CN112822593B - 自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机 - Google Patents
自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112822593B CN112822593B CN202110002740.9A CN202110002740A CN112822593B CN 112822593 B CN112822593 B CN 112822593B CN 202110002740 A CN202110002740 A CN 202110002740A CN 112822593 B CN112822593 B CN 112822593B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- noise signal
- error
- characteristic
- internal
- noise
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1083—Reduction of ambient noise
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/10—Details of earpieces, attachments therefor, earphones or monophonic headphones covered by H04R1/10 but not provided for in any of its subgroups
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
本申请提供一种自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机。该方法包括:获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作;获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号;在确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号的情况下,控制所述滤波器进入工作状态,以根据当前时间获得的误差噪声信号和参考噪声信号输出反相噪声信号。采用该方法可准确判断出内部噪声并及时做出正确的响应。
Description
技术领域
本申请属于耳机技术领域,具体涉及一种自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机。
背景技术
参考图1,现有的主动降噪耳机的工作原理为:外部噪声经主声道进入耳机内部。参考麦克风拾取外部噪声得到参考噪声信号。自适应滤波器对参考噪声信号进行滤波后得到反相噪声信号。扬声器利用反相噪声信号来抵消外部噪声在耳机内部的影响。由于外部噪声无法完全被反相噪声信号抵消,仍会存在一定的残留,称为误差噪声。误差麦克风拾取误差噪声得到误差噪声信号。自适应滤波器根据误差噪声信号对滤波器系数进行更新,从而使得反相噪声更好地抵消外部噪声在耳机内部的影响。
然而,耳机内部也会产生噪声,例如当用户佩戴和挪动耳机时耳机与皮肤摩擦所产生的噪声,是无法被参考麦克风拾取的,这部分噪声与外部噪声独立不相关,称为内部噪声。如果将误差麦克风拾取到的误差噪声信号错认为是反相噪声抵消外部噪声的结果,来更新自适应滤波器的滤波器系数,会使得自适应滤波器的滤波器系数严重偏离最优参数,甚至是使得用户听到的噪声更加强烈。故需要一种能够识别内部噪声并对自适应滤波器的工作状态做出正确调整的方法。
发明内容
本申请的目的在于针对现有技术的不足之处,提供一种自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机。
为解决上述技术问题,本申请采用如下技术方案:一种自适应降噪控制方法,包括:
获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作;
获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号;
在确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号的情况下,控制所述滤波器进入工作状态,以根据当前时间获得的误差噪声信号和参考噪声信号输出反相噪声信号。
在一些实施例中,还包括:在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号;
在确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号情况下,控制滤波器停止工作,并返回执行:所述在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作。
在一些实施例中,还包括:在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号;
在确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号情况下,控制滤波器停止工作,并执行:获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号。
在一些实施例中,确定所述误差噪声信号的第二特征所用的数据点对应的时间点数大于确定所述误差噪声信号的第一特征所用的数据点对应的时间点数,且所述第一特征与所述第二特征为不同性质的特征。
在一些实施例中,获取多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作,包括:
在相邻两个时间点对应的误差噪声信号的差的绝对值大于第一预设阈值的情况下,判断所述相邻两个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征。
在一些实施例中,获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作,包括:
