CN115942170A - 音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质 - Google Patents

音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115942170A
CN115942170A CN202110954133.2A CN202110954133A CN115942170A CN 115942170 A CN115942170 A CN 115942170A CN 202110954133 A CN202110954133 A CN 202110954133A CN 115942170 A CN115942170 A CN 115942170A
Authority
CN
China
Prior art keywords
audio signal
signal
test
frequency
received
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110954133.2A
Other languages
English (en)
Inventor
练添富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Original Assignee
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd filed Critical Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority to CN202110954133.2A priority Critical patent/CN115942170A/zh
Priority to PCT/CN2022/107699 priority patent/WO2023020208A1/zh
Publication of CN115942170A publication Critical patent/CN115942170A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

一种音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质，该方法应用于耳机，包括：通过扬声器输出测试音频信号，该测试音频信号由基础音频信号与次声波信号混合得到；通过反馈麦克风采集与测试音频信号对应的接收音频信号；根据接收音频信号确定与基础音频信号对应的第一均衡参数，以及与次声波信号对应的第二均衡参数，其中，第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡，第二均衡参数用于对该目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。实施本申请实施例，能够使得耳机针对不同用户提供个性化的耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡，从而有助于提升耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。

Description

音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质。
背景技术
当前，耳机用户在佩戴使用耳机时，由于不同用户在耳形的生理结构、尺寸等方面存在差异，且不同用户的耳机佩戴方式也千差万别，往往会给用户造成预期之外不同程度的听音差异。在实践中发现，传统的音频处理方法(如音量调整、降噪等)难以针对上述听音差异进行有效的调整，进而也导致耳机无法根据用户的实际需求来对待输出的音频信号进行合适的降噪处理，降低了耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。
发明内容
本申请实施例公开了一种音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质，能够使得耳机针对不同用户提供个性化的耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡，提升了耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。
本申请实施例第一方面公开一种音频信号处理方法，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述方法包括：
通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号由基础音频信号与次声波信号混合得到；
通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
根据所述接收音频信号确定与所述基础音频信号对应的第一均衡参数，以及根据所述接收音频信号确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，其中，所述第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡，所述第二均衡参数用于对所述目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
本申请实施例第二方面公开一种音频信号处理方法，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述方法包括：
通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号包括白噪声信号和音频数据信号中的任一种；
通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
根据所述接收音频信号，确定与所述接收音频信号对应的测试耳形传递函数；
基于最小二乘准则，根据所述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与所述基础音频信号对应的第一均衡参数，所述第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡。
本申请实施例第三方面公开一种音频信号处理方法，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述方法包括：
通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号包括次声波信号；
通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
计算所述接收音频信号的信号能量，并根据所述信号能量确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，所述第二均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
本申请实施例第四方面公开一种音频信号补偿装置，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述音频信号处理装置包括：
第一输出单元，用于通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号由基础音频信号与次声波信号混合得到；
第一接收单元，用于通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
第一参数计算单元，用于根据所述接收音频信号确定与所述基础音频信号对应的第一均衡参数，以及根据所述接收音频信号确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，其中，所述第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡，所述第二均衡参数用于对所述目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
本申请实施例第五方面公开一种音频信号补偿装置，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述音频信号处理装置包括：
第二输出单元，用于通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号包括白噪声信号和音频数据信号中的任一种；
第二接收单元，用于通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
函数确定单元，用于根据所述接收音频信号，确定与所述接收音频信号对应的测试耳形传递函数；
第二参数计算单元，用于基于最小二乘准则，根据所述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与所述基础音频信号对应的第一均衡参数，所述第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡。
本申请实施例第六方面公开一种音频信号补偿装置，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述音频信号处理装置包括：
第三输出单元，用于通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号包括次声波信号；
第三接收单元，用于通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
第三参数计算单元，用于计算所述接收音频信号的信号能量，并根据所述信号能量确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，所述第二均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
本申请实施例第七方面公开了一种耳机，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如本申请实施例第一方面、第二方面或第三方面公开的任意一种音频信号处理方法中的全部或部分步骤。
本申请实施例第八方面公开了一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例第一方面、第二方面或第三方面公开的任意一种音频信号处理方法中的全部或部分步骤。
