CN114157957B - 耳机主动降噪方法、装置、电子设备和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种耳机主动降噪方法、装置、电子设备和可读存储介质，耳机主动降噪方法包括：通过耳机的声波传感器采集第一反馈噪声信号；根据预设频率范围从所述第一反馈噪声信号中分离出次声噪声信号；根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号，基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪。本申请解决了现有技术耳机主动降噪效果差的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及音频播放技术领域，尤其涉及一种耳机主动降噪方法、装置、电子设备和可读存储介质。
背景技术
随着人们生活水平的提高和工作节奏的加快，对于主动降噪耳机的需求也日益增加，要求也越来越高，主动降噪耳机能实现在外界嘈杂的环境下有效消除噪音，实现更好的听觉体验，有利于人们更好的享受音质及通信交流，但在用户佩戴主动降噪耳机开启降噪功能时，主要频段的声波被抵消，而日常对人体产生压迫感、心慌、焦虑等负面感受的频率小于20Hz(赫兹)次声噪声信号就凸显出来，低频率的次声波不容易衰减，不容易被水和空气吸收，还具有很强的穿透能力，容易引起共振。虽然降噪耳机不会增加次声波的分量，但是次声波的凸显大大影响了主动降噪的整体效果以及使用主动降噪耳机的舒适度，长时间佩戴甚至可能对身体造成伤害。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种耳机主动降噪方法、装置、电子设备和可读存储介质，旨在解决现有技术耳机主动降噪效果差的技术问题。
为实现上述目的，本申请提供一种耳机主动降噪方法，耳机主动降噪方法包括：
通过耳机的声波传感器采集第一反馈噪声信号；
根据预设频率范围从所述第一反馈噪声信号中分离出次声噪声信号；
根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号，基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪。
可选地，所述根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号的步骤包括：
检测所述次声噪声信号的初始增益值，所述初始增益值为所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值；
若所述初始增益值处于预设增益值范围，则生成所述次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
可选地，所述检测所述次声噪声信号的初始增益值的步骤之后，还包括：
若所述初始增益值不处于预设增益值范围，则通过耳机的反馈麦克风获取第二反馈噪声信号；
根据所述初始增益值生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号，并通过耳机的喇叭输出所述第一反相反馈噪声信号；
通过耳机的声波传感器采集第三反馈噪声信号；
根据预设频率范围从所述第三反馈噪声信号中分离出目标次声噪声信号；
生成所述目标次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
可选地，所述根据所述初始增益值生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号的步骤包括：
根据所述预设增益值范围和所述初始增益值确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数；
根据所述降噪参数生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号。
可选地，所述根据所述预设增益值范围和所述初始增益值确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数的步骤包括：
获取所述第二反馈噪声信号的初始降噪参数；
根据所述预设增益值范围和所述初始增益值的差值，确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪量；
根据所述目标降噪量将所述初始降噪参数调整至目标降噪参数，以使得所述初始增益值处于所述预设增益范围内。
可选地，所述基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪的步骤还包括：
通过耳机的反馈麦克风采集第二反馈噪声信号；
生成所述第二反馈噪声信号对应的第二反相反馈噪声信号；
耦合所述反相次声噪声信号和所述第二反相反馈噪声信号，得到降噪信号；
通过耳机的喇叭输出所述降噪信号进行主动降噪。
本申请还提供一种耳机主动降噪装置，耳机主动降噪装置包括：
信号采集模块，用于通过耳机的声波传感器采集第一反馈噪声信号；
次声波分离模块，用于根据预设频率范围从所述第一反馈噪声信号中分离出次声噪声信号；