在相邻多个时间点对应的误差噪声信号的平均功率大于第二预设阈值的情况下,判断所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征。
在一些实施例中,获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号,包括:
以源自每个误差麦克风的误差噪声信号作为列向量所构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第一数值,以源自每个参考麦克风的参考噪声信号作为列向量构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第二数值,在第一数值小于或等于第二数值的情况下,判断所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征,其中,所述误差麦克风的数量大于所述参考麦克风的数量。
在一些实施例中,获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号,包括:
在连续多个时间点的误差噪声信号的频谱的过零率与对应时间点的参考噪声信号的频谱的过零率的差小于或等于第四预设阈值的情况下,判断所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征。
为解决上述技术问题,本申请采用如下技术方案:一种自适应降噪控制装置,包括:第一分析模块、第二分析模块和控制模块;
所述第一分析模块用于:获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,向所述控制模块发送第一控制信号;
所述第二分析模块用于:获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块发送第二控制信号;
所述控制模块用于:在接收到第一控制信号时控制滤波器停止工作,在接收到第二控制信号时控制所述滤波器处于工作状态,以根据当前时间获得的误差噪声信号和参考噪声信号输出反相噪声信号。
在一些实施例中,所述第二分析模块还用于:在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块发送所述第一控制信号,并返回执行所述获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块发送第二控制信号的步骤。
在一些实施例中,所述第二分析模块还用于:在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块发送所述第一控制信号,并触发所述第一分析模块执行所述获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征的情况下,向所述控制模块发送第一控制信号的步骤。
在一些实施例中,确定所述误差噪声信号的第二特征所用的数据点对应的时间点数大于确定所述误差噪声信号的第一特征所用的数据点对应的时间点数,且所述第一特征与所述第二特征为不同性质的特征。
在一些实施例中,所述第一分析模块具体用于:在相邻两个时间点对应的误差噪声信号的差的绝对值大于第一预设阈值的情况下,判断所述相邻两个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征。
在一些实施例中,所述第一分析模块具体用于:在相邻多个时间点对应的误差噪声信号的平均功率大于第二预设阈值的情况下,判断所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征。
在一些实施例中,所述第二分析模块具体用于:以源自每个误差麦克风的误差噪声信号作为列向量所构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第一数值,以源自每个参考麦克风的参考噪声信号作为列向量构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第二数值,在第一数值小于或等于第二数值的情况下,判断所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征,其中,所述误差麦克风的数量大于所述参考麦克风的数量。
在一些实施例中,所述第二分析模块具体用于:以源自每个误差麦克风的误差噪声信号作为列向量所构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第一数值,以源自每个参考麦克风的参考噪声信号作为列向量构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第二数值,在第一数值大于第二数值的情况下,判断所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征,其中,所述误差麦克风的数量大于所述参考麦克风的数量。
在一些实施例中,所述第二分析模块具体用于:在连续多个时间点的误差噪声信号的频谱的过零率与对应时间点的参考噪声信号的频谱的过零率的差小于或等于第四预设阈值的情况下,判断所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征。
在一些实施例中,所述第二分析模块具体用于:在连续多个时间点的误差噪声信号的频谱的过零率与对应时间点的参考噪声信号的频谱的过零率的差大于第四预设阈值的情况下,判断所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征。
本申请的实施例提供:一种自适应降噪控制装置,包括存储器和处理器,所述存储器存储指令,所述处理器运行所述指令以执行前述的方法。
本申请的实施例提供:一种耳机,包括:参考麦克风、误差麦克风、自适应滤波器、扬声器、以及前述的自适应降噪控制装置。
与现有技术相比,本申请至少一个实施例的有益效果为:首先对误差噪声信号自身的特征进行分析,即对耳机内是否出现内部噪声进行初步的判断。如初步判断误差噪声信号中含有内部噪声信号的成分,则立刻停止滤波器系数更新。从而避免滤波器系数错误的更新。然后对误差噪声信号和参考噪声信号二者的特征进行比对,采用更严格的判断标准确定内部噪声信号已经消失后,恢复滤波器系数的正常更新。一方面初步判断的过程中计算量小,数据点少,反应快,另一方面更严格的分析过程中比对更准确,得到的结果更准确。根据以上方法,对内部噪声的处理快速且准确。