与相关技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：
本申请实施例中，应用音频信号处理方法的耳机可以包括扬声器以及反馈麦克风，并通过该扬声器输出测试音频信号，其中，该测试音频信号可以由基础音频信号与次声波信号混合得到。在此基础上，该耳机可以通过其反馈麦克风采集与该测试音频信号对应的接收音频信号，进而可以根据该接收音频信号确定与上述基础音频信号对应的第一均衡参数，以及与上述次声波信号对应的第二均衡参数，其中，第一均衡参数可以用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡，第二均衡参数则可以用于对该目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。可见，实施本申请实施例，能够针对佩戴耳机的不同用户的耳形、耳机佩戴状态等个性化因素，通过混合了不同音频成分的测试音频信号来进行检测，并据此实现相对应的均衡。基于采集到的与上述测试音频信号对应的接收音频信号，耳机可以分别确定与上述各个个性化因素匹配的均衡参数，以对耳机待输出的目标音频信号进行个性化的耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡。通过实现上述均衡，耳机可以针对均衡后的目标音频信号进行更准确的降噪处理，避免由于未经过均衡的目标音频信号出现变形、衰减等问题而导致耳机进行了与用户实际需求不相匹配的降噪操作，从而有助于提升耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，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是本申请实施例公开的音频信号处理方法的一种应用场景示意图；
图1B是本申请实施例公开的音频信号处理方法的另一种应用场景示意图；
图2是本申请实施例公开的一种音频信号处理方法的流程示意图；
图3是本申请实施例公开的一种混合基础音频信号与次声波信号的流程示意图；
图4A是本申请实施例公开的一种测试音频信号的示意图；
图4B是本申请实施例公开的另一种测试音频信号的示意图；
图5是本申请实施例公开的另一种音频信号处理方法的流程示意图；
图6是本申请实施例公开的一种耳形传递函数对应的幅频响应示意图；
图7是根据图6所示的耳形传递函数确定的第一均衡参数所配置的第一均衡器的幅频响应示意图；
图8是本申请实施例公开的一种不同泄漏程度下的系统幅频响应示意图；
图9是根据图8所示的不同泄漏程度确定的第二均衡参数所配置的第二均衡器的幅频响应示意图；
图10是通过图9所示的第二均衡器进行均衡后的系统幅频响应示意图；
图11是本申请实施例公开的又一种音频信号处理方法的流程示意图；
图12是本申请实施例公开的一种耳机的结构示意图；
图13是本申请实施例公开的第四种音频信号处理方法的流程示意图；
图14是本申请实施例公开的第五种音频信号处理方法的流程示意图；
图15是本申请实施例公开的一种音频信号处理装置的模块化示意图；
图16是本申请实施例公开的另一种音频信号处理装置的模块化示意图；
图17是本申请实施例公开的又一种音频信号处理装置的模块化示意图；
图18是本申请实施例公开的一种耳机的模块化示意图。
具体实施方式
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、完整的描述，显然，所描述的实施例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做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。
需要说明的是，本申请实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例公开了一种音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质，能够使得耳机针对不同用户提供个性化的耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡，有效提升了耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。
以下将结合附图进行详细描述。
请一并参阅图1A及图1B，图1A是本申请实施例公开的音频信号处理方法的一种应用场景示意图，图1B则是本申请实施例公开的音频信号处理方法的另一种应用场景示意图。如图1A所示，该应用场景可以包括用户10及耳机20，用户10可以通过该耳机20检测用户10自身的耳形、佩戴耳机20的佩戴状态等个性化因素对自身听音效果的影响，进而可以针对上述个性化因素确定相应的均衡参数，以用于配置合适的均衡器，来对该耳机20待输出的目标音频信号进行均衡滤波，实现具有针对性的个性化均衡，从而有利于该耳机20对均衡后的目标音频信号进行更准确的降噪处理，提升该耳机20进行主动降噪的有效性。
示例性地，耳机20可以利用测试音频信号来检测上述个性化因素对用户10的听音效果的影响，该测试音频信号可以是由基础音频信号与次声波信号混合得到的。其中，上述基础音频信号，指的是用于构成测试音频信号的主要音频成分，可以用于检测用户10自身的耳形对其收听测试音频信号的影响；上述次声波信号，指的是声音频率低于人耳听音范围(一般为20～20000Hz)，即声音频率为20Hz以下的音频信号，可以用于检测用户10佩戴该耳机20的佩戴状态对其收听测试音频信号的影响，尤其是耳机佩戴方式不当、耳塞尺寸不合适等原因导致的测试音频信号中低频泄漏的情况(表现为测试音频信号在中低频频段的非常规衰减)。通过混合上述基础音频信号以及次声波信号，耳机20可以利用所得到的测试音频信号同时分析多个不同个性化因素的影响，进而可以针对不同的个性化因素设置相应的均衡参数，从而可以同时实现耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡等，有助于提升耳机20对音频信号的均衡效果。
在本申请实施例中，耳机20可以包括扬声器以及反馈麦克风，当用户10佩戴该耳机20时，其反馈麦克风处于扬声器与用户之间。具体地，该耳机20可以通过其扬声器输出上述测试音频信号，其中，该测试音频信号可以在耳机20需要检测上述个性化因素的时候实时生成，也可以预先生成并存储在该耳机20中。示例性地，对于预先生成测试音频信号的情况，在耳机20出厂前，可以将指定的基础音频信号(如白噪声信号、音频数据信号等，音频数据信号可以包括音乐文件、录音文件、聊天语音等具有实际信息的音频数据对应的音频数据信号)与次声波信号混合，并将混合所得到的测试音频信号存储在耳机20的存储电路中，以在需要检测上述个性化因素的时候进行调用并输出。在此基础上，耳机20可以通过其反馈麦克风采集与上述测试音频信号对应的接收音频信号，并根据该接收音频信号确定与上述基础音频信号对应的第一均衡参数，该第一均衡参数可以用于对耳机20待输出的目标音频信号进行耳形自适应均衡。同时，根据该接收音频信号，耳机20还可以确定与上述次声波信号对应的第二均衡参数，该第二均衡参数可以用于对目标音频信号进行佩戴泄漏自适应均衡。
可见，上述方法能够基于用户10自身的耳形以及耳机佩戴状态等个性化因素，实现耳机20的个性化均衡功能，从而在对待输出的目标音频信号进行上述均衡之后，可以使得用户10收听到的目标音频信号尽可能还原其实际的初始音质(即尽可能还原该目标音频信号被录制或生成时的音色、音调等)。进一步地，上述方法还有助于该耳机20对该目标音频信号进行更准确的降噪处理，避免由于未经过均衡的目标音频信号在传播过程中出现变形、衰减等问题，导致耳机20误判目标音频信号的初始音质而进行了与用户10的实际需求不相匹配的降噪操作，从而有助于提升耳机20对音频信号进行主动降噪的有效性。
可选地，如图1B所示，耳机20还可以与终端设备30建立通信连接，从而当需要输出测试音频信号以检测上述个性化因素对用户10的听音效果的影响时，用户10可以与终端设备30进行交互，以通过该终端设备30触发耳机20进行上述检测，确定出相应的均衡参数。在一些实施例中，终端设备30在检测到用户10针对其的测试交互操作(如点击或划动终端设备30上的测试按钮等触控操作、向终端设备30发出“测试”等包含指定关键字的语音操作、将终端设备30按照预设轨迹进行移动等移动操作)时，可以向耳机20发出相应的测试指令，以触发该耳机20输出测试音频信号。其中，该测试音频信号可以包括预先生成并存储在耳机20内或终端设备30上(需传输至耳机20进行输出)的测试音频信号，也可以包括将终端设备30所输出的基础音频信号与次声波信号实时混合所得到的测试音频信号。在另一些实施例中，终端设备30在检测到用户10控制其输出音频数据信号时，可以将相应的音频数据(如音乐文件、录音文件、聊天语音等)传输至该耳机20，则耳机20在播放对应的音频数据信号时，可以触发其自身将该音频数据信号作为基础音频信号，以与耳机20存储或生成的次声波信号进行混合，得到实时的测试音频信号并进行输出。
其中，上述终端设备30可以包括具备无线通信功能的各类设备或系统，如手机、智能可穿戴设备、车载终端、平板电脑、PC(Personal Computer，个人电脑)、PDA(PersonalDigital Assistant，个人数字助理)等，本申请实施例中不作具体限定。
请参阅图2，图2是本申请实施例公开的一种音频信号处理方法的流程示意图，该方法可以应用于上述的耳机，该耳机可以包括扬声器以及反馈麦克风。如图2所示，该音频信号处理方法可以包括以下步骤：
202、通过扬声器输出测试音频信号，其中，该测试音频信号由基础音频信号与次声波信号混合得到。
在本申请实施例中，为了确定耳机用户自身的耳形、佩戴耳机时的佩戴状态等个性化因素对用户自身听音效果的影响，可以采用由基础音频信号与次声波信号混合得到的测试音频信号来进行针对性的检测。
其中，上述基础音频信号可以包括白噪声信号、音频数据信号(如音乐文件、录音文件、聊天语音等具有实际信息的音频数据对应的音频数据信号)等，其能够覆盖较大的频率范围，尤其是人耳听音范围所包括的主要频段，从而可以用于检测该耳机所处的音频系统(即耳机输出的音频信号在耳机与用户之间传输的通路)对上述频率范围内的测试音频信号的影响。具体地，由于不同用户的耳形个性化差异主要影响较高频率范围内(如1000Hz或以上频段)的音频信号传递过程，通过对上述测试音频信号中包含的基础音频信号进行检测，可以在后续步骤中针对该较高频率范围进行分析，以基于不同用户的耳形个性化差异实现相应的耳形自适应均衡。
