CN113132885A - 基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法 - Google Patents
基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,用于耳机中,所述耳机包括第一麦克风和第二麦克风,所述第一麦克风位于所述耳机远离耳道的一侧,所述第二麦克风在所述耳机被佩戴时位于所述佩戴者耳道内或贴近耳道,所述方法包括:获取所述第一麦克风提供的第一信号,所述第一信号包括周围环境信号;获取所述第二麦克风提供的第二信号;及比较所述第一信号和所述第二信号,并根据比较结果确定所述耳机是否处于佩戴状态。本发明实施例可以有效地判断耳机是否处于佩戴状态。
Description
技术领域
本发明涉及语音处理领域,尤其涉及一种基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法和计算机设备。
背景技术
耳机作为重要的听力设备,用于输入和输出音频信号。
在现有技术中,部分耳机配置有佩戴检测功能,即,检测耳机是否佩戴到佩戴者的耳朵上。现有的佩戴检测功能主要是依靠耳机的佩戴状态检测来实现的,目前佩戴检测方案最普遍采用的是光学方案,还有一部分会采用传统的电容检测方案。光学方案使用接近传感器检测用户的佩戴状态,电容检测方案使用传统的触摸传感器,检测耳机头部位置与耳朵皮肤表面的接触来检测用户的佩戴状态。
然,上述方案仍不能够有效地判断耳机否处于佩戴状态,更不能判断是否佩戴牢靠。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法、***、计算机设备及计算机可读存储介质,解决或部分解决上述问题。
本发明实施例的一个方面提供了一种基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,用于耳机中,所述耳机包括第一麦克风和第二麦克风,所述第一麦克风位于所述耳机远离耳道的一侧,所述第二麦克风在所述耳机被佩戴时位于所述佩戴者耳道内或贴近耳道,所述方法包括:
获取所述第一麦克风提供的第一信号,所述第一信号包括周围环境信号;
获取所述第二麦克风提供的第二信号;及
比较所述第一信号和所述第二信号,并根据比较结果确定所述耳机是否处于佩戴状态。
优选地,比较所述第一信号和所述第二信号,并根据比较结果确定所述耳机是否处于佩戴状态的步骤,包括:
将所述第一信号分解成M个第一子带信号S11、S12、…S1M;
将所述第二信号分解成M个第二子带信号S21、S22、…S2M;其中,第一子带信号S1i与对应的第二子带信号S2i对应于同一频带,1≤i≤M,i为整数,M为>1的整数;
计算M个频带对应的M个能量差异值,每个能量差异值表示相应频带的第一子带信号的信号能量和该相应频带的第二子带信号的信号能量之间的能量差异;及
根据所述M个频带对应的M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
优选地,根据所述M个频带对应的M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态的步骤,包括:
将所述M个频带对应的M个能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;
为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及
根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
优选地,还包括获取所述能量差异阈值的步骤:
计算所述第一信号的信号能量;及
在预设能量差异阈值的基础上,根据所述第一信号的信号能量动态调整所述能量差异阈值;其中,所述第一信号的信号能量和所述能量差异阈值之间为正向关系。
优选地,为所述M个频带配置M个置信度的步骤,包括:
从所述M个第一子带信号中筛选出信号能量最大的L个第一子带信号,1≤L<M,L为整数;
为所述L个第一子带信号对应的L个频带分别配置第一置信度;及
为所述M个频带中的其他频带分别配置第二置信度;其中,所述第一置信度大于所述第二置信度,所述M个频带中的其他频带为所述M个频带中除所述L个频带之外的频带。
优选地,所述M个频带包括低于频率阈值的K个频带和高于所述频率阈值的M-K个频带,K为≥1的整数;为所述M个频带配置M个置信度的步骤,包括:
通过所述第二信号判断所述佩戴者是否在说话,所述第二信号不包括扬声器的输出信号;及
若判定所述佩戴者在说话,则为所述K个频带分别配置第三置信度,并为所述M-K个频带分别配置第四置信度;其中,所述第三置信度大于所述第四置信度。
优选地,所述M个频带包括低于频率阈值的K个频带和高于所述频率阈值的M-K个频带,K为大于1的整数;为所述M个频带配置M个置信度的步骤,包括:
获取所述K个频带对应的K个第一子带信号的第一信号总能量;
获取所述K个频带对应的K个第二子带信号的第二信号总能量;
比较所述第一信号总能量和所述第二信号总能量,以得到信号总能量差异;
如果所述第一信号总能量大于所述第二信号总能量,且所述信号总能量差异大于总能量差异阈值,则从所述M个第一子带信号中筛选出信号能量最大的L个第一子带信号,1≤L<M,L为整数;为所述M个第一子带信号中能量强度最大的L个第一子带信号对应的L个频带分别配置第一置信度;为所述M个频带中除所述L个频带之外的其他频带分别配置第二置信度,所述第一置信度大于所述第二置信度;及
如果所述第一信号总能量小于所述第二信号总能量,且所述信号总能量差异大于所述总能量差异阈值,则为所述K个频带分别配置第三置信度,并为所述M-K个频带分别配置第四置信度;其中,所述第三置信度大于所述第四置信度。
优选地,比较所述第一信号和所述第二信号,并根据比较结果确定所述耳机是否处于佩戴状态的步骤,包括:
将所述第一信号分解成M个第一子带信号S11、S12、…S1M;
将所述第二信号分解成M个第二子带信号S21、S22、…S2M;其中,第一子带信号S1i与对应的第二子带信号S2i对应于同一频带,1≤i≤M,i为整数,M为>1的整数;
获取第一时间窗口内各个第一子带信号的信号平滑能量;
获取第二时间窗口内各个第一子带信号的子带信号能量,其中,所述第二时间窗口的时间长度短于所述第一时间窗口的时间长度,所述第二时间窗口为当前时间窗口;
获取第一时间窗口内各个第二子带信号的信号平滑能量;
获取第二时间窗口内各个第二子带信号的子带信号能量;
计算在所述第一时间窗口的M个频带对应的M个平滑能量差异值;其中每个平滑能量差异值表示在所述第一时间窗口内相应频带的第一子带信号的信号平滑能量和在所述第一时间窗口内该相应频带的第二子带信号的信号平滑能量之间的能量差异;
计算在所述第二时间窗口的M个频带对应的M个能量差异值;其中,每个能量差异值表示在所述第二时间窗口内相应频带的第一子带信号的信号能量和在所述第二时间窗口内该相应频带的第二子带信号的信号能量之间的能量差异;及
根据所述M个平滑能量差异值和/或所述M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
优选地,根据所述M个平滑能量差异值和/或所述M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态的步骤,包括:
若所述M个能量差异值的平均值小于0.5*第一阈值,则:将所述M个频带对应的M个能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第一加权值;若所述第一加权值小于第二阈值,则判断所述耳机没有处于佩戴状态;
若所述M个能量差异值的平均值大于所述第一阈值,则判别所述耳机佩戴牢靠;
若所述M个能量差异值的平均值在所述0.5*第一阈值至所述第一阈值之间,则判断所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值是否小于0.8*第三阈值;
若所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值小于0.8*所述第三阈值,则将所述M个频带对应的M个平滑能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的平滑能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的平滑能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第二加权值;若所述第二加权值小于第四阈值,则判断所述耳机没有处于佩戴状态;
若所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值大于0.8*所述第三阈值,则将所述M个频带对应的M个平滑能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的平滑能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的平滑能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第三加权值;若所述第三加权值大于所述第四阈值,则判断所述耳机佩戴牢靠。
本发明实施例的一个方面又提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的步骤。
本发明实施例的一个方面又提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的步骤。
本发明实施例提供的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法、设备及计算机可读存储介质,通过分析分析第一麦克风收集到的信号和第二麦克风收集到的信号之间的差异,可以有效地判断耳机否处于佩戴状态,甚至是否佩戴牢靠。
附图说明
图1示意性示出了出了耳机的结构示意图;
图2为第一麦克风和第二麦克风的频域的能量差异对比图;
图3为第一麦克风和第二麦克风的频域的能量差异对比图;
图4是第一麦克风和第二麦克风的时域的能量差异分析图;
图5在耳机没有处于佩戴状态下的第一麦克风和第二麦克风的频域的能量差异对比图;
图6示意性示出了根据本发明实施例一的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的流程图;
图7是图6中步骤S604的子流程图;
图8是判别耳机是否佩戴的一个具体流程图;
图9是图7中步骤S706的子流程图;
图10是其中一个频带的判断耳机是否处于佩戴状态的示意图;
图11是获取能量差异阈值的流程图;
图12是通过置信度综合判断耳机的佩戴状态的示意图;
图13是配置置信度的示意图;
图14是配置置信度的另一个示意图;
图15是配置置信度的另一个示意图;
图16是图6中步骤S604的另一子流程图;
图17是图14中是步骤S1614的子流程图;
图18示意性示出了耳机的另一个结构示意图;
图19判别耳机是否佩戴的另一个具体流程图;
图20示意性示出了根据本发明实施例二的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的***的框图;及
图21示意性示出了根据本发明实施例三的适于实现基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的计算机设备的硬件架构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。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。
需要说明的是,在本发明实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
在本发明的描述中,需要理解的是,步骤前的数字标号并不标识执行步骤的前后顺序,仅用于方便描述本发明及区别每一步骤,因此不能理解为对本发明的限制。
图1示意性示出了根据本发明实施例的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的环境应用示意图。所述基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法可以被执行在耳机2中。
耳机2,包括外壳,该外壳内包括第一麦克风21、第二麦克风22、处理器23、扬声器24。
第一麦克风21,位于所述耳机远离耳道的一侧(外壳外侧),用于获取佩戴者周围的周围环境信号。
第二麦克风22,位于所述外壳的另一侧,即所述第二麦克风22在所述耳机被佩戴时位于所述佩戴者耳道内或贴近耳道。当耳机2被佩戴时,其位于佩戴者的耳道4内,用于获取信号。当耳机2被佩戴时,该信号主要包括第二麦克风22在耳道内收集的各类信号,如佩戴者说话时通过头骨传输的信号;但是,该信号不包括扬声器24输出的音频信号。当耳机2没有被佩戴时,该信号为佩戴者周围的周围环境信号。
其中,第一麦克风21对应为前馈麦克风,第二麦克风22对应为反馈麦克风。
处理器23,电连接第一麦克风21、第二麦克风22和扬声器24,用于第一麦克风21和第二麦克风22提供的信号。例如,从第二麦克风22提供的信号中滤除扬声器24输出的音频信号以得到用于判断耳机2是否处于佩戴状态的目标信号。在本实施例中,处理器23可以是DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)芯片等。
扬声器24,用于接收处理器23处理后的声音信号,并将处理后的声音信号输出到耳道4中。
硅胶套25,用于当耳机2被佩戴时,至少部分***耳道4中。硅胶套25可以在一定程度阻断佩戴者周围的声音进入到耳道4中。当然,硅胶套25的材质可置换。
本发明在于提供一种基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,该方法可以通过分析第一麦克风21收集到的信号和第二麦克风获取22收集到的信号之间的差异(例如,信号之间的能量差异等),来判断耳机2是否处于佩戴状态。原理如下:
当耳机2佩戴正常且佩戴者未说话的情况下,如图2和图3,第一麦克风21收集到的信号(即全频段的周围环境信号)和第二麦克风22收集到的信号之间的能量具有差异,且在各个频带表现出不同的差异。导致差异的原因如下:如图1所示,第二麦克风22由于位于耳道4内,且由于耳塞的隔音作用,其获取外部的周围环境信号的能力比较弱。此时,第二麦克风22收集到的信号比较弱且主要集中在1KHZ以下。
当耳机2未佩戴到耳朵中或佩戴不牢,则第二麦克风22和外界没有物理隔绝或隔绝不充分,第二麦克风22也会有效地收集到全频段的周围环境信号。此时,第一麦克风21收集到的信号和第二麦克风22收集到的信号之间的能量差异很小。如图4所示,第一麦克风21收集到的信号和第二麦克风22收集到的信号之间的信号能量差异在5dB以内。如图5所述,第一麦克风21收第二麦克风22基本一致。
当耳机2佩戴正常且佩戴者说话的情况下,由于佩戴者自己发出声音时,该佩戴者自己的声音信号通过头骨传输,因此,所述佩戴者自己的声音信号可以有效地传播到第二麦克风22。此时,第二麦克风22收集到的信号的能量会明显增大。通过第二麦克风22收集的信号(主要为通过头骨传输的所述佩戴者自己的声音信号)的能量,可以确定佩戴者是否在说话,以可以用于判断耳机2是否处于佩戴状态。例如,由于通过头骨传输的佩戴者自己的声音信号集中在低频部分(1KHZ以下),因此,当第二麦克风22收集到的1KHZ以下的信号的能量明显大于第一麦克风21收集到的1KHZ以下的信号的能量时,则耳机2处于佩戴状态。
通过上述分析可知,通过分析分析第一麦克风21收集到的信号和第二麦克风22收集到的信号之间的差异,可以有效地判断耳机2是否处于佩戴状态,甚至是否佩戴牢靠。
下文将提供多个实施例,下文提供的各个实施例可以用于实现上文描述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法。为便于理解,下面将耳机2作为执行主体进行示例性描述。
实施例一
在本实施例中,基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法被执行在耳机2中。
图6示意性示出了根据本发明实施例一的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的流程图。如图6所示,基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法可以包括步骤S600~S604,其中:
步骤S600,获取所述第一麦克风提供的第一信号,所述第一信号包括周围环境信号。
当耳机2被佩戴到佩戴者的耳朵上时,第一麦克风21可以获取到所述佩戴者的周围环境信号。在示例性的实施例中,所述周围环境信号,可以包括所述佩戴者周围的各种声音信号,如其他人的声音信号、动物的声音信号以及汽车等的各类噪音信号
当所述佩戴者自己发出声音时,所述佩戴者自己的声音信号亦会通过空气传播到第一麦克风21处,在此种情况下,所述周围环境信号还包括所述佩戴者自己的声音信号。
步骤S602,获取所述第二麦克风提供的第二信号。
当耳机2佩戴到耳朵中,所述第二信号主要包括第二麦克风22在耳道内收集的各类信号(由于耳塞的隔音作用,耳道外部的信号传输到第二麦克风22会有严重衰减)。当佩戴者说话时,所述第二信号包括佩戴者自己的说话时通过头骨传输到第二麦克风22的信号。需注意,所述第二信号不包括扬声器24输出的音频信号。
当耳机2没有被佩戴时,所述第二信号为所述佩戴者周围的周围环境信号。
步骤S604,比较所述第一信号和所述第二信号,并根据比较结果确定所述耳机是否处于佩戴状态。
当耳机2佩戴正常且佩戴者未说话的情况下,所述第一信号和所述第二信号之间的能量差异比较大;当耳机2佩戴正常且佩戴者在说话的情况下,所述第一信号的低频部分的信号的能量大于所述第二信号的低频部分的信号的能量,且二者之间的能量差异比较大;当耳机2未佩戴到耳朵中或佩戴不牢,所述第一信号和所述第二信号之间的能量差异不大。基于上述分析可知,可以比较所述第一信号和所述第二信号之间的能量差异,并根据能量差异判断耳机2是否处于佩戴状态。当然,也可以根据其他参数差异来判断耳机2的佩戴状态,如信噪比等。
为了进一步提供所述耳机2是否佩戴的判定准确度,以下提供几个可选实施例。
如图7所示,所述步骤S604可以包括步骤S700~S706,其中:步骤S700,将所述第一信号分解成M个第一子带信号S11、S12、…S1M;步骤S702,将所述第二信号分解成M个第二子带信号S21、S22、…S2M;其中,第一子带信号S1i与对应的第二子带信号S2i对应于同一频带,1≤i≤M,i为整数,M为>1的整数;步骤S704,计算M个频带对应的M个能量差异值,每个能量差异值表示相应频带的第一子带信号的信号能量和该相应频带的第二子带信号的信号能量之间的能量差异;及步骤S706,根据所述M个频带对应的M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态。通过对各个子带信号,可以更加精确地判断耳机2是否处于佩戴状态。
作为示例,如图8所示,对第一麦克风21收集到的第一信号经过A/D(Analog-to-digital,模拟数字转换)和分子带滤波之后得到M个第一子带信号;对第二麦克风22收集到的第二信号经过A/D转化和分子带滤波之后得到M个第二子带信号,计算各个第一子带信号的能量和各个第二子带信号的能量,将同一频带的第一子带信号的能量和第二子带信号的能量进行比较,得到各个频带的能量差异,根据各个频带的能量差异和基准差异可以得到耳机2在各个频带内佩戴的密封程度,例如:M1=S11-1S21,M1代表在第一个频带内第一麦克风21和第二麦克风22之间的能量差异,从而可以根据M1的数据得到此刻在第一个频带内的密封程度。以此类推,Mi=S1i-1S2i,Mi代表在第i个频带内第一麦克风21和第二麦克风22之间的能量差异,可以根据Mi的数据得到此刻在第i个频带内的密封程度。根据各个频带的密封程度可以综合判断耳机2是否处于佩戴状态。
密封程度好,则表示耳机2被正常佩戴;
密封程度一般,则表示耳机2被佩戴,但是佩戴不牢靠;
密封程度差,则表示耳机2没有被佩戴。
可以知道,通过能量差异和基准差异,可以有效获知密封程度,即耳机2的佩戴状态。
在示例性的实施例中,如图9所示,所述步骤S706可以包括步骤S900~S904,其中:步骤S900,将所述M个频带对应的M个能量差异值分别与能量差异阈值(即,基准差异)比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;步骤S902,为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;以及步骤S904,根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
如图10所示,M1大于所述能量差异阈值,则表示根据第一个频带的判断结果是耳机2处于佩戴状态;否则,耳机2没有处于佩戴状态。以此类推,得到各个频带的判断结果。
为了进一步提升判断准确度,如图11所示,所述方法还包括获取所述能量差异阈值的步骤:步骤S1100,计算所述第一信号的信号能量;及步骤S1102,在预设能量差异阈值的基础上,根据所述第一信号的信号能量动态调整所述能量差异阈值;其中,所述第一信号的信号能量和所述能量差异阈值之间为正向关系。所述第一信号的信号能量和所述能量差异阈值之间可以有线性或非线性关系。所述预设能量差异阈值可以设定为10dB,当然,所述预设能量差异阈值也可以设置为其他值。
为了进一步提升判断准确度,如图12所示,在判断耳机2的佩戴状态时,可以为每个频带分别配置不同或相同的置信度(如,权重值),以综合判断耳机2的佩戴状态。
在示例性的实施例中,如图13所示,步骤S902中的为所述M个频带配置M个置信度的步骤,包括:步骤S1300,从所述M个第一子带信号中筛选出信号能量最大的L个第一子带信号,1≤L<M,L为整数;步骤S1302,为所述L个第一子带信号对应的L个频带分别配置第一置信度;及步骤S1304,为所述M个频带中的其他频带分别配置第二置信度;其中,所述第一置信度大于所述第二置信度,所述M个频带中的其他频带为所述M个频带中除所述L个频带之外的频带。例如,在一般情形下,所述第一信号为外界的周围环境信号,一般集中在1KHZ到2KHZ之间,将这部分信号用于能量对比,可以更好有效地判断耳机2的佩戴状态。需要说明的是,该种方式尤其适用于佩戴者自己没有说话的环境。
本发明人发现,耳机2在在佩戴状态下,第二麦克风22检测到佩戴者自己说话时,低频部分(1KHZ以下)的能量会快速增大。因此,如果第二麦克风22检测到佩戴者自己说话时候,那么此时1KHZ以下频带的置信程度实验实践表示非常高。
在示例性的实施例中,所述M个频带包括低于频率阈值(如1KHZ)的K个频带和高于所述频率阈值的M-K个频带,K为≥1的整数。如图14所示,步骤S902中的为所述M个频带配置M个置信度的步骤,包括:步骤S1400,通过所述第二信号判断所述佩戴者是否在说话,所述第二信号不包括扬声器的输出信号;及步骤S1402,若判定所述佩戴者在说话,则为所述K个频带分别配置第三置信度,并为所述M-K个频带分别配置第四置信度;其中,所述第三置信度大于所述第四置信度。该种方式尤其适用于佩戴者自己在说话,但周围噪音弱的环境。
判读佩戴者自己是否在说话,可以有种方式,例如:当所述佩戴者在说话时,其声音信号可以通过头骨被第二麦克风22拾取,且头骨属于固态物理介质,传播衰减小,因此,当第二麦克风22拾取到所述佩戴者的声音信号时,信号能量会比较大。有鉴于此,本实施例可以动态生成或自定义一个预设阈值,当第二麦克风22拾取到的信号大于该预设阈值时,则判定所述佩戴者自己在说话。需注意,当所述预设阈值为自定义时,所述预设阈值可以设置在60~80分贝(dB)之间。
在示例性的实施例中,所述M个频带包括低于频率阈值(如1KHZ)的K个频带和高于所述频率阈值的M-K个频带,K为大于1的整数。如图15所示,步骤S902中的为所述M个频带配置M个置信度的步骤,包括:步骤S1500,获取所述K个频带对应的K个第一子带信号的第一信号总能量;步骤S1502,获取所述K个频带对应的K个第二子带信号的第二信号总能量;步骤S1504,比较所述第一信号总能量和所述第二信号总能量,以得到信号总能量差异;步骤S1506,如果所述第一信号总能量大于所述第二信号总能量,且所述信号总能量差异大于总能量差异阈值,则从所述M个第一子带信号中筛选出信号能量最大的L个第一子带信号,1≤L<M,L为整数;为所述M个第一子带信号中能量强度最大的L个第一子带信号对应的L个频带分别配置第一置信度;为所述M个频带中除所述L个频带之外的其他频带分别配置第二置信度,所述第一置信度大于所述第二置信度;及步骤S1508,如果所述第一信号总能量小于所述第二信号总能量,且所述信号总能量差异大于所述总能量差异阈值,则为所述K个频带分别配置第三置信度,并为所述M-K个频带分别配置第四置信度;其中,所述第三置信度大于所述第四置信度。该种方式尤其适用于佩戴者自己在说话,且周围嘈杂的环境。