反相次声波生成模块，用于根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号，基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪。
本申请还提供一种电子设备，所述电子设备为实体设备，所述电子设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的所述耳机主动降噪方法的程序，所述耳机主动降噪方法的程序被处理器执行时可实现如上述的耳机主动降噪方法的步骤。
本申请还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有实现耳机主动降噪方法的程序，所述实现耳机主动降噪方法的程序被处理器执行以实现如上述耳机主动降噪方法的步骤。
本申请提供了一种耳机主动降噪方法、装置、电子设备和可读存储介质通过耳机的声波传感器采集第一反馈噪声信号，根据预设频率范围从所述第一反馈噪声信号中分离出次声噪声信号，实现了次声噪声信号的拾取和分离，通过根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号，基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪，通过生成的反相次声噪声信号与原本存在的次声噪声信号抵消，实现了次声波噪声的主动消除，有效减少了人体感知到的次声噪声信号，特别在耳机主动降噪功能开启导致次声噪声信号凸显出来时，可以有效减少次声噪声信号强度，大大减轻了次声噪声信号产生的不适感，克服了现有技术耳机主动降噪效果差的技术问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请耳机主动降噪方法一实施例的流程示意图；
图2为本申请耳机主动降噪方法另一实施例的流程示意图；
图3为本申请耳机主动降噪方法一可实施方式的场景示意图；
图4本申请实施例中耳机主动降噪方法涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供一种耳机主动降噪方法，在本申请耳机主动降噪方法的一实施例中，参照图1，耳机主动降噪方法包括：
步骤S10，通过耳机的声波传感器采集第一反馈噪声信号；
在本实施例中，需要说明的是，所述耳机包括声波传感器、滤波器和喇叭等，其中，所述声波传感器为至少能够接收到次声和可闻声的传感器，所述声波传感器设置于耳机中靠近耳道的位置，可接收到耳道内的声波信号(例如：耳机播放的音频信号、音频信号产生的回声信号、耳机与耳部产生的噪声信号、从外界环境流入耳道内的可闻声噪声信号、从外界环境流入耳道内的次声波信号等)，所述滤波器是由电容、电感和电阻等组成的滤波电路，所述滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号，所述喇叭为耳机中将电信号转换成声音信号的电声元件，所述喇叭至少可以输出次声波和可闻声波，所述喇叭设置于耳机中靠近耳道的位置，可以与耳机播放音频信号的喇叭为同一个喇叭，也可以是重新设置的用于降噪的喇叭，对此本实施例不加以限制。
具体地，通过耳机的声波传感器采集耳道内的第一初始声波信号，根据播放音频的音频信号对所述第一初始声波信号进行滤波处理，得到过滤去除掉所述音频信号之后的第一反馈噪声信号，其中，所述第一反馈噪声信号包括次声噪声信号和可闻声噪声信号。
步骤S20，根据预设频率范围从所述第一反馈噪声信号中分离出次声噪声信号；
在本实施例中，具体地，通过分频器或者低通滤波器根据预设频率范围，从所述第一反馈噪声信号中将可闻声噪声信号滤除，并分离出次声噪声信号，例如：若需要分离出次声波，则可以设置预设频率范围为小于或等于20Hz，进而对大于20Hz的信号进行滤除，若需要分离出低频信号，则可以设置一个较低频的低频频率范围，对于低频频率范围之外的信号进行滤除。
步骤S30，根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号，基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪。
在本实施例中，具体地，通过反馈滤波器生成与所述次声噪声信号等幅的反相的反相次声噪声信号，通过耳机的喇叭向耳道内输出所述反相次声噪声信号，以将所述反相次声噪声信号与所述次声噪声信号进行叠加，从而抵消消除所述次声噪声信号，从而实现主动降噪。
在一种可实施的方式中，所述根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号的步骤还包括：
检测所述次声噪声信号的初始增益值，所述初始增益值为所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值；
若所述初始增益值处于预设增益值范围，则生成所述次声噪声信号对应的反相次声噪声信号；
若所述初始增益值不处于预设增益值范围，则通过耳机的反馈麦克风获取第二反馈噪声信号；
根据所述初始增益值对所述第二反馈噪声信号进行降噪；
通过耳机的声波传感器采集第三反馈噪声信号；
根据预设频率范围从所述第三反馈噪声信号中分离出目标次声噪声信号；
生成所述目标次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
在本实施例中，需要说明的是，所述耳机还包括反馈麦克风，所述反馈麦克风设置于耳机中靠近耳道位置的麦克风，用于接受耳道内可闻声声波信号(例如：耳机播放的音频信号、音频信号产生的回声信号、耳机与耳部产生的噪声信号、从外界环境流入耳道内的可闻声噪声信号等)，所述预设增益值范围为人体可以感知到次声噪声信号时所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值范围，所述预设增益值范围可以预先根据人体对次声波的感知程度通过测试或数据分析等方式确定。
具体地，其中，所述根据所述初始增益值对所述第二反馈噪声信号进行降噪的方式包括：根据所述预设增益值范围和所述初始增益值确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数；根据所述降噪参数生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号，并通过耳机的喇叭输出所述第一反相反馈噪声信号。
理想状态下，用户佩戴耳机时，耳机与耳部完全贴合，耳道的反馈噪声信号可以被反馈麦克风完全拾取到，通过滤波器生成与反馈噪声信号等幅反相的反相反馈噪声信号并通过喇叭输出，此时，耳道内次声波的含量达到最高，能够分离出的次声噪声信号的含量达到最高，然而，人耳与耳机的贴合状态会直接影响拾取耳道内部噪声信号的准确度，出现漏音现象，进而导致次声波信号受到可闻声噪声信号的干扰，人体的感知能力下降，此时分离出的次声噪声信号占比减小，由于在一般的主动降噪过程中，降噪参数是写定的，无法因环境和佩戴方式动态的改变降噪量，当耦合状态不佳时，外界的噪声信号更多的被反馈麦克风拾取到，在降噪参数不变的情况下，降噪量会变小，主动降噪的效果也随之减弱。
在本实施例中，通过检测次声噪声信号的增益值并与预设增益值范围进行比较，可以有效判断出当前耳机与耳部的贴合状态，从而判断出当前主动降噪的降噪量是否需要增大，若所述初始增益值不处于预设增益值范围，则说明当前耳机与耳部的贴合不紧密，有漏音现象，进而根据所述初始增益值，调整所述第二反馈噪声信号的降噪参数，根据所述降噪参数生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号，增大对所述第二反馈噪声信号的降噪量，从而实现对耳道内的可闻声噪声的进一步降噪，当耳道内次声噪声信号的增益值调整至预设增益值范围内时，主动降噪效果达到最佳，此时，由于可闻声噪声的减小，次声波更多的凸显出来，因此需要重新对耳道内的次声噪声信号进行检测，并根据此时检测到的目标次声噪声信号生成对应的反相次声噪声信号，对可闻声噪声和次声噪声均实现了更优的降噪效果。
可选地，所述基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪的步骤还包括：
步骤A10，通过耳机的反馈麦克风采集第二反馈噪声信号；
在本实施例中，需要说明的是，所述耳机还包括反馈麦克风，所述反馈麦克风设置于耳机中靠近耳道位置的麦克风，用于接受耳道内可闻声声波信号(例如：耳机播放的音频信号、音频信号产生的回声信号、耳机与耳部产生的噪声信号、从外界环境流入耳道内的可闻声噪声信号等)。
具体地，通过耳机的反馈麦克风采集耳道内的第二初始声波信号，根据播放音频的音频信号对所述第二初始声波信号进行滤波处理，得到过滤去除掉所述音频信号之后的第二反馈噪声信号。
步骤A20，生成所述第二反馈噪声信号对应的第二反相反馈噪声信号；
在本实施例中，具体地，通过反馈滤波器生成与所述第二反馈噪声信号等幅的反相的第二反相反馈噪声信号，所述第二反相反馈噪声信号用于与所述第二反馈噪声信号进行叠加，以抵消消除所述第二反馈噪声信号。
步骤A30，耦合所述反相次声噪声信号和所述第二反相反馈噪声信号，得到降噪信号；
步骤A40，通过耳机的喇叭输出所述降噪信号进行主动降噪。
在本实施例中，具体地，通过所述反馈滤波器将接收到所述反相次声噪声信号，将所述反相次声噪声信号和所述第二反相反馈噪声信号耦合，得到降噪信号，通过耳机的喇叭向耳道内输出所述降噪信号，以通过所述降噪信号与所述次声噪声信号和所述第二反馈噪声信号叠加，抵消消除所述次声噪声信号和所述第二反馈噪声信号，从而同时实现了对次声波和可闻声波两个频率范围的噪声信号的主动降噪调整，提高了耳机主动降噪的整体降噪效果。
可选地，所述耦合所述反相次声噪声信号和所述第二反相反馈噪声信号，得到降噪信号的步骤还包括：
步骤B10，通过耳机的前馈麦克风获取前馈噪声信号；
步骤B20，生成所述前馈噪声信号对应的反相前馈噪声信号；
步骤B30，耦合所述反相次声噪声信号、所述第二反相反馈噪声信号和所述反相前馈噪声信号，得到降噪信号。
在本实施例中，需要说明的是，所述耳机还包括前馈麦克风，所述前馈麦克风设置于耳机外部靠近外部环境位置的麦克风，用于接受外部环境的可闻声声波信号(例如：外界环境中的可闻声噪声信号、耳机播放的音频信号泄露到外部环境中的而被前馈麦克风接收到的音频信号等)。
具体地，通过耳机的前馈麦克风采集外界环境中的前馈噪声信号，通过前馈滤波器生成与所述前馈噪声信号等幅的反相的反相前馈噪声信号，进而将所述反相次声噪声信号、所述第二反相反馈噪声信号和所述反相前馈噪声信号耦合，得到降噪信号，通过耳机的喇叭向耳道内输出所述降噪信号，以通过所述降噪信号与所述次声噪声信号、所述第二反馈噪声信号和所述前馈噪声信号叠加，抵消消除所述次声噪声信号、所述第二反馈噪声信号和所述前馈噪声信号，从而同时实现了对次声波和可闻声波两个频率范围的噪声信号的前馈和反馈混合主动降噪调整，提高了耳机主动降噪的整体降噪效果。
在一种可实施的方式中，如图3的场景示意图所示，通过FF MIC(Feed ForwardMicrophone，前馈麦克风)拾取外界环境中的前馈噪声信号，并通过ADC(analog todigital converter，模拟数字转换器)转换成前馈噪声数字信号，进而通过FF Filter(Feed Forward Filter，前馈滤波器)生成所述前馈噪声信号的等幅反相信号，进而通过Gain(增益模块)进行音量增益调整，得到反相前馈噪声信号；通过FB MIC(Feed BackMicrophone，反馈麦克风)拾取第一反馈噪声信号，并通过ADC(analog to digitalconverter，模拟数字转换器)转换成第一反馈噪声数字信号，通过次声波传感器拾取包含次声波范围的第二反馈噪声信号，并通过ADC(analog to digital converter，模拟数字转换器)转换成第二反馈噪声数字信号，进而通过Filter(滤波器)分离出次声噪声数字信号，进而通过FB Filter(Feed Back Filter，反馈滤波器)将所述第二反馈噪声数字信号和所述次声噪声数字信号耦合并生成等幅反相信号，进而通过Gain(增益模块)进行音量增益调整，得到反相反馈噪声信号；将所述反相前馈噪声信号和所述反相反馈噪声信号耦合后，通过DAC(digital to analog converter，数字模拟转换器)转换成降噪信号，并通过喇叭输出所述降噪信号实现主动降噪。
在本实施例中，通过采集预设数量的预设时间段的目标音频信号并生成全部所述目标音频信号的平均音量值，实现了以平均音量值代表音频的整体的音量值；通过音量区间的划分，实现了对不同大小的音量值的区分；再通过确定平均音量值对应的音量区间，即可实现对音频整体的音量值的区分；再通过根据不同音量区间生成平均音量值对应的增益值，并以平均音量值对应的增益值作为音频全部音频信号的音量值的增益值，实现了对音频全部音频信号的音量值大小的自动均衡，且以统一的增益值调整整个音频的全部音频信号，既可以避免音源音量大小无法保证可能导致输出的音频信号的音量过高或过低的问题，实现了对不同音量值大小的音频的有效均衡，还可以保持音频原有的音量大小差异性，保留了声音的动态特征，使信息传递更准确。
进一步地，在本申请耳机主动降噪方法的另一实施例中，参照图2，所述根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号的步骤包括：
步骤S31，检测所述次声噪声信号的初始增益值，所述初始增益值为所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值；
在本实施例中，需要说明的是，所述第一反馈噪声信号包括耳道内的次声噪声信号和可闻声噪声信号，其中，所述耳道内的可闻声噪声信号还可以通过耳机的反馈麦克风采集到，次声噪声信号的增益值为次声噪声信号在第一反馈噪声信号中的占比值，容易理解的是，若所述耳机中可闻声噪声信号较多时，所述次声噪声信号可能被所述可闻声噪声信号叠加或不叠加，导致所述次声噪声信号分量不变或减少，则检测到的次声噪声信号的增益值大大降低，主动降噪效果较差，人体对于次声噪声信号的感知能力下降，次声波对人体的影响也相应的降低，若所述耳机中可闻声噪声信号较少时，检测到的次声噪声信号的增益值较高，次声噪声信号凸显出来，人体感知次声波后形成耳压，会出现不适感。
具体地，通过滤波器检测所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值，将所述占比值作为所述次声噪声信号的初始增益值。
步骤S32，若所述初始增益值处于预设增益值范围，则生成所述次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
在本实施例中，需要说明的是，所述预设增益值范围为人体可以感知到次声噪声信号时所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值范围，所述预设增益值范围可以预先根据人体对次声波的感知程度通过测试或数据分析等方式确定。
具体地，若所述初始增益值处于预设增益值范围，则通过反馈滤波器生成与所述次声噪声信号等幅的反相的反相次声噪声信号，若所述初始增益值不处于预设增益值范围，可以生成或不生成与所述次声噪声信号等幅的反相的反相次声噪声信号。
可选地，所述检测所述次声噪声信号的初始增益值的步骤之后，还包括：
步骤S33，若所述初始增益值不处于预设增益值范围，则通过耳机的反馈麦克风获取第二反馈噪声信号；
在本实施例中，需要说明的是，所述耳机还包括反馈麦克风，所述反馈麦克风设置于耳机中靠近耳道位置的麦克风，用于接收耳道内可闻声声波信号(例如：耳机播放的音频信号、音频信号产生的回声信号、耳机与耳部产生的噪声信号、从外界环境流入耳道内的可闻声噪声信号等)。
具体地，若所述初始增益值不处于预设增益值范围，则不生成与所述次声噪声信号对应的反相次声噪声信号，通过耳机的反馈麦克风获取第二反馈噪声信号，容易理解的是，由于所述反馈麦克风的位置与所述声波传感器的位置相近，均为靠近耳道的位置，均可接受耳道内的可闻声声波信号，即所述第二反馈噪声信号与所述第一反馈噪声信号中的可闻声噪声信号相近；
步骤S34，根据所述初始增益值生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号，并通过耳机的喇叭输出所述第一反相反馈噪声信号；
在本实施例中，具体地，根据所述初始增益值不处于预设增益值范围，判断所述第二反馈噪声信号的降噪量减小，调整耳机中反馈滤波器的降噪算法以增大降噪量，根据调整后的降噪算法生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号，通过耳机的喇叭向耳道内输出所述第一反相反馈噪声信号，实现了自适应主动降噪，大大提高了耳机整体的主动降噪效果。
可选地，所述根据所述初始增益值生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号的步骤包括：
步骤C10，根据所述预设增益值范围和所述初始增益值确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数；
在本实施例中，具体地，根据所述预设增益值范围和所述初始增益值的数值关系，确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数，其中，确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数的方式可以是，获取所述第二反馈噪声信号的当前降噪参数，将所述第二反馈噪声信号作为所述第一反馈噪声信号中的可闻声噪声信号，根据所述当前降噪参数计算通过所述初始降噪参数对可闻声噪声信号进行降噪后，所述次声噪声信号的当前增益值，若当前增益值处于预设增益值范围内，则将当前降噪参数作为所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数，若当前增益值仍不处于预设增益值范围内，则进一步调整当前降噪参数，直至检测到当前增益值处于预设增益值范围内，将当前增益值处于预设增益值范围内时对应的当前降噪参数作为所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数；确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数的方式也可以是，根据所述预设增益值范围和所述初始增益值的差值，确定所述第二反馈噪声信号所需增大的降噪量，根据所述降噪量确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数。
可选地，所述根据所述预设增益值范围和所述初始增益值确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数的步骤包括：
步骤C11，获取所述第二反馈噪声信号的初始降噪参数；
在本实施例中，具体地，获取所述第二反馈噪声信号的初始降噪参数，其中，所述初始降噪参数为耳机与耳部贴合状态良好的紧配状态下对所述第二反馈噪声信号进行降噪所需设置的降噪参数，容易理解的是，在耳机与耳部贴合状态良好的紧配状态下，基于所述初始降噪参数对所述第二反馈噪声信号进行降噪，此时耳道内的可闻声能够较好的被消除，进而导致次声噪声信号凸显出来，因此此时检测到的所述次声噪声信号的增益值应该处于预设增益值范围内。
步骤C12，根据所述预设增益值范围和所述初始增益值的差值，确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪量；
步骤C13，根据所述目标降噪量将所述初始降噪参数调整至目标降噪参数，以使得所述初始增益值处于所述预设增益范围内。
在本实施例中，具体地，将所述第二反馈噪声信号作为所述第一反馈噪声信号中的可闻声噪声信号代入计算，根据所述预设增益值范围和所述初始增益值的差值，确定将当前可闻声噪声信号降低至所述预设增益值范围对应的目标可闻声噪声信号的目标降噪量，根据所述目标降噪量将所述初始降噪参数调整至目标降噪参数，以使得所述初始增益值处于所述预设增益范围内。
步骤C20，根据所述降噪参数生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号。
在本实施例中，具体地，根据所述降噪参数调整耳机中反馈滤波器的降噪算法以增大降噪量，根据调整后的降噪算法生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号。
步骤S35，通过耳机的声波传感器采集第三反馈噪声信号；
在本实施例中，具体地，通过耳机的声波传感器采集耳道内的第三初始声波信号，根据播放音频的音频信号对所述第三初始声波信号进行滤波处理，得到过滤去除掉所述音频信号之后的第三反馈噪声信号。
步骤S36，根据预设频率范围从所述第三反馈噪声信号中分离出目标次声噪声信号；
在本市实施例中，具体地，通过分频器或者低通滤波器根据预设频率范围，从所述第三反馈噪声信号中将可闻声噪声信号滤除，分离得到目标次声噪声信号。
步骤S37，生成所述目标次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
在本实施例中，具体地，通过反馈滤波器生成与所述目标次声噪声信号等幅的反相的反相次声噪声信号。
在本实施例中，通过检测次声噪声信号的增益值并与预设增益值范围进行比较，可以有效判断出当前耳机与耳部的贴合状态，从而判断出当前主动降噪的降噪量是否需要增大，若所述初始增益值不处于预设增益值范围，则说明当前耳机与耳部的贴合不紧密，有漏音现象，进而根据所述初始增益值，生成增大降噪量之后的第一反相反馈噪声信号，从而实现对耳道内的可闻声噪声的进一步降噪，当耳道内次声噪声信号的增益值调整至预设增益值范围内时，主动降噪效果达到最佳，此时，由于可闻声噪声的减小，次声波更多的凸显出来，因此需要重新对耳道内的次声噪声信号进行检测，并根据此时检测到的目标次声噪声信号生成对应的反相次声噪声信号，对可闻声噪声和次声噪声均实现了更优的降噪效果。
进一步地，本申请还提供一种耳机主动降噪装置，所述耳机主动降噪装置包括：
信号采集模块，用于通过耳机的声波传感器采集第一反馈噪声信号；
次声波分离模块，用于根据预设频率范围从所述第一反馈噪声信号中分离出次声噪声信号；
反相次声波生成模块，用于根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号，基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪。
可选地，所述反相次声波生成模块，还用于：
检测所述次声噪声信号的初始增益值，所述初始增益值为所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值；
若所述初始增益值处于预设增益值范围，则生成所述次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
可选地，所述反相次声波生成模块，还用于：
若所述初始增益值不处于预设增益值范围，则通过耳机的反馈麦克风获取第二反馈噪声信号；
根据所述初始增益值生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号，并通过耳机的喇叭输出所述第一反相反馈噪声信号；
通过耳机的声波传感器采集第三反馈噪声信号；
根据预设频率范围从所述第三反馈噪声信号中分离出目标次声噪声信号；
生成所述目标次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
可选地，所述反相次声波生成模块，还用于：
根据所述预设增益值范围和所述初始增益值确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数；
根据所述降噪参数生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号。
可选地，所述反相次声波生成模块，还用于：
获取所述第二反馈噪声信号的初始降噪参数；
根据所述预设增益值范围和所述初始增益值的差值，确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪量；
根据所述目标降噪量将所述初始降噪参数调整至目标降噪参数，以使得所述初始增益值处于所述预设增益范围内。
可选地，所述反相次声波生成模块，还用于：
通过耳机的反馈麦克风采集第二反馈噪声信号；
生成所述第二反馈噪声信号对应的第二反相反馈噪声信号；
耦合所述反相次声噪声信号和所述第二反相反馈噪声信号，得到降噪信号；
通过耳机的喇叭输出所述降噪信号进行主动降噪。
可选地，所述反相次声波生成模块，还用于：
通过耳机的前馈麦克风采集前馈噪声信号；
生成所述前馈噪声信号对应的反相前馈噪声信号；
耦合所述反相次声噪声信号、所述第二反相反馈噪声信号和所述反相前馈噪声信号，得到降噪信号。
本发明提供的耳机主动降噪装置，采用上述实施例中的耳机主动降噪方法，解决了现有技术耳机主动降噪效果差的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的耳机主动降噪装置的有益效果与上述实施例提供的耳机主动降噪方法的有益效果相同，且所述耳机主动降噪装置中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。
进一步地，本发明实施例提供一种电子设备，电子设备包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述实施例中的耳机主动降噪方法。
下面参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图3示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的程序或者从存储装置加载到随机访问存储器(RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还存储有电子设备操作所需的各种程序和数据。处理装置、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