其中，上述次声波信号可以包括特定次声频率(即小于20Hz)下的纯音信号，例如频率为10Hz、12Hz、15Hz等的次声波信号，其仅针对次声频率这一超低频率范围，从而可以用于检测该耳机所处的音频系统对该超低频率范围内的测试音频信号的影响。在此基础上，由于用户不同的耳机佩戴状态所可能导致的低频泄漏主要影响较低频率范围(如1000Hz以下频段)的音频信号传递过程，通过对上述测试音频信号中包含的次声波信号进行检测，可以在后续步骤中针对该较低频率范围进行分析，以基于不同用户的耳机佩戴状态个性化差异实现相应的佩戴泄漏自适应均衡。
示例性地，请参阅图3，图3是本申请实施例公开的一种混合基础音频信号与次声波信号的流程示意图。如图3所示，在需要生成测试音频信号时，可以先将基础音频信号输入高通滤波器，通过该高通滤波器对基础音频信号进行滤波，然后再将滤波后的基础音频信号与次声波信号一同输入混合器进行混合。其中，该混合器可以用于直接将滤波后的基础音频信号与次声波信号相加，也可以用于对滤波后的基础音频信号与次声波信号调整增益后相加、调整时延后相加等，从而得到混合的测试音频信号。需要说明的是，上述高通滤波器的截止频率可以高于次声波信号对应的频率，从而有效降低基础音频信号对次声波信号的干扰，便于独立实现上述耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡。
可选地，上述混合基础音频信号与次声波信号的过程可以在耳机中进行，也可以在耳机外进行。一些实施例中，可以将基础音频信号和次声波信号预先分别存储在该耳机的存储电路中，在需要获取测试音频信号的时候，耳机可以调用指定的基础音频信号和次声波信号，执行上述混合的过程以得到测试音频信号，并通过其内置的扬声器来输出该测试音频信号。另一些实施例中，也可以将指定的基础音频信号和次声波信号预先混合，并将混合得到的测试音频信号存储在该耳机的存储电路中，在需要输出测试音频信号的时候再进行调用以及输出。还有一些实施例中，基础音频信号可以存储在与该耳机连接的终端设备上，当终端设备通过该耳机输出基础音频信号时(如播放音乐文件、录音文件、聊天语音等)，可以实时地将该基础音频信号与指定的次声波信号进行上述混合，得到混合后的测试音频信号并向用户输出。
示例性地，请一并参阅图4A及图4B。图4A是本申请实施例公开的一种测试音频信号的示意图，示出了当上述基础音频信号为白噪声信号的情况下，将该白噪声信号通过高通滤波器并与次声波信号(以频率为10Hz的纯音信号为例)混合所得到的测试音频信号。图4B是本申请实施例公开的另一种测试音频信号的示意图，示出了当上述基础音频信号为音频数据信号(以音乐文件对应的音频数据信号为例)的情况下，将该音频数据信号通过高通滤波器并与次声波信号(仍以频率为10Hz的纯音信号为例)混合所得到的测试音频信号。
204、通过反馈麦克风采集与测试音频信号对应的接收音频信号。
在本申请实施例中，耳机在输出上述测试音频信号之后，可以立即通过其内置的反馈麦克风采集与该测试音频信号对应的接收音频信号。该测试音频信号用于在耳机所处的音频系统中进行传输，在被反馈麦克风所接收后，可以用于评估音频信号在该音频系统的传输过程中所受到的影响，以在后续步骤中确定出相应的均衡参数。可以理解，由于反馈麦克风处于扬声器与用户之间，上述音频系统也可以由音频信号在该扬声器以及反馈麦克风之间传输的通路来近似替代。
示例性地，耳机的反馈麦克风可以持续采集音频信号，从而可以根据扬声器输出上述测试音频信号的时间戳，获取反馈麦克风在该时间戳附近(如延后0.01毫秒、延后0.1毫秒等)的时刻所采集到的接收音频信号。在一些实施例中，耳机的反馈麦克风也可以不持续开启，而是在扬声器输出上述测试音频信号之后，由该扬声器触发开启，并将该反馈麦克风开启后采集到的音频信号作为与上述测试音频信号对应的接收音频信号。可选地，对于通过反馈麦克风采集到的接收音频信号，耳机还可以利用其内置的信号处理模块，将上述扬声器输出的测试音频信号与该接收音频信号进行波形对比，当对比结果表示该测试音频信号与该接收音频信号的波形相似度满足相似度阈值(如50％、80％等)时，可以将该接收音频信号确认为与上述测试音频信号对应的接收音频信号。
206、根据接收音频信号确定与上述基础音频信号对应的第一均衡参数，以及根据该接收音频信号确定与上述次声波信号对应的第二均衡参数，其中，第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡，第二均衡参数则用于对该目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
在本申请实施例中，耳机在采集到上述接收音频信号之后，可以根据该接收音频信号来分析其与上述测试音频信号的差异，以评估音频信号在耳机所处的音频系统的传输过程中所受到的影响，进而可以确定出均衡该影响所需的均衡参数。具体地，由于上述测试音频信号由能够覆盖较大频率范围的基础音频信号以及仅针对次声频率这一超低频率范围的次声波信号混合得到，基于对应的接收音频信号，耳机可以分别计算与上述基础音频信号对应的第一均衡参数，以及与上述次声波信号对应的第二均衡参数。其中，第一均衡参数可以用于实现耳形自适应均衡，以针对不同用户的耳形个性化差异，来补偿较高频率范围内(如1000Hz或以上频段)的音频信号；第二均衡参数可以用于实现佩戴泄漏自适应均衡，以针对不同用户的耳机佩戴状态个性化差异，尤其是耳机佩戴方式不当、耳塞尺寸不合适等原因导致的音频信号中低频泄漏的不同情况，来补偿较低频率范围内(如1000Hz以下频段)的音频信号。通过分别实现上述耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡，可以针对耳机待输出的目标音频信号进行全面的补偿，以均衡其在耳机所处的音频系统中传输所可能受到的影响，使得用户收听到的目标音频信号尽可能还原其实际的初始音质。
在一些实施例中，当需要对待输出的目标音频信号进行均衡时，可以根据上述均衡参数来配置相应的均衡器。示例性地，上述滤波器可以由一个或多个滤波器组成。具体地，当需要对特定频率范围的音频信号进行均衡时，可以配置相应频带的带通滤波器或带阻滤波器进行均衡滤波；当需要对多个频段的音频信号进行较复杂的均衡时，也可以通过配置级联的FIR(Finite Impulse Response，有限长单位冲激响应)滤波器或IIR(InfiniteImpulse Response，无限长单位冲激响应)滤波器来进行相应的均衡滤波。
可见，实施上述实施例所描述的音频信号处理方法，能够针对佩戴耳机的不同用户的耳形、耳机佩戴状态等个性化因素，实现相应的耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡。通过实现上述个性化均衡，能够使得用户收听到的目标音频信号尽可能还原其实际的初始音质，进而有助于对耳机待输出的目标音频信号进行更准确的降噪处理，避免由于未经过均衡的目标音频信号在传播过程中出现变形、衰减等问题，导致耳机误判目标音频信号的初始音质而进行了与用户的实际需求不相匹配的降噪操作，从而有利于提升耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。
请参阅图5，图5是本申请实施例公开的另一种音频信号处理方法的流程示意图，该方法可以应用于上述的耳机，该耳机可以包括扬声器以及反馈麦克风。如图5所示，该音频信号处理方法可以包括以下步骤：
502、在耳机未进行音频数据播放的情况下，响应主动测试指令，获取与该主动测试指令对应的测试音频信号，其中，该测试音频信号是由白噪声信号与第一次声波信号混合得到的。
在本申请实施例中，耳机未进行音频数据播放时，可以由用户触发主动测试指令，或者由与该耳机连接的终端设备触发主动测试指令，以在该耳机未处于播放音乐文件、录音文件、聊天语音等的状态下主动检测用户自身的耳形、佩戴耳机时的佩戴状态等个性化因素对用户自身听音效果的影响。具体地，耳机在获取上述主动测试指令后，可以响应该主动测试指令，获取由白噪声信号与第一次声波信号混合得到的测试音频信号，以通过该测试音频信号进行上述检测。
其中，上述主动测试指令可以包括用户直接针对该耳机进行的检测触发操作(如指定的触控操作、语音操作、移动操作等)，以使该耳机在检测到指定的检测触发操作时，可以视为获取相应的主动测试指令；也可以包括用户针对与该耳机通信连接的终端设备进行的检测触发操作(如指定的触控操作、按钮点击操作等)，以使终端设备在检测到检测触发操作时，可以向上述耳机发出相应的主动测试指令。在此基础上，当耳机获取到主动测试指令之后，可以触发其内置的DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)模块获取与该主动测试指令对应的测试音频信号，进而可以在后续步骤中通过与该DSP模块连接的扬声器输出该测试音频信号。
示例性地，上述与主动测试指令对应的测试音频信号，可以由该主动测试指令指定的白噪声信号与第一次声波信号混合得到。具体举例来说，可以先将白噪声信号输入高通滤波器(截止频率可为20Hz、30Hz、40Hz等)进行滤波，再将滤波后的白噪声信号与具备次声频率(如8Hz、10Hz、12Hz等)的第一次声波信号进行混合，以得到混合后的测试音频信号，从而可以有效降低白噪声信号对第一次声波信号的干扰，有利于针对两者分别进行独立的测试。
可以理解，上述混合白噪声信号与第一次声波信号的过程可以在耳机中实时进行，也可以在耳机外预先进行，并将混合得到的测试音频信号存储在与上述DSP模块连接的存储电路中。
504、通过扬声器输出测试音频信号。
506、通过反馈麦克风采集与测试音频信号对应的接收音频信号。
其中，步骤504以及步骤506与上述步骤202以及步骤204类似，此处不再赘述。
508、根据上述接收音频信号，确定与该接收音频信号对应的测试耳形传递函数。
在本申请实施例中，耳机在采集到上述接收音频信号之后，可以根据该接收音频信号评估其对应的测试音频信号在该耳机所处的音频系统传输的过程中所受到的影响，从而推导出由用户耳形个性化差异决定的测试耳形传递函数，该测试耳形传递函数可以用于在后续步骤中计算用于实现耳形自适应均衡的第一均衡参数。
示例性地，耳机在根据上述接收音频信号推导其对应的测试耳形传递函数时，可以先对该接收音频信号进行傅里叶变换，再根据傅里叶变换后的接收音频信号确定其对应的测试耳形传递函数。具体地，耳机内置的信号处理模块(如上述DSP模块等)可以先对接收音频信号进行分帧加窗处理，即，将宏观上不平稳的音频信号分割为具备短时平稳性的多个音频信号帧(如帧长为10～30毫秒的音频信号帧)，再根据指定的窗函数对上述音频信号帧进行加窗截断，得到每一帧接收音频信号。示例性地，加窗截断可以通过如公式1所示的窗函数来实现：
公式1：
w(n)＝1,0≤n≤N-1；
w(n)＝0,其他
其中，分段函数w(n)为窗函数，N为单位窗口长度。通过将上述接收音频信号与该窗函数进行时域上的卷积，即可实现加窗截断的效果。
进一步地，对分帧加窗后得到的某一帧接收音频信号，可以通过FFT(FastFourier Transform，快速傅里叶变换)等算法进行短时傅里叶变换，其表达式可以如以下公式2所示：
