WO2023093412A1 - 主动降噪的方法及电子设备 - Google Patents

主动降噪的方法及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
WO2023093412A1
WO2023093412A1 PCT/CN2022/127015 CN2022127015W WO2023093412A1 WO 2023093412 A1 WO2023093412 A1 WO 2023093412A1 CN 2022127015 W CN2022127015 W CN 2022127015W WO 2023093412 A1 WO2023093412 A1 WO 2023093412A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sound signal
noise reduction
scene
electronic device
noise
Prior art date
Application number
PCT/CN2022/127015
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
张景
韩荣
熊伟
仇存收
田立生
Original Assignee
华为技术有限公司
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 华为技术有限公司 filed Critical 华为技术有限公司
Publication of WO2023093412A1 publication Critical patent/WO2023093412A1/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787General system configurations

Abstract

一种主动降噪的方法及电子设备,涉及终端技术领域,该方法包括获取降噪空间外部的第一声音信号(S501),响应于第一声音信号,在降噪空间内部播放第二声音信号,第二声音信号为人耳不感知的声音信号(S502),获取降噪空间内部的第三声音信号(S503),在降噪空间内部播放第四声音信号,第四声音信号用于消除部分或全部第一声音信号(S504)。该方法能够减少ANC对用户的打扰,提高ANC效果。

Description

主动降噪的方法及电子设备
本申请要求于2021年11月23日提交国家知识产权局、申请号为202111398001.2、申请名称为“主动降噪的方法及电子设备”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及终端技术领域,尤其涉及一种主动降噪的方法及电子设备。
背景技术
主动降噪(active noise cancellation,ANC)能够改善用户听到的噪声,带给用户舒适的听音享受。ANC的原理为生成与初级噪声信号(即外部环境中的原始噪声信号),该幅度相同且相位相反的次级噪声信号,然后通过扬声器播放该次级噪声信号,从而抵消该初级噪声信号。
一般的,电子设备可以在开始进行ANC之前,在降噪空间内部播放提示音信号(如“叮咚”或“降噪开”),该提示音信号可以提醒用户即将进行打开ANC功能。电子设备还可以获取降噪空间内部的声音信号,基于播放的提示音信号和获取的声音信号,在降噪空间内部播放与降噪空间匹配的次级噪声信号,该次级噪声信号可以用于消除来自降噪空间外部的初级噪声信号。但一方面,该提示音信号会干扰用户,另一方面,该次级噪声信号是在进行ANC之前确定的,而在开始ANC之后,降噪空间也可能会发生变化,从而使得次级噪声信号难以与降噪空间匹配,ANC效果较差。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种ANC的方法及电子设备,能够减少ANC对用户的打扰,提高ANC效果。
为了实现上述目的,第一方面,本申请实施例提供一种ANC的方法,包括:
获取降噪空间外部的第一声音信号;
响应于所述第一声音信号,在降噪空间内部播放第二声音信号,所述第二声音信号为人耳不感知的声音信号;
获取所述降噪空间内部的第三声音信号;
在所述降噪空间内部播放第四声音信号,所述第四声音信号用于消除部分或全部所述第一声音信号。
其中,第三声音信号可以至少包括部分第二声音信号。
降噪空间可以为需要进行ANC的空间。不同的降噪空间可能具有不同的空间特征,该空间特征可以包括形状、大小和封闭性等。当降噪空间的空间特征不同时,该降噪空间的次级通路也会不同,进而也就需要播放不同的次级噪声信号来达到良好的降噪效果。
人耳不感知指人耳听不到第二声音信号,但第二声音信号仍然能够被麦克风等物 理器件检测到。
第一声音信号可以为初级噪声信号,第四声音信号可以为次级噪声信号,且第四声音信号可以是基于第二声音信号和第三声音信号确定的。
在本申请实施例中,可以获取降噪空间外部的第一声音信号。由于第一声音信号会影响人耳实际所能感知的声音信号的范围,因此响应于第一声音信号,在降噪空间内部播放人耳不感知的声音信号第二声音信号,能够减少第二声音信号对用户的干扰。电子设备还可以获取降噪空间内部的第三声音信号,基于第二声音信号和第三声音信号,在降噪空间内部播放用于消除第一声音信号的第四声音信号,从而在减少对用户干扰的情况下实现ANC。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。
在一些实施例中,电子设备可以包括第一麦克风、第二麦克风和扬声器。扬声器相对的区域可以为降噪空间,该扬声器可以用于播放第二声音信号和第四声音信号。第一麦克风可以处于该降噪空间之外,用于获取第一声音信号。第二扬声器可以处于该降噪空间之内,用于获取第三声音信号。
例如,若电子设备为耳机,则降噪空间可以为耳道,第一麦克风可以处于耳道外,扬声器和第二麦克风可以处于耳道内。若电子设备为车载设备,则降噪空间可以为车辆空间,第一麦克风可以处于车辆空间外,扬声器和第二麦克风可以处于车辆空间内。
可选地,当所述第一声音信号所指示的降噪场景不同时,所述第二声音信号不同。
由于不同降噪场景包括的第一声音信号不同,而第一声音信号会影响人耳实际所能感知的声音信号的范围,因此基于不同的降噪场景播放不同的人耳不感知的第二声音信号,能够减少第二声音信号对用户的干扰。
可选地,当所述第一声音信号所指示的降噪场景为稳定噪声场景时,所述第二声音信号包括被所述第一声音信号掩蔽的声音信号。
当电子设备处稳定噪声场景时,电子设备可能处于较为简单的环境中,从而只有单一的或者稳定的噪声来源,第一声音信号是稳定的声音信号,因此可以播放被第一声音信号掩蔽的第二声音信号,使得在声音的掩蔽效应下,第二声音信号仍然不能被人耳感知,能够减少第二声音信号对用户的干扰。另外,选择被第一声音信号掩蔽的声音信号作为第二声音信号,使得第二声音信号可选择的频率范围和能量幅值更大,提高了生成第二声音信号的灵活性以及第二声音信号的抗干扰性,进而提高后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性,进一步提高降噪效果。
可选地,所述方法还包括:
当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,所述第五声音信号在所述第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,且所述第五声音信号对应的第二能量幅值在所述第一时长内的能量波动小于波动范围阈值时,所述降噪场景为所述稳定噪声场景(即第一声音信号包括稳定的第五声音信号)。
或者,在一些实施例中,第一声音信号可以包括多帧子信号,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以确定包括第一频段的子信号的第一帧数,第二能量幅值可以为第一频段在子信号中的能量幅值。当第一声音信号对应的第一能量幅值大于 或等于能量幅值阈值,包括与第一频段对应的第五声音信号的子信号的第一帧数大于或等于帧数阈值,第二能量幅值在第一帧数的子信号中的能量波动小于波动范围阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为非稳定噪声场景(即第一声音信号包括稳定的第五声音信号)。
其中,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以基于每帧子信号对应的能量谱确定第一能量幅值,其中,第一能量幅值可以为多个帧子信号的平均能量幅值,也可以为多帧子信号的能量幅值总和。
需要说明的是,第一时长或第一帧数可以用于指示第五声音信号在时间上的稳定程度。第一时长越长或者第一帧数越大,表示第五声音信号在时间上越稳定。其中,第一帧数可以与第一时长对应,第一时长等于第一帧数与每帧子信号的时长的乘积;帧数阈值可以与时长阈值对应,时长阈值等于帧数阈值与每帧子信号的时长的乘积。
在一些实施例中,第一帧数为包括第五声音信号的连续的多个子信号的帧数,从而使得第一帧数能够更准确地表示第五声音信号在时间上的稳定程度。
还需要说明的是,第二能量幅值可以用于指示第五声音信号在声音强度上的稳定程度。第二能量幅值的波动越小,则表示第五声音信号的声音强度越稳定。
可选地,所述第二声音信号包括被所述第五声音信号掩蔽的声音信号。
由于第一声音信号包括稳定的第五声音信号,因此可以基于声音的掩蔽效应(频域掩蔽效应或时域掩蔽效应),播放被第一声音信号掩蔽的第二声音信号,从而使得第二声音信号仍然无法人耳感知。在一些实施例中,为了使得第二声音信号能够稳定的被掩蔽,减少用户感知的问题,第二声音信号可以包括被第五声音信号掩蔽的声音信号。
在一些实施例中,当当前的降噪场景为稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种,和/或,能量幅值小于听力阈值的声音信号。
可选地,当所述第一声音信号所指示的降噪场景为非稳定噪声场景时,所述第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。
当电子设备处于非稳定噪声场景时,电子设备可能处于当电子设备处于较为复杂的环境中则可能包括各种各样的噪声来源,因此可以选择任意频段且能量幅值小于该频段对应的听力阈值的声音信号作为第二声音信号,能够减少第二声音信号对用户的干扰。另外,能量幅值选择听力阈值的声音信号作为第二声音信号,使得第二声音信号可选择的频率范围更大,提高了生成第二声音信号的灵活性以及第二声音信号的抗干扰性,进而提高后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性,进一步提高降噪效果。
可选地,所述方法还包括:
当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号不包括与第一频段对应的第五声音信号时,所述降噪场景为所述非稳定噪声场景;或,
当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,但所述第五声音信号在所述第一声音信号中的第一时长小于时长阈值时,所述降噪场景为所述非稳定噪声场景;或,
当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,所述第五声音信号在所述第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,但所述第五声音信号对应的第二能量幅值在所述第一时长内的能量波动大于或等于波动范围阈值时,所述降噪场景为所述非稳定噪声场景(即第一声音信号不包括稳定的第五声音信号)。
或者,在一些实施例中,在一些实施例中,第一声音信号可以包括多帧子信号,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以确定包括第一频段的子信号的第一帧数,第二能量幅值可以为第一频段在子信号中的能量幅值。当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,每帧子信号不包括与第一频段对应的第五声音信号时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,包括与第一频段对应的第五声音信号的子信号的第一帧数小于帧数阈值时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,包括与第一频段对应的第五声音信号的子信号的第一帧数大于或等于帧数阈值,但第二能量幅值在第一帧数的子信号中的能量波动大于或等于波动范围阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为非稳定噪声场景(即第一声音信号不包括稳定的第五声音信号)。
在一些实施例中,当当前的降噪场景为非稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种。
可选地,所述第一频段大于10Hz(赫兹)且小于1000Hz。
可选地,当所述第一声音信号所指示的降噪场景为安静场景时,所述第二声音信号包括次声波和超声波的至少一种。
由于在安静场景下,可能电子设备所处的环境几乎没有噪音来源,因此可以选择次声波和/超声波作为第二声音信号,以减少第二声音信号对用户的干扰。
需要说明的是,与超声波相比,次声波在传播过程中能量损失更小,有利于后续确定降噪系数的精度,提高降噪效果。
可选地,所述方法还包括:
当所述第一声音信号对应的第一能量幅值小于能量幅值阈值时,所述降噪场景为所述安静场景。
在一些实施例中,第二声音信号可以是单一频率的纯音信号,也可以是多频率的纯音信号叠加得到的声音信号。当第二声音信号包括的频率成分越复杂,第二声音信号抗干扰的能力越强,进而使得后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性越高,降噪效果越好。
