，所述约束条件至少包括第一约束条件；
其中，所述第一约束条件为：
其中，所述为第一权重，用于表征次级通道的变化情况；
所述表征次级通道频率响应模型的标称开环频率响应。
在一些实施例中，所述约束条件至少包括第二约束条件；其中，所述第二约束条件为：
所述用于表征所述反馈滤波器所在闭环系统优化后期望得到的系统频率响应；
所述为第一权重，用于表征次级通道的变化情况；
所述表征次级通道频率响应模型的标称开环频率响应。
本公开实施例的第二方面提供一种噪声的处理装置，所述装置包括：
第一处理单元，用于基于预先定义的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；
第二处理单元，用于基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对所述第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应；
第三处理单元，用于基于所述反馈滤波器的频率响应确定所述反馈滤波器的系数；
第四处理单元，用于基于确定系数后的所述反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。
本公开实施例的第三方面提供一种耳机，包括：
反馈麦克风，设置在耳机的可放置于耳廓内的部位，所述反馈麦克风用于采集耳廓内的残余噪声，所述残余噪声为对环境噪声进行降噪预处理后剩余的噪声；
控制器，用于根据预设的反馈滤波器对所述残余噪声进行滤波处理，其中，所述反馈滤波器为通过第一方面所述方法得到；
扬声器，用于播放所述经过所述反馈滤波器滤波处理后的声音信号。
本公开实施例的第四方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器，所述存储器上存储有能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行第一方面所述方法的步骤。
本公开实施例的第五方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开实施例中的噪声处理方法，在确定预先确定的频域采样点时，可根据人耳对环境噪声不同频段的感知程度，确定出滤波器处理不同频段环境噪声对应的频域采样点。基于确定出的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应并基于所述反馈滤波器的频率响应确定所述反馈滤波器的系数，基于确定系数后的反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。本申请中，将人耳对不同频段环境噪声感知不同的因素考虑在内来确定预先确定的频域采样点，再通过第一损失函数和第二损失函数优化求解确定出反馈滤波器的频率响应以及表征频率响应的系数，此时通过确定出反馈滤波器系数的反馈滤波器对环境噪声进行噪声处理，有利于优化反馈滤波器的降噪性能，提高降噪效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的主动降噪耳机工作原理示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种噪声的处理方法流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的反馈降噪系统的原理图。
图4是根据一示例性实施例示出的噪声的处理装置结构示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。
主动降噪技术是一种通过发出与噪声幅度相同、相位相反的声音信号来使得噪声相干抵消的有源降噪技术。由于传统的被动降噪技术对于1K以下频段的降噪性能较差，而主动降噪技术能在低频段实现较好的降噪效果，可应用于主动降噪耳机中。其中，反馈式主动降噪便是主动降噪技术中的一种，应用于主动降噪耳机中的噪声处理。
图1是根据一示例性实施例示出的主动降噪耳机工作原理示意图。如图1所示，主动降噪耳机的结构包括：
前馈麦克风设置于耳机实体的朝向外部的一端，用于采集外部环境噪声；反馈麦克风设置于耳机实体的朝向耳道的一侧且位于扬声器附近，用于采集耳道内的噪声(也会采集到扬声器播放的音频信号)。
当耳机已佩戴在人耳上，且处于环境噪声干扰之中时，耳机主要包含两个声学路径：主要传递路径、次要传递路径(即本申请中所述的次级通道)。