公式2：
Figure BDA0003219759710000111
其中，n为离散时间，连续频率ω＝2πk/N,k＝0,1,...,N-1，N为傅里叶变换长度，x(m)则为第m帧音频信号。需要说明的是，由于用户耳形个性化差异决定的测试耳形传递函数仅在较高频率范围内(如1000Hz或以上频段)差异明显，因此上述计算过程均可以仅针对该较高频率范围内的接收音频信号进行。
在此基础上，该耳机可以确定出与上述接收音频信号对应的测试耳形传递函数。示例性地，当采用如上述公式1所示的矩形窗函数时，测试耳形传递函数H(k)可以表示为：
公式3：
Figure BDA0003219759710000112
其中，x(n)与上述Xn(ejω)对应。
510、基于最小二乘准则，根据上述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与上述白噪声信号对应的第一均衡参数。
具体地，该耳机在确定出上述测试耳形传递函数之后，还可以获取相应的目标耳形传递函数。其中，该目标耳形传递函数可以包括耳机处于标准耳形治具(如IEC711等)中时所测得的耳形传递函数，即在消音室环境下将耳机置于气密性良好的标准耳形治具中，检测此时的耳形传递函数；也可以包括统计所得到的耳形传递函数，例如在消音室环境下获取大量用户正常佩戴耳机时的传递函数，并对其统计求均值，得到相应的目标耳形传递函数；又例如，若上述大量用户正常佩戴耳机时的传递函数以函数曲线的形式表示，则可以针对上述函数曲线求取均值曲线，并将该均值曲线对应的函数确定为目标耳形函数。
在此基础上，耳机可以基于最小二乘准则，根据上述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与上述白噪声信号对应的第一均衡参数。其中，该第一均衡参数可以包括用于配置相应的第一均衡器中所包含的滤波器的抽头系数、增益系数等。通过由该第一均衡参数配置得到的第一均衡器，可以在后续步骤中对耳机待输出的目标音频信号进行耳形自适应均衡。可选地，该第一均衡器可以包括由FIR(有限长单位冲激响应)滤波器组成的均衡器，从而可以采用正则化滤波器等，并基于上述最小二乘准则以及通过正则化滤波器使均衡误差最小化的目标设计该第一均衡器，示例性地，该第一均衡器的响应M(k)在频域上的表达式可以如以下公式4所示：
公式4：
Figure BDA0003219759710000121
其中，H(k)为上述测试耳形传递函数，D(k)为上述目标耳形传递函数，B(k)可以表示正则化滤波器响应的傅里叶变换，β则可以表示该正则化滤波器的加权标量。通过上述公式4计算得到的M(k)经过傅里叶逆变换后，既可用于配置相应的FIR滤波器。通过配置上述FIR均衡器，可以根据测试耳形传递函数与目标耳形传递函数之间的差异，使经过均衡后的耳形传递函数可以尽可能接近目标耳形传递函数。
示例性地，请一并参阅图6及图7，图6是本申请实施例公开的一种耳形传递函数对应的幅频响应示意图，图7则是根据图6所示的耳形传递函数确定的第一均衡参数所配置的第一均衡器的幅频响应示意图。如图6所示，虚线表示上述测试耳形传递函数的频率响应，实线则表示目标耳形传递函数的频率响应，两者在1000Hz或以上频段的较高频率范围内区别明显。通过采用如图7所示的第一均衡器，可以在上述较高频率范围内对音频信号进行均衡，以使经过均衡后的耳形传递函数(虚线)尽可能接近目标耳形传递函数(实线)，从而实现耳形自适应均衡。
512、通过第一带通滤波器对上述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号。
在本申请实施例中，耳机在采集到上述接收音频信号之后，可以将该接收音频信号输入到第一带通滤波器中，以获取与上述第一次声波信号对应的第一低频接收信号。其中，该第一带通滤波器的通带可以包含上述第一次声波信号对应的频率，同时该通带可以相对较窄，从而可以仅滤出受用户耳机佩戴状态影响而导致不同程度佩戴泄漏的低频音频信号，减少上述基础音频信号(本实施例中为白噪声信号)带来的干扰。示例性地，以上述第一次声波信号对应的频率为10Hz为例，第一带通滤波器的中心频率可以同样为10Hz，其通带的带宽则可以为4Hz、6Hz、8Hz等，本申请实施例中不作具体限定。
基于上述第一低频接收信号，耳机可以在后续步骤中据此评估音频信号在耳机所处的音频系统的传输过程中所发生的佩戴泄漏，该佩戴泄漏主要由耳机佩戴方式不当、耳塞尺寸不合适等原因导致，且集中于中低频段，故可以通过处于超低频率范围内的第一低频接收信号来实现评估，并在后续步骤中进一步计算用于实现佩戴泄漏自适应均衡的第二均衡参数。可以理解，针对用户耳机佩戴状态个性化差异(即佩戴泄漏个性化差异)所进行的佩戴泄漏自适应均衡可以仅针对较低频率范围(如1000Hz以下频段)内的音频信号进行。
514、计算第一低频接收信号的归一化信号能量；
在本申请实施例中，为了评估测试音频信号在耳机所处的音频系统传输的过程中发生低频泄漏的程度，可以通过计算上述第一低频接收信号的信号能量，以在后续步骤中根据该信号能量确定出相应的低频泄漏情况，进而计算用于实现佩戴泄漏自适应均衡的第二均衡参数。可选地，为了更准确、更方便地评估低频泄漏程度，可以将计算出的上述信号能量与目标能量(即耳机处于标准耳形治具，如IEC711等，中的时候按照同样方法所测得的信号能量)相比，以得到归一化信号能量，便于在后续步骤中直接查表确定出其对应的低频泄漏程度。
示例性地，为了计算第一低频接收信号的信号能量，该耳机内置的处理器可以先按照单位窗口长度对第一低频接收信号进行加窗分割，得到至少一帧低频子信号。其中，对第一低频接收信号进行加窗分割所采用的窗函数可以包括矩形窗函数，也可以包括其他形态的窗函数，如三角窗函数、汉明窗函数等。优选地，为了减少加窗分割前后的计算量，可以仅采用矩形窗函数进行上述的加窗分割步骤。
在此基础上，该耳机内置的处理器可以分别计算每帧低频子信号的短时平均能量，并对计算得到的短时平均能量进行平滑处理，以得到平滑处理后的短时平均能量。示例性地，在对每帧低频子信号分别计算其短时平均能量时，可以采用如以下公式5所示的方式进行计算：
公式5：
Figure BDA0003219759710000131
其中，En表示第n帧(或n时刻的)低频子信号的短时平均能量，n为离散时间，w(n-m)为窗函数w(n)的时移表示，x(m)表示各帧低频子信号，N为单位窗口长度。进一步地，在得到各帧低频子信号的短时平均能量后，还可以采用如以下公式6所示的方式进行平滑处理：
公式6：
En(m)＝α·En(m-1)+(1-α)·En(m),0＜α＜1
其中，En(m)为平滑后的音频信号能量，α则为进行上述指数平滑的系数。该耳机内置的处理器可以将上述平滑后的音频信号能量En(m)与上述目标能量相比，得到两者的比值，并将该比值作为上述第一低频接收信号的归一化信号能量。示例性地，计算归一化信号能量的方式可以如公式7所示：
公式7：
Figure BDA0003219759710000132
其中，Pnor为归一化信号能量，Eng则为上述目标能量。
516、根据该归一化信号能量确定泄漏程度，并根据泄漏程度计算得到与上述第一次声波信号对应的第二均衡参数。
在本申请实施例中，耳机可以预先按照不同的信号能量范围来划分不同的泄漏程度。示例性地，耳机可以按照统一的步长(如0.2单位的归一化信号能量、0.4单位的归一化信号能量等)来划分相应的泄漏程度，也可以按照其他分布方式来划分不同的泄漏程度。请参阅图8，图8是本申请实施例公开的一种不同泄漏程度下的系统幅频响应示意图。如图8所示，若曲线A为用户正常佩戴耳机时(即未发生低频泄漏时)对应的频响，则曲线B、C、D、E可以分别表示不同泄漏程度下的频响，且按照泄漏严重程度从低到高可排序为B、C、D、E。需要说明的是，每个不同的泄漏程度均可以与相应的泄漏频响曲线相匹配，且每个泄漏程度匹配的泄漏频响曲线，可以是通过对耳机佩戴状态分别符合各个泄漏程度时的耳机进行检测(即检测频响)得到的。在此基础上，耳机可以根据上述泄漏程度，唯一确定出与该泄漏程度匹配的泄漏频响曲线，进而可以在后续步骤中获取与该泄漏频响曲线匹配的均衡频响曲线，并根据该均衡频响曲线，确定与上述次声波信号对应的第二均衡参数。
请一并参阅图9及图10，图9是根据图8所示的不同泄漏程度确定的第二均衡参数所配置的第二均衡器的幅频响应示意图，图10则是通过图9所示的第二均衡器进行均衡后的系统幅频响应示意图。如图9所示，根据上述归一化信号能量所确定出的该耳机的不同低频泄漏程度，可以由该泄漏程度计算得到对应的第二均衡参数，以基于该第二均衡参数配置相应的第二均衡器，实现相应的佩戴泄漏自适应均衡。可以理解，当泄漏程度越严重时，其对应的第二均衡器针对1000Hz频段以下的较低频率范围内的音频信号的均衡补偿程度越高。示例性地，图9中频响曲线B对应的第二均衡器，可以用于对图8中频响曲线B对应的泄漏程度下的耳机待输出的目标音频信号进行均衡补偿；图9中频响曲线E对应的第二均衡器，则可以用于对图8中频响曲线E对应的泄漏程度下的耳机待输出的目标音频信号进行均衡补偿。通过进行上述均衡补偿后，如图10所示，各种泄漏程度下的耳机的频响将趋于一致，尽可能接近未泄漏的状态。
可以理解，上述步骤512、步骤514以及步骤516，可以接在上述步骤506之后执行，从而该耳机可以独立、同时地实现上述耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡。
可见，实施上述实施例所描述的音频信号处理方法，能够针对佩戴耳机的不同用户的耳形、耳机佩戴状态等个性化因素，实现相应的耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡。通过实现上述个性化均衡，能够使得用户收听到的目标音频信号尽可能还原其实际的初始音质，进而有助于对耳机待输出的目标音频信号进行更准确的降噪处理，从而有利于提升耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。此外，通过同时地实现上述耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡，还能够尽可能减少重复计算量，提升耳机进行均衡和降噪的效率。
请参阅图11，图11是本申请实施例公开的又一种音频信号处理方法的流程示意图，该方法可以应用于上述的耳机，该耳机具体可以包括扬声器、前馈麦克风以及反馈麦克风。如图11所示，该音频信号处理方法可以包括以下步骤：
1102、在耳机进行音频数据播放的情况下，将待播放的音频数据信号与第二次声波信号进行混合，得到测试音频信号。
在本申请实施例中，耳机已经在进行音频数据播放时(如播放音乐文件、录音文件、聊天语音等)，可以在无需用户主动触发的情况，自动地检测用户自身的耳形、佩戴耳机时的佩戴状态等个性化因素对用户自身听音效果的影响。为实现上述检测，耳机可以将其待播放的音频数据信号与第二次声波信号进行混合，以得到相应的测试音频信号。
示例性地，可以先将音频数据信号输入高通滤波器(截止频率可为20Hz、30Hz、40Hz等)进行滤波，再将滤波后的音频数据信号与具备次声频率(如8Hz、10Hz、12Hz等)的第二次声波信号进行混合，以得到混合后的测试音频信号，从而可以有效降低音频数据信号对第二次声波信号的干扰，有利于针对两者分别进行独立的测试。
1104、每隔第一时长，控制扬声器输出上述测试音频信号，并在该扬声器输出上述测试音频信号持续第二时长后，控制该扬声器恢复输出上述音频数据信号，其中，第一时长大于第二时长。
在本申请实施例中，对上述音频数据信号与第二次声波信号的混合可以周期性地间断进行，即耳机可以先播放一定时长已混合的测试音频信号，再播放一定时长未经混合的音频数据信号，两者轮流进行。示例性地，该耳机可以每隔第一时长(如8秒、6秒等)地控制扬声器输出上述测试音频信号，在输出测试音频信号持续第二时长(如3秒、1秒等)后，再控制该扬声器恢复输出音频数据信号。其中，上述第一时长大于第二时长，从而每当持续输出了第二时长的测试音频信号后，耳机都会持续输出(第一时长-第二时长)的音频数据信号，以避免持续不间断地进行检测导致不必要的功耗浪费。可以理解的是，由于测试音频信号相对于音频数据信号仅是多混合了第二次声波信号，而人耳对次声频率的第二次声波信号无感觉，因此不会影响耳机的音频数据信号播放功能。
1106、通过反馈麦克风采集与测试音频信号对应的接收音频信号。
其中，步骤1106与上述步骤204类似，此处不再赘述。
1108、根据上述接收音频信号，确定与该接收音频信号对应的测试耳形传递函数。
1110、基于最小二乘准则，根据上述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与上述音频数据信号对应的第一均衡参数。
其中，步骤1108以及步骤1110与上述步骤508以及步骤510类似。需要说明的是，在本申请实施例中，白噪声信号被替换为了音频数据信号。
1112、通过前馈麦克风采集环境音。
示例性地，请参阅图12，图12是本申请实施例公开的一种耳机的结构示意图。如图12所示，该耳机除了包括扬声器121以及设置于该扬声器121前方的反馈麦克风122之外，还可以包括前馈麦克风123，该前馈麦克风123可以设置于扬声器121后方(即当用户佩戴该耳机时，前馈麦克风处于扬声器与外界环境之间)，以通过该前馈麦克风123采集外界的环境音。
作为一种可选的实施方式，耳机可以在输出上述测试音频信号之前，先通过其前馈麦克风采集环境音，进而可以根据所采集到的环境音判断是否适于进行上述测试步骤。示例性地，耳机在采集到环境音之后，可以通过第三带通滤波器对该环境音进行滤波，得到低频环境音信号。其中，第三带通滤波器的通带可以包含上述次声波信号对应的频率，从而可以针对性地获取环境音中可能对次声波信号造成干扰的低频环境音信号。进一步地，耳机还可以计算该低频环境音信号对应的噪声能量，并在该噪声能量低于噪声能量阈值(可设为0，表示要求完全无干扰噪声的测试环境)的情况下，执行上述通过所述扬声器输出测试音频信号的步骤。可选地，当耳机每隔第一时长才控制扬声器输出上述测试音频信号时，该耳机可以在未输出测试音频信号(即未混合次声波信号)的时刻采集环境音进行上述计算和判断，并在判断出超低频率的噪声能量低于噪声能量阈值的情况下，执行混合次声波信号，以输出测试音频信号的步骤，从而有效避免了超低频率的噪声对耳机进行佩戴泄漏均衡的干扰。
1114、根据环境音以及上述接收音频信号计算得到相关系数。
在本申请实施例中，通过采集环境音并计算其与接收音频信号之间的相关性，可以判断接收音频信号受环境音干扰的程度。当环境音对接收音频信号的干扰程度较大时，两者之间的相关性较高，此时耳机的佩戴泄漏程度也较高；当环境音对接收音频信号的干扰程度较小时，则两者之间的相关性较低，此时耳机的佩戴泄漏程度也较低。可以理解，若环境音对接收音频信号的干扰程度大于一定阈值，则会对耳机后续计算均衡参数造成较大的干扰，降低其进行音频信号均衡的准确性和可靠性。为此，耳机可以先计算环境音与上述接收音频信号之间的相关系数，其计算方式可以如以下公式8所示：
公式8：
Figure BDA0003219759710000161
其中，E表示数学期望，si和sj分别表示环境音以及接收音频信号。在后续步骤中，若两者之间的相关系数|Pij|大于相关阈值，则可以判断出环境音对接收音频信号的干扰程度较大，此时可以停止执行后续步骤；若不大于相关阈值，则可以判断出环境音对接收音频信号的干扰程度较小，此时可以继续执行后续计算第二均衡参数的步骤。可以理解，上述步骤1112和步骤1114可以不必接于步骤1110后执行，仅需在后续步骤1116之前执行即可。
可选地，在计算上述相关系数|Pij|时，也可以采用未经输出的测试音频信号中包含的次声波信号作为sj，以直接计算环境音si与次声波信号sj之间的相关系数，从而可以直接确定两者之间的相关性，有助于判断耳机的佩戴泄漏程度。
1116、若该相关系数不大于相关阈值，则通过第一带通滤波器对上述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号。
1118、计算第一低频接收信号的归一化信号能量。
1120、根据该归一化信号能量确定泄漏程度，并根据泄漏程度计算得到与上述第二次声波信号对应的第二均衡参数。
其中，步骤1116、步骤1118以及步骤1120与上述步骤512、步骤514以及步骤516类似。需要说明的是，在本申请实施例中，第一次声波信号被替换为了第二次声波信号，该第一次声波信号和第二次声波信号可以相同，也可以不同。
1122、根据第一均衡参数配置第一均衡器，以及根据第二均衡参数配置第二均衡器，其中，第一均衡器用于对待输出的目标音频信号中高于或等于目标频率阈值的频段进行耳形自适应均衡，第二均衡器用于对该目标音频信号中低于目标频率阈值的频段进行佩戴泄漏自适应均衡。
可选地，上述第一均衡器可以包括由有限长单位冲激响应FIR滤波器组成的均衡器，第二均衡器则可以包括由无限长单位冲激响应IIR滤波器组成的均衡器。
可见，实施上述实施例所描述的音频信号处理方法，能够针对佩戴耳机的不同用户的耳形、耳机佩戴状态等个性化因素，实现相应的耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡。通过实现上述个性化均衡，能够使得用户收听到的目标音频信号尽可能还原其实际的初始音质，进而有助于对耳机待输出的目标音频信号进行更准确的降噪处理，从而有利于提升耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。此外，通过配置相应的补偿滤波器，可以对耳机待输出的目标音频信号进行针对性的补偿，进一步提高了根据用户偏好进行音频信号补偿的准确性和有效性。
请参阅图13，图13是本申请实施例公开的第四种音频信号处理方法的流程示意图，该方法可以应用于上述的耳机。如图13所示，该音频信号处理方法可以包括以下步骤：
1302、通过扬声器输出测试音频信号，其中，该测试音频信号包括白噪声信号和音频数据信号中的任一种；
1304、通过反馈麦克风采集与测试音频信号对应的接收音频信号；
1306、根据该接收音频信号，确定与该接收音频信号对应的测试耳形传递函数；
1308、基于最小二乘准则，根据上述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与上述测试音频信号对应的第一均衡参数，该第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡。
其中，步骤1302～步骤1308在上述实施例中均有类似说明。需要特别说明的是，本申请实施例中的测试音频信号采用白噪声信号和音频数据信号中的任一种，从而使得耳机可以针对不同用户单独提供个性化的耳形自适应均衡。
一些实施例中，耳机在通过其扬声器输出测试音频信号时，还可以先判断该耳机是否处于佩戴状态，并在判断出该耳机处于佩戴状态的情况下，才响应用户向该耳机或与该耳机连接的设备发出的主动测试指令，通过其扬声器输出上述测试音频信号。
进一步地，在计算得到与上述测试音频信号对应的第一均衡参数之后，该耳机可以根据该第一均衡参数配置第一均衡器，以用于对待输出的目标音频信号中高于或等于目标频率阈值(如1000Hz)的频段进行耳形自适应均衡。
请参阅图14，图14是本申请实施例公开的第五种音频信号处理方法的流程示意图，该方法可以应用于上述的耳机。如图14所示，该音频信号处理方法可以包括以下步骤：
1402、通过扬声器输出测试音频信号，其中，该测试音频信号包括次声波信号；
1404、通过反馈麦克风采集与该测试音频信号对应的接收音频信号；
1406、计算该接收音频信号的信号能量，并根据该信号能量确定与上述次声波信号对应的第二均衡参数，该第二均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
其中，步骤1402～步骤1406在上述实施例中均有类似说明。需要特别说明的是，本申请实施例中的测试音频信号只采用次声波信号，从而使得耳机可以针对不同用户单独提供个性化的佩戴泄漏自适应均衡。
一些实施例中，耳机在计算上述第二均衡参数时，具体可以通过第一带通滤波器对上述接收音频信号进行滤波，以得到第一低频接收信号，进而可以计算该第一低频接收信号的归一化信号能量，并根据该归一化信号能量确定出泄漏程度，根据该泄漏程度计算得到与上述次声波信号对应的第二均衡参数。
另一些实施例中，该耳机还可以预先采集当前所处环境的环境音，以根据所采集到的环境音判断是否适于进行上述测试步骤。示例性地，耳机在通过其前馈麦克风采集到环境音之后，可以根据该环境音以及上述接收音频信号计算得到相关系数，并在该相关系数不大于相关阈值时，才执行上述通过第一带通滤波器对接收音频信号进行滤波，以得到第一低频接收信号的步骤，从而可以避免对耳机后续计算均衡参数造成较大的干扰，进而避免降低其进行音频信号均衡的准确性和可靠性。
又示例性地，耳机在通过其前馈麦克风采集到环境音之后，还可以通过第三带通滤波器对该环境音进行滤波，得到低频环境音信号。其中，第三带通滤波器的通带可以包含上述次声波信号对应的频率，从而可以针对性地获取环境音中可能对次声波信号造成干扰的低频环境音信号。进一步地，耳机还可以计算该低频环境音信号对应的噪声能量，并在该噪声能量低于噪声能量阈值(可设为0，表示要求完全无干扰噪声的测试环境)的情况下，执行上述通过所述扬声器输出测试音频信号的步骤。可选地，当耳机每隔第一时长才控制扬声器输出上述测试音频信号时，该耳机可以在未输出测试音频信号(即未混合次声波信号)的时刻采集环境音进行上述计算和判断，并在判断出超低频率的噪声能量低于噪声能量阈值的情况下，执行混合次声波信号，以输出测试音频信号的步骤，从而有效避免了超低频率的噪声对耳机进行佩戴泄漏均衡的干扰。