在一些实施例中,对于安静场景和非稳定噪声场景,电子设备播放第二声音信号的时机可以与检测到第一声音信号的时机无关。在另一些实施例中,对于稳定噪声场景,由于需要第一声音信号(或第五声音信号)对第二声音信号进行掩蔽,因此,电子设备可以在播放第一声音信号(或第五声音信号)时,播放第二声音信号,以通过频率掩蔽效应使得第一声音信号(或第五声音信号)掩蔽第二声音信号;或者,电子设备可以在播放第一声音信号(或第五声音信号)的超前掩蔽时长和滞后掩蔽时长范围内,播放第二声音信号,以通过时域掩蔽效应使得第一声音信号(或第五声音信号)掩蔽第二声音信号。
可选地,所述在所述降噪空间内部播放第四声音信号,包括:
基于所述第二声音信号和所述第三声音信号,确定降噪系数;
基于所述降噪系数,生成所述第四声音信号;
播放所述第四声音信号。
可选地,所述基于所述第二声音信号和所述第三声音信号,确定降噪系数,包括:
基于所述第二声音信号和所述第三声音信号,确定第一次级通路传递函数;
获取至少一个第二次级通路传递函数以及各所述第二次级通路传递函数对应的泄露状态数据;
将与所述第一次级通路传递函数差异最小的所述第二次级通路传递函数所对应的泄露状态数据,确定为与所述第一次级通路传递函数对应的泄露状态数据;
基于与所述第一次级通路传递函数对应的泄露状态数据,确定所述降噪系数。
其中,次级通路为扬声器至第二麦克风之间的物理通路。物理通路表示声音信号由物理的声学器件传递的路径,也可称为物理模型;物理通路的传递函数是对该物理模型的数学估计,表示该物理模型对声音信号的声学响应,该传递函数也可称为数学模型。
需要说明的是,当第二声音信号的抗干扰性能越强,能量幅值越大,所确定的次级通路传递函数的准确性越高,相应的,所确定的降噪系数的准确性越高。
在一些实施例中,泄露状态数据可以包括泄露等级,降噪系数可以包括用于生成次级声音信号的滤波器系数。
在一些实施例中,第二次级通路传递函数可以由电子设备在离线状态(比如电子设备出厂前)建立得到。在一些实施例中,电子设备包括耳机,则第二次级通路传递函数由耳机在不同人耳(大耳、中耳和小耳)、多种佩戴姿势、多种佩戴松紧程度下的所构建得到的次级通路传递函数。在一些实施例中,电子设备包括车载设备,则第二次级通路传递函数由车载设备在不同车辆的车门、车窗、空调和后备箱等打开和关闭情况下的所构建得到的次级通路传递函数。
在一些实施例中,电子设备可以判断当前处于降噪场景或非降噪场景,若处于非降噪场景,则不执行ANC,若是处于降噪场景,再进一步判断处于哪一种降噪场景,并播放相应的第二声音信号来进行ANC。
在一些实施例中,非降噪场景可以包括通话场景和多媒体场景中的至少一个。其中,通话场景可以指电子设备当前正在与其他设备进行语音通话,多媒体场景可以指电子设备正在通过扬声器播放音乐和视频等多媒体数据。
第二方面,本申请实施例提供一种ANC的方法,包括:
当处于不同的降噪场景时,分别在降噪空间内部播放与不同的所述降噪场景对应的第二声音信号,所述第二声音信号为人耳不感知的声音信号;
获取所述降噪空间内部的第三声音信号,所述第三声音信号至少包含部分所述第二声音信号;
在所述降噪空间内部播放第四声音信号,所述第四声音信号用于消除部分或全部来自所述降噪空间外部的第一声音信号。
在本申请实施例中,由于不同降噪场景包括的第一声音信号不同,而第一声音信 号会影响人耳实际所能感知的声音信号的范围,因此基于不同的降噪场景播放不同的人耳不感知的第二声音信号,能够减少第二声音信号对用户的干扰。电子设备还可以获取降噪空间内部的第三声音信号,基于第二声音信号和第三声音信号,在降噪空间内部播放用于消除第一声音信号的第四声音信号,从而在减少对用户干扰的情况下实现ANC。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。
可选地,当所述降噪场景为稳定噪声场景时,所述第二声音信号包括被所述第一声音信号掩蔽的声音信号。
可选地,当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,所述第五声音信号在所述第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,且所述第五声音信号对应的第二能量幅值在所述第一时长内的能量波动小于波动范围阈值时,所述第二声音信号包括被所述第五声音信号掩蔽的声音信号。
在一些实施例中,当当前的降噪场景为稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种,和/或,能量幅值小于听力阈值的声音信号。
可选地,所述第一频段大于10Hz且小于1000Hz。
由于不同人耳对大于10Hz且小于1000Hz的频段的声音信号的感知差异较大、且大于10Hz且小于1000Hz的频段的声音信号的泄露情况也较为严重,因此第二声音信号对应的频段可以大于10Hz且小于1000Hz,从而使得后续可以主要或者着重针对大于10Hz且小于1000Hz的频段的噪声信号进行ANC,从而提高降噪效果。
可选地,当所述降噪场景为非稳定噪声场景时,所述第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。
在一些实施例中,当当前的降噪场景为非稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种。
可选地,当所述降噪场景为安静场景时,所述第二声音信号包括次声波和超声波的至少一种。
第三方面,本申请实施例提供一种ANC的方法,包括:
当电子设备处于稳定噪声场景时,在降噪空间内部播放与所述稳定噪声场景对应的第二声音信号,所述第二声音信号包括被第一声音信号掩蔽的声音信号,所述第一声音信号为所述降噪空间外部的声音信号;
所述电子设备获取所述降噪空间内部的第三声音信号,所述第三声音信号至少包含部分所述第二声音信号;
所述电子设备在所述降噪空间内部播放第四声音信号,所述第四声音信号用于消除部分或全部所述第一声音信号。
在本申请实施例中,当电子设备处稳定噪声场景时,电子设备可能处于较为简单的环境中,从而只有单一的或者稳定的噪声来源,第一声音信号是稳定的声音信号,因此可以播放被第一声音信号掩蔽的第二声音信号,使得在声音的掩蔽效应下,第二声音信号仍然不能被人耳感知,能够减少第二声音信号对用户的干扰。电子设备还可以获取降噪空间内部的第三声音信号,基于第二声音信号和第三声音信号,在降噪空 间内部播放用于消除第一声音信号的第四声音信号,从而在减少对用户干扰的情况下实现ANC。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。另外,选择被第一声音信号掩蔽的声音信号作为第二声音信号,使得第二声音信号可选择的频率范围和能量幅值更大,提高了生成第二声音信号的灵活性以及第二声音信号的抗干扰性,进而提高后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性,进一步提高降噪效果。
可选地,当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,所述第五声音信号在所述第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,且所述第五声音信号对应的第二能量幅值在所述第一时长内的能量波动小于波动范围阈值时,所述第二声音信号包括被所述第五声音信号掩蔽的声音信号。
在一些实施例中,当当前的降噪场景为稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种,和/或,能量幅值小于听力阈值的声音信号。
可选地,所述第一频段大于10Hz且小于1000Hz。
第四方面,本申请实施例提供了一种ANC的装置,该装置具有实现上述第一方面中任一项、第二方面中任一项或第三方面中任一项所述的ANC的方法。功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。例如,收发模块或单元、处理模块或单元、获取模块或单元等。
第五方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:存储器和处理器,存储器用于存储计算机程序;处理器用于在调用计算机程序时执行上述第一方面中任一项、第二方面中任一项或第三方面中任一项所述的ANC的方法。
第六方面,本申请实施例提供一种芯片系统,所述芯片系统包括处理器,所述处理器与存储器耦合,所述处理器执行存储器中存储的计算机程序,以实现上述第一方面中任一项、第二方面中任一项或第三方面中任一项所述的ANC的方法。
其中,所述芯片系统可以为单个芯片,或者多个芯片组成的芯片模组。
第七方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项、第二方面中任一项或第三方面中任一项所述的ANC的方法。
第八方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,当计算机程序产品在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述第一方面中任一项、第二方面中任一项或第三方面中任一项所述的ANC的方法。
可以理解的是,上述第四方面至第八方面的有益效果可以参见上述第一方面、第二方面或第三方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图;
图2为本申请实施例所提供的一种耳机的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种ANC算法的框图;
图4为本申请实施例所提供另一种电子设备的结构框图;
图5为本申请实施例提供的一种ANC的方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种确定降噪场景的方法的流程示意图;
图7为本申请实施例所提供的一种声音信号的频率分布的示意图;
图8为本申请实施例所提供的一种听力阈值和掩蔽阈值的示意图;
图9为本申请实施例所提供的一种基于第二声音信号和第三声音信号确定降噪系数的方法的流程图;
图10为本申请实施例提供的一种确定次级通路传递函数的算法的框图;
图11为本申请实施例提供的一种次级通路传递函数的示意图;
图12为本申请实施例提供的另一种ANC的方法的流程示意图;
图13为本申请实施例提供的另一种ANC的方法的流程示意图;
图14为本申请实施例提供的另一种ANC的方法的流程示意图;
图15为本申请实施例提供的另一种ANC的方法的流程示意图;
图16为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供的ANC的方法可以应用于耳机和车载设备等电子设备中。其中,耳机可以包括覆耳式、贴耳式、入耳式和耳塞等多种类型的耳机。电子设备的部署方式可以与电子设备的设备类型对应。比如当电子设备为耳机时,用户可以佩戴耳机;当电子设备为车载设备时,用户可以将车载设备安置在车辆中。需要说明的是,在实际应用中,电子设备并不限于耳机和车载设备,本申请实施例不对电子设备的设备类型进行限定。
电子设备能够实时调整降噪效果,例如电子设备能够通过ANC能够改善用户听到的噪声。ANC的原理为生成与初级噪声信号(即外部环境中的原始噪声信号),该幅度相同且相位相反的次级噪声信号,然后通过扬声器播放该次级噪声信号,从而抵消该初级噪声信号。
请参照图1,为本申请所提供的一种电子设备100的结构示意图。电子设备100可以包括处理器110,内部存储器120,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口130,充电管理模块140,电源管理模块141,电池142,天线1,无线通信模块150,音频模块160,扬声器160A,受话器160B,麦克风160C,传感器模块170,按键180,马达191和指示器192。其中传感器模块170可以包括压力传感器,陀螺仪传感器、加速度传感器、指纹传感器,触摸传感器,环境光传感器,骨传导传感器等。
可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110可以包括应用处理器(application processor,AP),控制器,存储器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP)和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
其中,控制器可以是电子设备100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令 操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。减少了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了系统的效率。
在一些实施例中,处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuit sound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,通用输入输出(general-purpose input/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
I2C接口是一种双向同步串行总线,包括一根串行数据线(serial data line,SDA)和一根串行时钟线(derail clock line,SCL)。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器,充电器等。例如:处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器,使处理器110与触摸传感器通过I2C总线接口通信,实现电子设备100的触摸功能。
