[发明专利]主动降噪耳机的设计系统及方法

说明书

本发明涉及主动降噪领域，具体而言，涉及一种主动降噪耳机的设计系统及方法。该主动降噪耳机的设计系统及方法，分别包含仿真人头、数据采集设备、待设计降噪耳机以及配置主动降噪系统设计软件的计算机。利用仿真人头与数据采集设备采集待设计降噪耳机在噪声环境下的相关测量数据，并将其传输至计算机；计算机中的主动降噪系统设计软件对上述测量数据进行建模与计算，得到所需降噪参数的计算结果，输出该结果并将其写入待设计降噪耳机。与现有的主动降噪耳机设计系统相比，采用该系统批量设计的主动降噪耳机均能取得优异的降噪效果，同时还能保证所设计的主动降噪耳机的降噪性能具有良好的一致性。

技术领域

本发明涉及主动降噪领域，具体而言，涉及一种主动降噪耳机的设计系统及方法。

背景技术

对于一些特定的场合，如飞机、地铁、船舶等均会有较大的环境噪声，长时间身处于该环境噪中会危害人的听力健康，严重的还会造成神经衰弱等精神问题。为解决上述问题，最简单且经济的方法是给双耳塞上隔音耳塞，这是一种被动降噪的方法，通过阻隔噪声达到噪声消噪的效果，这种方法能够阻隔较高频率的噪声，但无法消除上述场景中存在的中、低频噪声。另一种有效的解决方法是佩戴具有主动降噪功能的耳机，这种耳机将被动降噪与主动降噪结合起来，能够消除全频段的噪声，消噪效果良好。

主动降噪耳机在设计时，需要对耳机的降噪参数进行调试，由于每个耳机的声学特性存在差异，若使用同一组降噪参数会导致不同耳机的降噪性能不同，从而导致批量生产出来的降噪耳机出现降噪性能一致性差的问题。现有解决该问题的方法是在固定耳机其他降噪参数的前提下，通过调整增益，在不发生啸叫的情况下达到最优降噪效果。这种只调节增益的主动降噪耳机在线设计方法，一方面，无法达到最优的降噪效果；另一方面，无法保证所有耳机具有一致的降噪性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种主动降噪耳机的设计系统及方法，以提高主动降噪耳机的降噪性能。

第一方面，本发明提供一种主动降噪耳机的设计系统，包括：仿真人头、数据采集装置、待设计降噪耳机以及计算机。

所述待设计降噪耳机佩戴在所述仿真人头上，所述待设计降噪耳机与所述数据采集装置相连，所述数据采集装置与所述计算机相连，所述计算机与所述待设计降噪耳机相连。

所述计算机需安装降噪系统设计软件。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述待设计降噪耳机为头戴式或入耳式。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述待设计降噪耳机具备主动降噪系统。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述主动降噪系统包含依次连接的麦克风，主动降噪模块以及扬声器。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述主动降噪模块包括依次连接的模数转换电路、数字滤波器以及数模转换电路。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述降噪系统设计软件包括：建模单元、计算单元以及性能评价单元。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：所述计算单元包括：滤波器库和优化算法。

第二方面，本发明提供了一种主动降噪耳机的设计方法，用于设计主动降噪耳机，包括：

分别采集主通道与次级通道的测量数据；

根据所述主通道与次级通道的测量数据，分别建立主通道与次级通道的传声特性模型；

根据所述主通道与次级通道的传声特性模型和降噪系统设计软件内置的滤波器库，确定最优滤波器。