进一步地，在计算得到与上述测试音频信号对应的第二均衡参数之后，该耳机可以根据该第二均衡参数配置第二均衡器，以用于对待输出的目标音频信号中低于目标频率阈值(如1000Hz)的频段进行佩戴泄漏自适应均衡。
请参阅图15，图15是本申请实施例公开的一种音频信号处理装置的模块化示意图，该音频信号处理装置可以应用于上述的耳机，该耳机可以包括扬声器、反馈麦克风以及前馈麦克风。如图15所示，该音频信号处理装置可以包括第一输出单元1501、第一接收单元1502以及第一参数计算单元1503，其中：
第一输出单元1501，用于通过扬声器输出测试音频信号，其中，测试音频信号由基础音频信号与次声波信号混合得到；
第一接收单元1502，用于通过反馈麦克风采集与测试音频信号对应的接收音频信号；
第一参数计算单元1503，用于根据接收音频信号确定与基础音频信号对应的第一均衡参数，以及根据接收音频信号确定与次声波信号对应的第二均衡参数，其中，第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡，第二均衡参数用于对目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
可见，采用上述实施例所描述的音频信号处理装置，能够针对佩戴耳机的不同用户的耳形、耳机佩戴状态等个性化因素，实现相应的耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡。通过实现上述个性化均衡，能够使得用户收听到的目标音频信号尽可能还原其实际的初始音质，进而有助于对耳机待输出的目标音频信号进行更准确的降噪处理，避免由于未经过均衡的目标音频信号在传播过程中出现变形、衰减等问题，导致耳机误判目标音频信号的初始音质而进行了与用户的实际需求不相匹配的降噪操作，从而有利于提升耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。
在一种实施例中，上述测试音频信号是通过高通滤波器滤波后的基础音频信号与次声波信号混合得到的，该高通滤波器的截止频率高于次声波信号对应的频率。
在一种实施例中，上述音频信号处理装置还可以包括未图示的获取单元，该获取单元用于在第一输出单元1501通过扬声器输出测试音频信号之前，在耳机未进行音频数据播放的情况下，响应主动测试指令，获取与主动测试指令对应的测试音频信号，其中，测试音频信号是由白噪声信号与第一次声波信号混合得到的。
在一种实施例中，上述音频信号处理装置还可以包括未图示的混合单元，该混合单元用于在第一输出单元1501通过扬声器输出测试音频信号之前，在耳机进行音频数据播放的情况下，将待播放的音频数据信号与第二次声波信号进行混合，得到测试音频信号；
上述第一输出单元1501，具体可以用于在耳机进行音频数据播放的情况下，每隔第一时长，控制扬声器输出测试音频信号，并在扬声器输出测试音频信号持续第二时长后，控制扬声器恢复输出音频数据信号，其中，第一时长大于第二时长。
在一种实施例中，上述第一参数计算单元1503可以包括未图示的第一计算子单元以及第二计算子单元，其中：
第一计算子单元，用于根据接收音频信号，确定与接收音频信号对应的测试耳形传递函数；基于最小二乘准则，根据测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与基础音频信号对应的第一均衡参数。
第二计算子单元，用于通过第一带通滤波器对接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号；计算第一低频接收信号的归一化信号能量；根据归一化信号能量确定泄漏程度，并根据泄漏程度计算得到与次声波信号对应的第二均衡参数。
其中，第二计算子单元在计算第一低频接收信号的归一化能量时，具体可以包括：
按照单位窗口长度对第一低频接收信号进行加窗分割，得到至少一帧低频子信号；
分别计算每帧低频子信号的短时平均能量；
对每帧低频子信号的短时平均能量进行平滑处理，并计算平滑处理后的短时平均能量与目标能量的比值，作为第一低频接收信号的归一化信号能量。
在一种实施例中，第二计算子单元在根据泄漏程度计算得到与次声波信号对应的第二均衡参数时，具体可以包括：
根据泄漏程度，确定与泄漏程度匹配的泄漏频响曲线，其中，每个泄漏程度匹配的泄漏频响曲线，是通过对耳机佩戴状态分别符合各个泄漏程度时的耳机进行检测得到的；
获取与泄漏频响曲线匹配的均衡频响曲线，并根据均衡频响曲线，确定与次声波信号对应的第二均衡参数。
在一种实施例中，第二计算子单元在通过第一带通滤波器对接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号之前，还可以通过前馈麦克风采集环境音；根据环境音以及接收音频信号计算得到相关系数；其通过第一带通滤波器对接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号的步骤具体可以包括：
若相关系数不大于相关阈值，则执行通过第一带通滤波器对接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号的步骤。
进一步地，第二计算子单元在计算上述相关系数时，具体可以包括：
通过第一低通滤波器对环境音进行滤波，得到低频环境音信号；
通过第二带通滤波器对接收音频信号进行滤波，得到第二低频接收信号；
计算低频环境音信号与第二低频接收信号的相关系数，作为环境音以及接收音频信号之间的相关系数。
可见，采用上述实施例所描述的音频信号处理装置，通过同时地实现上述耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡，还能够尽可能减少重复计算量，提升耳机进行均衡和降噪的效率。
在一种实施例中，上述音频信号处理装置还可以包括未图示的配置单元，该配置单元具体可以用于在上述第一参数计算单元1503根据接收音频信号确定与基础音频信号对应的第一均衡参数，以及与次声波信号对应的第二均衡参数之后，根据第一均衡参数配置第一均衡器，以及根据第二均衡参数配置第二均衡器，其中，第一均衡器用于对目标音频信号中高于目标频率阈值的频段进行耳形自适应均衡，第二均衡器用于对目标音频信号中低于目标频率阈值的频段进行佩戴泄漏自适应均衡。
其中，第一均衡器包括由有限长单位冲激响应FIR滤波器组成的均衡器。
其中，第二均衡器包括由无限长单位冲激响应IIR滤波器组成的均衡器。
在一种实施例中，第二计算子单元在通过前馈麦克风采集到环境音之后，还可以通过第三带通滤波器对环境音进行滤波，得到低频环境音信号；计算低频环境音信号对应的噪声能量；在噪声能量低于噪声能量阈值的情况下，执行通过扬声器输出测试音频信号的步骤。
可见，采用上述实施例所描述的音频信号处理装置，能够针对佩戴耳机的不同用户的耳形、耳机佩戴状态等个性化因素，实现相应的耳形自适应均衡以及佩戴泄漏自适应均衡。通过实现上述个性化均衡，能够使得用户收听到的目标音频信号尽可能还原其实际的初始音质，进而有助于对耳机待输出的目标音频信号进行更准确的降噪处理，从而有利于提升耳机对音频信号进行主动降噪的有效性。此外，通过配置相应的补偿滤波器，可以对耳机待输出的目标音频信号进行针对性的补偿，进一步提高了根据用户偏好进行音频信号补偿的准确性和有效性。
请参阅图16，图16是本申请实施例公开的另一种音频信号处理装置的模块化示意图，该音频信号处理装置可以应用于上述的耳机，该耳机可以包括扬声器、反馈麦克风以及前馈麦克风。如图16所示，该音频信号处理装置可以包括第二输出单元1601、第二接收单元1602、函数确定单元1603以及第二参数计算单元1604，其中：
第二输出单元1601，用于通过扬声器输出测试音频信号，其中，测试音频信号包括白噪声信号和音频数据信号中的任一种；
第二接收单元1602，用于通过反馈麦克风采集与测试音频信号对应的接收音频信号；
函数确定单元1603，用于根据接收音频信号，确定与接收音频信号对应的测试耳形传递函数；
第二参数计算单元1604，用于基于最小二乘准则，根据测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与测试音频信号对应的第一均衡参数，第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡。
采用上述实施例所描述的音频信号处理装置，测试音频信号采用白噪声信号和音频数据信号中的任一种，从而使得耳机可以针对不同用户单独提供个性化的耳形自适应均衡。
请参阅图17，图17是本申请实施例公开的又一种音频信号处理装置的模块化示意图，该音频信号处理装置可以应用于上述的耳机，该耳机可以包括扬声器、反馈麦克风以及前馈麦克风。如图17所示，该音频信号处理装置可以包括第三输出单元1701、第三接收单元1702以及第三参数计算单元1703，其中：
第三输出单元1701，用于通过扬声器输出测试音频信号，其中，测试音频信号包括次声波信号；
第三接收单元1702，用于通过反馈麦克风采集与测试音频信号对应的接收音频信号；
第三参数计算单元1703，用于计算接收音频信号的信号能量，并根据信号能量确定与次声波信号对应的第二均衡参数，第二均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
采用上述实施例所描述的音频信号处理装置，测试音频信号只采用次声波信号，从而使得耳机可以针对不同用户单独提供个性化的佩戴泄漏自适应均衡。
请参阅图18，图18是本申请实施例公开的一种耳机的模块化示意图。如图18所示，该耳机可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器1801；
与存储器1801耦合的处理器1802；
其中，处理器1802调用存储器1801中存储的可执行程序代码，可以执行上述实施例所描述的任意一种音频信号处理方法中的全部或部分步骤。
此外，本申请实施例进一步公开了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机可以执行上述实施例所描述的任意一种音频信号处理方法中的全部或部分步骤。
此外，本申请实施例进一步公开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，使得计算机可以执行上述实施例所描述的任意一种音频信号处理方法中的全部或部分步骤。
