CN108495227A - 主动降噪方法、主动降噪***和耳机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种主动降噪方法、主动降噪***及耳机,涉及主动降噪领域,该主动降噪方法包括:获取耳机次级通道传声特性模型;根据用户的耳道传声特性,对预先设置的所述滤波器进行修正处理,得到修正后的滤波器;其中,所述滤波器为基于所述耳机次级通道传声特性模型生成的。该方法通过离线设计与在线修正相结合的方式,实现了基于不同耳机佩戴者的耳道传声特性的降噪性能优化。与现有的自适应主动降噪方法相比,该方法在线计算量小,计算时间短,有效解决了计算时间长导致的相位偏差大的问题,且该方法简单,易于工程实现。
Description
技术领域
本发明涉及主动降噪领域,具体而言,涉及一种主动降噪方法、主动降噪***和耳机。
背景技术
主动降噪耳机是一种有效降低环境噪声的装置,通过次级声源发出与环境噪声幅值相等,相位相反的消噪声波,实现噪声的消除,消噪声波的相位特性会直接影响降噪效果。在耳机、耳廓以及耳道形成的狭窄封闭空间内,人耳的个体差异会引起相位的偏差。对于基于噪声在耳机封闭空间内的传声特性而设计的参数固定的滤波器,上述偏差一方面会导致降噪性能的一致性下降;另一方面,可能导致反相降噪声波变成同相降噪声波而出现噪声增强的情况。
为克服上述参数固定的滤波器带来的问题,现有技术采用自适应滤波器实现最优降噪效果。专利一种有源降噪的方法和***(201510629511.4),提出一种自适应降噪方法,使得有源降噪可以自适应扬声器至观测点的物理响应。对于主动降噪耳机,扬声器至反馈麦克风的物理响应可反映噪声在耳机内的传播特性,理论上,专利201510629511.4能够克服上述的相位偏差问题,但是由于自适应降噪方法是一种在线设计方法,需采用数字滤波器,巨大的计算量会导致较长的时间延迟,再加上数字滤波器本身的电路延迟,总时间延迟带来的滤波器的相位偏差量同样不容忽视。
发明内容
针对上述问题,本发明提出一种主动降噪方法、主动降噪***及耳机,以解决在线计算时间长导致的相位差,进而出现的降噪性能恶化的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种主动降噪方法,包括:
获取耳机次级通道传声特性模型;
根据用户的耳道传声特性,对预先设置的滤波器进行修正处理,得到修正后的滤波器;其中,所述滤波器为基于所述耳机次级通道传声特性模型生成的。
可选地,所述获取耳机次级通道传声特性模型G0,包括:
基于耳机次级通道的输入数据和输出数据,建立耳机次级通道传声特性模型。
可选地,所述滤波器包括前馈滤波器、反馈滤波器和前馈与反馈复合式滤波器中的任意一种。
可选地,根据用户的耳道传声特性,对预先设置的所述滤波器进行修正处理,得到修正后的滤波器,包括:
确定用户的耳道传声特性模型和耳道传声特性模型库;
利用相似度算法计算所述用户的耳道传声特性模型和所述耳道传声特性模型库中任一模型的相似度,获取相似度最高的所述耳道传声特性模型库中的模型;
基于所述模型,确定修正滤波器,基于滤波器以及修正滤波器,得到修正后的滤波器。
可选地,所述相似度算法包括:
对所述用户的耳道传声特性模型对应的频响曲线和所述耳道传声特性模型库对应的频响曲线族中的一曲线进行对齐处理,得到对齐后的曲线;
计算所述对齐后的曲线与所述频响曲线族中的该曲线的相似度。
可选地,所述对所述用户的耳道传声特性模型对应的频响曲线和所述耳道传声特性模型库对应的频响曲线族中的一曲线进行对齐处理,包括:
确定参数k,使得||li-k*l||2最小;
其中,耳道传声特性模型库{Gi’}对应的频响曲线族中,进行相似度算法处理的曲线,l为耳道传声特性模型对应的频响曲线,k为实数。
可选地,所述相似度为Sn=||li-k*l||2;
其中,Sn为对齐后的曲线l’与频响曲线族中的曲线li的相似度。
可选地,所述基于所述模型,确定修正滤波器,基于滤波器以及修正滤波器,得到修正后的滤波器,包括:
针对所述耳道传声特性模型库,建立相应的修正滤波器库;