附图说明
图1是现有的主动降噪耳机的结构示意图。
图2a-图2c分别是本申请的实施例提供的自适应降噪控制方法的流程图。
图3a和图3b是本申请的实施例提供的自适应降噪控制装置及其参与构成的耳机的结构及工作原理示意图。
图4是本申请的另一实施例提供的自适应降噪控制装置的框图。
具体实施方式
在本申请中,应理解,诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示本说明书中存在所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在,但是并不排除存在一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在的可能性。
另外还需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
下面结合附图所示的实施例对本申请作进一步说明。
如附图2a所示,本申请的实施例提供一种自适应降噪控制方法,用以至少部分消除内部噪声对滤波器系数更新所产生的不利影响。该自适应降噪控制方法包括以下步骤。
步骤100、获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作。
步骤101、获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号。
步骤102、在确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号的情况下,控制所述滤波器进入工作状态,以根据当前时间获得的误差噪声信号和参考噪声信号输出反相噪声信号。
首先对误差噪声信号自身的特征进行分析,即对耳机内是否出现内部噪声进行初步的判断。如初步判断误差噪声信号中含有内部噪声信号的成分,则立刻停止滤波器系数更新。从而避免滤波器系数错误的更新。然后对误差噪声信号和参考噪声信号二者的特征进行比对,采用更严格的判断标准确定内部噪声信号已经消失后,恢复滤波器系数的正常更新。一方面初步判断的过程中计算量小,数据点少,反应快,另一方面更严格的分析过程中比对更准确,得到的结果更准确。根据以上方法,对内部噪声的处理快速且准确。
图2b所示实施例是对图2a所示实施例的进一步阐释。在图2b所示的自适应降噪控制方法包括两个进行判断的步骤:步骤1000和步骤1001。
步骤1000、判断相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征是否符合内部噪声特征。
如步骤1000的判断结果为是,则关闭滤波器,并转至步骤1001。
步骤1001、判断误差噪声信号的第二特征与参考噪声信号的特征二者的比较结果是否符合内部噪声信号特征。
如步骤1001的判断结果为否,则打开滤波器,并再次转至步骤1000。
上述过程与图2a所示实施例是基于相同的发明构思,可与图2a所示实施例相互参照。
容易理解,如果内部噪声持续时间相对较短,那么滤波器停止工作的状态持续的也相对较短。
进一步,如果步骤1001的判断结果为是,则继续关闭滤波器,并转至步骤1001。
在这种实施方式中,如果内部噪声持续的时间相对较长,那么该控制方法会在步骤1000和步骤1001交替执行,并且滤波器始终处于关闭状态。
进一步,如果步骤1000的判断结果为否,则打开滤波器,并返回步骤1000。
需要说明的是,在步骤1000中所用到的误差噪声信号的采样点所对应的时间点可以是在步骤1000启动瞬间之后,也可以是在步骤1000启动瞬间之前,也可以是部分时间点在步骤1000启动瞬间之前且部分时间点在步骤1000启动瞬间之后。对于步骤1001中所采用的误差噪声信号的各个采样点所对应的时间点以及参考噪声信号的各个采样点所对应的时间点亦是如此。当然,在步骤1001中所采用的误差噪声信号的各个采样点所对应的时间点以及参考噪声信号的各个采样点所对应的时间点优选是相同的时间点。
如步骤1000重复执行,则前后两次执行步骤1000所对应的误差噪声信号的时间点可以有交叠,也可以没有交叠。
如步骤1001重复执行,则前后两次执行步骤1001所对应的误差噪声信号的时间点可以有交叠,有可以没有交叠。
图2c所示实施例与图2b所示实施例的区别在于,如判断步骤1001的判断结果为是,则关闭滤波器,并再次转至判断步骤1001。
如果内部噪声持续的时间较长,则该方法会反复执行步骤1001,且滤波器持续处于关闭状态。
在这种实施方式中,在关闭了滤波器之后,对于是否开启滤波器进行更加严格的控制。
在一些实施例中,确定所述误差噪声信号的第二特征所用的数据点对应的时间点数大于确定所述误差噪声信号的第一特征所用的数据点对应的时间点数,且所述第一特征与所述第二特征为不同性质的特征。
即采用更多的数据点进行更详细的特征比对,确定内部噪声是否真正结束。
以下介绍步骤1000的两种具体的判断方式。
方式1为:在相邻两个时间点对应的误差噪声信号的差的绝对值大于第一预设阈值的情况下,判断所述相邻两个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征。
这是因为,在滤波器正常工作的阶段,误差噪声信号是比较弱的,误差噪声信号灯各个采样点的绝对值是较小的,相邻两个采样点的差的绝对值也是较小的。故可以根据经验设置一个第一预设阈值,如相邻两个采样点的差的绝对值大于第一预设阈值,则可以判定误差噪声信号中出现了内部噪声的成分。反之,如相邻两个采样点的差的绝对值小于第一预设阈值,则可以判定误差噪声信号中不存在内部噪声的成分。对于相邻两个采样点的差的绝对值等于第一预设阈值的情况如何处理,本领域技术人员可灵活设定。
方式2为:在相邻多个时间点对应的误差噪声信号的平均功率大于第二预设阈值的情况下,判断所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征。
即可以对误差噪声信号的平均功率进行检测,如果耳机内没有出现内部噪声,那么误差噪声信号的平均功率应当是较小的。可以根据经验设定第二预设阈值,当误差噪声信号的相邻多个采样点的平均功率大于第二预设阈值,则可以判断误差噪声信号中出现了内部噪声的成分。反之,当误差噪声信号的相邻多个采样点的平均功率小于第二预设阈值,则可以判断误差噪声信号中没有内部噪声的成分。对于误差噪声信号的相邻多个采样点的平均功率小于第二预设阈值的情况如何处理,本领域技术人员可以灵活设定。
以下介绍误差噪声信号与参考噪声信号进行特征比较的两种实现方式。
方式1为:以源自每个误差麦克风的误差噪声信号作为列向量所构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第一数值,以源自每个参考麦克风的参考噪声信号作为列向量构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第二数值,在第一数值小于或等于第二数值的情况下,判断所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征,其中,所述误差麦克风的数量大于所述参考麦克风的数量。
例如,在执行步骤1001时,通过2个误差麦克风获取两路误差麦克风信号,得到两个列向量构成的矩阵,通过1个参考麦克风获取一路参考噪声信号,得到一个列向量构成的矩阵。
上述方式得到的矩阵对应的奇异值矩阵中每一个非0的项代表一个信号来源的强度。显然,如果根据误差噪声信号构成的矩阵的奇异值中数值较大的项(即大于第三预设阈值的项)更多,则代表从误差噪声信号中分析出了更多的较强的信号来源,则可以推定当前误差噪声信号中出现了内部噪声的成分。如果根据误差噪声信号构成的矩阵的奇异值中数值较大的项与根据参考噪声信号构成的矩阵的奇异值中数值较大的项数量相等或更少,则代表从误差噪声信号中并没有分析出了更多的较强的信号来源,则可以推定当前误差噪声信号中没有内部噪声的成分。
方式2为:在连续多个时间点的误差噪声信号的频谱的过零率与对应时间点的参考噪声信号的频谱的过零率的差小于或等于第四预设阈值的情况下,判断所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征。
一个信号的频谱的过零率越多,则代表这个信号的成分越复杂。如果误差噪声信号的频谱的过零率比参考噪声信号的频谱的过零率大很多(例如是大于第四预设阈值),则表示误差噪声信号的成分比参考噪声信号更复杂,从而可以推定当前误差噪声信号中包含了内部噪声的成分。反之,如果误差噪声信号的频谱的过零率比参考噪声信号的频谱的过零率小或者并没有多很多(例如是小于第四预设阈值),则表示误差噪声信号的成分并不比参考噪声信号更复杂,从而可以推定当前误差噪声信号中没有内部噪声的成分。
基于相同的发明构思,参考图3a和图3b,本申请的实施例提供一种自适应降噪控制装置,包括第一分析模块2、第二分析模块3和控制模块1。其中第一分析模块2用于对残余噪声信号自身进行分析,判断残余噪声信号中是否存在内部噪声的成分,第二分析模块3用于对残余噪声信号和参考噪声信号进行比对,从而对残余噪声信号中是否存在内部噪声进行更准确的判断。各模块的工作原理与前述的方法实施例相对应,可彼此参照。
在一些实施例中,自适应降噪控制装置包括:第一分析模块2、第二分析模块和控制模块1;
所述第一分析模块2用于:获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,向所述控制模块1发送第一控制信号;
所述第二分析模块3用于:获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块1发送第二控制信号;
所述控制模块1用于:在接收到第一控制信号时控制滤波器停止工作,在接收到第二控制信号时控制所述滤波器处于工作状态,以根据当前时间获得误差噪声信号和参考噪声信号输出反相噪声信号。
在一些实施例中,所述第二分析模块3还用于:在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块1发送所述第一控制信号,并返回执行所述获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块1发送第二控制信号的步骤。
在一些实施例中,所述第二分析模块3还用于:在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块1发送所述第一控制信号,并触发所述第一分析模块2执行所述获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征的情况下,向所述控制模块1发送第一控制信号的步骤。
在一些实施例中,确定所述误差噪声信号的第二特征所用的数据点对应的时间点数大于确定所述误差噪声信号的第一特征所用的数据点对应的时间点数,且所述第一特征与所述第二特征为不同性质的特征。
在一些实施例中,所述第一分析模块2具体用于:在相邻两个时间点对应的误差噪声信号的差的绝对值大于第一预设阈值的情况下,判断所述相邻两个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征。
在一些实施例中,所述第一分析模块2具体用于:在相邻多个时间点对应的误差噪声信号的平均功率大于第二预设阈值的情况下,判断所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征。
在这种实施方式中,第一分析模块2可以包含功率跟随器。
在一些实施例中,所述第二分析模块3具体用于:以源自每个误差麦克风的误差噪声信号作为列向量所构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第一数值,以源自每个参考麦克风的参考噪声信号作为列向量构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第二数值,在第一数值小于或等于第二数值的情况下,判断所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征,其中,所述误差麦克风的数量大于所述参考麦克风的数量。
例如,参考图3a,在滤波器正常滤波的时段,仅误差麦克风6工作,误差麦克风6a不工作。或者,在滤波器正常滤波的时段,误差麦克风6和6a始终工作,但第二分析模块3并不进行数据处理。
相应地,所述第二分析模块还具体用于:以源自每个误差麦克风的误差噪声信号作为列向量所构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第一数值,以源自每个参考麦克风的参考噪声信号作为列向量构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第二数值,在第一数值大于第二数值的情况下,判断所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征,其中,所述误差麦克风的数量大于所述参考麦克风的数量。
在一些实施例中,所述第二分析模块3具体用于:在连续多个时间点的误差噪声信号的频谱的过零率与对应时间点的参考噪声信号的频谱的过零率的差小于或等于第四预设阈值的情况下,判断所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征。
相应地,所述第二分析模块3还具体用于:在连续多个时间点的误差噪声信号的频谱的过零率与对应时间点的参考噪声信号的频谱的过零率的差大于第四预设阈值的情况下,判断所述误差噪声信号的特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征。
参考图4,本申请的实施例还提供一种自适应降噪控制装置,包括存储器10000和处理器20000,所述存储器10000存储指令,所述处理器20000运行所述指令以执行根据前述的自适应降噪控制方法。
即以上自适应降噪控制方法可以由处理器运行程序的方式而实现。
参考图3a和图3b,本申请的实施例还提供一种耳机,包括:参考麦克风5、误差麦克风6、自适应滤波器4、扬声器7、以及前述的自适应降噪控制装置。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
本申请的保护范围不限于上述的实施例,显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变形而不脱离本申请的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本申请权利要求及其等同技术的范围,则本申请的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (18)
1.一种自适应降噪控制方法,其特征在于,包括:
获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作;
获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号;
在确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号的情况下,控制所述滤波器进入工作状态,以根据当前时间获得的误差噪声信号和参考噪声信号输出反相噪声信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号;
在确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号情况下,控制滤波器停止工作,并返回执行:所述在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号;
在确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号情况下,控制滤波器停止工作,并执行:获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述误差噪声信号的第二特征所用的数据点对应的时间点数大于确定所述误差噪声信号的第一特征所用的数据点对应的时间点数,且所述第一特征与所述第二特征为不同性质的特征。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作,包括:
在相邻两个时间点对应的误差噪声信号的差的绝对值大于第一预设阈值的情况下,判断所述相邻两个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作,包括:
在相邻多个时间点对应的误差噪声信号的平均功率大于第二预设阈值的情况下,判断所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号,包括:
以源自每个误差麦克风的误差噪声信号作为列向量所构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第一数值,以源自每个参考麦克风的参考噪声信号作为列向量构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第二数值,在第一数值小于或等于第二数值的情况下,判断所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征,其中,所述误差麦克风的数量大于所述参考麦克风的数量。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中并未包含有内部噪声信号,包括:
在连续多个时间点的误差噪声信号的频谱的过零率与对应时间点的参考噪声信号的频谱的过零率的差小于或等于第四预设阈值的情况下,判断所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征。
9.一种自适应降噪控制装置,其特征在于,包括:第一分析模块、第二分析模块和控制模块;
所述第一分析模块用于:获取相邻多个时间点对应的误差噪声信号,在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,向所述控制模块发送第一控制信号;
所述第二分析模块用于:获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块发送第二控制信号;
所述控制模块用于:在接收到第一控制信号时控制滤波器停止工作,在接收到第二控制信号时控制所述滤波器处于工作状态,以根据当前时间获得的误差噪声信号和参考噪声信号输出反相噪声信号。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,
所述第二分析模块还用于:在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块发送所述第一控制信号,并触发所述第一分析模块执行:在所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征的情况下,控制滤波器停止工作。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,
所述第二分析模块还用于:在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,向所述控制模块发送所述第一控制信号,并触发所述第二分析模块执行:获取参考噪声信号,在所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果符合内部噪声信号特征的情况下,确定所述误差噪声信号中包含有内部噪声信号。
12.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,确定所述误差噪声信号的第二特征所用的数据点对应的时间点数大于确定所述误差噪声信号的第一特征所用的数据点对应的时间点数,且所述第一特征与所述第二特征为不同性质的特征。
13.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一分析模块具体用于:在相邻两个时间点对应的误差噪声信号的差的绝对值大于第一预设阈值的情况下,判断所述相邻两个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征。
14.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一分析模块具体用于:在相邻多个时间点对应的误差噪声信号的平均功率大于第二预设阈值的情况下,判断所述相邻多个时间点对应的误差噪声信号的第一特征符合内部噪声特征。
15.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,
所述第二分析模块具体用于:以源自每个误差麦克风的误差噪声信号作为列向量所构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第一数值,以源自每个参考麦克风的参考噪声信号作为列向量构成的矩阵的奇异值中大于第三预设阈值的奇异值数作为第二数值,在第一数值小于或等于第二数值的情况下,判断所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征,其中,所述误差麦克风的数量大于所述参考麦克风的数量。
16.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第二分析模块具体用于:在连续多个时间点的误差噪声信号的频谱的过零率与对应时间点的参考噪声信号的频谱的过零率的差小于或等于第四预设阈值的情况下,判断所述误差噪声信号的第二特征与所述参考噪声信号的特征二者的比较结果不符合内部噪声信号特征。
17.一种自适应降噪控制装置,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储指令,所述处理器运行所述指令以执行根据权利要求1-8任意一项所述的方法。
18.一种耳机,其特征在于,包括:参考麦克风、误差麦克风、滤波器、扬声器、以及根据权利要求9-17任意一项所述的自适应降噪控制装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110002740.9A CN112822593B (zh) | 2021-01-04 | 2021-01-04 | 自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110002740.9A CN112822593B (zh) | 2021-01-04 | 2021-01-04 | 自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112822593A CN112822593A (zh) | 2021-05-18 |
CN112822593B true CN112822593B (zh) | 2023-03-31 |
Family
ID=75856949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110002740.9A Active CN112822593B (zh) | 2021-01-04 | 2021-01-04 | 自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112822593B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140125969A (ko) * | 2013-04-19 | 2014-10-30 | 삼성전자주식회사 | 소음 제거를 위한 헤드셋 |
CN107750028A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-03-02 | 贵州翔通科技实业有限公司 | 耳机 |
CN108419162A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-17 | 万魔声学科技有限公司 | 主动降噪方法、主动降噪装置和降噪耳机 |
CN109474865A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-15 | 歌尔科技有限公司 | 一种防风噪方法、耳机及存储介质 |
CN110383372A (zh) * | 2017-03-07 | 2019-10-25 | 索尼公司 | 信号处理设备与方法、及程序 |
CN111009254A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-14 | 恒玄科技(上海)股份有限公司 | 音频回声滤波***及主动降噪*** |