I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块160耦合,实现处理器110与音频模块160之间的通信。在一些实施例中,音频模块160可以通过I2S接口向无线通信模块150传递音频信号,实现通过蓝牙接听电话的功能。
PCM接口也可以用于音频通信,将模拟信号抽样,量化和编码。在一些实施例中,音频模块160与无线通信模块150可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中,音频模块160也可以通过PCM接口向无线通信模块150传递音频信号,实现通过蓝牙接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。
UART接口是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中,UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块150。例如:处理器110通过UART接口与无线通信模块150中的蓝牙模块通信,实现蓝牙功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号,也可被配置为数据信号。在一些实施例中,GPIO接口可以用于连接处理器110与无线通信模块150,音频模块160,传感器模块170等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口,I2S接口,UART接口等。
USB接口130是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备100充电,也可以用于电子设备100与外围设备之间传输数据。
可以理解的是,本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器, 也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过电子设备100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时,还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。
电源管理模块141用于连接电池142,充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入,为处理器110,内部存储器120和无线通信模块150等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中,电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中,电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。
电子设备100的无线通信功能可以通过天线1和无线通信模块150,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1用于发射和接收电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线可以和调谐开关结合使用。
无线通信模块150可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块150可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块150经由天线1接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块150还可以从处理器110接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线1转为电磁波辐射出去。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当电子设备100在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器,通过借鉴生物神经网络结构,例如借鉴人脑神经元之间传递模式,对输入信息快速处理,还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备100的智能认知等应用,例如:语音识别等。
内部存储器120可以用于存储计算机可执行程序代码,所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器120的指令,从而执行电子设备100的各种功能应用以及数据处理。内部存储器120可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备100使用过程中所创建的数据(比如音频数据等)等。此外,内部存储器120可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。
电子设备100可以通过音频模块160,扬声器160A,受话器160B,麦克风160C,以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放,录音等。
音频模块160用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出,也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块160还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中,音频模块160可以设置于处理器110中,或将音频模块160的部分功能模块设置于处理器110中。
扬声器160A,也称“喇叭”,用于将音频电信号转换为声音信号。当电子设备100被部署时,扬声器160A相对的空间(如耳道或者车内空间)即可以作为降噪空间,扬声器160A可以作为次级声源,从而播放与电子设备所在环境中的初级噪声信号反相的次级噪声信号,从而对传递至降噪空间内部的初级噪声信号进行消除,实现ANC。在一些实施例中,电子设备100可以通过扬声器160A收听音乐,或收听免提通话。
受话器160B,也称“听筒”,用于将音频电信号转换成声音信号。当电子设备100接听电话或语音信息时,可以通过将受话器160B靠近人耳接听语音。
麦克风160C,也称“话筒”,“传声器”,用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时,用户可以通过人嘴靠近麦克风160C发声,将声音信号输入到麦克风160C。电子设备100可以设置多个麦克风160C,麦克风160C可以采集声音信号,还可以实现降噪功能。在另一些实施例中,电子设备100还可以设置三个,四个或更多麦克风160C,实现采集声音信号,降噪,还可以识别声音来源,实现定向录音功能等。
在一些实施例中,多个麦克风160C可以设置在电子设备100的不同位置。当电子设备被部署时,多个麦克风160C中的一些麦克风160C可以处于该降噪空间外部(如耳道外或者车辆空间外),即第一麦克风,另一些麦克风160C可以处于该降噪空间内部(如耳道内或者车辆空间内),即第二麦克风。
压力传感器用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。压力传感器的种类很多,如电阻式压力传感器,电感式压力传感器,电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器,电极之间的电容改变。电子设备100根据电容的变化确定压力的强度。电子设备100也可以根据压力传感器的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。
陀螺仪传感器可以用于确定电子设备100的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器确定电子设备100围绕三个轴(即,x,y和z轴)的角速度。
加速度传感器可检测电子设备100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当电子设备100静止时可检测出重力的大小及方向。
环境光传感器用于感知环境光亮度。环境光传感器还可以与接近光传感器配合,检测电子设备100是否在被佩戴在耳朵上。
指纹传感器用于采集指纹。电子设备100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁。
触摸传感器,也称“触控面板”。触摸传感器用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器,以确定触摸事件类型。在一些实施例中,触摸传感器也可以设置于电子设备100的表面。
骨传导传感器可以获取振动信号。在一些实施例中,骨传导传感器可以获取人体声部振动骨块的振动信号。在一些实施例中,骨传导传感器也可以设置于电子设备中,结合成骨传导电子设备。音频模块160可以基于所述骨传导传感器获取的声部振动骨块的振动信号,解析出语音信号,实现语音功能。
按键180包括开机键,音量键等。按键180可以是机械按键。也可以是触摸式按键。电子设备100可以接收按键输入,产生与电子设备100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示,也可以用于触摸振动反馈。例如,作用于不同应用(例如音频播放等)的触摸操作,可以对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。
指示器192可以是指示灯,可以用于指示充电状态,电量变化等。
应理解,除了图1中列举的各种部件或者模块之外,本申请实施例对电子设备100的结构不做具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
请参照图2,为本申请实施例提供的一种耳机200的结构示意图。耳机200可以理解为特定设备类型的电子设备100,耳机200可以包括前述图1中的至少部分组件。耳机200包括头箍210和两个耳壳220,两个耳壳220分别设置在头箍210的一侧,且两个耳壳220的容纳腔相对设置。耳壳220的容纳腔内部设置有扬声器160A等组件,且该容纳腔还可以用于在用户佩戴耳机200时容纳用户的耳廓。耳壳220在与容纳腔相背的一侧设置有参考麦克风230和通话麦克风240中的至少一个,在容纳腔内还设置有反馈麦克风250。
当用户佩戴耳机200时,扬声器160A相对的空间为用户的耳道,该耳道即为降噪空间。参考麦克风230和通话麦克风240仍然裸露在该降噪空间外部,从而能够采集到用户所在的外部环境的声音,且与参考麦克风230相比,通话麦克风240更靠近用户嘴部所在的位置。通话麦克风240可以用于采集用户通话的声音,参考麦克风230可以用于采集耳机200外部的声音,参考麦克风230的位置则并不局限于用户嘴部所在的位置。且可以理解的是,在实际应用中,通话麦克风240也可以采集除用户通话之外的声音,参考麦克风230也可以采集用户通话的声音。反馈麦克风250处于降噪空间内,从而能够采集到用户耳道内的声音。其中,第一麦克风可以包括参考麦克风230和通话麦克风240中的至少一个,第二麦克风可以包括反馈麦克风250。
需要说明的是,本申请实施例仅以上述图2对参考麦克风230、通话麦克风240和反馈麦克风250的位置进行说明,而并不对参考麦克风230、通话麦克风240和反馈麦克风250的位置或者耳机200的结构构成限定。
请参照图3,为本申请实施例所提供的一种ANC原理的框图。如图3所示,x(n)表示初级噪声信号;p(z)表示初级通路传递函数;初级通路为第一麦克风(如参考麦克风230)至第二麦克风(如反馈麦克风250)之间的物理通路;d(n)表示x(n)经初级通路传递至第二麦克风处的声音信号;e(n)表示ANC之后的残留噪声信号;w(z)表示 进行ANC的自适应滤波器,用于基于滤波器系数生成次级噪声信号;y(n)表示w(z)对x(n)滤波处理之后的声音信号,即次级噪声信号;s(z)表示次级通路传递函数,次级通路为扬声器至第二麦克风之间的物理通路;y’(n)表示y(n)经过次级通路传递至第二麦克风的声音信号;最小均方算法(least mean square,LMS)可以用于更新w(z)的滤波器系数,即降噪系数。
其中,物理通路表示声音信号由物理的声学器件传递的路径,也可称为物理模型;物理通路的传递函数是对该物理模型的数学估计,表示该物理模型对声音信号的声学响应,该传递函数也可称为数学模型。
由图3可知,自适应滤波器w(z)基于初级噪声信号x(n)生成对应的次级噪声信号y(n),y(n)可以与x(n)互相叠加从而实现降噪。第二麦克风基于初级噪声信号x(n)经过初级通路传递之后的d(n)与次级噪声信号y(n)经过次级通路传递之后的y’(n),确定残留噪声信号e(n),LMS基于e(n)与x(n)之间的相关性(即初级噪声与残留噪声信号之间的相似性),对自适应滤波器w(z)的滤波器系数进行更新。
由前述可知,次级通路能够很大程度上影响ANC的降噪效果。不同的降噪空间可能具有不同的空间特征,该空间特征可以包括形状、大小和封闭性等。当降噪空间的空间特征不同时,该降噪空间的次级通路也会不同,进而也就需要播放不同的次级噪声信号来达到良好的降噪效果。
以耳机为例,降噪空间与用户耳道的形状、佩戴耳机的姿势以及佩戴松紧程度等多种因素相关,由于不同用户的耳道形状不同、佩戴耳机的姿势以及佩戴松紧程度都可能不同,因此在基于同一次级噪声进行降噪的情况下,用户最终体验到的降噪效果差异极大。