根据所述用户的耳道传声特性模型在所述耳道传声特性模型库中对应的模型,确定相应的所述修改滤波器库中的修正滤波器。
第二方面,本申请实施例提供了一种主动降噪***,包括:噪声测量装置、传声装置、滤波电路、修正电路;
所述噪声测量装置包括:第一输入端、第一输出端及第二输出端;
所述滤波电路包括:第一输入端、第二输入端和第一输出端;
所述传声装置包括:第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端;
所述修正电路包括:第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端;
所述噪声测量装置的第一输出端与所述滤波电路的第一输入端电性连接,所述噪声测量装置的所述第二输出端与所述修正电路的第一输入端电性连接;
所述滤波电路的所述第一输入端与所述噪声测量装置的第一输出端电性连接,所述滤波电路的所述第二输入端与所述修正电路的第一输出端电性连接,所述滤波电路的所述第一输出端与所述传声装置的所述第一输入端电性连接;
所述传声装置的第一输入端与所述滤波电路的第一输出端电性连接,所述传声装置的所述第二输入端与所述修正电路的第二输出端电性连接,所述传声装置的所述第二输出端与所述修正电路的第二输入端电性连接;
所述修正电路的第一输入端与所述噪声测量装置的第二输出端电性连接,所述修正电路的所述第二输入端与所述传声装置的第二输出端电性连接,所述修正电路的所述第一输出端与所述滤波电路的第二输入端电性连接,所述修正电路的所述第二输出端与所述传声装置的第二输入端电性连接;
所述噪声测量装置,用于检测噪声信号;
所述滤波电路,用于产生消噪信号;
所述传声装置,用于将电信号转换成声信号;
所述修正电路,用于修正滤波电路的滤波器。
可选地,所述滤波电路包括模数转换电路、滤波器和数模转换电路,所述滤波器分别与所述模数转换电路、所述数模转换电路电性连接。
可选地,所述滤波器为前馈滤波器、反馈滤波器和前馈与反馈复合式滤波器中的任意一种。
可选地,所述修正电路包括触发电路、存储电路、计算电路以及分析电路;
所述触发电路包括第一输出端、第二输出端及第三输出端;
所述计算电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端及第一输出端;
所述分析电路包括第一输入端、第二输入端及第一输出端;
所述触发电路的第一输出端与所述传声装置的第二输入端连接,所述触发电路的所述第二输出端与所述存储电路的输入端电性连接,所述触发电路的所述第三输出端与所述计算电路的第一输入端电性连接;
所述计算电路的第一输入端与所述触发电路第的三输出端电性连接,所述计算电路的所述第二输入端与所述噪声测量装置的第二输出端电性连接,所述计算电路的所述第三输入端与所述传声装置的第二输出端电性连接;
所述存储电路的输入端与所述触发电路的第二输出端电性连接,所述存储电路的输出端与所述分析电路的第一输入端电性连接;
所述分析电路的第一输入端与所述存储电路的输出端电性连接,所述分析电路的所述第二输入端与所述计算电路的第一输出端电性连接,所述分析电路的所述第一输出端与所述滤波电路的第二输入端电性连接;
所述触发电路,用于触发所述传声装置发出声信号,并同时触发所述计算电路与所述存储电路;
所述计算电路,用于计算出当前用户的耳道传声特性;
所述存储电路,用于存储多种耳道传声特性数据及对应的滤波器参数数据;
所述分析电路,用于分析出适用于当前用户的耳道传声特性的滤波器参数。
第三方面,本申请实施例提供了一种耳机,包括触发开关,用于触发触发电路。
本发明提出一种主动降噪方法、主动降噪***及耳机,涉及主动降噪领域,该主动降噪方法包括:获取耳机次级通道传声特性模型;根据用户的耳道传声特性,对预先设置的所述滤波器进行修正处理,得到修正后的滤波器;其中,所述滤波器为基于所述耳机次级通道传声特性模型生成的。该方法通过离线设计与在线修正相结合的方式,实现了基于不同耳机佩戴者的耳道传声特性的降噪性能优化。与现有的自适应主动降噪方法相比,该方法在线计算量小,计算时间短,有效解决了计算时间长导致的相位偏差大的问题,且该方法简单,易于工程实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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1示出了本发明实施例1提供的一种主动降噪方法流程图;