CN111800688A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-10-20 | 深圳市豪恩声学股份有限公司 | 一种主动降噪方法、装置、电子设备及存储介质 |
-
2021
- 2021-01-04 CN CN202110002740.9A patent/CN112822593B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140125969A (ko) * | 2013-04-19 | 2014-10-30 | 삼성전자주식회사 | 소음 제거를 위한 헤드셋 |
CN110383372A (zh) * | 2017-03-07 | 2019-10-25 | 索尼公司 | 信号处理设备与方法、及程序 |
CN107750028A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-03-02 | 贵州翔通科技实业有限公司 | 耳机 |
CN108419162A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-17 | 万魔声学科技有限公司 | 主动降噪方法、主动降噪装置和降噪耳机 |
CN109474865A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-15 | 歌尔科技有限公司 | 一种防风噪方法、耳机及存储介质 |
CN111009254A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-14 | 恒玄科技(上海)股份有限公司 | 音频回声滤波***及主动降噪*** |
CN111800688A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-10-20 | 深圳市豪恩声学股份有限公司 | 一种主动降噪方法、装置、电子设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112822593A (zh) | 2021-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2438766B1 (en) | Acoustic multi-channel echo cancellation | |
US8965757B2 (en) | System and method for multi-channel noise suppression based on closed-form solutions and estimation of time-varying complex statistics | |
EP3416407B1 (en) | Signal processor | |
US20020054685A1 (en) | System for suppressing acoustic echoes and interferences in multi-channel audio systems | |
US20100246844A1 (en) | Method for Determining a Signal Component for Reducing Noise in an Input Signal | |
JPWO2006049260A1 (ja) | 信号処理の方法、信号処理の装置および信号処理用プログラム | |
US20190043518A1 (en) | Capture and extraction of own voice signal | |
US20050096002A1 (en) | Method and device for suppressing periodic interference signals | |
US9521249B1 (en) | Echo path change detector with robustness to double talk | |
CN112289336B (zh) | 音频信号处理方法和装置 | |
US8600037B2 (en) | Audio quality and double talk preservation in echo control for voice communications | |
JP2010217453A (ja) | 音声認識用マイクロホンシステム | |
KR102112018B1 (ko) | 영상 회의 시스템에서의 음향 반향 제거 장치 및 방법 | |
CN112822593B (zh) | 自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机 | |
EP1941712A1 (en) | Acoustic echo canceller | |
US20160260423A1 (en) | Method for suppressing interference noise in an acoustic system and acoustic system | |
TWI459381B (zh) | 語音增強方法 | |
CN112151060B (zh) | 单通道语音增强方法及装置、存储介质、终端 | |
JP3929686B2 (ja) | 音声スイッチング装置およびその方法 | |
JP2000059270A (ja) | 音響エコーキャンセラ | |
JP4888262B2 (ja) | 通話状態判定装置および該通話状態判定装置を備えたエコーキャンセラ | |
US9473646B1 (en) | Robust acoustic echo cancellation | |
CN108540893A (zh) | 脉冲噪声抑制方法、***及耳机 | |
CN110827845B (zh) | 录音方法、装置、设备及存储介质 | |
US11195540B2 (en) | Methods and apparatus for an adaptive blocking matrix |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |