CN111818439A - 耳机的控制方法、控制装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种耳机的控制方法、控制装置及存储介质。该控制方法包括：生成第一音频信号，第一音频信号基于多个频率的次声波信号的叠加来构成；由扬声器播放第一音频信号；由耳内麦克风接收所播放的第一音频信号经耳道传输的第二音频信号；基于第一音频信号和第二音频信号，确定传输差异相关参数；以及基于传输差异相关参数，来确定泄漏状况。该控制方法利用人耳听不到的次声波作为检测信号，避免了对用户造成干扰，减小了噪声，同时采用多个不同频段的次声波叠加形成第一音频信号，增强了泄漏检测的抗干扰能力，提高了检测的准确性。也可以适当减小检测信号的强度，保证泄漏检测在复杂环境下和功耗较低的条件下仍具有好的鲁棒性。

Description

耳机的控制方法、控制装置及存储介质

技术领域

本公开涉及耳机领域，更具体地，涉及一种耳机的控制方法、控制装置及存储介质。

背景技术

随着社会进步和人民生活水平的提高，耳机已成为人们必不可少的生活用品；其在机场、地铁、飞机、餐厅等各种嘈杂环境下都能为用户带来舒适的听音享受，因此越来越多地受到市场和客户的广泛认可。然而，对于入耳式，特别是半入耳式耳机，不同的耳机佩戴方式(例如佩戴松紧程度、佩戴方向)和个体差异性的耳道结构(例如耳道长度、耳道宽窄以及反射作用)都会显著地影响耳机的声场，也给用户带来了不够理想的使用体验。因此，要获得好的主动降噪或者听音体验需要实时检测耳机的泄漏状况。

现有的耳机通常没有泄漏检测功能，有些具有泄漏检测功能的耳机受外界环境影响比较大，经常存在检测不准的情况，或者泄漏检测功能复杂度过高，功耗过大。

发明内容

提供了本公开以解决背景技术中存在的上述缺陷。需要一种耳机的控制方法、控制装置及存储介质，其利用人耳听不到的次声波作为检测信号，避免了对用户造成干扰，减小了噪声，同时采用多个不同频段的次声波叠加形成第一音频信号，增强了泄漏检测的抗干扰能力，提高了检测的准确性。也可以适当减小检测信号的强度，保证泄漏检测在复杂环境下和功耗较低的条件下仍具有好的鲁棒性。

本公开的第一方面提供了一种耳机的控制方法，所述耳机包括扬声器和耳内麦克风，所述控制方法包括：生成第一音频信号，所述第一音频信号基于多个频率的次声波信号的叠加来构成；由所述扬声器播放所述第一音频信号；由所述耳内麦克风接收所播放的所述第一音频信号经耳道传输的第二音频信号；基于所述第一音频信号和所述第二音频信号，确定传输差异相关参数；以及基于所述传输差异相关参数，来确定泄漏状况。

本公开的第二方面提供了一种耳机的控制装置，所述耳机包括扬声器和耳内麦克风，所述控制装置包括处理器，其配置为：生成第一音频信号，所述第一音频信号基于多个频率的次声波信号的叠加来构成；使得所述扬声器播放所述第一音频信号；获取由所述耳内麦克风采集的所述第一音频信号经耳道传输的第二音频信号；基于所述第一音频信号和所述第二音频信号，确定传输差异相关参数；以及基于所述传输差异相关参数，来确定泄漏状况。

本公开的第三方面提供了一种存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质，当所述指令由处理器执行时，执行如上任一所述的控制方法。

本公开实施例提供的控制方法、控制装置及存储介质基于多个频率的次声波信号叠加形成第一音频信号，由扬声器播放该第一音频信号，并由耳内麦克风接收该第一音频信号经耳道传输的第二音频信号，根据第一音频信号和第二音频信号来确定传输差异相关参数，基于该传输差异相关参数即可确定当前场景下的泄漏状况。本实施例利用人耳听不到的次声波作为检测信号，避免了对用户造成干扰，减小了噪声，同时采用多个不同频段的次声波叠加形成第一音频信号，增强了泄漏检测的抗干扰能力，提高了检测的准确性。这样，也可以适当减小检测信号的强度，保证泄漏检测在复杂环境下和功耗较低的条件下仍具有好的鲁棒性。另外，本实施例只需要根据发射的第一音频信号与接收的第二音频信号之间的传输差异相关参数即可实现泄漏状况的自适应实时检测，实现方式简单，成本较低。该泄漏状况的自适应检测结果可用于自适应主动降噪和自适应声场均衡等场景中，实现对音频信号的实时控制，能够使用户获得更好的听音体验。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1所示为根据本公开实施例的耳机的控制方法的流程图。