在一些实施例中,电子设备可以在开始进行ANC之前,在降噪空间内部播放提示音信号(如“叮咚”或“降噪开”),该提示音信号可以提醒用户即将进行打开ANC功能。电子设备还可以获取降噪空间内部的声音信号,该声音信号至少包括部分该提示音信号,基于播放的提示音信号和获取的声音信号,在降噪空间内部播放与降噪空间匹配的次级噪声信号,该次级噪声信号可以用于消除来自降噪空间外部的初级噪声信号。但一方面,该提示音信号会干扰用户,另一方面,该次级噪声信号是在进行ANC之前确定的,而在开始ANC之后,降噪空间也可能会发生变化,从而使得次级噪声信号难以与降噪空间匹配,ANC效果较差。
在另一些实施例中,电子设备可以在降噪空间内播放音乐,通过反馈麦克风采集声音信号,所采集的声音信号至少包括部分音乐,然后基于播放的提示音信号和采集的声音信号,播放次级噪声信号。但在这种方式下,若当前电子设备并未播放音乐,则会出现难以确定次级噪声信号,或者次级噪声信号难以与降噪空间匹配的问题,ANC效果较差。
为至少解决上述至少部分技术问题,本申请实施例提供了一种电子设备以及ANC的方法。
请参照图4,为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构框图。该电子设备包括第一麦克风410、场景识别模块420、噪声选择与播放模块430、第二麦克风440、第一次级通路构建模块450、第二次级通路构建模块460、泄露状态确定模块470和降 噪系数匹配模块480。
第一麦克风410,可以为处于降噪空间外部的麦克风。在一些实施例中,第一麦克风410可以包括前述中的参考麦克风230和通话麦克风240中的至少一个。第一麦克风410在降噪空间外所采集的声音信号为第一声音信号,第一声音信号即为初级噪声信号。
场景识别模块420,可以用于基于第一声音信号,识别电子设备当前所处的降噪场景。在一些实施例中,场景识别模块420还可以用于先识别电子设备当前设备处于降噪场景或非降噪场景,如果是处于降噪场景,则再确定当前具体处于哪一种降噪场景。
其中,非降噪场景可以为不进行ANC的场景或者至少不按照本申请实施例所提供的方式进行ANC的场景,降噪场景可以为按照本申请实施例所提供的方式进行ANC的场景。
在一些实施例中,非降噪场景可以包括通话场景和多媒体场景,其中,通话场景可以指电子设备当前正在与其他设备进行语音通话,多媒体场景可以指电子设备正在通过扬声器播放音乐和视频等多媒体数据。在一些实施例中,降噪场景可以包括安静场景、非稳定噪声场景和稳定噪声场景,其中,在稳定噪声场景下,电子设备可能处于较为简单的环境中,从而只有单一的或者稳定的噪声来源,比如处于只包括一个打开的风扇的室内,噪音信号为风扇运行发出的声音。在非稳定噪声场景下,电子设备可能处于当电子设备处于较为复杂的环境中则可能包括各种各样的噪声来源,如喧闹的车站或者商场。在安静场景下,可能电子设备所处的环境几乎没有噪音来源。
需要说明的是,在实际应用中,上述非降噪场景和降噪场景也可以包括更多或更少的其他场景,且非降噪场景和降噪场景可以由电子设备事先确定。
噪声选择与播放模块430,可以用于根据识别的降噪场景播放相应的人耳不感知的噪声信号,即第二声音信号。且可以理解是,人耳不感知指人耳听不到第二声音信号,但第二声音信号仍然能够被麦克风等物理器件检测到。在一些实施例中,噪声选择与播放模块430可以包括处于降噪空间内部的扬声器。在一些实施例中,该扬声器还可以用于播放进行ANC的第四声音信号,第四声音信号即为次级噪声信号,可以用于对降噪空间内部的第一声音信号进行消除。
需要说明的是,电子设备也可以通过不同的扬声器分别播放第二声音信号和第四声音信号。
第二麦克风440可以为处于降噪空间内部的麦克风。在一些实施例中,第二麦克风440可以包括前述中的反馈麦克风250。第二麦克风440从降噪空间内采集的声音信号即为第三声音信号。在一些实施例中,第三声音信号可以至少包括部分扬声器播放经降噪空间传输的第二声音信号,还可以包括经过ANC之后残留的噪声信号。
例如,第一声音信号包括风扇运行发出的嗡嗡声,第二声音信号包括次声波,那么第三声信号可以包括该次声波以及对第一声音信号进行ANC之后残留的微弱的嗡嗡声。
第一次级通路构建模块450,可以用于根据扬声器播放的第二声音信号和第二麦克风440接收的第三声音信号,确定降噪空间当前的第一次级通路传递函数,第一次 级通路传递函数用于指示扬声器与第二麦克风440之间的物理通路对声音信号的声学响应。
第二次级通路构建模块460,可以存储有电子设备在多种空间特征的降噪空间对应的第二次级通路传递函数,这些第二次级通路传递函数可以由第二次级通路构建模块460在离线状态(比如电子设备出厂前)建立得到。在一些实施例中,电子设备包括耳机,则第二次级通路传递函数由耳机在不同人耳(大耳、中耳和小耳)、多种佩戴姿势、多种佩戴松紧程度下的所构建得到的次级通路传递函数。在一些实施例中,电子设备包括车载设备,则第二次级通路传递函数由车载设备在不同车辆的车门、车窗、空调和后备箱等打开和关闭情况下的所构建得到的次级通路传递函数。
泄露状态确定模块470,可以用于第一次级通路传递函数和至少一个第二次级通路传递函数,确定降噪空间当前的泄露状态数据,该泄露状态数据可以用于指示该降噪空间对声音信号的泄露状态。在一些实施例中,泄露状态数据可以包括泄露等级,每个泄露等级可以对应一个第二次级通路传递函数。例如,第二次级通路传递函数包括次级通路函数1、次级通路传递函数2和次级通路传递函数3,那么泄露等级可以包括依次与次级通路函数1、次级通路传递函数2和次级通路传递函数3对应的等级1、等级2和等级3。
需要说明的是,可以由相关技术人员确定各第二次级通路传递函数对应的泄露等级,当然,在实际应用中,电子设备也可以通过其他方式来确定第二次级通路传递函数对应的泄露等级,本申请实施例不对确定第二次级通路传递函数对应的泄露等级的具体方式进行限定。
降噪系数匹配模块480,可以用于根据当前的泄露状态数据,确定对应的降噪系数。其中,不同的降噪系数可以使得电子设备生成的不同(比如对应的频段不同和/或同一频段对应的能量幅值不同)的第四声音信号,从而达到不同的降噪效果。在一些实施例中,降噪系数可以为进行ANC的滤波器系数。
在本申请实施例中,电子设备可以获取降噪空间外部的第一声音信号。由于第一声音信号会影响人耳实际所能感知的声音信号的范围,因此响应于第一声音信号,在降噪空间内部播放人耳不感知的第二声音信号,能够减少第二声音信号对用户的干扰。电子设备还可以获取降噪空间内部的第三声音信号,基于第二声音信号和第三声音信号,在降噪空间内部播放用于消除第一声音信号的第四声音信号,从而在减少对用户干扰的情况下实现ANC。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
请参照图5,为本申请实施例所提供的一种ANC的方法的流程图。需要说明的是,该方法并不以图5以及以下所述的具体顺序为限制,应当理解,在其它实施例中,该方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换,或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该方法包括如下步骤:
S501,电子设备获取降噪空间外部的第一声音信号。
电子设备可以通过降噪空间外部的第一麦克风获取第一声音信号。其中,第一声 音信号可以用于指示当前的降噪场景,也是需要进行降噪的初级噪声信号。
在一些实施例中,若电子设备为耳机,则第一麦克风可以包括参考麦克风和通话麦克风中的至少一个,电子设备可以其中任一个所采集的声音信号作为第一声音信号。
S502,电子设备响应于第一声音信号,在降噪空间内部播放第二声音信号,第二声音信号为人耳不感知的声音信号。
由于不同的降噪场景可能会包括不同的噪声信号,该噪声信号会影响人耳实际所能感知的声音信号的范围,而第一声音信号能够指示当前的降噪场景,因此响应第一声音信号,在降噪空间内部播放人耳不感知的第二声音信号,能够使得第二声音信号与第一声音信号以及当前的降噪场景更加匹配,减少第二声音信号对用户的干扰,同时也确保了可以随时播放第二声音信号,便于实现实时ANC。
其中,电子设备可以通过降噪空间内部的扬声器播放第二声音信号。在一些实施例中,若电子设备为耳机,则电子设备可以通过耳道中的扬声器播放第二声音信号。
在一些实施例中,当第一声音信号所指示的降噪场景不同时,第二声音信号可以不同,从而能够确保在不同的降噪场景中都能够播放相应的第二声音信号,进一步减少第二声音信号对用户的干扰,便于实现实时ANC。
电子设备可以基于第一声音信号的声音特征,确定第一声音信号所示的降噪场景以及相应的第二声音信号。
在一些实施例中,电子设备基于第一声音信号确定降噪场景的方式,可以如下如图6所示。
在一些实施例中,当第一声音信号对应的第一能量幅值小于能量幅值阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为安静场景,第二声音信号可以包括超声波和次声波中的至少一种。
自然界中声音频率的范围非常广,而其中人耳所能感知的频率范围非常有限。如图7所示,人发出声音的频率范围为85Hz(赫兹)-1100Hz,人耳能够感知的声音信号的频率范围为20Hz-20000Hz,在20Hz-20000Hz之外,低于20Hz的声音信号为次声波,高于20000Hz的声音信号为超声波,次声波和超声波均为人耳无法感知到的声音信号。因此在安静场景中,电子设备可以将次声波和超声波中的至少一种作为第二声音信号,从而避免用户感知到第二声音信号。
需要说明的是,与超声波相比,次声波在传播过程中能量损失更小,有利于后续确定降噪系数的精度,提高降噪效果。
在一些实施例中,第一声音信号可以包括多帧子信号,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以基于每帧子信号对应的能量谱确定第一能量幅值,其中,第一能量幅值可以为多个帧子信号的平均能量幅值,也可以为多帧子信号的能量幅值总和。当然,在实际应用中,电子设备也可以通过其他方式来确定第一能量幅值。
需要说明的是,预设时长可以由电子设备事先确定。预设时长可以为5ms(毫秒)、7.5ms、10ms、15ms,但在实际应用中,预设时长也可以为其他数值,本申请实施例不对预设时长的大小进行限定。
还需要说明的是,本申请实施例对第一声音信号包括的子信号的帧数,或者,第一声音信号的时长不进行限定,其中,第一声音信号的时长等于第一声音信号所包括 的多帧子信号的时长的总和。在一些实施例中,第一声音信号可以包括6帧、10帧或12帧子信号,或者,在一些实施例中,第一声音信号的时长可以为1分钟或2分钟。
还需要说明的是,能量幅值阈值可以由电子设备事先基于第一能量幅值的确定方式来确定。在一些实施例中,若第一能量幅值为多帧子信号的平均能量幅值,则能量幅值阈值可以为30dB(分贝)或40dB。本申请实施例不对能量幅值阈值的大小进行限定。
在一些实施例中,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,第一声音信号不包括与第一频段对应的第五声音信号时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,但第五声音信号在第一声音信号中的第一时长小于时长阈值时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,第五声音信号在第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,但第五声音信号对应的第二能量幅值在第一时长内的能量波动大于或等于波动范围阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为非稳定噪声场景(即第一声音信号不包括稳定的第五声音信号),第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。
在一些实施例中,第一声音信号可以包括多帧子信号,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以确定包括第一频段的子信号的第一帧数,第二能量幅值可以为第一频段在子信号中的能量幅值。当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,每帧子信号不包括与第一频段对应的第五声音信号时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,包括与第一频段对应的第五声音信号的子信号的第一帧数小于帧数阈值时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,包括与第一频段对应的第五声音信号的子信号的第一帧数大于或等于帧数阈值,但第二能量幅值在第一帧数的子信号中的能量波动大于或等于波动范围阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为非稳定噪声场景(即第一声音信号不包括稳定的第五声音信号),第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。
第一频段可以由电子设备事先确定。在一些实施例中,第一频段大于10Hz且小于1000Hz。由于不同人耳对大于10Hz且小于1000Hz的频段的声音信号的感知差异较大、且大于10Hz且小于1000Hz的频段的声音信号的泄露情况也较为严重,因此第二声音信号对应的频段可以大于10Hz且小于1000Hz,从而使得后续可以主要或者着重针对大于10Hz且小于1000Hz的频段的噪声信号进行ANC,从而提高降噪效果。当然,需要说明的是,在实际应用中,第一频段也可以是其他范围。
第一时长或第一帧数可以用于指示第五声音信号在时间上的稳定程度。第一时长越长或者第一帧数越大,表示第五声音信号在时间上越稳定。其中,第一帧数可以与第一时长对应,第一时长等于第一帧数与每帧子信号的时长的乘积;帧数阈值可以与时长阈值对应,时长阈值等于帧数阈值与每帧子信号的时长的乘积。
