CN118803501A - 一种面向头戴耳机的噪声抑制方法及系统 - Google Patents
一种面向头戴耳机的噪声抑制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供了一种面向头戴耳机的噪声抑制方法及系统，通过确定音频信号中信号的多个信号离群点，通过所有的信号离群点确定音频信号的音频的抖动响应；根据音频信号的信干比和音频信号的强度特征确定相位失配信息，根据相位失配信息确定音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图；根据音频信号的路径特征和噪声的相位差图确定音频信号的噪声扰动域，通过噪声扰动域和音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量；最后根据噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。上述方案可削弱高频噪声对头戴耳机中噪声抑制的影响，从而提高头戴耳机中噪声抑制的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及耳机技术领域，更具体地说，本申请涉及一种面向头戴耳机的噪声抑制方法及系统。
背景技术
耳机是一种电子设备，主要用于接收音频信号并将其转换为声音供用户收听，耳机可以分为多种类型，包括有线耳机、无线耳机、入耳式耳机、头戴式耳机等，为使用户能够更专注地聆听音乐或其他音频内容，可通过技术手段减少环境噪音以使用户获得更好的收听效果。
现有面向头戴耳机的噪声抑制方案，一般是通过检测已经传入耳罩的噪声信号，并生成反相声波进行抵消，通过较早地捕捉到噪声信号，在进入耳朵前进行抵消，尤其对中低频噪声效果较好，但对高频噪声的抑制效果较弱，且容易受到快速变化的环境噪声影响，因此，如何削弱高频噪声对头戴耳机中噪声抑制的影响，从而提高头戴耳机中噪声抑制的准确性成为业界面临的难题。
发明内容
本申请提供一种面向头戴耳机的噪声抑制方法及系统，可削弱高频噪声对头戴耳机中噪声抑制的影响，从而提高头戴耳机中噪声抑制的准确性。
第一方面，本申请提供一种面向头戴耳机的噪声抑制方法，包括如下步骤：
采集目标头戴耳机接收的音频信号；
对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应；
确定所述音频信号的信干比，进而由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图；
获取所述音频信号传输过程中的路径特征，进而根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量；
根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。
在一些实施例中，对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点具体包括：
确定所述音频信号的滑动窗口；
根据所述滑动窗口确定所述音频信号的多个音频信号段；
选取一个音频信号段作为选定音频信号段，确定所述选定音频信号段中各个信号点的偏离系数；
确定音频信号的偏离域；
根据所有的偏离系数和所述偏离域对所述选定音频信号段中的信号点进行判断，进而得到所述选定音频信号段的多个信号离群点；
继续确定所述音频信号中剩余音频信号段的多个信号离群点，得到所述音频信号中信号的多个信号离群点。
在一些实施例中，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应具体包括：
根据所有的信号离群点确定信号点偏离熵；
通过所述信号点偏离熵和所述音频信号确定所述音频信号在目标头戴耳机中进行输出时的失稳信号；
将所述失稳信号作为目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应。
在一些实施例中，由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息具体包括：
获取所述音频信号中各个信号点的信号强度，将所有的信号强度作为所述音频信号的强度特征；
通过所述强度特征和所述音频信号确定目标头戴耳机在接收音频时产生的噪声评估信号；
根据所述信干比和所述噪声估计信号确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息。
在一些实施例中，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图具体包括：
获取所述音频信号的音频相位信息；
通过所述相位失配信息和所述音频相位信息确定多个噪声相位差；
根据所有的噪声相位差确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图。
在一些实施例中，根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域具体包括：