下面提供另一种确定耳机2是否处于佩戴状态的判别决策方式,该种判别决策方式利用短时判别和长时间判别决策的融合。本发明人发现,因为如果有手摩擦麦克风的声音,那么会导致短时间的判别决策不准确。因此在本方式加入了长时间判别决策。在示例性的实施例中,如图16所示,所述步骤S604可以包括步骤S1600~S1614,其中:步骤S1600,将所述第一信号分解成M个第一子带信号S11、S12、…S1M;步骤S1602,将所述第二信号分解成M个第二子带信号S21、S22、…S2M;其中,第一子带信号S1i与对应的第二子带信号S2i对应于同一频带,1≤i≤M,i为整数,M为>1的整数;步骤S1604,获取第一时间窗口内各个第一子带信号的信号平滑能量;步骤S1606,获取第二时间窗口内各个第一子带信号的子带信号能量,其中,所述第二时间窗口的时间长度短于所述第一时间窗口的时间长度,所述第二时间窗口为当前时间窗口;步骤S1608,获取第一时间窗口内各个第二子带信号的信号平滑能量;步骤S1610,获取第二时间窗口内各个第二子带信号的子带信号能量;步骤S1612,计算在所述第一时间窗口的M个频带对应的M个平滑能量差异值;其中每个平滑能量差异值表示在所述第一时间窗口内相应频带的第一子带信号的信号平滑能量和在所述第一时间窗口内该相应频带的第二子带信号的信号平滑能量之间的能量差异;步骤S1614,计算在所述第二时间窗口的M个频带对应的M个能量差异值;其中,每个能量差异值表示在所述第二时间窗口内相应频带的第一子带信号的信号能量和在所述第二时间窗口内该相应频带的第二子带信号的信号能量之间的能量差异;及步骤S1616,根据所述M个平滑能量差异值和/或所述M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态。需要说明的是,所述信号平滑能量是指信号能量平均值,所述平滑能量差异值是指在同一频带下的第一信号和第二信号的能量差异平均值。
进一步的,如图17所示,所述步骤S1614可以通过以下步骤实现:步骤S1700,若所述M个能量差异值的平均值小于0.5*第一阈值,则:将所述M个频带对应的M个能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第一加权值;若所述第一加权值小于第二阈值,则判断所述耳机没有处于佩戴状态;步骤S1702,若所述M个能量差异值的平均值大于所述第一阈值,则判别所述耳机佩戴牢靠;步骤S1704,若所述M个能量差异值的平均值在所述0.5*第一阈值至所述第一阈值之间,则判断所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值是否小于0.8*第三阈值;步骤S1706,若所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值小于0.8*所述第三阈值,则将所述M个频带对应的M个平滑能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的平滑能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的平滑能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第二加权值;若所述第二加权值小于第四阈值,则判断所述耳机没有处于佩戴状态;步骤S1708,若所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值大于0.8*所述第三阈值,则将所述M个频带对应的M个平滑能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的平滑能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的平滑能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第三加权值;若所述第三加权值大于所述第四阈值,则判断所述耳机佩戴牢靠。以上结合第一麦克风21和第二麦克风22的长时间能量差异和短时间能量差异进行融合判别,能够有效去除诸如手摩擦到麦克风的干扰因素。此外,本实施例还可以有效地检测到耳机是否佩戴牢靠,提升用户体验。
在另外一些实施例中,如图18所示,耳机2包括第一麦克风21、第二麦克风22和第三麦克风26,其中,第一麦克风21对应为前馈麦克风,第二麦克风22对应为贴近耳道的骨传导麦克风,第三麦克风26对应为反馈麦克风。普通麦克风采集的信号以声音传导为主。该骨传导麦克风主要采集的是震动信号。采用骨传导麦克风能够有效去除风噪声的干扰。利用骨传导麦克风,从而能够在佩戴者佩戴了耳机以后。如果佩戴者同时说话的状态下,给出极为准确的佩戴状态判别,如图19所示。
实施例二
如图20所示,图20示意性示出了根据本发明实施例二的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的***2000的框图。该基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的***2000用于耳机中,所述耳机包括第一麦克风和第二麦克风,所述第二麦克风在所述耳机被佩戴时位于所述佩戴者耳道内。该***可以被分割成一个或多个程序模块,一个或者多个程序模块被存储于存储介质中,并由一个或多个处理器所执行,以完成本发明实施例。本发明实施例所称的程序模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,以下描述将具体介绍本实施例中各程序模块的功能。
第一获取模块2010,用于获取所述第一麦克风提供的第一信号,所述第一信号包括周围环境信号;
第二获取模块,2020用于获取所述第二麦克风提供的第二信号;及
确定模块2030,用于比较所述第一信号和所述第二信号,并根据比较结果确定所述耳机是否处于佩戴状态。
在示例性的实施例中,所述确定模块2030,还用于:将所述第一信号分解成M个第一子带信号S11、S12、…S1M;将所述第二信号分解成M个第二子带信号S21、S22、…S2M;其中,第一子带信号S1i与对应的第二子带信号S2i对应于同一频带,1≤i≤M,i为整数,M为>1的整数;计算M个频带对应的M个能量差异值,每个能量差异值表示相应频带的第一子带信号的信号能量和该相应频带的第二子带信号的信号能量之间的能量差异;及根据所述M个频带对应的M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
在示例性的实施例中,所述确定模块2030,还用于:将所述M个频带对应的M个能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
在示例性的实施例中,所述确定模块2030,还用于:获取所述能量差异阈值的步骤:计算所述第一信号的信号能量;及在预设能量差异阈值的基础上,根据所述第一信号的信号能量动态调整所述能量差异阈值;其中,所述第一信号的信号能量和所述能量差异阈值之间为正向关系。
在示例性的实施例中,所述确定模块2030,还用于:从所述M个第一子带信号中筛选出信号能量最大的L个第一子带信号,1≤L<M,L为整数;为所述L个第一子带信号对应的L个频带分别配置第一置信度;及为所述M个频带中的其他频带分别配置第二置信度;其中,所述第一置信度大于所述第二置信度,所述M个频带中的其他频带为所述M个频带中除所述L个频带之外的频带。
在示例性的实施例中,所述M个频带包括低于频率阈值的K个频带和高于所述频率阈值的M-K个频带,K为≥1的整数;所述确定模块2030,还用于:通过所述第二信号判断所述佩戴者是否在说话,所述第二信号不包括扬声器的输出信号;及若判定所述佩戴者在说话,则为所述K个频带分别配置第三置信度,并为所述M-K个频带分别配置第四置信度;其中,所述第三置信度大于所述第四置信度。
在示例性的实施例中,所述M个频带包括低于频率阈值的K个频带和高于所述频率阈值的M-K个频带,K为大于1的整数;所述确定模块2030,还用于:获取所述K个频带对应的K个第一子带信号的第一信号总能量;获取所述K个频带对应的K个第二子带信号的第二信号总能量;比较所述第一信号总能量和所述第二信号总能量,以得到信号总能量差异;如果所述第一信号总能量大于所述第二信号总能量,且所述信号总能量差异大于总能量差异阈值,则从所述M个第一子带信号中筛选出信号能量最大的L个第一子带信号,1≤L<M,L为整数;为所述M个第一子带信号中能量强度最大的L个第一子带信号对应的L个频带分别配置第一置信度;为所述M个频带中除所述L个频带之外的其他频带分别配置第二置信度,所述第一置信度大于所述第二置信度;及如果所述第一信号总能量小于所述第二信号总能量,且所述信号总能量差异大于所述总能量差异阈值,则为所述K个频带分别配置第三置信度,并为所述M-K个频带分别配置第四置信度;其中,所述第三置信度大于所述第四置信度。
在示例性的实施例中,所述确定模块2030,还用于:将所述第一信号分解成M个第一子带信号S11、S12、…S1M;将所述第二信号分解成M个第二子带信号S21、S22、…S2M;其中,第一子带信号S1i与对应的第二子带信号S2i对应于同一频带,1≤i≤M,i为整数,M为>1的整数;获取第一时间窗口内各个第一子带信号的信号平滑能量;获取第二时间窗口内各个第一子带信号的子带信号能量,其中,所述第二时间窗口的时间长度短于所述第一时间窗口的时间长度,所述第二时间窗口为当前时间窗口;获取第一时间窗口内各个第二子带信号的信号平滑能量;获取第二时间窗口内各个第二子带信号的子带信号能量;计算在所述第一时间窗口的M个频带对应的M个平滑能量差异值;其中每个平滑能量差异值表示在所述第一时间窗口内相应频带的第一子带信号的信号平滑能量和在所述第一时间窗口内该相应频带的第二子带信号的信号平滑能量之间的能量差异;计算在所述第二时间窗口的M个频带对应的M个能量差异值;其中,每个能量差异值表示在所述第二时间窗口内相应频带的第一子带信号的信号能量和在所述第二时间窗口内该相应频带的第二子带信号的信号能量之间的能量差异;及根据所述M个平滑能量差异值和/或所述M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
在示例性的实施例中,所述确定模块2030,还用于:若所述M个能量差异值的平均值小于0.5*第一阈值,则:将所述M个频带对应的M个能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第一加权值;若所述第一加权值小于第二阈值,则判断所述耳机没有处于佩戴状态;若所述M个能量差异值的平均值大于所述第一阈值,则判别所述耳机佩戴牢靠;若所述M个能量差异值的平均值在所述0.5*第一阈值至所述第一阈值之间,则判断所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值是否小于0.8*第三阈值;若所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值小于0.8*所述第三阈值,则将所述M个频带对应的M个平滑能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的平滑能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的平滑能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第二加权值;若所述第二加权值小于第四阈值,则判断所述耳机没有处于佩戴状态;若所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值大于0.8*所述第三阈值,则将所述M个频带对应的M个平滑能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的平滑能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的平滑能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第三加权值;若所述第三加权值大于所述第四阈值,则判断所述耳机佩戴牢靠。
实施例三
如图21所示,图21示意性示出了根据本发明实施例三的适于实现基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的计算机设备2100的硬件架构示意图。本实施例中,计算机设备2100是一种能够按照事先设定或者存储的指令,自动进行数值计算和/或信息处理的设备。例如,可以是耳机,具有耳机功能的助听器等。如图21所示,计算机设备2100至少包括但不限于:可通过***总线相互通信链接存储器2110、处理器2120、网络接口2130。其中:
存储器2110至少包括一种类型的计算机可读存储介质,可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中,存储器2110可以是计算机设备2100的内部存储模块,例如该计算机设备2100的硬盘或内存。在另一些实施例中,存储器2110也可以是计算机设备2100的外部存储设备,例如该计算机设备2100上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,简称为SMC),安全数字(Secure Digital,简称为SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。当然,存储器2110还可以既包括计算机设备2100的内部存储模块也包括其外部存储设备。本实施例中,存储器2110通常用于存储安装于计算机设备2100的操作***和各类应用软件,例如基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的程序代码等。此外,存储器2110还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器2120在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit,简称为CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器2120通常用于控制计算机设备2100的总体操作,例如执行与计算机设备2100进行数据交互或者通信相关的控制和处理等。本实施例中,处理器2120用于运行存储器2110中存储的程序代码或者处理数据。
