CN114979889A - 降低耳机闭塞效应的方法、装置、耳机及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种降低耳机闭塞效应的方法、装置、耳机及存储介质。降低耳机闭塞效应的方法,应用于耳机,降低耳机闭塞效应的方法包括:响应于检测到用户发出声音,采集耳道内外音频数据,对其进行频谱分析,得到第一频响曲线和第二频响曲线;确定第一目标频率区间范围;基于位于第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线;将目标频响曲线在第二目标频率区间范围内的频响曲线作为补偿曲线,并基于补偿曲线,确定多个目标滤波器参数,并生成用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。通过本公开使得耳机可以优化降低耳机闭塞效应的效果。
Description
技术领域
本公开涉及软件开发领域,尤其涉及一种降低耳机闭塞效应的方法、装置、耳机及存储介质。
背景技术
随着社会进步和人民生活水平的提高,耳机已经成为人们必不可少的生活用品,人们对于耳机的音质,实用性以及佩戴的舒适性等提出了新的要求。但是各类耳机在使用过程中,均会对佩戴者的耳道有着或多或少的遮挡或阻塞,特别是入耳式耳机,而这会导致闭塞效应的产生,致使用户听阈降低,使得佩戴者听到自己的说话声发闷。产生闭塞效应的原因主要是由于用户佩戴耳机后,声音向外扩散的途径被堵住,无法将骨传导传来的声音扩散出去。闭塞效应的声音特性表现为声音在低频处被加强而在高频处衰弱,加强的低音使得佩戴者听起来声音发闷。因此,如何降低耳机的闭塞效应仍然是亟待解决的技术问题。
因为闭塞效应是导致声音在低频处产生增益,相关技术是先用耳机中反馈麦克风采集用户耳道内的声音,然后用反馈滤波器处理耳道内的声音从而获得反相噪声,并通过耳机中扬声器播放反相噪声,利用获得的反相噪声减弱或抵消闭塞效应引起的低频噪声增强。
相关技术中,可以一定程度降低闭塞效应。但是经常会出现降低闭塞效应的效果时好时坏的情况。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本公开提供一种降低耳机闭塞效应的方法、装置、耳机及存储介质。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种降低耳机闭塞效应的方法,包括:响应于检测到用户发出声音,采集耳道外音频数据,对所述耳道外音频数据进行频谱分析,得到第一频响曲线,并采集耳道内音频数据,对所述耳道内音频数据进行频谱分析,得到第二频响曲线;确定第一目标频率区间范围,在所述第一目标频率区间范围内,所述第一频响曲线和所述第二频响曲线处于相同频率时,第一频响曲线的声强数值大于或等于第二频响曲线的声强数值;基于位于所述第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线;将所述目标频响曲线在第二目标频率区间范围内的频响曲线作为补偿曲线,并基于所述补偿曲线,确定多个目标滤波器参数;基于所述多个目标滤波器参数,生成用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。
一种实施方式中,所述基于位于所述第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线,包括:确定所述第一目标频率区间范围同一频率对应的所述第一频响曲线上的数值和所述第二频响曲线上的数值之间的差值;基于所述差值,确定耳机闭塞效应产生的低频增益曲线,并基于所述低频增益曲线确定目标声强数值;在多个心理声学等响度曲线上查找匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线,作为目标频响曲线。
一种实施方式中,所述基于所述低频增益曲线,确定目标声强数值,包括:将所述低频增益曲线在所述第一目标频率区间范围内的声强数值的最大值或声强数值平均值,作为目标声强数值。
一种实施方式中,所述在多个心理声学等响度曲线上查找匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线,包括:若在所述多个心理声学等响度曲线中存在与所述目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与所述目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线;若在所述多个心理声学等响度曲线中不存在与所述目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与所述目标声强数值最接近的声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线。
一种实施方式中,所述基于所述补偿曲线,确定多个目标滤波器参数,包括:确定多个滤波器输出频响曲线为所述补偿曲线时所述多个滤波器各自对应的滤波器参数;基于所述多个滤波器各自对应的滤波器参数,得到多个目标滤波器参数。