图2示出了本发明实施例2提供的一种主动降噪***结构示意图;
图3示出了本发明实施例2提供的一种滤波电路结构示意图;
图4示出了本发明实施例2提供的一种修正电路结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”及“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“相连”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示的主动降噪方法流程图,本发明提出一种主动降噪方法,包括如下步骤:
S10:获取耳机次级通道传声特性模型G0;
S20:根据用户的耳道传声特性G0,对预先设置的滤波器H0进行修正处理,得到修正后的滤波器H1;其中,所述滤波器H0为基于所述耳机次级通道传声特性模型G0生成的。
上述主动降噪方法,获取耳机次级通道传声特性模型的方法在现有技术中已有详细的介绍,此处不再进行过多说明;步骤S10和步骤S20是离线建立和离线设计,步骤S20是在线实现的,这是一种离线与在线结合的主动降噪方法,比起全部在线的自适应设计方法,计算量明显减小,计算时间缩短,相位偏差也有效减小。
上述步骤S10包括:基于次级通道的输入数据和输出数据,建立耳机次级通道传声特性模型,并用传递函数式G0表示。优选地,分别测量获取次级通道的输入时域数据和输出时域数据,建立耳机次级通道传声特性模型,并用传递函数时G0表示,G0(s)=B1(s)/A1(s),其中,B1(s)表征输出数据的拉普拉斯变换,为代数式G0(s)的分子、A1(s)表征输入数据的拉普拉斯变换,为代数式G0(s)的分母多项式,s表示微分算子,利用最小二乘类方法确定B1(s)、A1(s)的阶次与参数。
上述步骤S20中,滤波器包括前馈滤波器、反馈滤波器和前馈与反馈复合式滤波器中的任意一种。对于前馈滤波器H0FF,可通过求解如下问题确定:即使得‖G1-G0×H0FF‖2最小的H0FF。其中,G1为主通道传声特性模型的传递函数表达式,通过测量主通道得输入时域数据、输出时域数据,利用最小二乘类方法获取。对于反馈滤波器H0FB,可通过求解如下问题确定:即使得‖1/(1-G0×H0FB)‖2最小的反馈滤波器H0FB。对于前馈与反馈复合式滤波器,可分别求取前馈滤波器与反馈滤波器,求解方法与上述单独的前馈滤波器与反馈滤波器相同。
上述步骤S20包括如下步骤S201至步骤S203:
S201:确定用户的耳道传声特性模型G’和耳道传声特性模型库{Gi’},其中i=1,2…n为大于等于1的正整数,为n个用户的耳道传声特性模型的集合;
S202:利用相似度算法计算所述用户的耳道传声特性模型G’和所述耳道传声特性模型库{Gi’}中任一模型的相似度,获取相似度最高的所述耳道传声特性模型库{Gi’}中的模型Gi’;
S203:基于获取的模型Gi’,确定修正滤波器H’,基于滤波器H0以及修正滤波器H’,得到修正后的滤波器H1=H0×H’。
上述步骤S201中,耳机使用者耳道传声特性模型G’为在线确定的,耳道传声特性模型库{Gi’}为离线设计的,在线确定和离线设计在现有技术已有详细的介绍,此处不再进行过多说明。
优选地,基于耳机在当前用户佩戴过程中,建立基于该用户耳道传声特性的次级通道传声特性模型G1(s),同时基于上述耳机次级通道传声特性模型G0(s),则该用户的耳道传声特性模型G’可表示为G’=G1(s)/G0(s);对于耳道传声特性模型库{Gi’},分别基于不同耳道特性的耳机佩戴者,获取每个耳机佩戴者的次级通道传声特性模型Gi(s),基于耳机次级通道传声特性模型G0(s),即可获得耳道传声特性模型库{Gi’}={Gi(s)/G0(s)}。其中,s表示微分算子。