网络接口2130可包括无线网络接口或有线网络接口,该网络接口2130通常用于在计算机设备2100与其他计算机设备之间建立通信链接。例如,网络接口2130用于通过网络将计算机设备2100与外部终端相连,在计算机设备2100与外部终端之间的建立数据传输通道和通信链接等。网络可以是企业内部网(Intranet)、互联网(Internet)、全球移动通讯***(Global System of Mobile communication,简称为GSM)、宽带码分多址(WidebandCode Division Multiple Access,简称为WCDMA)、4G网络、5G网络、蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi等无线或有线网络。·
需要指出的是,图21仅示出了具有部件2110-2130的计算机设备,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的部件,可以替代的实施更多或者更少的部件。在本实施例中,存储于存储器2110中的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法还可以被分割为一个或者多个程序模块,并由一个或多个处理器(本实施例为处理器2120)所执行,以完成本发明实施例。
实施例四
本发明还提供一种计算机可读存储介质,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实施例中的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的步骤。
本实施例中,计算机可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中,计算机可读存储介质可以是计算机设备的内部存储单元,例如该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中,计算机可读存储介质也可以是计算机设备的外部存储设备,例如该计算机设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,简称为SMC),安全数字(Secure Digital,简称为SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。当然,计算机可读存储介质还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中,计算机可读存储介质通常用于存储安装于计算机设备的操作***和各类应用软件,例如实施例中基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的程序代码等。此外,计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明实施例的各模块或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,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,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,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,其特征在于,用于耳机中,所述耳机包括第一麦克风和第二麦克风,所述第一麦克风位于所述耳机远离耳道的一侧,所述第二麦克风在所述耳机被佩戴时位于所述佩戴者耳道内或贴近耳道,所述方法包括:
获取所述第一麦克风提供的第一信号,所述第一信号包括周围环境信号;
获取所述第二麦克风提供的第二信号;及
比较所述第一信号和所述第二信号,并根据比较结果确定所述耳机是否处于佩戴状态。
2.根据权利要求1所述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,其特征在于,比较所述第一信号和所述第二信号,并根据比较结果确定所述耳机是否处于佩戴状态的步骤,包括:
将所述第一信号分解成M个第一子带信号S11、S12、…S1M;
将所述第二信号分解成M个第二子带信号S21、S22、…S2M;其中,第一子带信号S1i与对应的第二子带信号S2i对应于同一频带,1≤i≤M,i为整数,M为>1的整数;
计算M个频带对应的M个能量差异值,每个能量差异值表示相应频带的第一子带信号的信号能量和该相应频带的第二子带信号的信号能量之间的能量差异;及
根据所述M个频带对应的M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
3.根据权利要求2所述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,其特征在于,根据所述M个频带对应的M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态的步骤,包括:
将所述M个频带对应的M个能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;
为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及
根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
4.根据权利要求3所述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,其特征在于,还包括获取所述能量差异阈值的步骤:
计算所述第一信号的信号能量;及
在预设能量差异阈值的基础上,根据所述第一信号的信号能量动态调整所述能量差异阈值;其中,所述第一信号的信号能量和所述能量差异阈值之间为正向关系。
5.根据权利要求3所述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,其特征在于,为所述M个频带配置M个置信度的步骤,包括:
从所述M个第一子带信号中筛选出信号能量最大的L个第一子带信号,1≤L<M,L为整数;
为所述L个第一子带信号对应的L个频带分别配置第一置信度;及
为所述M个频带中的其他频带分别配置第二置信度;其中,所述第一置信度大于所述第二置信度,所述M个频带中的其他频带为所述M个频带中除所述L个频带之外的频带。
6.根据权利要求3所述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,其特征在于,所述M个频带包括低于频率阈值的K个频带和高于所述频率阈值的M-K个频带,K为≥1的整数;为所述M个频带配置M个置信度的步骤,包括:
通过所述第二信号判断所述佩戴者是否在说话,所述第二信号不包括扬声器的输出信号;及
若判定所述佩戴者在说话,则为所述K个频带分别配置第三置信度,并为所述M-K个频带分别配置第四置信度;其中,所述第三置信度大于所述第四置信度。
7.根据权利要求3所述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,其特征在于,所述M个频带包括低于频率阈值的K个频带和高于所述频率阈值的M-K个频带,K为大于1的整数;为所述M个频带配置M个置信度的步骤,包括:
获取所述K个频带对应的K个第一子带信号的第一信号总能量;
获取所述K个频带对应的K个第二子带信号的第二信号总能量;
比较所述第一信号总能量和所述第二信号总能量,以得到信号总能量差异;
如果所述第一信号总能量大于所述第二信号总能量,且所述信号总能量差异大于总能量差异阈值,则从所述M个第一子带信号中筛选出信号能量最大的L个第一子带信号,1≤L<M,L为整数;为所述M个第一子带信号中能量强度最大的L个第一子带信号对应的L个频带分别配置第一置信度;为所述M个频带中除所述L个频带之外的其他频带分别配置第二置信度,所述第一置信度大于所述第二置信度;及
如果所述第一信号总能量小于所述第二信号总能量,且所述信号总能量差异大于所述总能量差异阈值,则为所述K个频带分别配置第三置信度,并为所述M-K个频带分别配置第四置信度;其中,所述第三置信度大于所述第四置信度。
8.根据权利要求1所述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,其特征在于,比较所述第一信号和所述第二信号,并根据比较结果确定所述耳机是否处于佩戴状态的步骤,包括:
将所述第一信号分解成M个第一子带信号S11、S12、…S1M;
将所述第二信号分解成M个第二子带信号S21、S22、…S2M;其中,第一子带信号S1i与对应的第二子带信号S2i对应于同一频带,1≤i≤M,i为整数,M为>1的整数;
获取第一时间窗口内各个第一子带信号的信号平滑能量;
获取第二时间窗口内各个第一子带信号的子带信号能量,其中,所述第二时间窗口的时间长度短于所述第一时间窗口的时间长度,所述第二时间窗口为当前时间窗口;
获取第一时间窗口内各个第二子带信号的信号平滑能量;
获取第二时间窗口内各个第二子带信号的子带信号能量;
计算在所述第一时间窗口的M个频带对应的M个平滑能量差异值;其中每个平滑能量差异值表示在所述第一时间窗口内相应频带的第一子带信号的信号平滑能量和在所述第一时间窗口内该相应频带的第二子带信号的信号平滑能量之间的能量差异;
计算在所述第二时间窗口的M个频带对应的M个能量差异值;其中,每个能量差异值表示在所述第二时间窗口内相应频带的第一子带信号的信号能量和在所述第二时间窗口内该相应频带的第二子带信号的信号能量之间的能量差异;及
根据所述M个平滑能量差异值和/或所述M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态。
9.根据权利要求8所述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法,其特征在于,根据所述M个平滑能量差异值和/或所述M个能量差异值,确定所述耳机是否处于佩戴状态的步骤,包括:
若所述M个能量差异值的平均值小于0.5*第一阈值,则:将所述M个频带对应的M个能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第一加权值;若所述第一加权值小于第二阈值,则判断所述耳机没有处于佩戴状态;
若所述M个能量差异值的平均值大于所述第一阈值,则判别所述耳机佩戴牢靠;
若所述M个能量差异值的平均值在所述0.5*第一阈值至所述第一阈值之间,则判断所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值是否小于0.8*第三阈值;
若所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值小于0.8*所述第三阈值,则将所述M个频带对应的M个平滑能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的平滑能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的平滑能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第二加权值;若所述第二加权值小于第四阈值,则判断所述耳机没有处于佩戴状态;
若所述M个频带对应的M个平滑能量差异值的平均值大于0.8*所述第三阈值,则将所述M个频带对应的M个平滑能量差异值分别与能量差异阈值比较,生成与所述M个频带对应的M个佩戴状态值;所述佩戴状态值包括表示所述耳机处于佩戴状态的第一数值和表示所述耳机没有处于佩戴状态的第二数值;当一个频带对应的平滑能量差异值大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第一数值;当一个频带对应的平滑能量差异值不大于所述能量差异阈值,则为这个频带生成所述第二数值;为所述M个频带配置M个置信度,所述M个置信度与所述M个频带一一对应;及根据所述M个佩戴状态值及所述M个置信度进行加权操作,以得到第三加权值;若所述第三加权值大于所述第四阈值,则判断所述耳机佩戴牢靠。
10.一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时用于实现权利要求1至9中任一项所述的基于双麦克风能量差异判别耳机佩戴状态的方法的步骤。
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