一种实施方式中,所述多个目标滤波器参数满足使所述多个滤波器输出频响曲线在非所述第二目标频率区间范围的声强数值为0或近乎为0。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种降低耳机闭塞效应的装置,包括:分析单元,用于响应于检测到用户发出声音,采集耳道外音频数据,对所述耳道外音频数据进行频谱分析,得到第一频响曲线,并采集耳道内音频数据,对所述耳道内音频数据进行频谱分析,得到第二频响曲线;确定单元,用于确定第一目标频率区间范围,在所述第一目标频率区间范围内,所述第一频响曲线和所述第二频响曲线处于相同频率时,第一频响曲线的声强数值大于或等于第二频响曲线的声强数值;还用于基于位于所述第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线;并将所述目标频响曲线在第二目标频率区间范围内的频响曲线作为补偿曲线,并基于所述补偿曲线,确定多个目标滤波器参数;生成单元,用于基于所述多个目标滤波器参数,生成用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。
一种实施方式中,所述确定单元采用如下方式基于位于所述第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线:确定所述第一目标频率区间范围同一频率对应的所述第一频响曲线上的数值和所述第二频响曲线上的数值之间的差值;基于所述差值,确定耳机闭塞效应产生的低频增益曲线,并基于所述低频增益曲线确定目标声强数值;在多个心理声学等响度曲线上查找匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线,作为目标频响曲线。
一种实施方式中,所述确定单元采用如下方式基于所述低频增益曲线,确定目标声强数值:将所述低频增益曲线在所述第一目标频率区间范围内的声强数值的最大值或声强数值平均值,作为目标声强数值。
一种实施方式中,所述确定单元采用如下方式在多个心理声学等响度曲线上查找匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线:若在所述多个心理声学等响度曲线中存在与所述目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与所述目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线;若在所述多个心理声学等响度曲线中不存在与所述目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与所述目标声强数值最接近的声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线。
一种实施方式中,所述确定单元采用如下方式基于所述补偿曲线,确定多个目标滤波器参数:确定多个滤波器输出频响曲线为所述补偿曲线时所述多个滤波器各自对应的滤波器参数;基于所述多个滤波器各自对应的滤波器参数,得到多个目标滤波器参数。
一种实施方式中,所述多个目标滤波器参数满足使所述多个滤波器输出频响曲线在非所述第二目标频率区间范围的声强数值为0或近乎为0。
根据本公开实施例第三方面,提供一种耳机,所述耳机包括壳体以及设置于所述壳体上的控制器、反馈麦克风、前馈麦克风和扬声器;所述前馈麦克风与所述控制器连接,用于采集耳道外音频数据并发送给所述控制器;所述反馈麦克风与所述控制器连接,用于采集耳道内音频数据并发送给所述控制器;所述控制器包括存储器和处理器,所述存储器上存储有可执行的计算机指令,所述处理器能够调用所述存储器上存储的计算机指令,以执行权利要求1至6中任意一项所述的方法,生成所述用于降低耳机闭塞效应的补偿信号;所述扬声器与所述控制器连接,用于播放所述控制器输出的所述用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。
根据本公开实施例第四方面,提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有指令,当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时,使得终端能够执行第一方面或者第一方面任意一种实施方式中所述的方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:当用户佩戴耳机并开启降低耳机闭塞效应功能时,分别对耳道外音频数据和耳道内音频数据进行频谱分析,得到频谱曲线,在预设的目标频率区间范围内确定目标频响曲线。基于目标频响曲线在目标频率区间范围内的频响曲线,确定多个目标滤波器参数,生成补偿信号,从而能够弥补耳机闭塞效应导致的中高频段声强的衰弱。
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是耳道内音频数据的频域图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种降低耳机闭塞效应的方法的流程图。
图3是入耳式耳机内部的基本结构图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种确定目标频响曲线的流程图。
图5示出了一种在第一目标频率区间范围内的低频增益曲线的示意图。
图6示出了心理声学等响度曲线。
图7是根据一示例性实施例示出的一种查找匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线的流程图。
图8示出了一种匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线。
图9是根据一示例性实施例示出的一种确定多个目标滤波器参数的流程图。
图10示出了一种基于目标频响曲线得到的补偿曲线的示意图。
图11示出了一种补偿后的耳道内音频数据的频响曲线。
图12是根据一示例性实施例示出的一种降低耳机闭塞效应的装置框图。
图13是根据一示例性实施例示出的一种用于降低耳机闭塞效应的装置的框图。
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。
本公开提供的降低耳机闭塞效应的方法应用于对用户佩戴耳机产生的闭塞效应进行优化以降低闭塞效应的场景。
其中,用户佩戴耳机时产生闭塞效应和不产生闭塞效应,耳道内音频数据的频域空间能量是不一致的。图1是耳道内音频数据的频域图。如图1所示,曲线1表示用户不佩戴耳机听到声音时耳道内音频数据的频域曲线,曲线2表示产生闭塞效应的耳道内音频数据的频域曲线。
本公开提供的降低耳机闭塞效应方法应用于基于心理声学曲线进行降低闭塞效应的场景。例如,本公开提供降低耳机闭塞效应方法可以应用于基于心理声学曲线自适应调整滤波器参数,以补偿中高频段的声强的场景。
图2是根据一示例性实施例示出的一种降低耳机闭塞效应的方法的流程图,如图2所示,降低耳机闭塞效应的方法用于终端中,包括以下步骤。
本公开中为描述方便,针对耳道外音频数据进行频谱分析后得到的曲线称为第一频响曲线,针对耳道内音频数据进行频谱分析后得到的曲线称为第二频响曲线。
在步骤S11中,在确定检测到用户发出声音时,采集耳道外音频数据,对耳道外音频数据进行频谱分析,得到第一频响曲线,并采集耳道内音频数据,对耳道内音频数据进行频谱分析,得到第二频响曲线。
一种实施例方式中,本公开在确定检测到用户佩戴耳机并开启降低耳机闭塞效应功能时,实时检测用户的发音状态。
本公开实施例中,采用耳机中骨传导传感器进行实时检测用户发出的声音。当用户佩戴耳机并处于说话状态时,一部分用户的语音信息通过空气振动传输至内耳,另一部分用户的语音信息通过面部骨振动传导至内耳。耳机中骨传导传感器中的电容电路将骨振动信号转换成模拟电信号,通过骨传导传感器中的数模转换电路将模拟电信号转换成数字电信号,并通过骨传导传感器中的检测电路对数字电信号进行检测。
本公开实施例中,可以应用于入耳式耳机降低闭塞效应。图3是入耳式耳机内部的基本结构图。入耳式耳机包括有反馈麦克风、前馈麦克风以及通话麦克风。
其中,采用耳机中前馈麦克风采集耳道外音频数据,并采用耳机中反馈麦克风采集耳道内音频数据。
本公开实施例中,采用傅里叶变换将时域空间的耳道外音频数据和耳道内音频数据转换为频域空间的耳道外音频数据和耳道内音频数据。并基于频域空间的耳道外音频数据和耳道内音频数据,得到第一频响曲线和第二频响曲线,实现时域空间向频域空间的转换。
本公开中为描述方便,将产生耳机闭塞效应的低频区间范围称为第一目标频率区间范围。
在步骤S12中,确定第一目标频率区间范围。
其中,在第一目标频率区间范围内,第一频响曲线和第二频响曲线处于相同频率时,第一频响曲线的声强数值大于或等于第二频响曲线的声强数值。
本公开实施例中,由于耳机闭塞效应主要产生在200Hz~500Hz之间的低频段,因此确定第一目标频率区间范围为200Hz~500Hz。
在步骤S13中,基于位于第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线。
在步骤S14中,将目标频响曲线在第二目标频率区间范围内的频响曲线作为补偿曲线,并基于补偿曲线,确定多个目标滤波器参数。
本公开实施例中,人发出声音的频率主要集中在300Hz~8kHz,耳机闭塞效应导致人发出声音的声强在500Hz~8kHz中高频段发生衰弱,因此,确定第二目标频率区间范围为500Hz~8kHz。
本公开实施例中,滤波器是指耳机中无限脉冲响应数字滤波器(InfiniteImpulse Response,IIR)。目标滤波器参数是指当前用于降低耳机闭塞效应时所产生补偿信号的IIR滤波器的参数。
在步骤S15中,基于多个目标滤波器参数,生成用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。
本公开中,若用户处于说话状态,采集用户耳道外音频数据和耳道内音频数据,并针对耳道外音频数据和耳道内音频数据进行频谱分析,得到耳道外音频数据的频响曲线和耳道内音频数据的频响曲线,在预设的第一目标频率区间范围内确定目标频响曲线。基于目标频响曲线在预设的第二目标频率区间范围内的频响曲线,确定多个目标滤波器参数,生成补偿信号,从而能够弥补耳机闭塞效应导致的中高频段声强的衰弱。
图4是根据一示例性实施例示出的一种确定目标频响曲线的流程图,如图4所示,基于位于第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线,包括以下步骤。
在步骤S21中,确定第一目标频率区间范围同一频率对应的第一频响曲线上的数值和第二频响曲线上的数值之间的差值。
在步骤S22中,基于差值,确定耳机闭塞效应产生的低频增益曲线,并基于低频增益曲线确定目标声强数值。
本公开中,将低频增益曲线在第一目标频率区间范围内的声强数值的最大值或声强数值平均值,作为目标声强数值。
本公开实施例中,图5示出了一种在第一目标频率区间范围内的低频增益曲线的示意图,如图5所示。曲线A为在低频段200Hz~500Hz上,用户不佩戴耳机听到声音时(即,没有闭塞效应时)耳道内音频数据的频域曲线,曲线B为在低频段200Hz~500Hz上,用户佩戴耳机产生闭塞效应时耳道内音频数据的频域曲线。确定200Hz~500Hz范围内同一频率对应的曲线A上的声强数值和曲线B上的声强数值之间的差值,基于该差值,得到曲线C在低频段200Hz~500Hz上的低频增益曲线。其中,低频增益曲线表示出耳机闭塞效应造成的加强低频段声强数值的大小。并基于低频增益曲线确定目标声强数值。
本公开实施例中,将低频增益曲线在200Hz~500Hz范围内选择声强数值的最大值或确定声强数值平均值,其中,声强数值平均值是指每一个采样点对应的声强数值之和/总共的采样点个数。
在步骤S23中,在多个心理声学等响度曲线上查找匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线,作为目标频响曲线。
本公开实施例中,利用确定的目标声强数值在多个心理声学等响度曲线上查找匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线,作为目标频响曲线。图6示出了心理声学等响度曲线,如图6所示,听阈曲线(Minimum Audible Field,MAF)表示人耳能感知的最小声音响度,痛阈曲线表示人耳能感知的最大声音响度,超出该响度人耳就会感到不适。其中,心理声学是研究声音和声音引起听觉之间关系的一门边缘学科,心理声学模型是对人听感的统计性质的数学表述模型。
本公开中,确定第一目标频率区间范围同一频率对应的第一频响曲线上的数值和第二频响曲线上的数值之间的差值,基于差值,确定耳机闭塞效应产生的低频增益曲线,并基于低频增益曲线确定目标声强数值。在多个心理声学等响度曲线上查找匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线,作为目标频响曲线。本公开能够基于标准的心理声学等响度曲线,得到标准的目标频响曲线,方便后续对IIR滤波器参数进行标准的调整及校准,从而生成补偿信号降低耳机闭塞效应。
图7是根据一示例性实施例示出的一种查找匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线的流程图,如图7所示,在多个心理声学等响度曲线上查找匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线,包括以下步骤。
在步骤S31中,若在多个心理声学等响度曲线中存在与目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线。
本公开实施例中,假设200Hz~500Hz范围内低频增益曲线的声强最大值为50dB,对应的频率为300Hz。基于声强最大值和声强最大值对应的频率,在多个心理声学等响度曲线中匹配与声强最大值对应的心理声学等响度曲线。图8示出了一种匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线,如图8所示,图中曲线表示匹配的声强最大值对应的心理声学等响度曲线。
在步骤S32中,若在多个心理声学等响度曲线中不存在与目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与目标声强数值最接近的声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线。
本公开实施例中,假设200Hz~500Hz范围内低频增益曲线的声强最大值为90dB,对应的频率为400Hz。基于声强最大值和声强最大值对应的频率,无法直接在多个心理声学等响度曲线中匹配与声强最大值对应的心理声学等响度曲线,因此将与目标声强数值最接近的声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线。
图9是根据一示例性实施例示出的一种确定多个目标滤波器参数的流程图,如图9所示,基于补偿曲线,确定多个目标滤波器参数,包括以下步骤。
在步骤S41中,确定多个滤波器输出频响曲线为补偿曲线时多个滤波器各自对应的滤波器参数。
在步骤S42中,基于多个滤波器各自对应的滤波器参数,得到多个目标滤波器参数。
本公开中,多个目标滤波器参数满足使多个滤波器输出频响曲线在非第二目标频率区间范围的声强数值为0或近乎为0。
本公开实施例中,第二目标频率区间为500Hz~8kHz,截取图8中500Hz~8kHz对应的目标频响曲线作为补偿曲线,并使得除500Hz~8kHz以外的频率区间范围内的声强大小为0。图10示出了一种基于目标频响曲线得到的补偿曲线的示意图,如图10所示,只有在500Hz~8kHz区间范围内声强数值大小有明显的变化。
本公开实施例中,可以采用最小二乘法调整耳机中多个无限脉冲响应滤波器的频率、增益、品质因数(Q值)等,多个无限脉冲响应滤波器叠加输出一个曲线,将该曲线与补偿曲线进行比较,如果该曲线与补偿曲线的差异比上一次差异小,则以当前的频率、增益、Q值等为基准,继续调整频率、增益、Q值等。依次类推,多次迭代,直至多个无限脉冲响应滤波器叠加输出的曲线与补偿曲线的差异稳定。将此时多个无限脉冲响应滤波器的参数作为多个滤波器各自对应的目标滤波器参数。
本公开中,确定多个滤波器输出频响曲线为补偿曲线时多个滤波器各自对应的滤波器参数。基于多个滤波器各自对应的滤波器参数,得到多个目标滤波器参数,其中,多个目标滤波器参数满足使多个滤波器输出频响曲线在非目标频率区间范围的声强数值为0或近乎为0。基于多个目标滤波器参数,生成用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。图11示出了一种补偿后的耳道内音频数据的频响曲线,如图11所示,中高频段的声强大小相比于补偿之前的中高频段的声强大小有所增大,改善了耳机闭塞效应带来的影响。