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介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上对本申请实施例公开的一种音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质进行了详细介绍，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 (27)

1.一种音频信号处理方法，其特征在于，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述方法包括：
通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号由基础音频信号与次声波信号混合得到；
通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
根据所述接收音频信号确定与所述基础音频信号对应的第一均衡参数，以及根据所述接收音频信号确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，其中，所述第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡，所述第二均衡参数用于对所述目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试音频信号是通过高通滤波器滤波后的基础音频信号与次声波信号混合得到的，所述高通滤波器的截止频率高于所述次声波信号对应的频率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过所述扬声器输出测试音频信号之前，所述方法还包括：
在所述耳机未进行音频数据播放的情况下，响应主动测试指令，获取与所述主动测试指令对应的测试音频信号，其中，所述测试音频信号是由白噪声信号与第一次声波信号混合得到的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过所述扬声器输出测试音频信号之前，所述方法还包括：
在所述耳机进行音频数据播放的情况下，将待播放的音频数据信号与第二次声波信号进行混合，得到测试音频信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述扬声器输出测试音频信号，包括：
在所述耳机进行音频数据播放的情况下，每隔第一时长，控制所述扬声器输出所述测试音频信号，并在所述扬声器输出所述测试音频信号持续第二时长后，控制所述扬声器恢复输出所述音频数据信号，其中，所述第一时长大于所述第二时长。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述接收音频信号确定与所述基础音频信号对应的第一均衡参数，包括：
根据所述接收音频信号，确定与所述接收音频信号对应的测试耳形传递函数；
基于最小二乘准则，根据所述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与所述基础音频信号对应的第一均衡参数。
7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述接收音频信号确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，包括：
通过第一带通滤波器对所述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号；
计算所述第一低频接收信号的归一化信号能量；
根据所述归一化信号能量确定泄漏程度，并根据所述泄漏程度计算得到与所述次声波信号对应的第二均衡参数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一低频接收信号的归一化信号能量，包括：
按照单位窗口长度对所述第一低频接收信号进行加窗分割，得到至少一帧低频子信号；
分别计算每帧低频子信号的短时平均能量；
对所述每帧低频子信号的短时平均能量进行平滑处理，并计算平滑处理后的短时平均能量与目标能量的比值，将所述比值作为所述第一低频接收信号的归一化信号能量。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述泄漏程度计算得到与所述次声波信号对应的第二均衡参数，包括：
根据所述泄漏程度，确定与所述泄漏程度匹配的泄漏频响曲线，其中，每个泄漏程度匹配的泄漏频响曲线，是通过对耳机佩戴状态分别符合各个泄漏程度时的耳机进行检测得到的；
获取与所述泄漏频响曲线匹配的均衡频响曲线，并根据所述均衡频响曲线，确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述耳机还包括前馈麦克风，在所述通过第一带通滤波器对所述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号之前，所述方法还包括：
通过所述前馈麦克风采集环境音；
根据所述环境音以及所述接收音频信号计算得到相关系数；
所述通过第一带通滤波器对所述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号，包括：
若所述相关系数不大于相关阈值，则执行所述通过第一带通滤波器对所述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境音以及所述接收音频信号计算得到相关系数，包括：
通过第一低通滤波器对所述环境音进行滤波，得到低频环境音信号；
通过第二带通滤波器对所述接收音频信号进行滤波，得到第二低频接收信号；
计算所述低频环境音信号与所述第二低频接收信号的相关系数，作为所述环境音以及所述接收音频信号之间的相关系数。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述通过所述前馈麦克风采集环境音之后，所述方法还包括：
通过第三带通滤波器对所述环境音进行滤波，得到低频环境音信号；
计算所述低频环境音信号对应的噪声能量；
在所述噪声能量低于噪声能量阈值的情况下，执行所述通过所述扬声器输出测试音频信号的步骤。
13.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据所述接收音频信号确定与所述基础音频信号对应的第一均衡参数，以及根据所述接收音频信号确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数之后，所述方法还包括：
根据所述第一均衡参数配置第一均衡器，以及根据所述第二均衡参数配置第二均衡器，其中，所述第一均衡器用于对所述目标音频信号中高于或等于目标频率阈值的频段进行所述耳形自适应均衡，所述第二均衡器用于对所述目标音频信号中低于所述目标频率阈值的频段进行所述佩戴泄漏自适应均衡。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一均衡器包括由有限长单位冲激响应FIR滤波器组成的均衡器；
所述第二均衡器包括由无限长单位冲激响应IIR滤波器组成的均衡器。
15.一种音频信号处理方法，其特征在于，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述方法包括：
通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号包括白噪声信号和音频数据信号中的任一种；
通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
根据所述接收音频信号，确定与所述接收音频信号对应的测试耳形传递函数；
基于最小二乘准则，根据所述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与所述测试音频信号对应的第一均衡参数，所述第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述基于最小二乘准则，根据所述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与所述测试音频信号对应的第一均衡参数之后，所述方法还包括：
根据所述第一均衡参数配置第一均衡器，所述第一均衡器用于对所述目标音频信号中高于或等于目标频率阈值的频段进行所述耳形自适应均衡。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述通过所述扬声器输出测试音频信号，包括：
在所述耳机处于佩戴状态的情况下，响应主动测试指令，通过所述扬声器输出测试音频信号。
18.一种音频信号处理方法，其特征在于，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述方法包括：
通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号包括次声波信号；
通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
计算所述接收音频信号的信号能量，并根据所述信号能量确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，所述第二均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述计算所述接收音频信号的信号能量，并根据所述信号能量确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，包括：
通过第一带通滤波器对所述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号；
计算所述第一低频接收信号的归一化信号能量；
根据所述归一化信号能量确定泄漏程度，并根据所述泄漏程度计算得到与所述次声波信号对应的第二均衡参数。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述耳机还包括前馈麦克风，在所述通过第一带通滤波器对所述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号之前，所述方法还包括：
通过所述前馈麦克风采集环境音；
根据所述环境音以及所述接收音频信号计算得到相关系数；
所述通过第一带通滤波器对所述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号，包括：
若所述相关系数不大于相关阈值，则执行所述通过第一带通滤波器对所述接收音频信号进行滤波，得到第一低频接收信号的步骤。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述通过所述前馈麦克风采集环境音之后，所述方法还包括：