通过所述路径特征确定所述音频信号的路径扰动信号；
根据所述路径扰动信号和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域。
在一些实施例中，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量具体包括：
根据所述噪声扰动域确定所述音频信号的噪声频率；
通过所述噪声频率和所述音频的抖动响应确定噪声抑制频率；
根据所述噪声抑制频率确定所述音频信号中噪声的抑制特征量。
第二方面，本申请提供一种面向头戴耳机的噪声抑制系统，包括有：
获取模块，用于采集目标头戴耳机接收的音频信号；
处理模块，用于对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应；
所述处理模块，还用于确定所述音频信号的信干比，进而由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图；
所述处理模块，还用于获取所述音频信号传输过程中的路径特征，进而根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量；
执行模块，用于根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。
第三方面，本申请提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的面向头戴耳机的噪声抑制方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的面向头戴耳机的噪声抑制方法。
本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：
本申请提供的面向头戴耳机的噪声抑制方法及系统中，首先采集目标头戴耳机接收的音频信号；对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应；进而确定所述音频信号的信干比，进而由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图；从而获取所述音频信号传输过程中的路径特征，进而根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量；最后根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。
由此可见，本申请在对头戴耳机的噪声抑制过程中，首先通过对音频信号中出现偏离的信号点进行分析，确定音频信号在输出时产生的不稳定或者失真的状态，进而得到音频信号在目标头戴耳机中进行输出时的音频的抖动响应，所述音频的抖动响应用于对音频信号在传输过程中融合的高频噪声的状态进行判断，从而得到音频信号中的噪声情况；其次通过对音频信号的信干比和音频信号的强度特征进行分析，确定噪声对应的相位差在音频信号中的可视化的图谱，进而根据该个可视化的图谱结合音频信号传输过程中的路径情况对音频信号中噪声的抑制程度进行分析，得到音频信号中噪声的抑制特征量，所述噪声的抑制特征量可抑制头戴耳机接收的高频噪声；最后根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。上述方案可削弱高频噪声对头戴耳机中噪声抑制的影响，从而提高了头戴耳机中噪声抑制的准确性。
附图说明
图1是根据本申请一些实施例所示的面向头戴耳机的噪声抑制方法的示例性流程图；
图2是根据本申请一些实施例所示的确定音频的抖动响应的示例性流程图；
图3是根据本申请一些实施例所示的确定噪声的相位差图的示例性流程图；
图4是根据本申请一些实施例所示的面向头戴耳机的噪声抑制系统的示例性硬件和/或软件的示意图；
图5是根据本申请一些实施例所示的实现面向头戴耳机的噪声抑制方法的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请核心是采集目标头戴耳机接收的音频信号；对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应；进而确定所述音频信号的信干比，进而由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图；从而获取所述音频信号传输过程中的路径特征，进而根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量；最后根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。上述方案可削弱高频噪声对头戴耳机中噪声抑制的影响，从而提高头戴耳机中噪声抑制的准确性。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。参考图1，该图是根据本申请一些实施例所示的面向头戴耳机的噪声抑制方法的示例性流程图，该面向头戴耳机的噪声抑制方法100主要包括如下步骤：