主要传递路径是指环境噪声从前馈麦克风采集处经过耳机腔体传递至反馈麦克风采集处的传播路径；次要传递路径指耳机扬声器播放的声音在耳道内传播被反馈麦克风采集的传播路径。
其中，图中声学元器件的模拟信号、数字信号互相转换过程已省略。前馈麦克风、扬声器与前馈滤波器组成了前馈ANC(Active Noise Cancellation，主动降噪)电路，反馈麦克风、扬声器与反馈滤波器组成了反馈ANC电路。
本公开实施例提供一种噪声的处理方法，可应用于耳机反馈式主动降噪。图2是根据一示例性实施例示出的一种噪声的处理方法流程图。如图2所示，噪声的处理方法包括：
步骤10、基于预先定义的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；
步骤11、基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对所述第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应；
步骤12、基于所述反馈滤波器的频率响应确定所述反馈滤波器的系数；
步骤13、基于确定系数后的所述反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。
本公开实施例中，由于人耳对不同频段的环境噪声的感知不同，因此在确定反馈滤波器系数时，可考虑根据人耳对不同频段环境噪声的感知确定预先确定的频域采样点，包括对于人耳感知较为敏感的频段，频域采样点可适当密集，对于人耳感知不敏感的频段，频域采样点可适当稀疏。
例如，所述预先确定的频域采样点至少包括：
第一采样点和第二采样点；
所述第一采样点为对应于处理第一频段环境噪声所确定的频域采样点；
所述第二采样点为对应于处理第二频段环境噪声所确定的频域采样点；其中，人耳对所述第一频段环境噪声的感知敏感度大于人耳对所述第二频段环境噪声的感知敏感度时，所述第一采样点的采样密集度大于所述第二采样点的采样密集度。例如，第一频段环境噪声可以为20Hz～200Hz频段内的环境噪声；第二频段环境噪声可以为800Hz～1000Hz频段内的环境噪声；人耳对20Hz～200Hz频段内的环境噪声的感知敏感度大于人耳对800Hz～1000Hz频段内的环境噪声的感知敏感度，此时可确定处理20Hz～200Hz频段内的环境噪声对应的第一采样点的采样密集度大于处理800Hz～1000Hz频段内的环境噪声对应的第二采样点的采样密集度。
本公开实施例中，所述预设的约束条件至少包括：
第一约束条件，和第二约束条件；
所述第一约束条件，用于保证反馈滤波器进行降噪时闭环系统的稳定性；
所述第二约束条件，用于保证反馈滤波器进行降噪时闭环系统的鲁棒性。
所述Riccati非线性方程可以为黎卡提方程。黎卡提方程是最简单的一类非线性方程。形如y'＝P(x)y2+Q(x)y+R(x)的方程称为黎卡提方程。其中，x为输入，y为输出，P、Q、R分别为不同阶输出量对应的系数。
本公开实施例中的噪声处理方法，在确定预先确定的频域采样点时，可根据人耳对环境噪声不同频段的感知程度，确定出滤波器处理不同频段环境噪声对应的频域采样点。基于确定出的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应并基于所述反馈滤波器的频率响应确定所述反馈滤波器的系数，基于确定系数后的反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。本申请中，将人耳对不同频段环境噪声感知不同的因素考虑在内来确定预先确定的频域采样点，再通过第一损失函数和第二损失函数优化求解确定出反馈滤波器的频率响应以及表征频率响应的系数，此时通过确定出反馈滤波器系数的反馈滤波器对环境噪声进行噪声处理，有利于优化反馈滤波器的降噪性能，提高降噪效果。
在一些实施例中，所述第一损失函数为：
其中，N代表傅里叶变换的维度，k代表N维傅里叶变换中的第k个频点；
表征反馈滤波器的第k个频点的频率响应；
为次级通道的标称频率响应；
ωk表征第k个频点对应的数字角频率。
本公开实施例中，其中k∈(0,1,…,N/2-1)，N可取FFT(Fast FourierTransform)点数，例如2的指数，包括256、1024等。/>指J(K)在k的变化范围内取最小值，即J(K)等于k在取值变化范围内/>的最小值，当k取不同值时，所述/>的值不同。