上述步骤S202中,基于用户的耳道传声特性模型G’和耳道传声特性模型库{Gi’},利用相似度算法,计算用户的耳道传声特性模型G’对应的频响曲线l和所述耳道传声特性模型库{Gi’}对应的频响曲线族{li’}中任一频响曲线的相似度,获取相似度最高的所述耳道传声特性模型库{Gi’}中的频响曲线对应的模型Gi’。
上述步骤S202中的相似度算法包括如下步骤S2021和步骤S2022:
S2021:对所述用户的耳道传声特性模型G’对应的频响曲线l与耳道传声特性模型库{Gi’}对应的频响曲线族中的一曲线li进行对齐处理,得到对齐后的曲线l’;
S2022:计算所述对齐后的曲线l’与频响曲线族中的该曲线li的相似度。
其中,对齐包括确定参数k,使得||li-k*l||2最小。
其中,li为耳道传声特性模型库{Gi’}对应的频响曲线族中,进行相似度算法处理的曲线,l为耳道传声特性模型G’对应的频响曲线,k为实数。
上述相似度为Sn=||li-k*l||2。
其中,Sn为对齐后的曲线l’与频响曲线族中的曲线li的相似度。
通过将当前用户的耳道传声特性频响曲线l与耳道传声特性模型库{Gi’}对应的频响曲线族中的所有频响曲线li对齐后,计算对齐后的曲线l’与频响曲线族中的曲线li的相似度,由相似度Sn的公式可知,Sn越小,相似程度越高。即选择最小的值对应的频响曲线,该频响曲线对应的耳道传声特性模型即为该耳机当前使用者的耳道传声特性模型。模型库{Gi’}中的模型个数越多,据其确定的当前耳机使用者耳道传声特性模型越准确,但计算量也会因此增加,降噪***延迟也会增加。模型库中的模型个数值需根据实际情况和工程实践难度及效果确定。
上述步骤S203包括如下步骤S2031和S2032:
S2031:针对所述耳道传声特性模型库{Gi’},建立相应的修正滤波器库{Hi’},每一耳道传声特性模型对应一修正滤波器;
S2032:根据所述用户的耳道传声特性模型G’在所述耳道传声特性模型库{Gi’}中对应的模型Gi’,确定相应的所述修正滤波器库{Hi’}中的修正滤波器H’。
在上述步骤S2031中,滤波器类型与步骤S20中的滤波器类型保持一致。针对模型库{Gi’}中的每一个模型Gi’,设计滤波器。对于前馈滤波器Hi’FF,可通过求解如下问题确定:即使得‖G1-Gi’×H0FF‖2最小的Hi’FF。其中,G1为主通道传声特性模型的传递函数表达式,通过测量主通道得输入时域数据和输出时域数据,利用最小二乘类方法获取。对于反馈滤波器Hi’FB,可通过求解如下问题确定:即使得‖1/(1-Gi’×Hi’FB)‖2最小的Hi’FB。对于前馈与反馈复合式滤波器,可分别求取前馈滤波器与反馈滤波器,求解方法与上述单独的前馈滤波器与反馈滤波器相同。
在步骤S2032中,模型库{Gi’}中的模型Gi’与滤波库{Hi’}中的滤波器Hi’是一一对应的,一旦模型库{Gi’}中的模型Gi’被确定,则模型Gi’对应的滤波器Hi’也被确定。修正滤波器为H’=Hi’/H0。通过该修正滤波器H’,将原滤波器H0修正为Hi’,实现了基于不同用户的耳道传声特性在线适配不同的滤波器。
实施例2
如图2所示的主动降噪***结构示意图,本发明提出一种主动降噪***,可用于实现实施例1中提出的主动降噪方法,包括噪声测量装置100、滤波电路200、传声装置300、修正电路400。
噪声测量装置100包括第一输入端、第一输出端及第二输出端。
滤波电路200包括第一输入端、第二输入端和第一输出端。
传声装置300包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端。
修正电路400包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端。
噪声测量装置100的第一输出端与滤波电路200的第一输入端电性连接,噪声测量装置100第二输出端与修正电路400的第一输入端电性连接。
滤波电路200的第一输入端与噪声测量装置100的第一输出端电性连接,滤波电路200的第二输入端与修正电路400的第一输出端电性连接,滤波电路200的第一输出端与传声装置300的第一输入端电性连接。