基于相同的构思,本公开实施例还提供一种降低耳机闭塞效应的装置。
可以理解的是,本公开实施例提供的降低耳机闭塞效应的装置为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。结合本公开实施例中所公开的各示例的单元及算法步骤,本公开实施例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对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本公开实施例的技术方案的范围。
图12是根据一示例性实施例示出的一种降低耳机闭塞效应的装置框图。参照图12,该装置100可以被提供为上述实施例涉及的终端,包括分析单元101、确定单元102和生成单元103。
分析单元101,用于响应于检测到用户发出声音,采集耳道外音频数据,对耳道外音频数据进行频谱分析,得到第一频响曲线,并采集耳道内音频数据,对耳道内音频数据进行频谱分析,得到第二频响曲线;确定单元102,用于确定第一目标频率区间范围,在第一目标频率区间范围内,第一频响曲线和第二频响曲线处于相同频率时,第一频响曲线的声强数值大于或等于第二频响曲线的声强数值;还用于基于位于第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线;并将目标频响曲线在第二目标频率区间范围内的频响曲线作为补偿曲线,并基于补偿曲线,确定多个目标滤波器参数;生成单元103,用于基于多个目标滤波器参数,生成用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。
一种实施方式中,确定单元102采用如下方式基于位于第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线:确定第一目标频率区间范围同一频率对应的第一频响曲线上的数值和第二频响曲线上的数值之间的差值;基于差值,确定耳机闭塞效应产生的低频增益曲线,并基于低频增益曲线确定目标声强数值;在多个心理声学等响度曲线上查找匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线,作为目标频响曲线。
一种实施方式中,确定单元102采用如下方式基于低频增益曲线,确定目标声强数值:将低频增益曲线在第一目标频率区间范围内的声强数值的最大值或声强数值平均值,作为目标声强数值。
一种实施方式中,确定单元102采用如下方式在多个心理声学等响度曲线上查找匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线:若在多个心理声学等响度曲线中存在与目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线;若在多个心理声学等响度曲线中不存在与目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与目标声强数值最接近的声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配目标声强数值的心理声学等响度曲线。
一种实施方式中,确定单元102采用如下方式基于补偿曲线,确定多个目标滤波器参数:确定多个滤波器输出频响曲线为补偿曲线时多个滤波器各自对应的滤波器参数;基于多个滤波器各自对应的滤波器参数,得到多个目标滤波器参数。
一种实施方式中,多个目标滤波器参数满足使多个滤波器输出频响曲线在非第二目标频率区间范围的声强数值为0或近乎为0。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
本公开实施例中还提供一种耳机,耳机包括壳体以及设置于壳体上的控制器、反馈麦克风、前馈麦克风和扬声器。前馈麦克风与控制器连接,用于采集耳道外音频数据并发送给控制器。反馈麦克风与控制器连接,用于采集耳道内音频数据并发送给控制器。其中,控制器包括存储器和处理器,存储器上存储有可执行的计算机指令,处理器能够调用存储器上存储的计算机指令,以执行上述公开实施例中任意一公开实施例,生成用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。扬声器与控制器连接,用于播放控制器输出的用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。
图13是根据一示例性实施例示出的一种用于降低耳机闭塞效应的装置的框图。例如,装置200可以被提供为上述实施例涉及的终端。例如,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13,装置200可以包括以下一个或多个组件:处理组件202,存储器204,电力组件206,多媒体组件208,音频组件210,输入/输出(I/O)接口212,传感器组件214,以及通信组件216。
处理组件202通常控制装置200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202可以包括一个或多个处理器220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202可以包括一个或多个模块,便于处理组件202和其他组件之间的交互。例如,处理组件202可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件208和处理组件202之间的交互。
存储器204被配置为存储各种类型的数据以支持在装置200的操作。这些数据的示例包括用于在装置200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204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206为装置200的各种组件提供电力。电力组件206可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为装置200生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件208包括在所述装置200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。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述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208包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置200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210被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件210包括一个麦克风(MIC),当装置200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204或经由通信组件216发送。在一些实施例中,音频组件210还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
I/O接口212为处理组件202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214包括一个或多个传感器,用于为装置200提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件214可以检测到装置200的打开/关闭状态,组件的相对定位,例如所述组件为装置200的显示器和小键盘,传感器组件214还可以检测装置200或装置200一个组件的位置改变,用户与装置200接触的存在或不存在,装置200方位或加速/减速和装置200的温度变化。传感器组件214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214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214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216被配置为便于装置200和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置200可以接入基于通信标准的无线网络,如WiFi,4G或5G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件216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,所述通信组件216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,装置200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。
在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质,例如包括指令的存储器204,上述指令可由装置200的处理器220执行以完成上述方法。例如,所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
进一步可以理解的是,本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作,但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作,或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中,多任务和并行处理可能是有利的。
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。本申请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。
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范围来限制。
Claims (10)
1.一种降低耳机闭塞效应的方法,其特征在于,包括:
响应于检测到用户发出声音,采集耳道外音频数据,对所述耳道外音频数据进行频谱分析,得到第一频响曲线,并采集耳道内音频数据,对所述耳道内音频数据进行频谱分析,得到第二频响曲线;
确定第一目标频率区间范围,在所述第一目标频率区间范围内,所述第一频响曲线和所述第二频响曲线处于相同频率时,第一频响曲线的声强数值大于或等于第二频响曲线的声强数值;
基于位于所述第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线;
将所述目标频响曲线在第二目标频率区间范围内的频响曲线作为补偿曲线,并基于所述补偿曲线,确定多个目标滤波器参数;
基于所述多个目标滤波器参数,生成用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于位于所述第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线,包括:
确定所述第一目标频率区间范围同一频率对应的所述第一频响曲线上的数值和所述第二频响曲线上的数值之间的差值;
基于所述差值,确定耳机闭塞效应产生的低频增益曲线,并基于所述低频增益曲线确定目标声强数值;
在多个心理声学等响度曲线上查找匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线,作为目标频响曲线。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述低频增益曲线,确定目标声强数值,包括:
将所述低频增益曲线在所述第一目标频率区间范围内的声强数值的最大值或声强数值平均值,作为目标声强数值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述在多个心理声学等响度曲线上查找匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线,包括:
若在所述多个心理声学等响度曲线中存在与所述目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与所述目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线;
若在所述多个心理声学等响度曲线中不存在与所述目标声强数值对应的心理声学等响度曲线,则将与所述目标声强数值最接近的声强数值对应的心理声学等响度曲线,确定为匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述补偿曲线,确定多个目标滤波器参数,包括:
确定多个滤波器输出频响曲线为所述补偿曲线时所述多个滤波器各自对应的滤波器参数;
基于所述多个滤波器各自对应的滤波器参数,得到多个目标滤波器参数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述多个目标滤波器参数满足使所述多个滤波器输出频响曲线在非所述第二目标频率区间范围的声强数值为0或近乎为0。
7.一种降低耳机闭塞效应的装置,其特征在于,包括:
分析单元,用于响应于检测到用户发出声音,采集耳道外音频数据,对所述耳道外音频数据进行频谱分析,得到第一频响曲线,并采集耳道内音频数据,对所述耳道内音频数据进行频谱分析,得到第二频响曲线;
确定单元,用于确定第一目标频率区间范围,在所述第一目标频率区间范围内,所述第一频响曲线和所述第二频响曲线处于相同频率时,第一频响曲线的声强数值大于或等于第二频响曲线的声强数值;还用于基于位于所述第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线;并将所述目标频响曲线在第二目标频率区间范围内的频响曲线作为补偿曲线,并基于所述补偿曲线,确定多个目标滤波器参数;
生成单元,用于基于所述多个目标滤波器参数,生成用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述确定单元采用如下方式基于位于所述第一目标频率区间范围内的第一频响曲线和第二频响曲线,确定目标频响曲线:
确定所述第一目标频率区间范围同一频率对应的所述第一频响曲线上的数值和所述第二频响曲线上的数值之间的差值;
基于所述差值,确定耳机闭塞效应产生的低频增益曲线,并基于所述低频增益曲线确定目标声强数值;
在多个心理声学等响度曲线上查找匹配所述目标声强数值的心理声学等响度曲线,作为目标频响曲线。
9.一种耳机,其特征在于,所述耳机包括壳体以及设置于所述壳体上的控制器、反馈麦克风、前馈麦克风和扬声器;
所述前馈麦克风与所述控制器连接,用于采集耳道外音频数据并发送给所述控制器;
所述反馈麦克风与所述控制器连接,用于采集耳道内音频数据并发送给所述控制器;
所述控制器包括存储器和处理器,所述存储器上存储有可执行的计算机指令,所述处理器能够调用所述存储器上存储的计算机指令,以执行权利要求1至6中任意一项所述的方法,生成所述用于降低耳机闭塞效应的补偿信号;
所述扬声器与所述控制器连接,用于播放所述控制器输出的所述用于降低耳机闭塞效应的补偿信号。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有指令,当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时,使得移动终端能够执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
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