在步骤101中，采集目标头戴耳机接收的音频信号。
具体实现时，可通过现有设备中的音频采集设备采集目标头戴耳机接收的音频信号，其中，所述音频信号表示目标头戴耳机通过蓝牙连接采集到的信号，音频信号可包含声音信息的电信号，音频信号通过声波的频率、振幅和相位等特性来表示信号，将目标头戴耳机与音频发出设备进行蓝牙连接，进而将音频通过蓝牙通道进行传输，从而通过目标头戴耳机采集蓝牙通道传输的音频，得到音频信号。
在步骤102中，对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应。
在一些实施例中，对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点可采用下述步骤实现：
确定所述音频信号的滑动窗口；
根据所述滑动窗口确定所述音频信号的多个音频信号段；
选取一个音频信号段作为选定音频信号段，确定所述选定音频信号段中各个信号点的偏离系数；
确定音频信号的偏离域；
根据所有的偏离系数和所述偏离域对所述选定音频信号段中的信号点进行判断，进而得到所述选定音频信号段的多个信号离群点；
继续确定所述音频信号中剩余音频信号段的多个信号离群点，得到所述音频信号中信号的多个信号离群点。
具体实现时，所述滑动窗口表示将音频信号进行区域分析的窗口，用于对音频信号进行分割，进而便于分析音频信号，作为一个优选地实施例，可通过现有技术中的滑动窗口算法结合历史音频信号数据、音频时长、音频信号强度数据等对音频信号的滑动窗口进行确定，其中，所述滑动窗口算法例如：固定大小滑动窗口算法、变长滑动窗口、双端队列滑动窗口；根据所述滑动窗口确定所述音频信号的多个音频信号段可采用下述方式实现，即：将所述音频信号按照滑动窗口的大小进行分段，得到音频信号的多个音频信号段，例如：滑动窗口的大小为2，音频信号为(2,3,4,2,4,3,2,4)，将所述音频信号(2,3,4,2,4,3,2,4)按照滑动窗口的大小为2进行分段，得到4段音频信号段(2,3)，(4,2)，(4,3)，(2,4)；在其它实施例中还可以采用其它方式确定，这里不在限定。
具体实现时，确定所述选定音频信号段中各个信号点的偏离系数可采用下述方式实现，即：选取选定音频信号段中一个信号点，将该个信号点对应的音频幅值减去该个选定音频信号段中所有音频幅值的平均值，将相减得到的值除以该个选定音频信号段中所有音频幅值的标准差，将相除得到的值作为该个信号点的偏离系数，继续确定选定音频信号段中剩余信号点的偏离系数，其中，所述偏离系数表示对应信号点在该个选定音频信号段中的偏离程度的参数值，用于对音频信号进行分析；确定音频信号的偏离域可采用下述方式实现，即：所述偏离域表示音频信号中信号点偏离程度的阈值范围，用于对音频信号中的信号点进行判断，作为一个优选地实施例，可通过现有技术中的偏离域算法结合历史音频信号、历史偏离点、音频信号强度数据等对偏离域进行判断；根据所有的偏离系数和所述偏离域对所述选定音频信号段中信号点进行判断，进而得到所述选定音频信号段的多个信号离群点可采用下述方式实现，即：选取一个偏离系数，若该个偏离系数在偏离域的范围内，则将该个偏离系数对应的信号点作为选定音频信号段中信号的一个信号离群点，若该个偏离系数不在偏离域的范围内，则不做处理，继续确定选定音频信号段中信号的多个信号离群点；在其它实施例中可采用其它方式进行确定，这里不做限定。
需要说明的是，本申请中的信号离群点表示音频信号中出现偏离的信号点，用于对音频信号的偏离情况进行分析，便于对音频信号的噪声进行分析；对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，即：确定该个音频信号段中各个信号点的偏离系数，确定音频信号的偏离域，根据所有的偏离系数和所述偏离域对该个音频信号段中信号点进行判断，进而得到多个信号离群点。
在一些实施例中，参考图2所示，该图是本申请一些实施例中确定音频的抖动响应的流程示意图，本实施例中通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应可采用下述步骤实现：
首先，在步骤1021中，根据所有的信号离群点确定信号点偏离熵；
其次，在步骤1022中，通过所述信号点偏离熵和所述音频信号确定所述音频信号在目标头戴耳机中进行输出时的失稳信号；
最后，在步骤1023中，将所述失稳信号作为目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应。
具体实现时，根据所有的信号离群点确定信号点偏离熵可采用下述步骤实现，即：将所有的信号离群点对应音频幅值的平均值除以音频信号中所有音频幅值的平均值，将相除得到的值作底数为2的对数运算，将对数运算得到的值作为信号点偏离熵，其中，所述信号点偏离熵表示偏离信号的随机程度的参数值，用于对音频信号中的噪音情况进行分析；通过所述信号点偏离熵和所述音频信号确定所述音频信号在目标头戴耳机中进行输出时的失稳信号可采用下述方式实现，即：初始化一个失稳信号预测模型，将信号点偏离熵作为该个失稳信号预测模型的约束参数，将音频信号作为该个失稳信号预测模型的初始参数，通过该个失稳信号预测模型对所述音频信号在目标头戴耳机中进行输出时的失稳信号进行预测，得到所述音频信号在目标头戴耳机中进行输出时的失稳信号；其中，所述失稳信号通常表示音频信号输出时产生的不稳定或者失真的信号，可能由于设备问题、信号处理问题或者传输问题引起，在其它实施例中还可以采用其它方式进行确定，这里不做限定。
需要说明的是，本申请中的音频的抖动响应是反映音频信号输出时产生的抖动(不稳定或者失真)的响应情况，用于对音频信号在传输过程中的状态进行分析，进而对音频信号的噪声进行抑制。
在步骤103中，确定所述音频信号的信干比，进而由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图。
需要说明的是，本申请中所述信干比表示音频信号中干扰信号的占比程度的参数值，用于预测有用信号与干扰信号之间的占比情况，便于对音频信号进行分析，作为一个优选地实施例，可通过现有技术中的信干比算法结合音频信号、音频信号强度、采集时间等对信干比进行确定，其中，所述信干比算法例如：频谱分析法、时域分析法、功率计等，在其它实施例中还可以采用其它方式进行确定，这里不做限定。
在一些实施例中，由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息可采用下述步骤实现：
获取所述音频信号中各个信号点的信号强度，将所有的信号强度作为所述音频信号的强度特征；
通过所述强度特征和所述音频信号确定目标头戴耳机在接收音频时产生的噪声评估信号；
根据所述信干比和所述噪声估计信号确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息。
需要说明的是，本申请中所述音频信号中各个信号点的信号强度表示各个信号点的强度程度的参数值，通常可将信号点的幅度作为信号点的信号强度，作为一个优选地实施例，可通过现有技术中的信号强度设备获取所述音频信号中各个信号点的信号强度，其中，所述信号强度设备例如：音频分析仪、频谱分析仪、示波器等，在其他实施例中还可以采用其它方式获取，这里不做限定。
具体实现时，通过所述强度特征和所述音频信号确定目标头戴耳机在接收音频时产生的噪声评估信号可采用下述方式实现，即：初始化一个噪声信号评估模型，将强度特征作为该个噪声信号评估模型的约束参数，将音频信号作为该个噪声信号评估模型的初始参数，通过该个噪声信号评估模型对音频信号的噪声信号进行评估，得到噪声评估信号，其中，所述噪声评估信号表示音频信号中噪声的信号，用于对音频信号进行噪声分析；根据所述信干比和所述噪声估计信号确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息可采用下述方式实现，即：将所述噪声估计信号进行快速傅里叶变换(FFT)，提取快速傅里叶变换(FFT)得到的结果中的所有相位，将该个信干比作底数为2的对数运算，将对数运算得到的值的绝对值均与提取得到的各个相位进行相乘，将所有相乘得到的值均作为噪声相位，将所有噪声相位的集合作为相位失配信息，在其它实施例中还可以采用其它方式进行确定，这里不做限定。
需要说明的是，本申请中的相位失配信息表示音频信号在头戴耳机中存在不一致的噪声信号的相位信息(即头戴耳机接收到的噪声信号的相位信息)，用于消除音频信号中的噪声信号，以及用于增强音频信号，便于更好的抑制噪声。
在一些实施例中，参考图3所示，该图是本申请一些实施例中确定相位差图的流程示意图，本实施例中根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图可采用下述步骤实现：
首先，在步骤1031中，获取所述音频信号的音频相位信息；
其次，在步骤1032中，通过所述相位失配信息和所述音频相位信息确定多个噪声相位差；
最后，在步骤1033中，根据所有的噪声相位差确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图。
具体实现时，获取所述音频信号的音频相位信息可采用下述方式实现，即：将音频信号进行快速傅里叶变换(FFT)，提取快速傅里叶变换(FFT)得到的结果中的所有相位，将各个相位均作为音频相位，将所有音频相位的集合作为音频相位信息，其中，所述音频相位信息表示音频信号的相位情况的信息；通过所述相位失配信息和所述音频相位信息确定噪声的多个相位差可采用下述方式实现，即：选取相位失配信息中的一个噪声相位，将音频相位信息中该个噪声相位对应的音频相位减去音频相位信息中所有音频相位的平均值，将相减得到的值作为第1个值，将该个噪声相位减去音频相位信息中该个噪声相位对应的音频相位，将相减得到的值作为第2个值，将第1个值与第2个值进行相加，将相加得到的值作为该个噪声相位的噪声相位差，重复上述步骤，得到声音噪声相位的噪声相位差，其中，一个噪声相位对应一个音频相位，所述噪声相位差表示对应噪声相位与音频相位之间的差异程度的参数值，用于对音频信号中的噪声进行分析；根据所有的噪声相位差确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图可采用下述方式实现，即：将所有的噪声相位差按照对应噪声相位的先后顺序进行排列，将排列得到的序列作为噪声相位差序列，选取一组相邻的噪声相位差作为选定相邻的噪声相位差，提取选定相邻的噪声相位差在音频相位信息中对应两个音频相位之间的所有音频相位的总个数，将该个总个数作为选定相邻的噪声相位差之间的连接长度，重复上述步骤，得到噪声相位差序列中剩余相邻的噪声相位差之间的连接长度，通过所有的连接长度将所有的噪声相位差进行连接，将连接得到的结果作为所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图，在其它实施例中还可以采用其它方式进行连接，在这里不做限定。
需要说明的是，本申请中噪声的相位差图是反映噪声对应的相位差在音频信号中的可视化的图，用于对音频信号中的噪声进行分析。
在步骤104中，获取所述音频信号传输过程中的路径特征，进而根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量。
需要说明的是，本申请中所述路径特征表示音频信号从输出终端到目标头戴耳机中间路径的距离，作为一个优选地实施例，可通过现有技术中的路径采集设备获取所述音频信号传输过程中的路径特征，其中，所述路径采集设备例如：超声波测距仪、雷达测距仪、光纤测距仪等，在其它实施例中还可以采用其它方式获取，这里不在赘述。
在一些实施例中，根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域可采用下述步骤实现：
通过所述路径特征确定所述音频信号的路径扰动信号；
根据所述路径扰动信号和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域。
具体实现时，通过所述路径特征确定所述音频信号的路径扰动信号可采用下述方式实现，即：首先，可通过现有技术中的多路径设备结合路径特征确定音频信号的信号调整值，其中，所述多路径设备例如：均衡器、瑞克接收机、空时编码设备等，其次，将路径特征中的距离的相反数作自然指数运算，将1减去自然指数运算得到的值，将相减得到的值与信号调整值进行相乘，进而，将相乘得到的值与音频信号中各个信号点的幅值进行相乘，最后，将相乘得到的信号作为所述音频信号的路径扰动信号，其中，所述路径扰动信号表示结合路径特征之后的音频信号，用于对音频信号进行调整，进而对音频信号的路径干扰进行分析；根据所述路径扰动信号和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域可采用下述方式实现，即：从噪声的相位差图中提取出突出的相位差(即超过所有相位差平均值的相位差)，判断提取出的所有相位差在噪声的相位差图中是否相连，将所有相连的相位差之间的总个数在路径扰动信号中对应的所有信号点区域作为所述音频信号的噪声扰动域，在其它实施例中还可以采用其它方式进行确定，这里不做限定。
需要说明的是，本申请中的噪声扰动域是反映音频信号中存在噪声干扰的区域，用于对音频信号中的抑制噪声情况进行分析，进而使目标头戴耳机播放去除噪声之后的音频。
在一些实施例中，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量可采用下述步骤实现：
根据所述噪声扰动域确定所述音频信号的噪声频率；
通过所述噪声频率和所述音频的抖动响应确定噪声抑制频率；
根据所述噪声抑制频率确定所述音频信号中噪声的抑制特征量。
具体实现时，根据所述噪声扰动域确定所述音频信号的噪声频率可采用下述方式实现，即：提取噪声扰动域在路径扰动信号中对应的所有信号点，通过现有技术中的频率算法结合所有信号点对应的音频信号对所述音频信号的噪声频率进行确定，所述频率算法例如：快速傅里叶变换(FFT)、离散傅里叶变换(DFT)、希尔伯特变换等；通过所述噪声频率和所述音频的抖动响应确定噪声抑制频率可采用下述方式实现，即：通过现有技术中的所述频率算法确定所述音频的抖动响应对应失稳信号的信号频率，将该个信号频率与噪声频率的平均值作为噪声抑制频率，其中，噪声抑制频率是结合音频的抖动响应下音频信号中噪声信号的抑制频率，提高音频信号中噪声信号的频率精度，便于对音频信号中的噪声信号进行抑制；根据所述噪声抑制频率确定所述音频信号中噪声的抑制特征量可采用下述方式实现，即：将噪声抑制频率作为所述音频信号中噪声的抑制特征量，在其它实施例中还可以采用其它方式进行确定，这里不做限定。
需要说明的是，本申请中噪声的抑制特征量是反映音频信号中噪声的抑制程度的参数，用于对音频信号中噪声进行抑制，从而使头戴耳机接收到去除噪声之后的音频信号。
在步骤105中，根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。
在一些实施例中，根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制可采用下述步骤实现：
根据所述噪声的抑制特征量确定所述音频信号的抗噪声信号；
通过将所述抗噪声信号与所述头戴耳机中所述音频信号进行结合，进而抑制目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声。
具体实现时，所述抗噪声信号表示对音频信号中的噪声有抑制作用的噪声信号，用于对音频信号中的噪声进行抑制，从而使头戴耳机输出清晰的音频信号，作为一个优选地实施例，可通过现有技术中的噪声生成法结合噪声的抑制特征量、音频信号对所述音频信号的抗噪声信号进行确定，其中，所述噪声生成法例如：时域相反法、频域相反法、反馈控制法等；通过将所述抗噪声信号与所述头戴耳机中所述音频信号进行结合，进而抑制目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声可采用下述方式实现，即：可通过现有技术中的线性混合法将所述抗噪声信号与所述头戴耳机中所述音频信号进行结合，将结合之后的信号作为所述头戴耳机输出的信号，从而通过结合之后的信号作为目标头戴耳机接收的音频信号，进而完成对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制；在其它实施例中还可以采用其它方式进行实现，这里不做限定。
另外，本申请的另一方面，在一些实施例中，本申请提供一种面向头戴耳机的噪声抑制系统，参考图4，该图是根据本申请一些实施例所示的面向头戴耳机的噪声抑制系统的示例性硬件和/或软件的示意图，该面向头戴耳机的噪声抑制系统400包括有：获取模块401、处理模块402和执行模块403，分别说明如下：
获取模块401，本申请中获取模块401主要用于采集目标头戴耳机接收的音频信号；
处理模块402，本申请中处理模块402用于对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应；
需要说明的是，本申请中处理模块402还用于确定所述音频信号的信干比，进而由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图；
另外，需要说明的是，本申请中处理模块402还用于获取所述音频信号传输过程中的路径特征，进而根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量；
执行模块403，本申请中执行模块403主要用于根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。
另外，本申请还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的面向头戴耳机的噪声抑制方法。
在一些实施例中，参考图5，该图是根据本申请一些实施例所示的实现面向头戴耳机的噪声抑制方法的计算机设备的结构示意图。上述实施例中的面向头戴耳机的噪声抑制方法可以通过图5所示的计算机设备来实现，该计算机设备500包括至少一个处理器501、通信总线502、存储器503以及至少一个通信接口504。
处理器501可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)，也可以是特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)。
通信总线502可用于在上述组件之间传送信息。
存储器503可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only Memory，CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器503可以是独立存在，通过通信总线502与处理器501相连接。存储器503也可以和处理器501集成在一起。
其中，存储器503用于存储执行本申请方案的程序代码，并由处理器501来控制执行。处理器501用于执行存储器503中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。上述实施例中使用的方法可以通过处理器501以及存储器503中的程序代码中的一个或多个软件模块实现。
通信接口504，使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信，如以太网、无线接入网(radio access network，RAN)、无线局域网(wireless localareanetworks，WLAN)等。
在具体实现中，作为一种实施例，计算机设备可以包括多个处理器，这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器，也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