本公开实施例中，可基于预先确定的频域采样点对上述第一损失函数进行优化，得到第二损失函数。上述第一损失函数为未考虑人耳对不同频段环境噪声感知不同的差异性，通过损失函数求解确定滤波系数的确定方式。
本申请中，标称频率响应，代表既定的理想频率响应，但在实测中频率响应可能不是最优的，但却是可以在实测中进行应用的较优值。
在一些实施例中，根据人耳对所述环境噪声所处频段的感知程度，确定出所述预先确定的频域采样点。
本公开实施例中，根据人耳对第一频段内环境噪声的第一感知程度，确定出与处理第一频段内环境噪声对应的第一采样点；根据人耳对第二频段内环境噪声的第二感知程度，确定出与处理第二频段内环境噪声对应的第二采样点。其中，第一感知程度的感知敏感度大于第二感知程度的感知敏感度时，可确定出与处理第一频段内环境噪声对应的第一采样点的采样点的采样密集度大于与处理第二频段内环境噪声对应的第二采样点的采样点的采样密集度。
在一些实施例中，所述方法还包括：根据如下算式确定所述频域采样点，其中所述算式为：
其中，fs为采样率；为基于p值确定的频率采样点，p∈(0，32M)，M为大于或等于1的整数。
本公开实施例中，在考虑人耳对不同频段环境噪声感知不同的差异性，可通过三分之一倍频程转换公式确定频域采样点。可确定M为采样参数，可取值为大于或等于1的整数。当采样参数确定后，p值可取0～32M内的数值，从而可确定出频率采样点范围为 通过采样参数、采样率确定频域采样点。然后基于确定出的上述频域采样点对上述第一损失函数进行优化，来得到第二损失函数。
在一些实施例中，所述第二损失函数为：
其中，表征闭环系统优化后期望得到的所述反馈滤波器的第k个频点的频率响应，/>为闭环系统优化后期望得到的次级通道的标称频率响应，fs为采样率；为基于p值确定的期望得到的第k个频点对应的数字角频率，即基于p值确定的频率采样点；p∈(0，32M)，M为大于或等于1的整数。
本公开实施例中，可基于预先定义的频域采样点采样取对数的方式对第一损失函数进行优化，以得到第二损失函数。其中，log10表示取对数优化。通过调整M大小在k取值范围内使得优化损失函数的Jexp(K)趋近于最小，从而得到采样参数M以及滤波参数k。本申请中，直接对频率响应做优化，并不需要转换成传递函数再解优化问题，因此减少了频域拟合的误差。同时，本申请中，是在滤波器设计阶段进行的计算，并求解出最终滤波器的滤波参数不存在实时计算量大的问题。同时，本申请中各实施例中所有exp上标均代表expect，代表考虑了心理声学的期望非均匀采样。
在一些实施例中，所述约束条件至少包括第一约束条件；
其中，所述第一约束条件为：
其中，所述为第一权重，用于表征次级通道的变化情况；
所述表征次级通道频率响应模型的标称开环频率响应。
本公开实施例中，在通过优化后的损失函数确定滤波参数前，需要建立次级通道模型。通过测量耳机在不同人佩戴、不同挤压状态下，测量扬声器到反馈麦克风的频率响应以建立次级通道频率响应模型：
其中，
第一权重 为次级通道的标称频率响应，可以设置为使/>幅度最小的/>用来表征次级通道的变化情况，可通过测量出的次级通道计算得到。
本公开实施例中，上述第一约束条件用于保证在扰动下的轨迹必须不包围点(-1，j0)，以实现反馈滤波器进行降噪时闭环系统稳定。
在一些实施例中，所述约束条件至少包括第二约束条件；其中，所述第二约束条件为：
所述用于表征所述反馈滤波器所在闭环系统优化后期望得到的系统频率响应；
所述为第一权重，用于表征次级通道的变化情况；
所述表征次级通道频率响应模型的标称开环频率响应。
本公开实施例中，用于保证反馈滤波器进行降噪时闭环系统的鲁棒性。
根据上述次级通道频率响应模型确定的反馈降噪系统的开环频率响应为：
表征反馈滤波器的第k个频点的频率响应；其中，标称开环频率响应为：/>
根据奈奎斯特稳定性判决，要使闭环系统保持稳定的同时保证系统的鲁棒性能，假定闭环传递路径的最大增益为
必须满足第二约束条件：
与滤波器的反馈降噪深度相关，/>越大，降噪深度越大，降噪效果越好。其中，开环控制系统是指一个输出只受系统输入控制且没有反馈回路的系统，开环系统所对应的频率响应，则称之为开环频率响应。
本公开实施例中，闭环传递路径C(z)可基于反馈降噪系统确定。图3是根据一示例性实施例示出的反馈降噪系统的原理图。如图3所示，一个布置在耳机内部的麦克风检测人耳廓内的残余噪声e(t)，并通过AD转换(模数转换，模拟信号转换为数字信号)将数字信号传给控制器K(z)，K(z)根据预先设计好的反馈滤波器对输入信号进行滤波，并输出信号y(n)。y(n)经过DA转换(数模转换，数字信号转换为模拟信号)并经过扬声器发出声音信号y(t)。y(t)能与环境噪声d(t)相互抵消，从而降低了人耳听到的噪声e(t)。
从图可看出，反馈降噪是一个闭环的反馈控制系统。其闭环传递函数为：
由于反馈麦克风位于耳机内部，因此反馈降噪对于声源的方向并不敏感。但同时由于不同人耳的生理结构不同，传递路径G(s)会由于耳塞的挤压程度不同而发生变化。在极端情况下，G(s)的变化会导致系统变成正反馈，从而出现啸叫的现象。因此反馈降噪对于鲁棒性的要求很高。
主动降噪的原理是发出与噪声幅度相同，相位相反的信号，从而进行相干抵消，达到减噪的目的。由于反馈系统的特性，反馈降噪会带来一定的延时，即相位差，对于相位变化比较快的高频信号，反馈降噪的效果很差，因此反馈降噪的降噪带宽比较窄，只对300Hz以下的信号起降噪效果。为了充分发挥该频段内的反馈降噪性能，本方案提出了一个基于心理声学，符合人耳听觉感知的反馈滤波器确定方法，通过结合人耳感知特性的滤波器对环境噪声进行降噪。
本公开实施例还提供一种噪声的处理装置。图4是根据一示例性实施例示出的噪声的处理装置结构示意图。如图4所示，所述装置包括：
第一处理单元31，用于基于预先定义的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；
第二处理单元32，用于基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对所述第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应；
第三处理单元33，用于基于所述反馈滤波器的频率响应确定所述反馈滤波器的系数；
第四处理单元34，用于基于确定系数后的所述反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。
本公开实施例中，由于人耳对不同频段的环境噪声的感知不同，因此在确定反馈滤波器系数时，可考虑根据人耳对不同频段环境噪声的感知确定预先确定的频域采样点，包括对于人耳感知较为敏感的频段，频域采样点可适当密集，对于人耳感知不敏感的频段，频域采样点可适当稀疏。
例如，所述预先确定的频域采样点至少包括：
第一采样点和第二采样点；
所述第一采样点为对应于处理第一频段环境噪声所确定的频域采样点；
所述第二采样点为对应于处理第二频段环境噪声所确定的频域采样点；其中，人耳对所述第一频段环境噪声的感知敏感度大于人耳对所述第二频段环境噪声的感知敏感度时，所述第一采样点的采样密集度大于所述第二采样点的采样密集度。例如，第一频段环境噪声可以为20Hz～200Hz频段内的环境噪声；第二频段环境噪声可以为800Hz～1000Hz频段内的环境噪声；人耳对20Hz～200Hz频段内的环境噪声的感知敏感度大于人耳对800Hz～1000Hz频段内的环境噪声的感知敏感度，此时可确定处理20Hz～200Hz频段内的环境噪声对应的第一采样点的采样密集度大于处理800Hz～1000Hz频段内的环境噪声对应的第二采样点的采样密集度。
本公开实施例中，所述预设的约束条件至少包括：
第一约束条件，和第二约束条件；
所述第一约束条件，用于保证反馈滤波器进行降噪时闭环系统的稳定性；
所述第二约束条件，用于保证反馈滤波器进行降噪时闭环系统的鲁棒性。
所述Riccati非线性方程可以为黎卡提方程。黎卡提方程是最简单的一类非线性方程。形如y'＝P(x)y2+Q(x)y+R(x)的方程称为黎卡提方程。其中，x为输入，y为输出，P、Q、R分别为不同阶输出量对应的系数。
本公开实施例中的噪声的处理装置，在确定预先确定的频域采样点时，可根据人耳对环境噪声不同频段的感知程度，确定出滤波器处理不同频段环境噪声对应的频域采样点。基于确定出的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应并基于所述反馈滤波器的频率响应确定所述反馈滤波器的系数，基于确定系数后的反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。本申请中，将人耳对不同频段环境噪声感知不同的因素考虑在内来确定预先确定的频域采样点，再通过第一损失函数和第二损失函数优化求解确定出反馈滤波器的频率响应以及表征频率响应的系数，此时通过确定出反馈滤波器系数的反馈滤波器对环境噪声进行噪声处理，有利于优化反馈滤波器的降噪性能，提高降噪效果。
本公开实施例的第三方面提供一种耳机，包括：
反馈麦克风，设置在耳机的可放置于耳廓内的部位，所述反馈麦克风用于采集耳廓内的残余噪声，所述残余噪声为对环境噪声进行降噪预处理后剩余的噪声；
控制器，用于根据预设的反馈滤波器对所述残余噪声进行滤波处理，其中，所述反馈滤波器为通过上述各实施例所述的方法得到；
扬声器，用于播放所述经过所述反馈滤波器滤波处理后的声音信号。
本公开实施例中，放置于耳廓内的耳机在对环境噪声进行降噪处理时，可能会有部分噪声残余，针对此情况，可采用上述各实施例中的滤波系数确定方法优化反馈滤波器的滤波系数。基于滤波系数确定的反馈滤波器进行环境噪声降噪。
由于考虑到人耳对环境噪声不同频段的感知程度，采用基于不同频段环境噪声对应的频域采样点优化得到上述各实施例所述的滤波系数，因此基于上述各实施例所述的滤波系数确定方法得到的反馈滤波器对环境噪声具有更好的降噪效果。可将通过上述滤波系数确定方法确定出的反馈滤波器应用于耳机中，以获得对低频噪声更好的降噪效果。
本公开实施例的第四方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器，所述存储器上存储有能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述各实施例提供的所述方法的步骤。
本公开实施例的第五方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例提供的所述方法的步骤。
图5是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的框图。例如，终端设备可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图5，终端设备可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电力组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制终端设备的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在终端设备的操作。这些数据的示例包括用于在终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以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。
电力组件806为终端设备的各种组件提供电力。电力组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在终端设备和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当终端设备处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当终端设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为终端设备提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到终端设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为终端设备的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测终端设备或终端设备一个组件的位置改变，用户与终端设备接触的存在或不存在，终端设备方位或加速/减速和终端设备的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于终端设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种噪声的处理方法，其特征在于，所述方法包括：
基于预先定义的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；其中，所述第一损失函数为：
其中，N代表傅里叶变换的维度，k代表N维傅里叶变换中的第k个频点；表征反馈滤波器的第k个频点的频率响应；/>为次级通道的标称频率响应；ωk表征第k个频点对应的数字角频率；
所述第二损失函数为：
其中，表征优化后所述反馈滤波器期望得到的第k个频点的频率响应，/>为优化后期望得到的次级通道的标称频率响应，fs为采样率；/>为基于p值确定的期望得到的第k个频点对应的数字角频率，p∈(0，32M)，M为大于或等于1的整数；