通过第三带通滤波器对所述环境音进行滤波，得到低频环境音信号；
计算所述低频环境音信号对应的噪声能量；
在所述噪声能量低于噪声能量阈值的情况下，执行所述通过所述扬声器输出测试音频信号的步骤。
22.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，在所述计算所述接收音频信号的信号能量，并根据所述信号能量确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数之后，所述方法还包括：
根据所述第二均衡参数配置第二均衡器，所述第二均衡器用于对所述目标音频信号中低于目标频率阈值的频段进行所述佩戴泄漏自适应均衡。
23.一种音频信号处理装置，其特征在于，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述音频信号处理装置包括：
第一输出单元，用于通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号由基础音频信号与次声波信号混合得到；
第一接收单元，用于通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
第一参数计算单元，用于根据所述接收音频信号确定与所述基础音频信号对应的第一均衡参数，以及根据所述接收音频信号确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，其中，所述第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡，所述第二均衡参数用于对所述目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
24.一种音频信号处理装置，其特征在于，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述音频信号处理装置包括：
第二输出单元，用于通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号包括白噪声信号和音频数据信号中的任一种；
第二接收单元，用于通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
函数确定单元，用于根据所述接收音频信号，确定与所述接收音频信号对应的测试耳形传递函数；
第二参数计算单元，用于基于最小二乘准则，根据所述测试耳形传递函数以及目标耳形传递函数，计算得到与所述测试音频信号对应的第一均衡参数，所述第一均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与用户耳形匹配的耳形自适应均衡。
25.一种音频信号处理装置，其特征在于，应用于耳机，所述耳机包括扬声器及反馈麦克风，所述音频信号处理装置包括：
第三输出单元，用于通过所述扬声器输出测试音频信号，其中，所述测试音频信号包括次声波信号；
第三接收单元，用于通过所述反馈麦克风采集与所述测试音频信号对应的接收音频信号；
第三参数计算单元，用于计算所述接收音频信号的信号能量，并根据所述信号能量确定与所述次声波信号对应的第二均衡参数，所述第二均衡参数用于对待输出的目标音频信号进行与耳机佩戴状态匹配的佩戴泄漏自适应均衡。
26.一种耳机，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求1至22任一项所述的方法。
27.一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如权利要求1至22任一项所述的方法。
CN202110954133.2A 2021-08-19 2021-08-19 音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质 Pending CN115942170A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110954133.2A CN115942170A (zh) 2021-08-19 2021-08-19 音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质
PCT/CN2022/107699 WO2023020208A1 (zh) 2021-08-19 2022-07-25 音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110954133.2A CN115942170A (zh) 2021-08-19 2021-08-19 音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115942170A true CN115942170A (zh) 2023-04-07

Family

ID=85239460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110954133.2A Pending CN115942170A (zh) 2021-08-19 2021-08-19 音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115942170A (zh)
WO (1) WO2023020208A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9515629B2 (en) * 2013-05-16 2016-12-06 Apple Inc. Adaptive audio equalization for personal listening devices
CN104661153B (zh) * 2014-12-31 2018-02-02 歌尔股份有限公司 一种耳机音效补偿方法、装置及耳机
CN108551631A (zh) * 2018-04-28 2018-09-18 维沃移动通信有限公司 一种音质补偿方法及移动终端
CN111988690B (zh) * 2019-05-23 2023-06-27 小鸟创新(北京)科技有限公司 一种耳机佩戴状态检测方法、装置和耳机
CN110996216B (zh) * 2020-02-26 2020-06-23 恒玄科技(北京)有限公司 对耳机内均衡滤波器进行配置的方法、装置、系统及耳机
CN110996215B (zh) * 2020-02-26 2020-06-02 恒玄科技(北京)有限公司 确定耳机降噪参数的方法、装置以及计算机可读介质
CN111818439B (zh) * 2020-07-20 2022-04-19 恒玄科技(上海)股份有限公司 耳机的控制方法、控制装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023020208A1 (zh) 2023-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113676803B (zh) 一种主动降噪方法及装置
US8644517B2 (en) System and method for automatic disabling and enabling of an acoustic beamformer
Jeub et al. Model-based dereverberation preserving binaural cues
US8180067B2 (en) System for selectively extracting components of an audio input signal
US20130136274A1 (en) Processing Signals
WO2022218093A1 (zh) 音频信号补偿方法及装置、耳机、存储介质
WO2017065989A1 (en) Audio signal processing
WO2008041878A2 (en) System and procedure of hands free speech communication using a microphone array
Westermann et al. Binaural dereverberation based on interaural coherence histograms
US10893363B2 (en) Self-equalizing loudspeaker system
Papp et al. Hands-free voice communication with TV
WO2022247494A1 (zh) 音频信号补偿方法及装置、耳机、存储介质
CN111354368B (zh) 补偿处理后的音频信号的方法
CN113949955A (zh) 降噪处理方法、装置、电子设备、耳机及存储介质
CN113424558A (zh) 智能个人助理
US9503815B2 (en) Perceptual echo gate approach and design for improved echo control to support higher audio and conversational quality
CN116782084A (zh) 音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质
GB2490092A (en) Reducing howling by applying a noise attenuation factor to a frequency which has above average gain
CN114071220B (zh) 音效调节方法、装置、存储介质及电子设备
CN115942170A (zh) 音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质
CN115914911A (zh) 音频信号处理方法及装置、耳机、存储介质
CN111163411B (zh) 减少干扰音影响的方法及声音播放装置
CN115706885A (zh) 音频信号补偿方法及装置、耳机、存储介质
WO2024093536A1 (zh) 音频信号处理方法及装置、音频播放设备、存储介质
EP3549259B1 (en) Method and device for equalizing audio signals

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination