CN113345400A - 可穿戴设备的主动降噪***的校准方法及装置、存储介质、终端 - Google Patents
可穿戴设备的主动降噪***的校准方法及装置、存储介质、终端 Download PDFInfo
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Abstract
一种可穿戴设备的主动降噪***的校准方法及装置、存储介质、终端，其中，所述方法包括：开启所述主动降噪***，控制所述音频播放模块播放噪声测试信号，并通过所述声音采集模块采集所述噪声测试信号；计算所述主动降噪***的次级通路估计；停止播放所述噪声测试信号，并通过外部播放模块播放环境噪声，配置所述主动降噪***的初始参数和所述滤波器预设的校准系数，所述初始参数包括所述次级路径估计；控制所述音频播放模块播放所述降噪信号，获取所述滤波器的目标系数，所述目标系数用于校准所述滤波器。通过该方案能够提高可穿戴设备的量产良率，进而提高其降噪性能。
Description
技术领域
本发明涉及音频信号处理领域，尤其涉及一种可穿戴设备的主动降噪***的校准方法及装置、存储介质、终端。
背景技术
在耳机等进行音频处理的可穿戴设备中，通常会包含主动降噪(Active NoiseCancellation，简称ANC)***，主动降噪***通过音频播放模块(如扬声器)播放与环境噪声反相的声波，将噪声中和抵消，从而实现降噪的效果。为了提高降噪效果，不少主动降噪的可穿戴设备已经从单前馈、单反馈的单一结构改进到了前馈加反馈的混合式结构，能够实现降噪深度和宽度的提升。但是无论采用哪种结构，只有通过校准得到降噪滤波器的最优系数，才能达到最佳的降噪体验。
对于耳机这一可穿戴设备而言，其量产阶段包括前期工段和后期工段。前期工段主要进行设备中各个器件的生成，为保证后续工段成品的良率，在前期工段对器件和结构的要求非常高，因此耳机的测试(如一致性测试、气密性测试等)良率较低。后期工段主要是对耳机个体做调优校准，基于耳机的滤波器设计环节进行离线共性ANC系数设计，根据设计的系数进行扫描增益，获取最大降噪量对应的增益值作为校准最优增益，以对耳机个体进行产线校准。
然而，传统产线校准方案采用的增益校准并不能改变耳机的频响特性，当耳机个体间有频响差异时，最优增益下的性能并不能代表个体耳机的最优性能，这也影响了最终成品的良率，进而影响了耳机的降噪性能。
综上，现有的产线校准方案可能存在可穿戴设备的量产良率低、降噪性能受限的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何解决传统校准方案中量产良率低、降噪性能受限的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种可穿戴设备的主动降噪***的校准方法，所述主动降噪***包括：音频播放模块，用于播放输入的音频信号；声音采集模块，用于采集所述音频播放模块播放的音频信号或者外部播放模块播放的音频信号；滤波器，用于对所述声音采集模块采集的音频信号进行滤波，以得到降噪信号；自适应模块，用于调整所述滤波器的系数；所述方法包括：开启所述主动降噪***，控制所述音频播放模块播放噪声测试信号，并通过所述声音采集模块采集所述噪声测试信号；计算所述主动降噪***的次级通路估计；停止播放所述噪声测试信号，并通过外部播放模块播放环境噪声，配置所述主动降噪***的初始参数和所述滤波器预设的校准系数，所述初始参数包括所述次级路径估计；控制所述音频播放模块播放所述降噪信号，获取所述滤波器的目标系数，所述目标系数用于校准所述滤波器。
可选的，所述获取所述滤波器的目标系数，包括：在所述滤波器的系数收敛预设时间之后，获取所述滤波器的系数作为所述目标系数。
可选的，所述停止播放所述噪声测试信号之后、控制所述音频播放模块播放所述降噪信号之前，还包括：关闭所述主动降噪***，测量所述可穿戴设备的被动降噪水平；开启所述主动降噪***，测量所述可穿戴设备的主动降噪水平；所述获取所述滤波器的目标系数，包括：当所述主动降噪水平与所述被动降噪水平之间的差值位于预设取值区间、且所述滤波器的系数收敛预设时间之后，获取所述滤波器的系数作为所述目标系数。
可选的，通过测量被动降噪曲线测量所述被动降噪水平，通过测量主动降噪曲线测试所述主动降噪水平。
可选的，所述声音采集模块包括参考麦克风，所述滤波器为FxLMS滤波器，所述滤波器系数收敛公式如下：
n用于表示时刻，n的取值为正整数，W(n)为时刻n对应的滤波器系数，W(n+1)为时刻n+1对应的滤波器系数，μ为固定步长因子，m(n)为中间误差信号，
为所述参考麦克风采集的信号经过次级通路后的信号；其中，
S(n)为时刻n对应的次级通路自适应建模得到的次级通路估计，x(n)为所述参考麦克风采集的信号；m(n)＝f(n)+x(n)WT(n)；f(n)为x(n)经过主通路后的信号，WT(n)为W(n)的转置矩阵。
可选的，所述计算所述主动降噪***的次级通路估计，包括：根据所述音频播放模块播放的噪声测试信号和所述声音采集模块采集到的噪声测试信号，对次级通路的传递函数进行估计，获得所述次级通路估计。
可选的，所述声音采集模块还包括误差麦克风，按照下述公式得到所述次级通路估计，包括：S(n+1)＝S(n)+2μe(n)spk(n)；其中，n用于表示时刻，n的取值为正整数，S(n)为时刻n对应的次级通路自适应建模得到的次级通路估计，S(n+1)为时刻n+1对应的次级通路自适应建模得到的次级通路估计，μ为固定步长因子，spk(n)为所述音频播放模块播放的噪声测试信号，e(n)为中间误差信号；其中，e(n)＝d(n)-spk(n)ST(n)；d(n)为所述误差麦克风采集到的噪声测试信号，ST(n)为S(n)的转置矩阵。
可选的，所述滤波器包括单前馈滤波器或单反馈滤波器或前馈加反馈的混合式滤波器。
可选的，在消音环境中控制所述音频播放模块播放噪声测试信号。
可选的，所述获取所述滤波器的系数作为目标系数之后，还包括：将所述目标系数存储到所述可穿戴设备中。
可选的，所述预设的校准系数与所述可穿戴设备使用的场景有关，所述配置所述滤波器预设的校准系数，包括：根据所述可穿戴设备使用的场景配置对应的校准系数。
本发明实施例还提供一种可穿戴设备的主动降噪***的校准装置，所述主动降噪***包括：音频播放模块，用于播放输入的音频信号；声音采集模块，用于采集所述音频播放模块播放的音频信号或者外部播放模块播放的音频信号；滤波器，用于对所述声音采集模块采集的音频信号进行滤波，以得到降噪信号；自适应模块，用于调整所述滤波器的系数；所述校准装置包括：噪声测试信号播放模块，用于开启所述主动降噪***，控制所述音频播放模块播放噪声测试信号，并通过所述声音采集模块采集所述噪声测试信号；次级路径估计模块，用于计算所述主动降噪***的次级通路估计；环境噪声播放模块，用于停止播放所述噪声测试信号，关闭所述主动降噪***，通过外部播放模块播放环境噪声；配置模块，用于配置所述主动降噪***的初始参数和所述滤波器预设的校准系数，所述初始参数包括所述次级路径估计；目标系数获取模块，用于开启所述主动降噪***，控制所述音频播放模块播放所述降噪信号，获取所述滤波器的目标系数，所述目标系数用于校准所述滤波器。
本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行任一项所述可穿戴设备的主动降噪***的校准方法的步骤。
本发明实施例还提供一种终端，包括所述可穿戴设备的主动降噪***的校准装置，或者，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行任一项所述可穿戴设备的主动降噪***的校准方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
通过本发明实施例提供的可穿戴设备的主动降噪***的校准方法，以可穿戴设备的同一模型对应的主动降噪***的次级通路估计以及收敛步长、阶数等作为初始参数，以滤波器预设的校准系数作为初始的滤波器系数，对可穿戴设备进行产线校。以上产线校准对可穿戴设备中器件的一致性要求低，可以省去或降低传统校准中一致性测试要求，提升了整体量产良率；根据自适应模块进行自适应校准方式能够实现可穿戴设备的个体最优系数，相比传统离线设计的共性ANC系数有更好的降噪性能。
进一步地，通过设置产线校准时滤波器系数的收敛时间，能够进行一键校准，从而提高校准效率。
进一步地，通过监测所述主动降噪水平与所述被动降噪水平之间的差值，控制可穿戴设备的主动降噪***的降噪能力，以对各个可穿戴设备进行精确校准。
附图说明
图1为本发明实施例的一种主动降噪***的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种可穿戴设备的主动降噪***的校准方法的流程示意图；
图3为本发明实施例的另一种主动降噪***的结构示意图；
图4为本发明实施例的一种可穿戴设备的主动降噪***的校准装置的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所言，现有的产线校准方案可能存在可穿戴设备的量产良率低、降噪性能受限的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种可穿戴设备包括主动降噪***10。请参见图1，图1为主动降噪***10的结构示意图。该主动降噪***10包括：音频播放模块101，用于播放输入的音频信号。声音采集模块102，用于采集所述音频播放模块101播放的音频信号或者外部播放模块11播放的音频信号。滤波器103，用于对所述声音采集模块102采集的音频信号进行滤波，以生成降噪信号，所述滤波器可以包括单前馈滤波器或单反馈滤波器或前馈加反馈的混合式滤波器。自适应模块104，用于调整所述滤波器103的系数。