图2所示为根据本公开实施例的控制方法中的次声波信号由扬声器到耳内麦克风的传输路径的示意图。

图3所示为本公开一示例中的耳机在设计阶段的不同使用场景下各自得到的耳道频率响应曲线。

图4示为根据本公开实施例的耳机的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。本文中所描述的各个步骤，如果彼此之间没有前后关系的必要性，则本文中作为示例对其进行描述的次序不应视为限制，本领域技术人员应知道可以对其进行顺序调整，只要不破坏其彼此之间的逻辑性导致整个流程无法实现即可。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

图1所示为根据本公开实施例的耳机的控制方法的流程图。该耳机包括扬声器和耳内麦克风，如图1所示，该控制方法包括如下步骤：

步骤110：生成第一音频信号，该第一音频信号基于多个频率的次声波信号的叠加来构成。

这里，次声波信号指频率在20Hz以下的声波信号，而人耳的听觉范围一般为20Hz-20kHz，由于次声波信号的频率在人耳的听觉范围之外，播放不会被人耳听到，避免了对用户造成干扰，并且可以按照泄漏检测的需求而随时播放。另外，该第一音频信号由多个频率的次声波信号叠加而成，避免了采用单个频率的信号所造成的抗干扰能力低(例如被外部环境中的环境低频噪声所污染)、鲁棒性差的问题。

对于该第一音频信号，例如可采用10Hz-16Hz范围内的多个频率的次声波信号叠加而成，具体地，如可选择10Hz、11Hz、12Hz、14Hz、15Hz等几个不同频率的次声波信号。本领域的技术人员可以根据具体情况而作不同选择，本公开对此不做限定。

步骤120：由扬声器播放第一音频信号。

在耳机被放置于人耳耳道后，扬声器可播放第一音频信号。由于第一音频信号的频率在人耳的听觉范围之外，不会被用户听到，提高了用户的听音体验；并且可以按照泄漏检测的需求而随时播放，进而便利泄漏的实时检测。

步骤130：由耳内麦克风接收所播放的第一音频信号经耳道传输的第二音频信号。

基于步骤120，第一音频信号由扬声器播放后，经人耳耳道反射，被耳内麦克风采集到作为第二音频信号。该第二音频信号与第一音频信号可用于步骤140和150中泄漏状况的检测。

步骤140：基于第一音频信号和第二音频信号，确定传输差异相关参数。

该传输差异相关参数可以表示由于声音传输通路的传输差异所引起的第二音频信号相对于第一音频信号的差异的相关特征参数，例如第二音频信号相对于第一音频信号的幅值增益、相移以及相关性等等，但是并不限于此。不同的泄漏状态会导致声音传输通路的传输差异，进而由传输差异相关参数来体现。

步骤150：基于传输差异相关参数，来确定泄漏状况。

即，可根据获得的第二音频信号与第一音频信号之间的传输差异相关参数，针对客户在各种使用场景(例如，不同的耳机佩戴松紧程度、不同的耳道结构等)下进行泄漏状况的自适应检测，该泄漏检测的结果可用于如自适应主动降噪和自适应声场均衡等场景中，实现对音频信号的实时控制，使用户得到更好的听音体验。

本公开实施例提供的控制方法首先基于多个频率的次声波信号叠加形成第一音频信号，由扬声器播放该第一音频信号，并由耳内麦克风接收该第一音频信号经耳道传输的第二音频信号，再根据第一音频信号和第二音频信号来确定传输差异相关参数，基于该传输差异相关参数即可确定当前场景下的泄漏状况。本实施例利用人耳听不到的次声波作为检测信号，避免了对用户造成干扰，减小了噪声，同时采用多个不同频段的次声波叠加形成第一音频信号，增强了泄漏检测的抗干扰能力，提高了检测的准确性。这样，也可以适当减小检测信号的强度，保证泄漏检测在复杂环境下和功耗较低的条件下仍具有好的鲁棒性。另外，本方法只需要根据发射的第一音频信号与接收的第二音频信号之间的传输差异相关参数即可实现泄漏状况的自适应实时检测，实现方式简单，成本较低。该泄漏状况的自适应检测结果可用于自适应主动降噪和自适应声场均衡等场景中，实现对音频信号的实时控制，能够使用户获得更好的听音体验。