上述的计算机设备可以是一个通用计算机设备或者是一个专用计算机设备。在具体实现中，计算机设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(personaldigital assistant，PDA)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或者嵌入式设备。本申请实施例不限定计算机设备的类型。
另外，本申请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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的面向头戴耳机的噪声抑制方法。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种面向头戴耳机的噪声抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：
采集目标头戴耳机接收的音频信号；
对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应；
确定所述音频信号的信干比，进而由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图；
获取所述音频信号传输过程中的路径特征，进而根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量；
根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点具体包括：
确定所述音频信号的滑动窗口；
根据所述滑动窗口确定所述音频信号的多个音频信号段；
选取一个音频信号段作为选定音频信号段，确定所述选定音频信号段中各个信号点的偏离系数；
确定音频信号的偏离域；
根据所有的偏离系数和所述偏离域对所述选定音频信号段中的信号点进行判断，进而得到所述选定音频信号段的多个信号离群点；
继续确定所述音频信号中剩余音频信号段的多个信号离群点，得到所述音频信号中信号的多个信号离群点。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应具体包括：
根据所有的信号离群点确定信号点偏离熵；
通过所述信号点偏离熵和所述音频信号确定所述音频信号在目标头戴耳机中进行输出时的失稳信号；
将所述失稳信号作为目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息具体包括：
获取所述音频信号中各个信号点的信号强度，将所有的信号强度作为所述音频信号的强度特征；
通过所述强度特征和所述音频信号确定目标头戴耳机在接收音频时产生的噪声评估信号；
根据所述信干比和所述噪声估计信号确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图具体包括：
获取所述音频信号的音频相位信息；
通过所述相位失配信息和所述音频相位信息确定多个噪声相位差；
根据所有的噪声相位差确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域具体包括：
通过所述路径特征确定所述音频信号的路径扰动信号；
根据所述路径扰动信号和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量具体包括：
根据所述噪声扰动域确定所述音频信号的噪声频率；
通过所述噪声频率和所述音频的抖动响应确定噪声抑制频率；
根据所述噪声抑制频率确定所述音频信号中噪声的抑制特征量。
8.一种面向头戴耳机的噪声抑制系统，其特征在于，包括有：
获取模块，用于采集目标头戴耳机接收的音频信号；
处理模块，用于对所述音频信号中的信号点进行相邻对比，进而得到所述音频信号中信号的多个信号离群点，通过所有的信号离群点确定目标头戴耳机输出所述音频信号时音频的抖动响应；
所述处理模块，还用于确定所述音频信号的信干比，进而由所述信干比和所述音频信号的强度特征确定目标头戴耳机在接收音频时产生的相位失配信息，根据所述相位失配信息确定所述音频信号在目标头戴耳机中转换时噪声的相位差图；
所述处理模块，还用于获取所述音频信号传输过程中的路径特征，进而根据所述路径特征和所述噪声的相位差图确定所述音频信号的噪声扰动域，通过所述噪声扰动域和所述音频的抖动响应确定所述音频信号中噪声的抑制特征量；
执行模块，用于根据所述噪声的抑制特征量对目标头戴耳机接收的音频信号中的噪声进行抑制。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行如权利要求1至7任一项所述的面向头戴耳机的噪声抑制方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，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7任一项所述的面向头戴耳机的噪声抑制方法。
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