其中，可穿戴设备为要进行音频处理的可穿戴设备，可以包括各种类型的耳机(如头戴型耳机、入耳式耳机、蓝牙耳机等)，以及其他包含主动降噪***的可穿戴设备。主动降噪***10中的音频播放模块101可以用于播放生成的降噪信号，以实现主动降噪的功能；音频播放模块101也可以用于播放其他声音信号，如所述可穿戴设备的控制模块(如中央处理器(central processing unit，简称CPU)等)向音频播放模块101发送的声音信号。音频播放模块101可以包括扬声器、扩音器等设备。
请参见图2，图2为本发明实施例提供了一种可穿戴设备的主动降噪***的校准方法，所述校准方法中涉及图1所述的主动降噪***10，所述校准方法由计算机等终端执行，以在可穿戴设备的量产阶段用于对其主动降噪***进行产线校准，该终端能够与可穿戴设备连接，以控制主动降噪***的开启与关闭，以执行所述方法，所述终端还与外部播放模块11连接，以控制外部播放模块11播放环境噪声。所述方法包括如下步骤S201至步骤S204，详述如下。
可选的，开始执行所述步骤S201之前，将可穿戴设备(如耳机等)正确佩戴于人工耳，所述正确佩戴指的是佩戴所述可穿戴设备的角度正确、保证该可穿戴设备与人工耳之间的密闭性较好。
步骤S201，开启所述主动降噪***10，控制所述音频播放模块101播放噪声测试信号，并通过所述声音采集模块102采集所述噪声测试信号。
其中，噪声测试信号可以为白噪声测试信号、粉噪声测试信号、或者其他预设的噪声信号。可选的，所述终端向所述可穿戴设备发送噪声测试信号，由所述可穿戴设备的控制模块控制音频播放模块101播放该噪声测试信号，声音采集模块102能够对该噪声测试信号进行采集。
步骤S202，计算所述主动降噪***10的次级通路估计。
其中，次级通路估计为对所述主动降噪***10的次级路径传递函数的估计值。
步骤S203，停止播放所述噪声测试信号，并通过外部播放模块播放环境噪声，配置所述主动降噪***的初始参数和所述滤波器预设的校准系数，所述初始参数包括所述次级路径估计。
可选的，所述初始参数除了包括所述次级通路估计之外，还可以包括收敛步长、阶数等等预设值。该次级通路估计被配置于所述自适应模块104。
可选的，所述预设的校准系数与所述可穿戴设备使用的场景有关，所述配置所述滤波器预设的校准系数，包括：根据所述可穿戴设备适用的场景配置对应的校准系数。
由所述终端控制所述可穿戴设备的音频播放模块101停止播放噪声测试信号。可穿戴设备使用的场景可以为一般的生活场景、高频噪声场景、低频噪声场景等等。进一步，可获取所述可穿戴设备的使用的场景对应的环境噪声并播放。由此，能够针对所述可穿戴设备使用的场景进行产线校准。
步骤S204，控制所述音频播放模块播放所述降噪信号，获取所述滤波器的目标系数，所述目标系数用于校准所述滤波器。
在播放环境噪声之后，主动降噪***10会进行主动降噪，也即通过音频播放模块101播放降噪信号以进行噪声中和，基于自适应模块104自动调整滤波器103的系数直至收敛，从而得到用于校准滤波器103的目标系数，完成产线校准。
通过图2所述的方法，以可穿戴设备的同一模型对应的主动降噪***的次级通路估计以及收敛步长、阶数等作为初始参数，以滤波器预设的校准系数作为初始的滤波器系数，对可穿戴设备进行产线校。以上产线校准对可穿戴设备中器件的一致性要求低，可以省去或降低传统校准中一致性测试要求，提升了整体量产良率；根据自适应模块进行自适应校准方式能够实现可穿戴设备的个体最优系数，相比传统离线设计的共性ANC系数有更好的降噪性能。
在一个实施例中，步骤S204所述获取所述滤波器的目标系数，可以包括：在所述滤波器的系数收敛预设时间之后，获取所述滤波器的系数作为所述目标系数。其中，预设时间可以为实验测得的收敛效果较好的时间，如10秒、20秒等等。
本实施例中，通过设置滤波器系数的收敛时间，能够在产线进行一键校准，从而提高校准效率。
在一个实施例中，步骤S203所述停止播放所述噪声测试信号之后、步骤S204控制所述音频播放模块播放所述降噪信号之前，所述方法还可以包括：关闭所述主动降噪***，测量所述可穿戴设备的被动降噪水平；开启所述主动降噪***，测量所述可穿戴设备的主动降噪水平；步骤S204所述获取所述滤波器的目标系数，包括：当所述主动降噪水平与所述被动降噪水平之间的差值位于预设取值区间、且所述滤波器的系数收敛预设时间之后，获取所述滤波器的系数作为所述目标系数。
其中，关闭主动降噪***10，也即停用所述可穿戴设备的主动降噪功能，此时所述可穿戴设备仅可进行被动降噪。其中，被动降噪是指关闭主动降噪***之后可穿戴设备具备的降噪能力，主要指通过隔声材料将耳朵与外部噪声进行隔离。
可选的，通过测量所述可穿戴设备的被动降噪曲线测量所述可穿戴设备的所述被动降噪水平。可选的，所述被动降噪曲线通过外部测量设备测得，所述被动降噪水平也可以为能够反映可穿戴设备的被动降噪能力参数，该参数与隔声材料的材质、形状等因素有关。
开始主动降噪***10之后，使能自适应模块104，所述自适应模块104能够根据所述可穿戴设备的降噪情况调整所述滤波器103的系数。所述主动降噪水平指的是开启所述主动降噪***10之后所述可穿戴设备的降噪能力，可选的，所述降噪水平可以为能够反映所述可穿戴设备打开所述主动降噪***10之后该设备的降噪能力的参数。
可选的，通过测量所述可穿戴设备的主动降噪曲线测量所述可穿戴设备的所述主动降噪水平。其中，所述主动降噪曲线为通过外部的测量设备，测量的开启所述主动降噪***10之后所述可穿戴设备的降噪曲线。
可选的，所述主动降噪曲线和所述被动降噪曲线是以频率为横坐标、以降噪的音量为纵坐标绘制的曲线。
其中，预设取值区间用于表示主动降噪***10需要达到的降噪能力，预设取值区间的具体取值根据实验数据设置。具体地，可以先开始主动降噪***并收敛一段时间(如10秒)，此时获取可穿戴设备的主动降噪水平，观察其与被动降噪水平之间的差值是否满足预设取值区间，若满足，则完成产线校准；若不满足，则继续收敛一段时间，直至满足预设取值区间为止。
本实施例中，通过监测所述主动降噪水平与所述被动降噪水平之间的差值，控制可穿戴设备的主动降噪***的降噪能力，以对各个可穿戴设备进行精确校准。
在一个实施例中，请参见图1和图3，图3为另一种主动降噪***30的结构示意图，上述图1所示声音采集模块102可以包括参考麦克风1022，参考麦克风1022用于采集可穿戴设备外部产生的声音信号，如所述外部播放模块11播放的音频信号或者环境中的噪声信号。所述滤波器103为滤波型最小均方((filtered-x least mean square，简称FxLMS)滤波器，所述滤波器系数收敛公式(1)如下：
m(n)为中间误差信号，其可按照公式(3)得出：
m(n)＝f(n)+x(n)WT(n) (3)
其中，n用于表示时刻，n的取值为正整数，W(n)为时刻n对应的滤波器系数，W(n+1)为时刻n+1对应的滤波器系数，μ为固定步长因子，f(n)为x(n)经过主通路后的信号，WT(n)为W(n)的转置矩阵，S(n)为时刻n对应的次级通路自适应建模得到的次级通路估计，x(n)为所述参考麦克风采集的信号。
需要说明的是，主动降噪***10中的滤波器103可采用其他算法，如最小均方误差(Least Mean Square，简称LMS)、归一化最小均方误差(Normalized least mean squares，简称NLMS)、基于变步长的最小均方差(variable step least mean square，简称VSLMS)等算法，其对应的收敛方式可参见现有方案，这里不再赘述。
本实施例中，在主动降噪***10开启之后，能够基于自适应建模的方法估计次级通路传递函数，并按照如上公式(1)至公式(3)计算滤波器收敛的系数。
在一个实施例中，步骤S202所述计算所述主动降噪***的次级通路估计，可以包括：根据所述音频播放模块播放的噪声测试信号和所述声音采集模块采集到的噪声测试信号，对次级通路的传递函数进行估计，获得所述次级通路估计。
可选的，分别获取音频播放模块101播放的噪声测试信号以及声音采集模块102采集到的噪声测试信号。对次级通路的传递函数进行维纳估计得到所述次级通路估计。
可选的，对次级通路的传递函数进行维纳估计得到所述次级通路估计，包括：测得音频播放模块101播放的噪声测试信号(也即次级通路的输入信号，记作y(n))和声音采集模块102采集到的噪声测试信号(也即次级通路的输出信号，记作y’(n))；按照如下公式(4)获得次级通路的输入信号的自相关矩阵Ryy；按照如下公式(5)获得次级通路的输入信号和次级通路的输出信号的互相关矩阵ryy’；根据如下公式(6)得到所述次级通路估计S’(n)。
Ryy＝E[y(n)yT(n)] (4)
ryy’＝E[y(n)y’(n)] (5)
S’(n)＝Ryy -1ryy’ (6)
其中，E[]为求括号内数值的数学期望，yT(n)为y(n)的转置矩阵，n的取值为正整数。
本实施例的方案能够通过离线方式计算得出次级通路估计，该次级路径估计值不随自适应模块104的变化而变化。
在一个实施例中，请继续参见图1和图3，图1中的声音采集模块102可以包括误差麦克风1021，该误差麦克风用于采集所述音频播放模块101播放的音频信号。
按照下述公式(7)实现步骤S302中所述的计算所述主动降噪***的次级通路估计：
S(n+1)＝S(n)+2μe(n)spk(n) (7)
其中，公式(7)中的e(n)为中间误差信号，其计算方式如下述公式(8)：
e(n)＝d(n)-spk(n)ST(n) (8)
其中，n用于表示时刻，n的取值为正整数，S(n)为时刻n对应的次级通路自适应建模得到的次级通路估计，S(n+1)为时刻n+1对应的次级通路自适应建模得到的次级通路估计，μ为固定步长因子，spk(n)为所述音频播放模块播放的噪声测试信号，d(n)为所述误差麦克风采集到的噪声测试信号，ST(n)为S(n)的转置矩阵。
所述自适应建模为采用自适应滤波器估计次级通路传递函数的过程，自适应建模方法可参照现有的建模方法，这里不再详述。本实施例中，能够通过次级通路的自适应建模，按照如上公式在线计算主动降噪***的次级通路估计。
可选的，图3所述的主动降噪***30还可以包括降采样模块1(图中以301标示)，用于对所述误差麦克风1021采集得到的音频信号进行降采样，并将降采样后的音频信号输出至滤波器103；主动降噪***30还可以包括降采样模块2(图中以302标示)，用于对所述参考麦克风1022采集得到的音频信号进行降采样，并将降采样后的音频信号输出至滤波器103；降采样模块1-301和降采样模块2-302将接收到的信号降采样至滤波器103和自适应模块104的工作采样率上。主动降噪***30还可以包括升采样模块303，用于产生的降噪信号进行升采样，并将升采样后的音频信号发送至音频播放模块101，以在可穿戴设备的音腔(如耳机音腔等)内播放，与由外界环境传入音腔的噪声发生干涉，达到主动降噪的目的。
图3所示的主动降噪***30的其他模块请参见图1中的相关说明，这里不再赘述。
在一个实施例中，在消音环境中控制所述音频播放模块播放噪声测试信号。即步骤S201在消音室或消音箱环境中执行，以避免外界的干扰声音信号的影响。
在一个实施例中，所述获取所述滤波器的系数作为目标系数之后，还包括：将所述目标系数存储到所述可穿戴设备中。可选的，将目标系数存储于所述可穿戴设备的内存中，以在可穿戴设备出厂之后，用户能够从内存中获取所述目标系数进行自助校准。
请参见图4，图4为一种可穿戴设备的主动降噪***的校准装置40，包括：噪声测试信号播放模块401，用于开启所述主动降噪***，控制所述音频播放模块播放噪声测试信号，并通过所述声音采集模块采集所述噪声测试信号；次级路径估计模块402，用于计算所述主动降噪***的次级通路估计；配置模块403，用于停止播放所述噪声测试信号，并通过外部播放模块播放环境噪声，配置所述主动降噪***的初始参数和所述滤波器预设的校准系数，所述初始参数包括所述次级路径估计；目标系数获取模块404，用于开启所述主动降噪***，控制所述音频播放模块播放所述降噪信号，获取所述滤波器的目标系数，所述目标系数用于校准所述滤波器。
图4所述的校准装置40中涉及图1所述的主动降噪***10或主动降噪***30，校准装置40可设置于计算机等终端侧。
关于可穿戴设备的主动降噪***的校准装置40的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照图1至图3关于可穿戴设备的主动降噪***的校准方法的相关描述，这里不再赘述。
在具体实施中，上述的可穿戴设备的主动降噪***的校准装置40可以对应于可穿戴设备的主动降噪***的校准功能的芯片，或者对应于具有数据处理功能的芯片，例如片上***(System-On-a-Chip，SOC)、基带芯片等；或者对应于UE中包括具有可穿戴设备的主动降噪***的校准功能芯片的芯片模组；或者对应于具有数据处理功能芯片的芯片模组，或者对应于终端。
在具体实施中，关于上述实施例中描述的各个装置、产品包含的各个模块/单元，其可以是软件模块/单元，也可以是硬件模块/单元，或者也可以部分是软件模块/单元，部分是硬件模块/单元。
例如，对于应用于或集成于芯片的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于芯片模组的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于芯片模组的同一组件(例如芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片模组内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于终端的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于终端内同一组件(例如，芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于终端内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现。
本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行图1至图3任一项所述方法的步骤。所述存储介质可以是计算机可读存储介质，例如可以包括非挥发性存储器(non-volatile)或者非瞬态(non-transitory)存储器，还可以包括光盘、机械硬盘、固态硬盘等。
本发明实施例还提供一种终端。所述终端可以包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行图1至图3任一项所述方法的步骤。
具体地，在本发明实施例中，所述处理器可以为中央处理单元(centralprocessing unit，简称CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，简称DSP)、专用集成电路(application specificintegrated circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，简称ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyEPROM，简称EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random accessmemory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的随机存取存储器(random access memory，简称RAM)可用，例如静态随机存取存储器(staticRAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronousDRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，简称DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，简称DR RAM)。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。
本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。
本申请实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式，以实现设备间的通信，本申请实施例对此不做任何限定。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (14)
1.一种可穿戴设备的主动降噪***的校准方法，所述主动降噪***包括：音频播放模块，用于播放输入的音频信号；声音采集模块，用于采集所述音频播放模块播放的音频信号或者外部播放模块播放的音频信号；滤波器，用于对所述声音采集模块采集的音频信号进行滤波，以得到降噪信号；自适应模块，用于调整所述滤波器的系数；其特征在于，所述方法包括：
开启所述主动降噪***，控制所述音频播放模块播放噪声测试信号，并通过所述声音采集模块采集所述噪声测试信号；
计算所述主动降噪***的次级通路估计；
停止播放所述噪声测试信号，并通过外部播放模块播放环境噪声，配置所述主动降噪***的初始参数和所述滤波器预设的校准系数，所述初始参数包括所述次级路径估计；
控制所述音频播放模块播放所述降噪信号，获取所述滤波器的目标系数，所述目标系数用于校准所述滤波器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述滤波器的目标系数，包括：
在所述滤波器的系数收敛预设时间之后，获取所述滤波器的系数作为所述目标系数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述停止播放所述噪声测试信号之后、控制所述音频播放模块播放所述降噪信号之前，还包括：
关闭所述主动降噪***，测量所述可穿戴设备的被动降噪水平；
开启所述主动降噪***，测量所述可穿戴设备的主动降噪水平；
所述获取所述滤波器的目标系数，包括：
当所述主动降噪水平与所述被动降噪水平之间的差值位于预设取值区间、且所述滤波器的系数收敛预设时间之后，获取所述滤波器的系数作为所述目标系数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过测量被动降噪曲线测量所述被动降噪水平，通过测量主动降噪曲线测试所述主动降噪水平。
5.根据权利要求2至4任一所述的方法，其特征在于，所述声音采集模块包括参考麦克风，所述滤波器为FxLMS滤波器，所述滤波器系数收敛公式如下：
W(n+1)＝W(n)+2μm(n)x^(n)；
n用于表示时刻，n的取值为正整数，W(n)为时刻n对应的滤波器系数，W(n+1)为时刻n+1对应的滤波器系数，μ为固定步长因子，m(n)为中间误差信号，x^(n)为所述参考麦克风采集的信号经过次级通路后的信号；
其中，x^(n)＝x(n)ST(n)；
S(n)为时刻n对应的次级通路自适应建模得到的次级通路估计，x(n)为所述参考麦克风采集的信号；
m(n)＝f(n)+x(n)WT(n)；
f(n)为x(n)经过主通路后的信号，WT(n)为W(n)的转置矩阵。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述主动降噪***的次级通路估计，包括：
根据所述音频播放模块播放的噪声测试信号和所述声音采集模块采集到的噪声测试信号，对次级通路的传递函数进行估计，获得所述次级通路估计。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声音采集模块还包括误差麦克风，按照下述公式得到所述次级通路估计，包括：
S(n+1)＝S(n)+2μe(n)spk(n)；
其中，n用于表示时刻，n的取值为正整数，S(n)为时刻n对应的次级通路自适应建模得到的次级通路估计，S(n+1)为时刻n+1对应的次级通路自适应建模得到的次级通路估计，μ为固定步长因子，spk(n)为所述音频播放模块播放的噪声测试信号，e(n)为中间误差信号；
其中，e(n)＝d(n)-spk(n)ST(n)；
d(n)为所述误差麦克风采集到的噪声测试信号，ST(n)为S(n)的转置矩阵。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤波器包括单前馈滤波器或单反馈滤波器或前馈加反馈的混合式滤波器。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在消音环境中控制所述音频播放模块播放噪声测试信号。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述滤波器的系数作为目标系数之后，还包括：
将所述目标系数存储到所述可穿戴设备中。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的校准系数与所述可穿戴设备适用的场景有关，所述配置所述滤波器预设的校准系数，包括：
根据所述可穿戴设备使用的场景配置对应的校准系数。
12.一种可穿戴设备的主动降噪***的校准装置，所述主动降噪***包括：音频播放模块，用于播放输入的音频信号；声音采集模块，用于采集所述音频播放模块播放的音频信号或者外部播放模块播放的音频信号；滤波器，用于对所述声音采集模块采集的音频信号进行滤波，以得到降噪信号；自适应模块，用于调整所述滤波器的系数；其特征在于，所述校准装置包括：噪声测试信号播放模块，用于开启所述主动降噪***，控制所述音频播放模块播放噪声测试信号，并通过所述声音采集模块采集所述噪声测试信号；次级路径估计模块，用于计算所述主动降噪***的次级通路估计；
配置模块，用于停止播放所述噪声测试信号，并通过外部播放模块播放环境噪声，配置所述主动降噪***的初始参数和所述滤波器预设的校准系数，所述初始参数包括所述次级路径估计；
目标系数获取模块，用于控制所述音频播放模块播放所述降噪信号，获取所述滤波器的目标系数，所述目标系数用于校准所述滤波器。
13.一种存储介质，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运行时执行权利要求1至11任一项所述方法的步骤。
14.一种终端，包括如权利要求12所述的校准装置，或者，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至11任一项所述方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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