在一些实施例中，步骤150可具体包括：基于确定的传输差异相关参数，参考传输差异相关参数与泄漏状况之间的对应关系，来确定泄漏状况。

该对应关系可包括多组，该多组对应关系可通过耳机在多种使用场景下预先测量得到。使用场景由佩戴状况与用户/人工耳的耳道结构来定义。不同的佩戴状况(如佩戴松紧、佩戴方向等)、不同的耳道结构(如耳道长度、耳道宽窄等)都会对耳机的泄漏状况产生一定的影响，因此不同使用场景可由上述因素来定义。该多组对应关系可在耳机的设计阶段预先测量得到，则基于当前确定的传输差异相关参数，参考预先建立的传输差异相关参数与泄漏状况之间的多组对应关系即可确定当前的泄漏状况。

在一些实施例中，传输差异相关参数具体可包括如下的至少一种：第二音频信号相对于第一音频信号的幅值增益和/或相移，第二音频信号的至少部分的频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，第一音频信号和第二音频信号的相关性。

作为示例，当将第二音频信号相对于第一音频信号的相移作为传输差异相关参数时，例如，可在实验室利用不同人工耳、同一人工耳的不同佩戴状况等预先测量第二音频信号相对于第一音频信号的相移的值，不同的值代表不同的预设值，其分别对应不同的预设泄漏状况，当通过第一音频信号和第二音频信号确定了二者之间的当前相移时，即可将其与预设的相移值进行比对，从中选取最接近的预设相移，将其对应的预设泄漏状况作为当前状态下的泄漏状况。当将第二音频信号相对于第一音频信号的幅值增益作为传输差异相关参数时也可采用类似的方法，此处不再赘述。另外，也可采用幅值增益和相移两个参数作为传输差异相关参数结合参考，来确定当前泄漏状况。

此外，可将第二音频信号的至少部分的频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移作为传输差异相关参数。在这种情况下，可首先从第二音频信号中获取各个频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，然后从中选取合适的频率分量，将其幅值增益和/或相移确定为传输差异相关参数。具体来说，确定该传输差异相关参数的方法可包括：

对第二音频信号进行正交变换，从而分解出第二音频信号中各个频率的次声波信号相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移；

从第二音频信号中选择幅值增益和/或相移的彼此偏离度低于阈值的多个频率的次声波信号；

将所选择的多个频率的次声波信号的幅值增益和/或相移确定为传输差异相关参数。

由于本申请实施例将检测信号的频率控制在了次声波信号的频率范围内，该多个信号的频率响应特征值大体在一个范围内，特别是频率相差较小的信号，如所选取的几个次声波信号中彼此相邻频率的信号之间的频率响应特征值的差值大体都在一个范围内，不会偏离太多。如果偏离度超过某个范围，说明某个频率的信号可能已经被污染(如受天气或交通等因素影响)，可以不考虑该信号，而选择其他信号作为合适的次声波信号，将这些合适的次声波信号的幅值增益和/或相移确定为用作检测泄漏状况的传输差异相关参数。通过这样的方式可有效消除伪信号带来的干扰，提升泄漏检测的准确性。

上述阈值可以由耳机的出厂程序预先设定，也可以由测试人员根据实际测试需求而设定，本公开对此不做限定。

图2示出了根据本公开实施例的控制方法中的次声波信号由扬声器到耳内麦克风的传输路径的示意图。

如图2所示，第一音频信号x(t)为要被传输到扬声器202播放的音频信号，其经过数模转换器201的数模转换处理后，由扬声器202播放，所播放的声音信号经由耳道反射会产生回声信号。耳道反射所产生的回声信号被耳内麦克风203采集得到，并经由模数转换器204转换为第二音频信号y(t)。

下面将以实验室中利用人工耳对预设传输差异相关参数进行预先测量为例进行说明。

假设第一音频信号x(t)表示为公式(1)：

x(t)＝sin(2πf₁t)+sin(2πf₂t)+...sin(2πf_Mt) 公式(1)

其中，M表示选取的次声波信号的频点个数，x_f1(t)＝sin(2πf₁t)表示第一个频点的t时刻的次声波信号，x_f2(t)＝sin(2πf₂t)表示第二个频点t时刻的次声波信号，x_fM(t)＝sin(2πf_Mt)表示第M个频点t时刻的次声波信号。

第一音频信号x(t)经过传播和转换后形成第二音频信号y(t)，其可表示为：

y(t)＝A₁sin(2πf₁(t-D₁))+A₂sin(2πf₂(t-D₂))+...A_Msin(2πf_M(t-D_M))

其中A₁，D₁表示第一个频点的次声波信号的幅值增益和相移，A₂，D₂表示第二个频点的次声波信号的幅值增益和相移，……,A_M，D_M表示第M个频点的次声波信号的幅值增益和相移,A₁，D₁，A₂，D₂，……,A_M，D_M可以映射为不同的泄漏量。

在一些实施例中，各个频率f_i的次声波信号的幅值增益A_i和相移D_i可通过如下公式(2)-公式(5)计算得到：

其中,i为1到M之间的任何整数，D为起始时间，n为自然数，T_i为频率f_i的次声波信号的周期。

获得M组幅值增益和相移(A₁，D₁)，(A₂，D₂)，……,(A_M，D_M)后，例如当将幅值增益作为传输差异相关参数时，可从各个频率分量的幅值增益A₁，A₂，……,A_M中选取彼此间偏离度低于阈值的幅值增益作为检测泄漏状况的预设传输差异相关参数，例如，假设预设的阈值为0.1dB，当检测到第二个频点的幅值增益分别与第一个频点和第三个频点的幅值增益之间的差均大于0.1dB,说明第二个频点的次声波信号可能已经受到污染，可不再考虑该频点，而将其他频点的次声波信号作为参考信号进行预设泄漏状况的确定。当将相移作为传输差异相关参数时也是类似的道理，此处不再赘述。另外，也可同时参考幅值增益和相移进行频率分量的筛选以将其对应的传输差异相关参数作为确定预设泄漏状况的相关参数，这样，可实现污染频点的双重判定，从而进一步提升了泄漏检测的准确性。

在一些实施例中，各个次声波信号的频率之间为非倍数关系，这样可减小不同信号之间的相关性，增强其独立性，从而减少外界环境的声波信号对各个次声波信号的总体影响，进一步提高泄漏检测的抗干扰能力。具体说来，即便外界环境的声波信号恰好落在某个次声波信号的频率处，也只能影响和污染该次声波信号，而无法传递作用到其他次声波信号，这种相对孤立的影响和污染更容易检出和去除。

在实际应用场景中，耳机佩戴到人耳，依然采用图2中的各个器件和连接关系，获取传输差异相关参数所采用的原理与公式与预设传输差异相关参数也相同。这时，第一音频信号x(t)成为实际上要被传输至扬声器202播放的音频信号，第二音频信号y(t)为扬声器202实际播放的声音信号经耳道反射后由耳内麦克风203采集到的音频信号；相似地，利用上述公式可以方便地计算出当前各个频率的次声波信号的幅值增益和相移。

在一些实施例中，在将第二音频信号的至少部分的频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移作为传输差异相关参数的情况下，传输差异相关参数与泄漏状况之间的多组对应关系可在设计阶段通过如下方式得到：针对第二音频信号的至少部分的频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，在多种使用场景下拟合各自对应的20Hz以下低频部分的频率响应曲线，不同的频率响应曲线代表不同等级的泄漏状况。

例如，在设计阶段针对某一款耳机拟合佩戴较松的状况下所对应的频率响应曲线时，可通过上述公式(2)-公式(5)计算出各个频率的次声波信号的幅值增益和相移，去掉其中判定为可能被污染的频点，然后利用其他剩余的第二音频信号的部分或全部频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移来拟合该场景下的频率响应曲线。该频率响应曲线具体可为频率-幅值增益曲线和频率-相移曲线中的至少一种，假设将该使用场景的泄漏状况的等级定义为严重，则该频率响应曲线代表等级为严重的泄漏状况。