传声装置300的第一输入端与滤波电路200的第一输出端电性连接,传声装置300的第二输入端与修正电路400的第二输出端电性连接,传声装置300的第二输出端与修正电路400的第二输入端电性连接。
修正电路400的第一输入端与噪声测量装置100的第二输出端电性连接,修正电路400的第二输入端与传声装置300的第二输出端电性连接,修正电路400的第一输出端与滤波电路200的第二输入端电性连接,修正电路400的第二输出端与传声装置300的第二输入端电性连接。
噪声测量装置100用于检测噪声信号。
滤波电路200用于产生消噪信号。
传声装置300用于将电信号转换成声信号;
修正电路400用于修正滤波电路的滤波器。
在一个实施方式中,上述主动降噪***包括修正模式和降噪模式;修正模式为耳机佩戴初期,对滤波器进行修正;降噪模式为滤波器修正后,对环境噪声进行降噪处理。对于修正模式,修正电路400发出触发信号,该触发信号触发传声装置300发出声信号,噪声检测装置100检测上述声信号,并将该声信号转化为电信号,该电信号与传声装置300的输入电信号均传输至修正电路,修正电路计算并输出修正滤波器,用该修正滤波器修正当前滤波器。对于降噪模式,噪声检测装置100将检测的噪声信号传输至滤波电路200,经过滤波电路200处理后输出消噪信号,该消噪信号传输至传声装置300,经传声装置300转化成声信号后播出,得到消噪声波。
在一个实施方式中,如图3所示的滤波器结构示意图,滤波电路200包括模数转换电路210、滤波器220和数模转换电路230。所述滤波器220分别与所述模数转换电路210、所述数模转换电路230电性连接,该滤波电路200是数字滤波电路,方便滤波器参数可以在线修改。
在一个实施方式中,继续参考图3,上述滤波器为前馈滤波器222、反馈滤波器221以及前馈与反馈复合式滤波器中的任意一种。前馈滤波器与反馈滤波器可分别设计。
在一个实施方式中,如图4所示的修正电路结构示意图,包括触发电路410、存储电路420、计算电路430以及分析电路440。
触发电路410包括第一输出端in1、第二输出端in2及第三输出端in3。
计算电路430包括第一输入端in1、第二输入端in2、第三输入端in3及第一输出端out1。
分析电路440包括第一输入端in1、第二输入端in2及第一输出端out1。
触发电路410的第一输出端out1与传声装置300的第二输入端in2电性连接,触发电路410的第二输出端out2与存储电路420的输入端电性连接,触发电路410的第三输出端out3与计算电路430的第一输入端in1电性连接。
计算电路430的第一输入端in1与触发电路410的第三输出端out3电性连接,计算电路430的第二输入端in2与噪声测量装置100的第二输出端out2电性连接,计算电路430的第三输入端in3与传声装置300的第二输出端out2电性连接。
存储电路420的输入端与触发电路410的第二输出端out2电性连接,存储电路420的输出端与分析电路440第一输入端in1电性连接。
分析电路440的第一输入端in1与存储电路420的输出端电性连接,分析电路440的第二输入端in2与计算电路430第一输出端out1电性连接,分析电路440的第一输出端与滤波电路200第二输入端in2电性连接。
触发电路410用于触发传声装置300发出声信号,并同时触发计算电路430与存储电路420。触发电路410触发传声装置300接入电信号,将该电信号转换为声信号发送出去;同时触发计算电路430和存储电路420,计算电路430和存储电路420上电后,启动并准备工作。
计算电路430用于计算出当前用户的耳道传声特性。计算电路430接收传声装置300的输入电信号,以及噪声检测装置100检测到传声装置300发出的声信号的电信号,根据上述传声装置的输入电信号和噪声监测装置检测到的电信号,计算并输出当前用户的耳道传声特性模型数据至分析电路。
存储电路420用于存储多种耳道传声特性数据及对应的滤波参数。存储电路420被触发后,将存储的数据传输至分析电路440。优选地,为节省分析电路440的存储空间,存储电路420可一组一组的向分析电路440发送数据。