通常，以下***可以连接至I/O接口：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、图像传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置；包括例如磁带、硬盘等的存储装置；以及通信装置。通信装置可以允许电子设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种***的电子设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的***。可以替代地实施或具备更多或更少的***。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置从网络上被下载和安装，或者从存储装置被安装，或者从ROM被安装。在该计算机程序被处理装置执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
本发明提供的电子设备，采用上述实施例或实施例二中的耳机主动降噪方法，解决了现有技术耳机主动降噪效果差的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的电子设备的有益效果与上述实施例提供的耳机主动降噪方法的有益效果相同，且该电子设备中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
进一步地，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，具有存储在其上的计算机可读程序指令，计算机可读程序指令用于执行上述实施例中的耳机主动降噪的方法。
本发明实施例提供的计算机可读存储介质例如可以是U盘，但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、***或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、***或者器件使用或者与其结合使用。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读存储介质可以是电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入电子设备中。
上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被电子设备执行时，使得电子设备：通过耳机的声波传感器采集第一反馈噪声信号；根据预设频率范围从所述第一反馈噪声信号中分离出次声噪声信号；根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号，基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的***、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，该模块、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，两个接连地表示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操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。
描述于本公开实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本发明提供的计算机可读存储介质，存储有用于执行上述耳机主动降噪方法的计算机可读程序指令，解决了现有技术耳机主动降噪效果差的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述实施例或实施例二提供的耳机主动降噪方法的有益效果相同，在此不做赘述。
进一步地，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的耳机主动降噪方法的步骤。
本申请提供的计算机程序产品解决了现有技术耳机主动降噪效果差的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的计算机程序产品的有益效果与上述实施例或实施例二提供的耳机主动降噪方法的有益效果相同，在此不做赘述。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利处理范围内。
Claims (9)
1.一种耳机主动降噪方法，其特征在于，耳机主动降噪方法包括：
通过耳机的声波传感器采集第一反馈噪声信号；
根据预设频率范围从所述第一反馈噪声信号中分离出次声噪声信号；
根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号，基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪；
其中，所述根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号的步骤包括：
检测所述次声噪声信号的初始增益值，所述初始增益值为所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值；
若所述初始增益值不处于预设增益值范围，则通过耳机的反馈麦克风获取第二反馈噪声信号，其中，所述预设增益值范围为人体感知到次声噪声信号时所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值范围；
根据所述初始增益值生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号，并通过耳机的喇叭输出所述第一反相反馈噪声信号；
通过耳机的声波传感器采集第三反馈噪声信号；
根据预设频率范围从所述第三反馈噪声信号中分离出目标次声噪声信号；
生成所述目标次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
2.如权利要求1所述的耳机主动降噪方法，其特征在于，所述检测所述次声噪声信号的初始增益值的步骤之后，还包括：
若所述初始增益值处于预设增益值范围，则生成所述次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
3.如权利要求1所述的耳机主动降噪方法，其特征在于，所述根据所述初始增益值生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号的步骤包括：
根据所述预设增益值范围和所述初始增益值确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数；
根据所述降噪参数生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号。
4.如权利要求3所述的耳机主动降噪方法，其特征在于，所述根据所述预设增益值范围和所述初始增益值确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪参数的步骤包括：
获取所述第二反馈噪声信号的初始降噪参数；
根据所述预设增益值范围和所述初始增益值的差值，确定所述第二反馈噪声信号的目标降噪量；
根据所述目标降噪量将所述初始降噪参数调整至目标降噪参数，以使得所述初始增益值处于所述预设增益值范围内。
5.如权利要求1所述的耳机主动降噪方法，其特征在于，所述基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪的步骤还包括：
通过耳机的反馈麦克风采集第二反馈噪声信号；
生成所述第二反馈噪声信号对应的第二反相反馈噪声信号；
耦合所述反相次声噪声信号和所述第二反相反馈噪声信号，得到降噪信号；
通过耳机的喇叭输出所述降噪信号进行主动降噪。
6.如权利要求5所述的耳机主动降噪方法，其特征在于，所述耦合所述反相次声噪声信号和所述第二反相反馈噪声信号，得到降噪信号的步骤包括：
通过耳机的前馈麦克风采集前馈噪声信号；
生成所述前馈噪声信号对应的反相前馈噪声信号；
耦合所述反相次声噪声信号、所述第二反相反馈噪声信号和所述反相前馈噪声信号，得到降噪信号。
7.一种耳机主动降噪装置，其特征在于，所述耳机主动降噪装置包括：
信号采集模块，用于通过耳机的声波传感器采集第一反馈噪声信号；
次声波分离模块，用于根据预设频率范围从所述第一反馈噪声信号中分离出次声噪声信号；
反相次声波生成模块，用于根据所述次声噪声信号生成反相次声噪声信号，基于所述反相次声噪声信号进行主动降噪；
所述反相次声波生成模块，还用于检测所述次声噪声信号的初始增益值，所述初始增益值为所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值；若所述初始增益值不处于预设增益值范围，则通过耳机的反馈麦克风获取第二反馈噪声信号，其中，所述预设增益值范围为人体感知到次声噪声信号时所述次声噪声信号在所述第一反馈噪声信号中的占比值范围；根据所述初始增益值生成所述第二反馈噪声信号对应的第一反相反馈噪声信号，并通过耳机的喇叭输出所述第一反相反馈噪声信号；通过耳机的声波传感器采集第三反馈噪声信号；根据预设频率范围从所述第三反馈噪声信号中分离出目标次声噪声信号；生成所述目标次声噪声信号对应的反相次声噪声信号。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至6中任一项所述耳机主动降噪方法的步骤。
9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有实现所述耳机主动降噪方法的程序，实现所述耳机主动降噪方法的程序被处理器执行以实现如权利要求1至6中任一项所述的耳机主动降噪方法的步骤。
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