图3示出了本公开一示例中的耳机在设计阶段的不同使用场景下各自得到的耳道频率响应曲线。如图3所示，该频率响应曲线具体为频率-幅值增益曲线，其中，横坐标表示频率，单位为赫兹(Hz)，纵坐标表示第二音频信号中某一频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益(即所选取的传输差异相关参数)，单位为全分贝刻度(dBFS)。图3中的不同曲线分别表示耳机在不同使用场景(如佩戴很松、较松、较紧、很紧等)下各自对应的频率响应曲线。在设计阶段，可根据不同使用场景将这些频率响应曲线分别定义为不同等级的泄漏状况，即建立了传输差异相关参数与泄漏状况之间的多组对应关系。

在实际应用场景中，当耳机佩戴到人耳，可通过上述公式(2)-公式(5)计算出各个频率的次声波信号的幅值增益，然后去掉其中判定为可能被污染的频点，利用其他剩余的部分或全部频率分量的幅值增益与设计阶段的频率响应曲线(拟合频率响应曲线)进行比对，从而确定出对应的泄漏等级。具体地，例如，当选定的合适的频率分量数量较少(如1-5个)时，可根据该频率分量及其对应的幅值增益在图3中对应出相应的坐标位置，然后将该坐标位置所在的或距离该坐标位置最近的曲线作为该频率分量所代表的频率响应曲线，将该曲线所代表的泄漏等级作为当前场景下所对应的泄漏状况；再如，当选定的合适的频率分量数量较多(如10个以上)时，可根据这些频率分量及其对应的幅值增益分别在图3中对应出各自的坐标位置，根据这些坐标位置得到对应的曲线，将图3中与该曲线相似度最高的拟合频率响应曲线作为这些频率分量所代表的频率响应曲线，将该拟合频率响应曲线所代表的泄漏等级作为当前场景下所对应的泄漏状况。

需要说明的是，上述图3中的频率-幅值增益曲线只是一个示例，也可在设计阶段拟合不同使用场景所对应的频率-相移曲线，将其作为确定当前场景的泄漏状况的拟合频率响应曲线，其比对方法与上述频率-幅值增益曲线的比对方法相类似，此处不再赘述。当然，也可同时参考设计阶段所拟合的频率-幅值增益曲线和频率-相移曲线来确定当前场景的泄漏状况，以进一步提高泄漏检测的准确性。

在一些实施例中，传输差异相关参数与泄漏状况之间的多组对应关系也可在设计阶段通过如下方式得到：针对第二音频信号的至少部分的频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，在多种使用场景下分别为该至少部分的频率分量的幅值增益和/或相移建立其对应的阈值区间，不同的阈值区间代表不同等级的泄漏状况。这样，在实际应用场景中，当耳机佩戴到人耳，通过上述公式(2)-公式(5)计算出各个频率的次声波信号的幅值增益和/或相移后，去掉其中判定为可能被污染的频点，通过判断其他剩余的部分或全部频率分量的幅值增益和/或相移落在预设的泄漏等级所对应的预设阈值区间，即可确定出当前场景的泄漏状况。

上述预设的阈值区间可以由测试人员根据实际测试需求而设定，本公开对此不做限定。

在一些实施例中，传输差异相关参数可为第一音频信号x(t)和第二音频信号y(t)的相对于第一音频信号x(t)进行归一化后的相关性。该相关性可通过如下公式(6)计算得到：

其中，其t₁为起始时间，n为自然数，T为任意一段时间。

此种情况下，也可在设计阶段建立该传输差异相关参数与泄漏状况之间的多组对应关系，具体地，在多种不同使用场景下可分别为第一音频信号x(t)和第二音频信号y(t)的相对于第一音频信号x(t)进行归一化后的相关性设定其对应的阈值区间，不同的阈值区间代表不同等级的泄漏状况。这样，在实际应用场景中，通过图2所示的器件获得第二音频信号y(t)后，通过计算第一音频信号x(t)和第二音频信号y(t)的相对于第一音频信号x(t)进行归一化后的相关性，并判断该相关性落在预设的相关性所对应的阈值区间，即可确定该阈值区间所对应的预设的泄漏等级即为当前场景的泄漏状况。

本实施例通过对第二音频信号y(t)相对于第一音频信号x(t)进行归一化处理后，使得测量所得的相关性摆脱第一音频信号x(t)的幅值的影响，这样，即使在第一音频信号x(t)的幅值很小的情况下，也不需要将低频信号的幅值增益调到很大，即可准确地测量出传输差异相关参数，并以此来确定当前场景所对应的泄漏等级。通过这样的方式，可以消除第一音频信号x(t)的幅值本身对于相关性的影响，在提高检测准确性的同时还可适当减小第一音频信号x(t)的幅值，从而达到进一步减小功耗的效果。

在一些实施例中，该控制方法还包括：根据泄漏状况来调节第一音频信号的增益，使得第二音频信号的强度在可接受范围内。也就是说，可以根据接收到的第二音频信号的强度来对发射的第一音频信号的大小进行增益的自动控制，而不至于使得第二音频信号的强度过大，而在人耳可接受的范围内。这样，在保证了泄漏检测准确度的同时，又不会使发射信号的强度过大，节省了***功耗，也消除了因为发射信号过大带来的耳压效应，提升了用户体验。具体说来，当前泄漏量越大，也就是传输中的信号强度损失越大，则使得第一音频信号的增益越大，从而可以确保在较大的当前泄漏量下，第二音频信号的强度依然在可接受范围内，从而确保泄漏状况的检测精度；当前泄漏量越小，则适当下调第一音频信号的增益，从而在确保第二音频信号的强度在可接受范围内的情况下，尽量降低第一音频信号的发射强度，节省***功耗。也就是说，当前泄漏状况和第二音频信号的强度可以作为所述第一音频信号的增益调节的两个反馈因素，在这种动态反馈调节机制的作用下，确保第二音频信号的强度在可接受范围内从而能够准确地检出泄漏状况，同时尽量节省***的功耗。

在一些实施例中，该控制方法还可包括：根据泄漏状况判断耳机的佩戴状况，并根据佩戴状况配置主动降噪滤波器，以进行主动降噪处理。

也就是说，可以根据泄漏状况的检测结果推算出当前用户的耳机佩戴状况(如佩戴松紧程度、佩戴方向等)，针对主动降噪(ANC)耳机，可以根据判断的佩戴状况对ANC滤波器进行配置，使得降噪曲线能够更好地适配当前的耳机佩戴状况，从而得到更好的降噪效果。

在一些实施例中，该控制方法还可包括：根据泄漏状况配置均衡滤波器。

例如，在自适应声场均衡场景(如听音乐的场景)下，可以根据泄漏状况对均衡滤波器进行配置，使得均衡滤波器能够更好地适配当前的音频传输路径，从而使得用户得到高质量的听音体验。

本公开实施例还提供了一种耳机的控制装置。该耳机包括扬声器和耳内麦克风，如图4所示，该控制装置400包括处理器410和存储器420。处理器410执行存储在存储器420中的指令时可实现：生成第一音频信号，该第一音频信号基于多个频率的次声波信号的叠加来构成；使得扬声器播放第一音频信号；获取由耳内麦克风采集的第一音频信号经耳道传输的第二音频信号；基于第一音频信号和第二音频信号，确定传输差异相关参数；以及基于传输差异相关参数来确定泄漏状况。

在一些实施例中，传输差异相关参数包括如下的至少一种：第二音频信号相对于第一音频信号的幅值增益和/或相移，第二音频信号的至少部分的频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，第一音频信号和第二音频信号的相关性。

在一些实施例中，处理器410还被配置为：基于传输差异相关参数，参考传输差异相关参数与泄漏状况之间的对应关系，来确定泄漏状况，其中对应关系在耳机的设计阶段预先测量得到。

在一些实施例中，在第二音频信号的至少部分的频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移作为传输差异相关参数的情况下，处理器410还被配置为：针对第二音频信号的至少部分的频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，在多种使用场景下拟合各自对应的频率响应曲线，不同的频率响应曲线代表不同等级的泄漏状况以建立传输差异相关参数与泄漏状况之间的对应关系。

在一些实施例中，在第二音频信号的至少部分的频率分量相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移作为传输差异相关参数的情况下，处理器410还被配置为：通过对第二音频信号进行正交变换，来确定第二音频信号中各个频率的次声波信号相对于第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移；从第二音频信号中选择幅值增益和/或相移的彼此偏离度低于阈值的多个频率的次声波信号；将所选择的多个频率的次声波信号的幅值增益和/或相移确定为传输差异相关参数。

在一些实施例中，第一音频信号x(t)表示为公式(1)：

x(t)＝sin(2πf₁t)+sin(2πf₂t)+...sin(2πf_Mt)； 公式(1)

各个频率f_i的次声波信号的幅值增益A_i和相移D_i可通过如下公式(2)-公式(5)计算得到，i是1到M之间的任何整数：

D_i＝arctan(I_i/Q_i) 公式(5)

其中,y(t)为第二音频信号，D为起始时间，n为自然数，T_i为频率f_i的次声波信号的周期。

在一些实施例中，处理器410还被配置为：根据泄漏状况，来调节第一音频信号的增益，使得第二音频信号的强度在可接受范围内。

在一些实施例中，耳机还包括滤波器组件，处理器410还被配置为：根据泄漏状况判断耳机的佩戴状况，并根据佩戴状况配置滤波器组件，以进行主动降噪处理。

在一些实施例中，耳机还包括均衡滤波器，处理器410还被配置为：根据泄漏状况配置均衡滤波器。

处理器410可以是包括一个以上通用处理设备的处理设备，诸如微处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等。更具体地，处理器410可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、运行其他指令集的处理器或运行指令集的组合的处理器。处理器410还可以是一个以上专用处理设备，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、片上***(SoC)等。处理器410可以通信地耦合到存储器420并且被配置为执行存储在其上的计算机可执行指令，以执行上述实施例的耳机的控制方法。

存储器420可以是非暂时性计算机可读的介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、相变随机存取存储器(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、闪存盘或其他形式的闪存、缓存、寄存器、静态存储器、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)或其他光学存储器、盒式磁带或其他磁存储设备，或被用于储存能够被计算机设备访问的信息或指令的任何其他可能的非暂时性的介质等。

本公开实施例还提供了一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，当指令由处理器执行时，执行根据如上任一所述的控制方法。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本公开的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一种耳机的控制方法，所述耳机包括扬声器和耳内麦克风，其特征在于，所述控制方法包括：

生成第一音频信号，所述第一音频信号基于多个频率的次声波信号的叠加来构成；

由所述扬声器播放所述第一音频信号；

由所述耳内麦克风接收所播放的所述第一音频信号经耳道传输的第二音频信号；

基于所述第一音频信号和所述第二音频信号，确定传输差异相关参数；以及

基于所述传输差异相关参数，来确定泄漏状况。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述传输差异相关参数包括如下的至少一种：所述第二音频信号相对于所述第一音频信号的幅值增益和/或相移，所述第二音频信号的至少部分的频率分量相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，所述第一音频信号和所述第二音频信号的相关性。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述传输差异相关参数，来确定泄漏状况包括：

基于所述传输差异相关参数，参考所述传输差异相关参数与泄漏状况之间的对应关系，来确定泄漏状况，所述对应关系在所述耳机的设计阶段预先测量得到。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述第二音频信号的至少部分的频率分量相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移作为所述传输差异相关参数的情况下，所述传输差异相关参数与泄漏状况之间的对应关系通过如下方式得到：

针对所述第二音频信号的至少部分的频率分量相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，在多种使用场景下拟合各自对应的20Hz以下低频频率响应曲线，不同的频率响应曲线代表不同等级的泄漏状况。

5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述对应关系在多种使用场景下预先测量得到，所述使用场景由佩戴状况与用户或人工耳的耳道结构来定义。

6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述第二音频信号的至少部分的频率分量相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移作为所述传输差异相关参数的情况下，所述基于所述第一音频信号和所述第二音频信号，确定传输差异相关参数包括：

通过对所述第二音频信号进行正交变换，来确定所述第二音频信号中各个频率的次声波信号相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移；

从所述第二音频信号中选择幅值增益和/或相移的彼此偏离度低于阈值的多个频率的次声波信号；

将所选择的多个频率的次声波信号的幅值增益和/或相移确定为所述传输差异相关参数。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述第一音频信号x(t)表示为公式(1)：

x(t)＝sin(2πf₁t)+sin(2πf₂t)+...sin(2πf_Mt)； 公式(1)

各个频率f_i的次声波信号的幅值增益A_i和相移D_i通过如下公式(2)-公式(5)计算得到，i是1到M之间的任何整数：

D_i＝arctan(I_i/Q_i) 公式(5)

其中,y(t)为第二音频信号，D为起始时间，n为自然数，T_i为频率f_i的次声波信号的周期。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，各个频率之间并非倍数关系。

9.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述传输差异相关参数为所述第一音频信号和所述第二音频信号的相对于所述第一音频信号进行归一化后的相关性。

10.根据权利要求1至9任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：根据所述泄漏状况，来调节所述第一音频信号的增益，使得所述第二音频信号的强度在可接受范围内。

11.根据权利要求1至9任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述泄漏状况判断所述耳机的佩戴状况，并根据佩戴状况配置主动降噪滤波器，以进行主动降噪处理；和/或

根据所述泄漏状况，配置均衡滤波器。

12.一种耳机的控制装置，所述耳机包括扬声器和耳内麦克风，其特征在于，所述控制装置包括处理器，其配置为：

生成第一音频信号，所述第一音频信号基于多个频率的次声波信号的叠加来构成；

使得所述扬声器播放所述第一音频信号；

获取由所述耳内麦克风采集的所述第一音频信号经耳道传输的第二音频信号；

基于所述第一音频信号和所述第二音频信号，确定传输差异相关参数；以及

基于所述传输差异相关参数，来确定泄漏状况。

13.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述传输差异相关参数包括如下的至少一种：所述第二音频信号相对于所述第一音频信号的幅值增益和/或相移，所述第二音频信号的至少部分的频率分量相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，所述第一音频信号和所述第二音频信号的相关性。

14.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述处理器还被配置为：

基于所述传输差异相关参数，参考所述传输差异相关参数与泄漏状况之间的对应关系，来确定泄漏状况，其中所述对应关系在所述耳机的设计阶段预先测量得到。

15.根据权利要求14所述的控制装置，其特征在于，在所述第二音频信号的至少部分的频率分量相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移作为所述传输差异相关参数的情况下，所述处理器还被配置为：

针对所述第二音频信号的至少部分的频率分量相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移，在多种使用场景下拟合各自对应的20Hz以下低频频率响应曲线，不同的频率响应曲线代表不同等级的泄漏状况以建立所述传输差异相关参数与泄漏状况之间的对应关系。

16.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，在所述第二音频信号的至少部分的频率分量相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移作为所述传输差异相关参数的情况下，所述处理器还被配置为：

通过对所述第二音频信号进行正交变换，来确定所述第二音频信号中各个频率的次声波信号相对于所述第一音频信号的相应频率分量的幅值增益和/或相移；

从所述第二音频信号中选择幅值增益和/或相移的彼此偏离度低于阈值的多个频率的次声波信号；

将所选择的多个频率的次声波信号的幅值增益和/或相移确定为所述传输差异相关参数。

17.根据权利要求16所述的控制装置，其特征在于，所述第一音频信号x(t)表示为公式(1)：

x(t)＝sin(2πf₁t)+sin(2πf₂t)+...sin(2πf_Mt)； 公式(1)

各个频率f_i的次声波信号的幅值增益A_i和相移D_i通过如下公式(2)-公式(5)计算得到，i是1到M之间的任何整数：

D_i＝arctan(I_i/Q_i) 公式(5)

其中,y(t)为第二音频信号，D为起始时间，n为自然数，T_i为频率f_i的次声波信号的周期。

18.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述处理器还被配置为：

根据所述泄漏状况，来调节所述第一音频信号的增益，使得所述第二音频信号的强度在可接受范围内。

19.根据权利要求12至18任一项所述的控制装置，其特征在于，所述耳机还包括滤波器组件和/或均衡滤波器，所述处理器还被配置为：

根据所述泄漏状况判断所述耳机的佩戴状况，并根据佩戴状况配置所述滤波器组件，以进行主动降噪处理；和/或

根据所述泄漏状况配置所述均衡滤波器。

20.一种存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质，当所述指令由处理器执行时，执行根据权利要求1至11中任一项所述的控制方法。

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