根据人耳对环境噪声所处频段的感知程度，确定出所述预先定义的频域采样点；
基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对所述第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应；其中，所述约束条件至少包括：第一约束条件和第二约束条件；所述第一约束条件，用于保证反馈滤波器进行降噪时闭环系统的稳定性；所述第二约束条件，用于保证反馈滤波器进行降噪时闭环系统的鲁棒性；
基于所述反馈滤波器的频率响应确定所述反馈滤波器的系数；
基于确定系数后的所述反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先定义的频域采样点至少包括：
第一采样点和第二采样点；
所述第一采样点为对应于处理第一频段环境噪声所确定的频域采样点；
所述第二采样点为对应于处理第二频段环境噪声所确定的频域采样点；其中，人耳对所述第一频段环境噪声的感知敏感度大于人耳对所述第二频段环境噪声的感知敏感度时，所述第一采样点的采样密集度大于所述第二采样点的采样密集度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据如下算式确定所述频域采样点，其中所述算式为：
其中，fs为采样率；为基于p值确定的期望得到的第k个频点对应的数字角频率，p∈(0，32M)，M为大于或等于1的整数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约束条件至少包括第一约束条件；
其中，所述第一约束条件为：
其中，所述为第一权重，用于表征次级通道的变化情况；
所述表征次级通道频率响应模型的标称开环频率响应。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约束条件至少包括第二约束条件；其中，所述第二约束条件为：
所述用于表征所述反馈滤波器所在闭环系统优化后期望得到的系统频率响应；
所述为第一权重，用于表征次级通道的变化情况；
所述表征次级通道频率响应模型的标称开环频率响应。
6.一种噪声的处理装置，其特征在于，所述装置包括：
第一处理单元，用于基于预先定义的频域采样点对预设的第一损失函数进行优化，得到第二损失函数；其中，所述第一损失函数为：
其中，N代表傅里叶变换的维度，k代表N维傅里叶变换中的第k个频点；表征反馈滤波器的第k个频点的频率响应；/>为次级通道的标称频率响应；ωk表征第k个频点对应的数字角频率；
所述第二损失函数为：
其中，表征优化后所述反馈滤波器期望得到的第k个频点的频率响应，/>为优化后期望得到的次级通道的标称频率响应，fs为采样率；/>为基于p值确定的期望得到的第k个频点对应的数字角频率，p∈(0，32M)，M为大于或等于1的整数；
确定单元，用于根据人耳对环境噪声所处频段的感知程度，确定出所述预先定义的频域采样点；
第二处理单元，用于基于预设的约束条件和Riccati非线性方程，对所述第二损失函数求解最优解，得到反馈滤波器的频率响应；其中，所述约束条件至少包括：第一约束条件和第二约束条件；所述第一约束条件，用于保证反馈滤波器进行降噪时闭环系统的稳定性；所述第二约束条件，用于保证反馈滤波器进行降噪时闭环系统的鲁棒性；
第三处理单元，用于基于所述反馈滤波器的频率响应确定所述反馈滤波器的系数；
第四处理单元，用于基于确定系数后的所述反馈滤波器对环境噪声进行滤波处理。
7.一种耳机，其特征在于，包括：
反馈麦克风，设置在耳机的可放置于耳廓内的部位，所述反馈麦克风用于采集耳廓内的残余噪声，所述残余噪声为对环境噪声进行降噪预处理后剩余的噪声；
控制器，用于根据预设的反馈滤波器对所述残余噪声进行滤波处理，其中，所述反馈滤波器为通过权利要求1-5任一项所述方法得到；
扬声器，用于播放经过所述反馈滤波器滤波处理后的声音信号。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器和存储器，所述存储器上存储有能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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5任一项所述方法的步骤。
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