分析电路440用于分析出适用于当前用户的耳道传声特性的修正滤波器参数。根据来自计算电路430的当前用户的耳道传声特性模型数据以及来自存储电路420的模型库和滤波器库数据,可以得出修正滤波器参数,并将该滤波器参数输出至滤波电路200。优选地,分析电路440基于当前用户的耳道传声特性模型数据与来自存储电路420当前一组的模型数据和相应的滤波器数据,分析得出计算结果并记录该分析结果,当存储电路420中的各分组数据均已输出至分析电路440,可在所有分析结果中挑选最优结果对应的修正滤波器参数作为分析电路440的输出。
本发明提出一种主动降噪方法、主动降噪***及耳机,该方法通过离线设计与在线修正相结合的方式,实现了基于不同耳机佩戴者的耳道传声特性的降噪性能优化。与现有的自适应主动降噪方法相比,该方法在线计算量小,计算时间短,有效解决了计算时间长导致的相位偏差大的问题,且该方法简单,易于工程实现。
实施例3
本发明还提出一种耳机,包括实施例2中的主动降噪***,还包括触发开关,用于触发触发电路。该出发开关的开启可以是手动模式或自动模式。当为手动模式时,用户手动开启触发开关,触发电路410开始工作,启动修正模式;当为自动模式时,耳机检测到有佩戴者正佩戴该耳机并佩戴完成,则自动开启触发开关,触发电路410开始工作,启动修正模式。具有实施例2中提出的主动降噪***的耳机,能够根据用户的耳道传声特性在线修改滤波器参数,对用户的耳道传声特性具有良好的自适应性,且比使用自适应算法的主动降噪耳机计算量小,计算时常短,能够保证良好的降噪性能。
显然,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,上述设计方法的各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
本发明实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
Claims (13)
1.主动降噪方法,其特征在于,包括:
获取耳机次级通道传声特性模型;
根据用户的耳道传声特性,对预先设置的滤波器进行修正处理,得到修正后的滤波器;其中,所述滤波器为基于所述耳机次级通道传声特性模型生成的。
2.根据权利要求1所述的主动降噪方法,其特征在于,所述获取耳机次级通道传声特性模型G0,包括:
基于耳机次级通道的输入数据和输出数据,建立耳机次级通道传声特性模型。
3.根据权利要求1所述的主动降噪方法,其特征在于,所述滤波器包括前馈滤波器、反馈滤波器和前馈与反馈复合式滤波器中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的主动降噪方法,其特征在于,根据用户的耳道传声特性,对预先设置的所述滤波器进行修正处理,得到修正后的滤波器,包括:
确定用户的耳道传声特性模型和耳道传声特性模型库;
利用相似度算法计算所述用户的耳道传声特性模型和所述耳道传声特性模型库中任一模型的相似度,获取相似度最高的所述耳道传声特性模型库中的模型;
基于所述模型,确定修正滤波器,基于滤波器以及修正滤波器,得到修正后的滤波器。
5.根据权利要求4所述的主动降噪方法,其特征在于,所述相似度算法包括:
对所述用户的耳道传声特性模型对应的频响曲线和所述耳道传声特性模型库对应的频响曲线族中的一曲线进行对齐处理,得到对齐后的曲线;
计算所述对齐后的曲线与所述频响曲线族中的该曲线的相似度。
6.根据权利要求5所述的主动降噪方法,其特征在于,所述对所述用户的耳道传声特性模型对应的频响曲线和所述耳道传声特性模型库对应的频响曲线族中的一曲线进行对齐处理,包括:
确定参数k,使得||li-k*l||2最小;
其中,耳道传声特性模型库{Gi’}对应的频响曲线族中,进行相似度算法处理的曲线,l为耳道传声特性模型对应的频响曲线,k为实数。
7.根据权利要求6所述的主动降噪方法,其特征在于,所述相似度为Sn=||li-k*l||2;
其中,Sn为对齐后的曲线l’与频响曲线族中的曲线li的相似度。
8.根据权利要求4所述的主动降噪方法,其特征在于,所述基于所述模型,确定修正滤波器,基于滤波器以及修正滤波器,得到修正后的滤波器,包括:
针对所述耳道传声特性模型库,建立相应的修正滤波器库;
根据所述用户的耳道传声特性模型在所述耳道传声特性模型库中对应的模型,确定相应的所述修改滤波器库中的修正滤波器。
9.主动降噪***,其特征在于,包括:噪声测量装置、传声装置、滤波电路、修正电路;
所述噪声测量装置包括:第一输入端、第一输出端及第二输出端;
所述滤波电路包括:第一输入端、第二输入端和第一输出端;
所述传声装置包括:第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端;
所述修正电路包括:第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端;
所述噪声测量装置的第一输出端与所述滤波电路的第一输入端电性连接,所述噪声测量装置的所述第二输出端与所述修正电路的第一输入端电性连接;
所述滤波电路的所述第一输入端与所述噪声测量装置的第一输出端电性连接,所述滤波电路的所述第二输入端与所述修正电路的第一输出端电性连接,所述滤波电路的所述第一输出端与所述传声装置的所述第一输入端电性连接;
所述传声装置的第一输入端与所述滤波电路的第一输出端电性连接,所述传声装置的所述第二输入端与所述修正电路的第二输出端电性连接,所述传声装置的所述第二输出端与所述修正电路的第二输入端电性连接;
所述修正电路的第一输入端与所述噪声测量装置的第二输出端电性连接,所述修正电路的所述第二输入端与所述传声装置的第二输出端电性连接,所述修正电路的所述第一输出端与所述滤波电路的第二输入端电性连接,所述修正电路的所述第二输出端与所述传声装置的第二输入端电性连接;
所述噪声测量装置,用于检测噪声信号;
所述滤波电路,用于产生消噪信号;
所述传声装置,用于将电信号转换成声信号;
所述修正电路,用于修正滤波电路的滤波器。
10.根据权利要求9所述的主动降噪***,其特征在于,所述滤波电路包括模数转换电路、滤波器和数模转换电路,所述滤波器分别与所述模数转换电路、所述数模转换电路电性连接。
11.根据权利要求10所述的主动降噪***,其特征在于,所述滤波器为前馈滤波器、反馈滤波器和前馈与反馈复合式滤波器中的任意一种。
12.根据权利要求9所述的主动降噪***,其特征在于,所述修正电路包括触发电路、存储电路、计算电路以及分析电路;
所述触发电路包括第一输出端、第二输出端及第三输出端;
所述计算电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端及第一输出端;
所述分析电路包括第一输入端、第二输入端及第一输出端;
所述触发电路的第一输出端与所述传声装置的第二输入端连接,所述触发电路的所述第二输出端与所述存储电路的输入端电性连接,所述触发电路的所述第三输出端与所述计算电路的第一输入端电性连接;
所述计算电路的第一输入端与所述触发电路第的三输出端电性连接,所述计算电路的所述第二输入端与所述噪声测量装置的第二输出端电性连接,所述计算电路的所述第三输入端与所述传声装置的第二输出端电性连接;
所述存储电路的输入端与所述触发电路的第二输出端电性连接,所述存储电路的输出端与所述分析电路的第一输入端电性连接;
所述分析电路的第一输入端与所述存储电路的输出端电性连接,所述分析电路的所述第二输入端与所述计算电路的第一输出端电性连接,所述分析电路的所述第一输出端与所述滤波电路的第二输入端电性连接;
所述触发电路,用于触发所述传声装置发出声信号,并同时触发所述计算电路与所述存储电路;
所述计算电路,用于计算出当前用户的耳道传声特性;
所述存储电路,用于存储多种耳道传声特性数据及对应的滤波器参数数据;
所述分析电路,用于分析出适用于当前用户的耳道传声特性的滤波器参数。
13.耳机,包括权利要求9至权利要求12中任意一项的主动降噪***,其特征在于,包括触发开关,用于触发触发电路。
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