需要说明的是,第一帧数或第一时长可以由电子设备事先确定。在一些实施例中,第一帧数可以为4帧、5帧或6帧等,或者,第一时长可以为20ms、25ms或30ms。当然,在实际应用中,第一帧数或第一时长也可以为其他数值,本申请实施例不对第 一帧数或第一时长的数值大小进行限定。
在一些实施例中,第一帧数为包括第五声音信号的连续的多个子信号的帧数,从而使得第一帧数能够更准确地表示第五声音信号在时间上的稳定程度。
第二能量幅值可以用于指示第五声音信号在声音强度上的稳定程度。第二能量幅值的波动越小,则表示第五声音信号的声音强度越稳定。
波动范围阈值可以由电子设备事先确定。在一些实施例中,波动范围阈值可以为10dB或20dB,当然,在实际应用中,该波动范围阈值也可以是其他数值,本申请实施例不对波动范围阈值的数值大小进行限定。
对于不同的频率的声音信号,人耳对不同响度的声音信号的敏感度也不同,如图8所示。在图8中,横轴表示为频率,纵轴表示能量幅值,声音信号的能量幅值与声音信号的强度成正相关,虚线表示听力阈值,在0Hz-10000Hz范围内,当声音信号的能量幅值小于听力阈值时,人耳不能感知到该声音信号。以100Hz为例,由图8可知,100Hz对应的听力阈值约为25dB,那么对于100Hz、20dB的声音信号,人耳将感知不到该声音信号。因此将听力阈值以下的声音信号作为第二声音信号,也能够避免用户感知到第二声音信号。另外,与次声波作为第二声音信号相比,选择任意频段且能量幅值小于该频段对应的听力阈值的声音信号作为第二声音信号,使得第二声音信号可选择的频率范围更大,提高了生成第二声音信号的灵活性和抗干扰性,进而提高后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性,进一步提高降噪效果。
需要说明的是,各频段所对应的听力阈值可以由电子设备事先确定。
在一些实施例中,当当前的降噪场景为非稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种。
在一些实施例中,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,第五声音信号在第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,且第五声音信号对应的第二能量幅值在所述第一时长内的能量波动小于波动范围阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为稳定噪声场景(即第一声音信号包括稳定的第五声音信号),第二声音信号包括被第一声音信号掩蔽的声音信号。
在一些实施例中,第一声音信号可以包括多帧子信号,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以确定包括第一频段的子信号的第一帧数,第二能量幅值可以为第一频段在子信号中的能量幅值。当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,包括与第一频段对应的第五声音信号的子信号的第一帧数大于或等于帧数阈值,第二能量幅值在第一帧数的子信号中的能量波动小于波动范围阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为非稳定噪声场景(即第一声音信号包括稳定的第五声音信号),第二声音信号包括被第一声音信号掩蔽的声音信号。
由于第一声音信号包括稳定的第五声音信号,因此可以基于声音的掩蔽效应(频域掩蔽效应或时域掩蔽效应),播放被第一声音信号掩蔽的第二声音信号,从而使得第二声音信号仍然无法人耳感知。在一些实施例中,为了使得第二声音信号能够稳定的被掩蔽,减少用户感知的问题,第二声音信号可以包括被第五声音信号掩蔽的声音信号。
在人耳的听觉上,一个较弱的声音会被另一个较强的声音所掩蔽,即掩蔽效应。掩蔽效应可以包括频域掩蔽和时域掩蔽。频域掩蔽指掩蔽声音信号与被掩蔽声音信号同时作用时发生掩蔽效应。频域中的一个强音会掩蔽与之同时发声的附近的弱音,弱音离强音越近,一般越容易被掩蔽;反之,离强音较远的弱音不容易被掩蔽。其中,能够掩蔽其他声音信号的较强的声音信号可以作为掩蔽声音信号,被掩蔽的较弱的声音信号可以作为被掩蔽声音信号。如图8所示,掩蔽声音信号的频率约为300Hz,能量幅值约为55dB,该掩蔽声音信号对应的掩蔽阈值可以如实线所示,对于任意频段的声音信号,如果该声音信号的能量幅值小于与该频段对应的掩蔽阈值,则该声音信号即会被掩蔽声音信号掩蔽。时域掩蔽是指掩蔽效应发生在掩蔽声音信号与被掩蔽声音信号不同时出现时,掩蔽声音信号可以将在该掩蔽声音信号之前和之后的被掩蔽声音信号掩蔽。另外,与次声波作为第二声音信号相比,选择被第一声音信号掩蔽的声音信号作为第二声音信号,使得第二声音信号可选择的频率范围和能量幅值更大,提高了生成第二声音信号的灵活性以及第二声音信号的抗干扰性,进而提高后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性,进一步提高降噪效果。
在一些实施例中,以基于第五声音信号确定第二声音信号为例,电子设备可以基于第五声音信号对应的第一频段以及第二能量幅值,确定被第五声音信号掩蔽的多个频段以及各频段对应的掩蔽阈值,基于该多个频段以及各频段对应的掩蔽阈值,确定第二声音信号。
在一些实施例中,当当前的降噪场景为稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种,和/或,能量幅值小于听力阈值的声音信号。
需要说明的是,将上述安静场景、非稳定噪声场景和稳定噪声场景对比可知,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值(即不为安静场景)时,电子设备当前所处的降噪场景可以为稳定噪声场景或非稳定噪声场景。在一些实施例中,电子设备可以在确定当前不处于稳定噪声场景时即确定当前处于非稳定噪声场景。
在一些实施例中,第二声音信号可以是单一频率的纯音信号,也可以是多频率的纯音信号叠加得到的声音信号。当第二声音信号包括的频率成分越复杂,第二声音信号抗干扰的能力越强,进而使得后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性越高,降噪效果越好。
在一些实施例中,对于安静场景和非稳定噪声场景,电子设备播放第二声音信号的时机可以与检测到第一声音信号的时机无关。在另一些实施例中,对于稳定噪声场景,由于需要第一声音信号(或第五声音信号)对第二声音信号进行掩蔽,因此,电子设备可以在播放第一声音信号(或第五声音信号)时,播放第二声音信号,以通过频率掩蔽效应使得第一声音信号(或第五声音信号)掩蔽第二声音信号;或者,电子设备可以在播放第一声音信号(或第五声音信号)的超前掩蔽时长和滞后掩蔽时长范围内,播放第二声音信号,以通过时域掩蔽效应使得第一声音信号(或第五声音信号)掩蔽第二声音信号。
其中,超前掩蔽时长可以为5ms,滞后掩蔽时长可以为50ms-200ms。当然,在实际应用中,超前掩蔽时长和滞后掩蔽时长的时长也可以是通过实验等方式测定的其他数值,本申请实施例不对超前掩蔽时长和滞后掩蔽时长的时长大小进行限定。
需要说明的是,在实际应用中,电子设备也可以通过其他方式来确定当前的降噪场景。比如,在一些实施例中,电子设备可以接收用户提交的降噪场景。
S503,电子设备获取降噪空间内部的第三声音信号。
其中,电子设备可以通过降噪空间内部的第二麦克风获取第三声音信号。第三声音信号可以至少包括部分前述播放的人耳不感知的噪声信号,即第二声音信号。在一些实施例中,第三声音信号还可以包括ANC之后的残留噪声信号。
在一些实施例中,若电子设备为耳机,则第二麦克风可以包括反馈麦克风。
S504,电子设备在降噪空间内部播放第四声音信号,第四声音信号用于部分或全部消除第一声音信号。
由于电子设备是在通过降噪空间内部播放第二声音信号的情况下,获取该降噪空间内部的第三声音信号,因此可以基于第三声音信号与第二声音信号之间的差异,确定当前降噪空间的空间特征对声音传递的影响,进而能够针对当前降噪空间,生成更加准确的第四声音信号,从而使得第四声音信号能够好地消除第一声音信号。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。
其中,电子设备可以通过降噪空间内部的扬声器播放第四声音信号。且需要说明的是,播放第四声音信号的扬声器和前述播放第二声音信号的扬声器,可以是同一个扬声器,也可以是不同的扬声器。
在一些实施例中,电子设备可以基于第二声音信号和第三声音信号,确定降噪系数,基于降噪系数,生成第四声音信号,播放第四声音信号。
其中,电子设备可以基于第二声音信号和第三声音信号,确定降噪空间当前的次级通路传递函数,基于该次级通路传递函数确定降噪系数。且当第二声音信号的抗干扰性能越强,能量幅值越大,所确定的次级通路传递函数的准确性越高,相应的,所确定的降噪系数的准确性越高。
另外,电子设备基于第二声音信号和第三声音信号,确定降噪系数的方式,可以参照下述图9。
在本申请实施例中,电子设备可以获取降噪空间外部的第一声音信号。由于第一声音信号会影响人耳实际所能感知的声音信号的范围,因此响应于第一声音信号,在降噪空间内部播放人耳不感知的声音信号第二声音信号,能够减少第二声音信号对用户的干扰。电子设备还可以获取降噪空间内部的第三声音信号,基于第二声音信号和第三声音信号,在降噪空间内部播放用于消除第一声音信号的第四声音信号,从而在减少对用户干扰的情况下实现ANC。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。
请参照图6,为本申请实施例所提供的一种确定降噪场景的方法的流程图。需要说明的是,该方法并不以图6以及以下所述的具体顺序为限制,应当理解,在其它实施例中,该方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换,或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该方法包括如下步骤:
S601,电子设备判断当前处于非降噪场景或降噪场景。如果是非降噪场景则结束,否如果是降噪场景则执行S602。
非降噪场景可以为不需要进行ANC或者至少不需要按照本申请实施例所提供的 方式进行ANC的场景。因此,当电子设备当前处于非降噪场景时,可以停止执行后续步骤,当电子设备确定当前不处于非降噪场景时,可以继续执行后续步骤。
非降噪场景以及其识别方式可以由电子设备事先确定。在一些实施例中,非降噪场景可以包括通话场景和多媒体场景中的至少一个。其中,通话场景可以指电子设备当前正在与其他设备进行语音通话,多媒体场景可以指电子设备正在通过扬声器播放音乐和视频等多媒体数据。
在一些实施例中,电子设备可以通过对第一声音信号进行语音活性检测(voice activity detection,VAD)从而判断第一声音信号中是否包括语音信号,如果是则确定当前处于通话场景,否则确定当前不处于通话场景。
其中,VAD是一种语音处理技术,能够检测待检测的声音信号中是否包括语音信号。
在一些实施例中,若电子设备是通过参考麦克风和通话麦克风采集的第一声音信号,则可以确定参考麦克风所采集的第一声音信号和通话麦克风所采集的第一声音信号之间的相关系数,若相关系数高于预设的相关系数阈值,则可以确定当前处于通话场景,否则确定当前不处于通话场景。
当然,在实际应用中,电子设备也可以通过其他方式来判断当前是否处于通话场景,本申请实施例对判断当前是否处于通话场景的具体方式不进行限定。
在一些实施例中,电子设备可以检测输出至扬声器的声音信号中是否包括来自音频播放器或视频播放器的声音信号,如果是则可以确定当前处于多媒体场景,否则可以确定当前不处于多媒体场景。
当然,在实际应用中,电子设备也可以通过其他方式来判断当前是否处于多媒体场景,本申请实施例对判断当前是否处于多媒体场景的方式不进行限定。
另外,在另一些实施例中,电子设备也可以不再区分非降噪场景,即将所有场景均作为降噪场景,从而省略S601并直接执行后续步骤。
S602,电子设备判断第一声音信号的第一能量幅值是否小于能量幅值阈值。如果是则确定当前所处的声音场景为安静场景,否则执行S603。
在一些实施例中,第一声音信号可以包括多帧子信号,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以基于每帧子信号对应的能量谱确定第一能量幅值,其中,第一能量幅值可以为多个帧子信号的平均能量幅值,也可以为多帧子信号的能量幅值总和。当然,在实际应用中,电子设备也可以通过其他方式来确定第一能量幅值。
需要说明的是,预设时长可以由电子设备事先确定。预设时长可以为5ms(毫秒)、7.5ms、10ms、15ms,但在实际应用中,预设时长也可以为其他数值,本申请实施例不对预设时长的大小进行限定。
还需要说明的是,本申请实施例对第一声音信号包括的子信号的帧数。在一些实施例中,第一声音信号可以包括6帧、10帧或12帧子信号。
还需要说明的是,能量幅值阈值可以由电子设备事先基于第一能量幅值的确定方式来确定。在一些实施例中,若第一能量幅值为多帧子信号的平均能量幅值,则能量幅值阈值可以为30dB或40dB。本申请实施例不对能量幅值阈值的大小进行限定。
S603,电子设备对各帧子信号的对应的频段以及各频段对应的能量幅值进行跟踪, 确定与第一频段对应的第五声音信号的第一帧数。
电子设备可以确定各帧子信号对应的频段以及各频段对应的能量幅值,进而确定多帧子信号对应的频段变化以及各频段对应的能量变化。如果任一帧子信号包括对应的频段包括第一频段,则继续获取另一帧子信号对应的频段是否包括第一频段。如果该另一帧子信号对应的频段也包括第一频段,则判断这两帧子信号中第五声音信号对应的第二能量幅值的能量波动是否小于波动范围阈值。如果能量波动小于波动范围阈值,则将第一帧数增加1。如果能量波动大于或等于波动范围阈值,则可以停止累计第一帧数,也可疑继续获取下一帧子信号。
在一些实施例中,第一帧数为包括第五声音信号的连续的多个子信号的帧数,从而使得第一帧数能够更准确地表示第五声音信号在时间上的稳定程度。
第一频段可以由电子设备事先确定。在一些实施例中,第一频段大于10Hz且小于1000Hz。
例如,第一声音信号包括第一帧子信号、第二帧子信号、第三帧子信号、第四帧子信号、第五帧子信号和第六帧子信号,波动范围阈值为10dB,帧数阈值为5。电子设备获取第一帧子信号对应的各频段以及各频段对应的能量幅值,确定第一帧子信号对应的频段包括100Hz的第五声音信号,对应的能量幅值为50dB,那么继续获取第二帧子信号对应的各频段以及各频段对应的能量幅值,确定第二帧子信号对应的频段也包括100Hz的第五声音信号,能量幅值为55dB,第五声音信号在第一帧子信号和第二帧信号中能量幅值波动为5dB,5dB小于10dB,因此确定将第一帧数增加1,并继续获取第三帧子信号对应的各频段以及各频段对应的能量幅值,直至第六帧子信号,得到最终的第一帧数。
S604,电子设备判断第一帧数是否小于帧数阈值。如果是则确定当前所处的声音场景为非稳定噪声场景,否则确定当前所处的声音场景为稳定噪声场景。
在本申请实施例中,电子设备可以识别当前所处的环境是降噪场景或非降噪场景。如果确定当前处于降噪场景,可以基于第一声音信号的声音特征,进一步确定当前具体是处于安静场景、非稳定噪声场景还是稳定噪声场景,从而便于后续针对具体的降噪场景,选择播放人耳不感知的第二声音信号,减少第二声音信号对用户的干扰。
请参照图9,为本申请实施例所提供的一种基于第二声音信号和第三声音信号确定降噪系数的方法的流程图。需要说明的是,该方法并不以图9以及以下所述的具体顺序为限制,应当理解,在其它实施例中,该方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换,或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该方法包括如下步骤:
S901,电子设备基于第二声音信号和第三声音信号,确定降噪空间当前的第一次级通路传递函数。
在ANC时,扬声器播放的声音信号可以包括人耳不感知的第二声音信号,还可以包括用于ANC的噪声消除信号,即第四声音信号,第三声音信号包括采集的人耳不感知的第二声音信号,还可以包括ANC后的残留噪声信号。因此电子设备可以基于第二声音信号与残留的噪声信号的不相干性,确定第一次级通路传递函数。
在一些实施例中,可以通过LMS算法来确定第一次级通路传递函数。如图10所示,其中,x(n)为人耳不感知的第二声音信号;s’(z)为第一次级通路传递函数;y(n)为 预估的x(n)经过第一次级通路传递之后的声音信号;d(n)为残留噪声信号;e(n)为第三声音信号。电子设备可以基于x(n)与e(n)确定s’(z)。
S902,电子设备获取存储的至少一个第二次级通路传递函数以及各第二次级通路传递函数对应的泄露状态数据。
其中,电子设备可以在多种空间特征的降噪空间的情况下,分别确定与各降噪空间对应的第二次级通路传递函数以及第二次级通路传递函数对应的泄露状态数据并进行存储。
例如,至少一个第二次级通路传递函数可以如图11所示。其中,每条曲线即可以表示一个第二次级通路传递函数,横坐标表示频率,纵坐标表示频率对应的幅值。相关技术人员可以根据经验以及实际降噪需求确定每个第二次级通路传递函数对应的泄露状态数据。以泄露状态数据为泄露等级为例,在图11中,包括8个第二次级通路传递函数,则从上到下各第二次级通路传递函数对应的泄露等级依次为等级1、等级2、等级3、等级4、等级5、等级6、等级7和等级8。
在一些实施例中,电子设备包括耳机,则第二次级通路传递函数由耳机在不同人耳(大耳、中耳和小耳)、多种佩戴姿势、多种佩戴松紧程度下的所构建得到的次级通路传递函数。在一些实施例中,电子设备包括车载设备,则第二次级通路传递函数由车载设备在不同车辆的车门、车窗、空调和后备箱等打开和关闭情况下的所构建得到的次级通路传递函数。
S903,电子设备将第一次级通路传递函数与各第二次级通路传递函数进行比较,确定当前的泄露状态数据。
电子设备可以对第一次级通路传递函数与各第二次级通路传递函数进行对比,确定与第一次级通路传递函数差异最小的第二次级通路传递函数,该第二次级通路传递函数对应的泄露状态数据即为当前的泄露状态数据。
其中,电子设备可以将第一次级通路传递函数的幅值与第二次级通路传递函数的幅值进行比较,如图11所示,确定与第一次级通路传递函数的幅值差异最小的第二次级通路传递函数;或者,电子设备也可以将第一次级通路传递函数的相位与第二次级通路传递函数的相位进行比较,确定与第一次级通路传递函数的相位差异最小的第二次级通路传递函数。
在一些实施例中,电子设备可以通过数学统计的方式,确定第一次级通路传递函数与第二次级传递函数中的各频率对应的幅值或相位在数值上的差异,从而确定与第一次级通路传递函数幅值差异最小的第二次级通路传递函数,或者,确定与第一次级通路传递函数相位差异最小的第二次级通路传递函数。或者,在另一些实施例中,电子设备可以生成第一次级通路传递函数与第二次级通路传递函数的幅值图像,通过图像分析的方式,确定与第一次级通路传递函数幅值差异最小的第二次级通路传递函数,或者,生成第一次级通路传递函数与第二次级通路传递函数的相位图像,通过图像分析的方式,确定与第一次级通路传递函数相位差异最小的第二次级通路传递函数。
S904,电子设备确定与泄露状态数据对应的降噪系数。
电子设备可以基于泄露等级等泄露状态数据,确定对应的降噪系数,该降噪系数可以用于生成与第一声音信号对应的第四声音信号,使得第四声音信号能够消除第一 声音信号,从而实现ANC。
在一些实施例中,电子设备可以事先确定与各泄露状态数据对应的降噪系数,因而在确定当前的泄露状态数据时,可以基于与各泄露状态数据对应的降噪系数,获取与该泄露状态数据对应的降噪系数。在另一些实施例中,电子设备可以事先确定基于泄露状态数据确定降噪系数的策略,比如已经训练好的网络学习模型等,那么在确定当前的泄露状态数据时,可以基于该泄露状态数据以及基于泄露状态数据确定降噪系数的策略,确定当前的降噪系数。
在本申请实施例中,电子设备可以基于第二声音信号和第三声音信号,确定降噪空间当前的第一次级通路传递函数,并将第一次级通路传递函数与不同降噪空间下获取的多种第二次级通路传递函数进行比较,根据第一次级通路传递函数与第二次级通路传递函数的差异,确定与当前降噪空间匹配的降噪系数,该降噪系数能够使得生成并播放第四声音信号与降噪空间外部的第一声音信号更加匹配,达到更佳的降噪效果。
请参照图12,为本申请实施例所提供的一种ANC的方法的流程图。需要说明的是,该方法并不以图12以及以下所述的具体顺序为限制,应当理解,在其它实施例中,该方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换,或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该方法包括如下步骤:
S1201,当电子设备处于不同的降噪场景时,分别在降噪空间内部播放与不同的降噪场景对应的第二声音信号,第二声音信号为人耳不感知的声音信号。
不同的降噪场景可能会包括不同的噪声信号,该噪声信号可能会影响人耳实际所能感知的声音信号的范围,电子设备在不同的降噪场景播放与该场景对应的第二声音信号,可以减少第二声音信号对用户的干扰,便于实现实时ANC。
在一些实施例中,电子设备可以通过与前述S501-S502相似或相同的方式,或者通过图6所示的方式,确定当前的降噪场景,生成并播放与该降噪场景对应的第二声音信号。
在一些实施例中,电子设备可以接收用户指定的降噪场景,然后通过与前述S502相似或相同的方式,生成并播放第二声音信号。比如电子设备可以向用户提供多个降噪场景,并接收用户在该多个降噪场景中所指定的降噪场景。
当然,在实际应用中,电子设备也可以通过其他方式来确定当前所处的降噪场景,本申请实施例对电子设备确定当前所处的降噪场景的方式不进行限定。
在一些实施例中,当电子设备当前所处的降噪场景为安静场景时,第二声音信号可以包括超声波和次声波中的至少一种。
在一些实施例中,当电子设备当前所处的降噪场景为非稳定噪声场景(即第一声音信号不包括稳定的第五声音信号)时,第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。在一些实施例中,当当前的降噪场景为非稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种。
在一些实施例中,当电子设备当前所处的降噪场景为稳定噪声场景(即第一声音信号包括稳定的第五声音信号)时,第二声音信号包括被第一声音信号掩蔽的声音信号。在一些实施例中,当当前的降噪场景为稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种,和/或,能量幅值小于听力阈值的声音信号。
需要说明的是,若电子设备不是基于降噪空间外部的第一声音信号来确定降噪场景,则可以在确定降噪场景为稳定噪声场景之后,通过与S501相似或相同的方式,获取第一声音信号,再通过与S502相似或相同的方式,确定被第一声音信号所掩蔽的第二声音信号。
S1202,电子设备获取降噪空间内部的第三声音信号,第三声音信号至少包含部分第二声音信号。
其中,电子设备获取降噪空间内部的第三声音信号的方式,可以参照前述S503中的相关描述,此处不再一一赘述。
S1203,电子设备在降噪空间内部播放第四声音信号,第四声音信号用于消除部分或全部来自降噪空间外部的第一声音信号。
其中,电子设备基于第二声音信号和所述第三声音信号,在降噪空间内部播放第四声音信号的方式,可以参照前述S504中的相关描述,此处不再一一赘述。
在本申请实施例中,由于不同降噪场景包括的第一声音信号不同,而第一声音信号会影响人耳实际所能感知的声音信号的范围,因此基于不同的降噪场景播放不同的人耳不感知的第二声音信号,能够减少第二声音信号对用户的干扰。电子设备还可以获取降噪空间内部的第三声音信号,基于第二声音信号和第三声音信号,在降噪空间内部播放用于消除第一声音信号的第四声音信号,从而在减少对用户干扰的情况下实现ANC。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。
请参照图13,为本申请实施例所提供的一种ANC的方法的流程图。需要说明的是,该方法并不以图13以及以下所述的具体顺序为限制,应当理解,在其它实施例中,该方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换,或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该方法包括如下步骤:
S1301,当电子设备处稳定噪声场景时,在降噪空间内部播放与稳定噪声场景对应的第二声音信号,第二声音信号包括被第一声音信号掩蔽的声音信号,第一声音信号为降噪空间外部的声音信号。
其中,电子设备可以通过与前述S501-S502相似或相同的方式,或者通过图6所示的方式,确定当前的降噪场景是否为稳定噪声场景,或者确定被第一声音信号掩蔽的第二声音信号。
当电子设备处于稳定噪声场景时,电子设备可能处于较为简单的环境中,从而只有单一的或者稳定的噪声来源,第一声音信号是稳定的声音信号,因此可以播放被第一声音信号掩蔽的第二声音信号,使得在声音的掩蔽效应下,第二声音信号仍然不能被人耳感知,也使得第二声音信号可选择的频率范围和能量幅值更大,提高了生成第二声音信号的灵活性以及第二声音信号的抗干扰性,进而提高后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性,进一步提高降噪效果。
在一些实施例中,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,第五声音信号在第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,且第五声音信号对应的第二能量幅值在所述第一时长内的能量波动小于波动范围阈值时,第一声音信号包括稳定的第五声音信号,相应 的,第二声音信号包括被第五声音信号掩蔽的声音信号。
在一些实施例中,第一声音信号可以包括多帧子信号,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以确定包括第一频段的子信号的第一帧数,第二能量幅值可以为第一频段在子信号中的能量幅值。当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,包括与第一频段对应的第五声音信号的子信号的第一帧数大于或等于帧数阈值,第二能量幅值在第一帧数的子信号中的能量波动小于波动范围阈值时,第一声音信号包括稳定的第五声音信号,相应的,第二声音信号包括被第五声音信号掩蔽的声音信号。
在一些实施例中,当当前的降噪场景为稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种,和/或,能量幅值小于听力阈值的声音信号。
S1302,电子设备获取降噪空间内部的第三声音信号,第三声音信号至少包含部分第二声音信号。
其中,电子设备获取降噪空间内部的第三声音信号的方式,可以参照前述S503中的相关描述,此处不再一一赘述。
S1303,电子设备在降噪空间内部播放第四声音信号,第四声音信号用于消除部分或全部第一声音信号。
其中,电子设备基于第二声音信号和所述第三声音信号,在降噪空间内部播放第四声音信号的方式,可以参照前述S504中的相关描述,此处不再一一赘述。
在本申请实施例中,当电子设备处稳定噪声场景时,电子设备可能处于较为简单的环境中,从而只有单一的或者稳定的噪声来源,第一声音信号是稳定的声音信号,因此可以播放被第一声音信号掩蔽的第二声音信号,使得在声音的掩蔽效应下,第二声音信号仍然不能被人耳感知,能够减少第二声音信号对用户的干扰。电子设备还可以获取降噪空间内部的第三声音信号,基于第二声音信号和第三声音信号,在降噪空间内部播放用于消除第一声音信号的第四声音信号,从而在减少对用户干扰的情况下实现ANC。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。另外,选择被第一声音信号掩蔽的声音信号作为第二声音信号,使得第二声音信号可选择的频率范围和能量幅值更大,提高了生成第二声音信号的灵活性以及第二声音信号的抗干扰性,进而提高后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性,进一步提高降噪效果。
请参照图14,为本申请实施例所提供的一种ANC的方法的流程图。需要说明的是,该方法并不以图14以及以下所述的具体顺序为限制,应当理解,在其它实施例中,该方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换,或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该方法包括如下步骤:
S1401,当电子设备处于非稳定噪声场景时,在降噪空间内部播放与非稳定噪声场景对应的第二声音信号,第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。
其中,电子设备可以通过与前述S501-S502相似或相同的方式,或者通过图6所示的方式,确定当前的降噪场景是否为非稳定噪声场景,或者,确定第二声音信号。
当电子设备处于非稳定噪声场景时,电子设备可能处于当电子设备处于较为复杂的环境中则可能包括各种各样的噪声来源,因此可以选择任意频段且能量幅值小于该 频段对应的听力阈值的声音信号作为第二声音信号,减少第二声音信号对用户的干扰,也使得第二声音信号可选择的频率范围更大,提高了生成第二声音信号的灵活性和抗干扰性,进而提高后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性,进一步提高降噪效果。
在一些实施例中,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,第一声音信号不包括与第一频段对应的第五声音信号时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,但第五声音信号在第一声音信号中的第一时长小于时长阈值时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,第五声音信号在第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,但第五声音信号对应的第二能量幅值在第一时长内的能量波动大于或等于波动范围阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为非稳定噪声场景(即第一声音信号不包括稳定的第五声音信号),第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。
在一些实施例中,第一声音信号可以包括多帧子信号,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以确定包括第一频段的子信号的第一帧数,第二能量幅值可以为第一频段在子信号中的能量幅值。当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,每帧子信号不包括与第一频段对应的第五声音信号时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,包括与第一频段对应的第五声音信号的子信号的第一帧数小于帧数阈值时,或者,当第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,包括与第一频段对应的第五声音信号的子信号的第一帧数大于或等于帧数阈值,但第二能量幅值在第一帧数的子信号中的能量波动大于或等于波动范围阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为非稳定噪声场景(即第一声音信号不包括稳定的第五声音信号),第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。
在一些实施例中,当当前的降噪场景为非稳定噪声场景时,第二声音信号还可以包括超声波和次声波中的至少一种。
S1402,电子设备获取降噪空间内部的第三声音信号,第三声音信号至少包含部分第二声音信号。
其中,电子设备获取降噪空间内部的第三声音信号的方式,可以参照前述S503中的相关描述,此处不再一一赘述。
S1403,电子设备在降噪空间内部播放第四声音信号,第四声音信号用于消除部分或全部第一声音信号,第一声音信号为降噪空间外部的声音信号。
其中,电子设备基于二声音信号和所述第三声音信号,在降噪空间内部播放第四声音信号的方式,可以参照前述S504中的相关描述,此处不再一一赘述。
在本申请实施例中,当电子设备处于非稳定噪声场景时,电子设备可能处于当电子设备处于较为复杂的环境中则可能包括各种各样的噪声来源,因此可以选择任意频段且能量幅值小于该频段对应的听力阈值的声音信号作为第二声音信号,能够减少第二声音信号对用户的干扰。电子设备还可以获取降噪空间内部的第三声音信号,基于第二声音信号和第三声音信号,在降噪空间内部播放用于消除第一声音信号的第四声 音信号,从而在减少对用户干扰的情况下实现ANC。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。另外,能量幅值选择听力阈值的声音信号作为第二声音信号,使得第二声音信号可选择的频率范围更大,提高了生成第二声音信号的灵活性以及第二声音信号的抗干扰性,进而提高后续确定降噪系数以及生成第四声音信号的准确性,进一步提高降噪效果。
请参照图15,为本申请实施例所提供的一种ANC的方法的流程图。需要说明的是,该方法并不以图15以及以下所述的具体顺序为限制,应当理解,在其它实施例中,该方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换,或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该方法包括如下步骤:
S1501,当电子设备处于安静场景时,在降噪空间内部播放与安静场景对应的第二声音信号,第二声音信号包括次声波和超声波中的至少一种。
其中,电子设备可以通过与前述S501-S502相似或相同的方式,或者通过图6所示的方式,确定当前的降噪场景是否为安静场景。
由于在安静场景下,可能电子设备所处的环境几乎没有噪音来源,因此可以选择次声波和/超声波作为第二声音信号,以减少第二声音信号对用户的干扰。
在一些实施例中,当第一声音信号对应的第一能量幅值小于能量幅值阈值时,第一声音信号所指示的降噪场景为安静场景。在一些实施例中,第一声音信号可以包括多帧子信号,每帧子信号的时长可以为预设时长,电子设备可以基于每帧子信号对应的能量谱确定第一能量幅值,其中,第一能量幅值可以为多个帧子信号的平均能量幅值,也可以为多帧子信号的能量幅值总和。当然,在实际应用中,电子设备也可以通过其他方式来确定第一能量幅值。
S1502,电子设备获取降噪空间内部的第三声音信号,第三声音信号至少包含部分第二声音信号。
其中,电子设备获取降噪空间内部的第三声音信号的方式,可以参照前述S503中的相关描述,此处不再一一赘述。
S1503,电子设备在降噪空间内部播放第四声音信号,第四声音信号用于消除部分或全部第一声音信号,第一声音信号为降噪空间外部的声音信号。
其中,电子设备基于二声音信号和所述第三声音信号,在降噪空间内部播放第四声音信号的方式,可以参照前述S504中的相关描述,此处不再一一赘述。
在本申请实施例中,由于在安静场景下,可能电子设备所处的环境几乎没有噪音来源,因此可以选择次声波和/超声波作为第二声音信号,以减少第二声音信号对用户的干扰。且电子设备还可以获取降噪空间内部的第三声音信号,基于第二声音信号和第三声音信号,在降噪空间内部播放用于消除第一声音信号的第四声音信号,从而在减少对用户干扰的情况下实现ANC。且由于减少了实现ANC的过程对用户的干扰,因此可以实现实时ANC,提高降噪效果。
在一些实施例中,电子设备可以实时地、周期性地或者在预设条件被触发时,按照如图5、图12、图13、图14或图15所提供的方法进行ANC。
若电子设备实时地按照本申请实施例所提供的方法进行ANC,则电子设备可以在运行或者ANC功能被打开时,不间断地从S501、S1201、S1301、S1401或S1501开 始执行如图5、图12、图13、图14或图15所提供的ANC方法中的各步骤,进而不间断地判断当前降噪空间外部的第一声音信号的声音特征或者当前所处场景,从而及时在第一声音信号的声音特征或者当前所处场景变化时,更新所播放的第二声音信号,进而获取到最新且与降噪空间当前最匹配的泄露状态参数,并基于该泄露状态参数播放更新所播放的第四声音信号,提高第四声音信号与第一声音信号的匹配程度,提高ANC效果。
若电子设备周期性地按照本申请实施例所提供的方法进行ANC,则可以在运行或者ANC功能被打开时,每经过预设的特定时长,从S501、S1201、S1301、S1401或S1501开始执行如图5、图12、图13、图14或图15所提供的ANC方法中的各步骤,直至播放第四声音信号,然后持续播放该第四声音信号,并再间隔该特定的检测周期,再次从S501、S1201、S1301、S1401或S1501开始执行如图5、图12、图13、图14或图15所提供的ANC方法中的各步骤,播放新的第四声音信号,即对前一次确定的第四声音信号进行更新。其中,检测周期可以由电子设备事先确定,在一些实施例中,该检测周期可以为3分钟或5分钟,当然,在实际应用中,该检测周期也可以为其他时长,本申请实施例不对该检测周期的具体时长进行限定。电子设备周期性地进行ANC,与实时地进行ANC相比,可以减少功耗,也能够进一步减少ANC过程播放第二声音信号对用户的干扰。
若电子设备在预设条件被触发时按照本申请实施例所提供的方法进行ANC,则可以在运行或者ANC功能被打开,且检测到该预设条件被触发时,从S501、S1201、S1301、S1401或S1501开始执行如图5、图12、图13、图14或图15所提供的ANC方法中的各步骤,直至播放第四声音信号。之后持续播放该第四声音信号,直至该预设条件被再次触发,则再次从S501、S1201、S1301、S1401或S1501开始执行如图5、图12、图13、图14或图15所提供的ANC方法中的各步骤,以播放新的第四声音信号,即对上一次确定的第四声音信号进行更新。
在一些实施例中,由于电子设备在振动、移动或重力状态变化时,可能会导致降噪空间发生变化,比如用户佩戴耳机的姿势可能发生了变化,因此预设触发条件可以包括检测到该电子设备发生振动、移动或者重力状态变化,从而可以再次执行本申请实施例所提供的ANC方法,以及时更新播放的第四声音信号。
其中,电子设备可以通过陀螺仪传感器和加速度传感器等运动传感器,来判断电子设备是否发生了振动、移动或重力状态变化。
在一些实施例中,预设条件可以包括与历史噪声残留信号相比,当前的噪声残留信号包括新的频段,或者特定频段对应的能量幅值增大。例如,第一声音信号中100Hz对应的能量幅值为90dB,在历史中进行ANC之后,100Hz对应的能量幅值为60dB,而在当前进行ANC之后,100Hz对应的能量幅值为70dB,70dB大于60dB,那么可能降噪空间发生了变化使得声音泄露更加严重,因此可以再次执行本申请实施例所提供的ANC方法,以及时更新播放的第四声音信号,提高ANC效果。
其中,特定频段可以由电子设备事先确定,且该特定频段不限于100Hz,本申请实施例对该特定频段的频段范围不进行限定。
需要说明的是,在实际应用中,预设条件并不限于上述提到的两种条件,相关技 术人员可以根据电子设备的使用场景、面向的用户群体的用户画像等因素,确定至少一个预设条件,以使得电子设备在任意预设条件被触发时,从S501、S1201、S1301、S1401或S1501开始执行如图5、图12、图13、图14或图15所提供的ANC方法中的各步骤,播放第四声音信号,从而精准地控制执行本申请实施例所提供的ANC的时机,一方面尽可能减少ANC过程播放的第二声音信号对用户的干扰,另一方面也能够提高ANC效果。
还需要说明的是,由前述可知,电子设备可以实时地、周期性地或者在预设条件被触发时,按照如图5、图12、图13、图14或图15所提供的方法进行ANC,那么在同一时刻,电子设备可能执行上述图5、图12、图13、图14或图15所提供的方法中的一个或多个步骤,比如,在某时刻,电子设备可能既在播放第二声音信号,也在播放基于前一次播放的另一第二声音信号所生成的第四声音信号,同时也在获取用于确定下一次播放的第二声音信号的第一声音信号。
基于同一构思,本申请实施例还提供了一种电子设备。图16为本申请实施例提供的电子设备1600的结构示意图,如图16所示,本实施例提供的电子设备1600包括:存储器1610和处理器1620,存储器1610用于存储计算机程序;处理器1620用于在调用计算机程序时执行上述方法实施例所述的方法。
本实施例提供的电子设备1600可以执行上述方法实施例,其实现原理与技术效果类似,此处不再赘述。
基于同一构思,本申请实施例还提供了一种芯片系统。该所述芯片系统包括处理器,所述处理器与存储器耦合,所述处理器执行存储器中存储的计算机程序,以实现上述方法实施例所述的方法。
其中,该芯片系统可以为单个芯片,或者多个芯片组成的芯片模组。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例所述的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,当计算机程序产品在电子设备上运行时,使得电子设备执行时实现上述方法实施例所述的方法。
上述集成的单元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,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质至少可以包括:能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
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。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,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讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

  1. 一种主动降噪ANC的方法,其特征在于,包括:
    获取降噪空间外部的第一声音信号;
    响应于所述第一声音信号,在降噪空间内部播放第二声音信号,所述第二声音信号为人耳不感知的声音信号;
    获取所述降噪空间内部的第三声音信号;
    在所述降噪空间内部播放第四声音信号,所述第四声音信号用于消除部分或全部所述第一声音信号。
  2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述第一声音信号所指示的降噪场景不同时,所述第二声音信号不同。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,当所述第一声音信号所指示的降噪场景为稳定噪声场景时,所述第二声音信号包括被所述第一声音信号掩蔽的声音信号。
  4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
    当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,所述第五声音信号在所述第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,且所述第五声音信号对应的第二能量幅值在所述第一时长内的能量波动小于波动范围阈值时,所述降噪场景为所述稳定噪声场景。
  5. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第二声音信号包括被所述第五声音信号掩蔽的声音信号。
  6. 根据权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,当所述第一声音信号所指示的降噪场景为非稳定噪声场景时,所述第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。
  7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
    当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号不包括与第一频段对应的第五声音信号时,所述降噪场景为所述非稳定噪声场景;或,
    当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,但所述第五声音信号在所述第一声音信号中的第一时长小于时长阈值时,所述降噪场景为所述非稳定噪声场景;或,
    当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,所述第五声音信号在所述第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,但所述第五声音信号对应的第二能量幅值在所述第一时长内的能量波动大于或等于波动范围阈值时,所述降噪场景为所述非稳定噪声场景。
  8. 根据权利要求4、5或7所述的方法,其特征在于,所述第一频段大于10Hz且小于1000Hz。
  9. 根据权利要求1-8任一所述的方法,其特征在于,当所述第一声音信号所指示的降噪场景为安静场景时,所述第二声音信号包括次声波和超声波的至少一种。
  10. 根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
    当所述第一声音信号对应的第一能量幅值小于能量幅值阈值时,所述降噪场景为所述安静场景。
  11. 根据权利要求1-10任一所述的方法,其特征在于,所述在所述降噪空间内部播放第四声音信号,包括:
    基于所述第二声音信号和所述第三声音信号,确定降噪系数;
    基于所述降噪系数,生成所述第四声音信号;
    播放所述第四声音信号。
  12. 根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述基于所述第二声音信号和所述第三声音信号,确定降噪系数,包括:
    基于所述第二声音信号和所述第三声音信号,确定第一次级通路传递函数;
    获取至少一个第二次级通路传递函数以及各所述第二次级通路传递函数对应的泄露状态数据;
    将与所述第一次级通路传递函数差异最小的所述第二次级通路传递函数所对应的泄露状态数据,确定为与所述第一次级通路传递函数对应的泄露状态数据;
    基于与所述第一次级通路传递函数对应的泄露状态数据,确定所述降噪系数。
  13. 一种ANC的方法,其特征在于,包括:
    当处于不同的降噪场景时,分别在降噪空间内部播放与不同的所述降噪场景对应的第二声音信号,所述第二声音信号为人耳不感知的声音信号;
    获取所述降噪空间内部的第三声音信号,所述第三声音信号至少包含部分所述第二声音信号;
    在所述降噪空间内部播放第四声音信号,所述第四声音信号用于消除部分或全部来自所述降噪空间外部的第一声音信号。
  14. 根据权利要求13所述的方法,其特征在于,当所述降噪场景为稳定噪声场景时,所述第二声音信号包括被所述第一声音信号掩蔽的声音信号。
  15. 根据权利要求14所述的方法,其特征在于,当所述第一声音信号对应的第一能量幅值大于或等于能量幅值阈值,所述第一声音信号包括与第一频段对应的第五声音信号,所述第五声音信号在所述第一声音信号中的第一时长大于或等于时长阈值,且所述第五声音信号对应的第二能量幅值在所述第一时长内的能量波动小于波动范围阈值时,所述第二声音信号包括被所述第五声音信号掩蔽的声音信号。
  16. 根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述第一频段大于10Hz且小于1000Hz。
  17. 根据权利要求13-16任一所述的方法,其特征在于,当所述降噪场景为非稳定噪声场景时,所述第二声音信号包括能量幅值低于听力阈值的声音信号。
  18. 根据权利要求13-17任一所述的方法,其特征在于,当所述降噪场景为安静场景时,所述第二声音信号包括次声波和超声波的至少一种。
  19. 一种电子设备,其特征在于,包括:存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机程序;所述处理器用于在调用所述计算机程序时执行如权利要求1-18任一项所述的方法。
  20. 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1-18任一项所述的方法。
PCT/CN2022/127015 2021-11-23 2022-10-24 主动降噪的方法及电子设备 WO2023093412A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111398001.2A CN116153281A (zh) 2021-11-23 2021-11-23 主动降噪的方法及电子设备
CN202111398001.2 2021-11-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023093412A1 true WO2023093412A1 (zh) 2023-06-01

Family

ID=86372419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2022/127015 WO2023093412A1 (zh) 2021-11-23 2022-10-24 主动降噪的方法及电子设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN116153281A (zh)
WO (1) WO2023093412A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017011754A (ja) * 2016-09-14 2017-01-12 ソニー株式会社 耳孔装着型収音装置、信号処理装置、収音方法
WO2017113937A1 (zh) * 2015-12-29 2017-07-06 努比亚技术有限公司 移动终端和降噪方法
CN110933555A (zh) * 2019-12-19 2020-03-27 歌尔股份有限公司 一种tws降噪耳机及其降噪方法和装置
CN111599336A (zh) * 2019-02-20 2020-08-28 上海汽车集团股份有限公司 一种基于超声波的降噪系统及方法
CN112216300A (zh) * 2020-09-25 2021-01-12 三一专用汽车有限责任公司 用于搅拌车驾驶室内声音的降噪方法、装置和搅拌车
CN112270916A (zh) * 2020-10-28 2021-01-26 江苏理工学院 一种基于自动跟踪的汽车噪声抑制装置及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017113937A1 (zh) * 2015-12-29 2017-07-06 努比亚技术有限公司 移动终端和降噪方法
JP2017011754A (ja) * 2016-09-14 2017-01-12 ソニー株式会社 耳孔装着型収音装置、信号処理装置、収音方法
CN111599336A (zh) * 2019-02-20 2020-08-28 上海汽车集团股份有限公司 一种基于超声波的降噪系统及方法
CN110933555A (zh) * 2019-12-19 2020-03-27 歌尔股份有限公司 一种tws降噪耳机及其降噪方法和装置
CN112216300A (zh) * 2020-09-25 2021-01-12 三一专用汽车有限责任公司 用于搅拌车驾驶室内声音的降噪方法、装置和搅拌车
CN112270916A (zh) * 2020-10-28 2021-01-26 江苏理工学院 一种基于自动跟踪的汽车噪声抑制装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116153281A (zh) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11671773B2 (en) Hearing aid device for hands free communication
US10817252B2 (en) Earphone software and hardware
CN109196877B (zh) 个人声音设备的头上/头外检测
US20220335924A1 (en) Method for reducing occlusion effect of earphone, and related apparatus
US20150078575A1 (en) Audio apparatus and methods
CN110913062B (zh) 一种音频控制方法、装置、终端及可读存储介质
US11863938B2 (en) Hearing aid determining turn-taking
WO2015026859A1 (en) Audio apparatus and methods
US11589173B2 (en) Hearing aid comprising a record and replay function
WO2023093412A1 (zh) 主动降噪的方法及电子设备
EP4047956A1 (en) A hearing aid comprising an open loop gain estimator
EP4064730A1 (en) Motion data based signal processing
CN116744169B (zh) 耳机设备、声音信号的处理方法及佩戴贴合度测试方法
US20230054213A1 (en) Hearing system comprising a database of acoustic transfer functions
CN114630223B (zh) 一种优化听戴式设备功能的方法及听戴式设备
EP4351171A1 (en) A hearing aid comprising a speaker unit
CN218772357U (zh) 一种耳机
WO2022254834A1 (ja) 信号処理装置、信号処理方法およびプログラム
EP4297436A1 (en) A hearing aid comprising an active occlusion cancellation system and corresponding method
CN115706898A (zh) 声道配置方法、立体声耳机及计算机可读存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22897495

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1