[发明专利]主动降噪方法、主动降噪系统和耳机在审

专利信息
申请号: 201810520167.9 申请日: 2018-05-25
公开(公告)号: CN108495227A 公开(公告)日: 2018-09-04
发明(设计)人: 虞安波 申请(专利权)人: 会听声学科技(北京)有限公司
主分类号: H04R1/10 分类号: H04R1/10;H04R3/04
代理公司: 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 代理人: 魏彦
地址: 100000 北京市海淀区清*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 主动降噪 传声 耳机 滤波器 次级通道 特性模型 耳道 在线计算量 耳机佩戴 工程实现 离线设计 相位偏差 性能优化 修正处理 有效解决 预先设置 在线修正 自适应 降噪 修正
【说明书】:

本发明提出一种主动降噪方法、主动降噪系统及耳机,涉及主动降噪领域,该主动降噪方法包括:获取耳机次级通道传声特性模型;根据用户的耳道传声特性,对预先设置的所述滤波器进行修正处理,得到修正后的滤波器;其中,所述滤波器为基于所述耳机次级通道传声特性模型生成的。该方法通过离线设计与在线修正相结合的方式,实现了基于不同耳机佩戴者的耳道传声特性的降噪性能优化。与现有的自适应主动降噪方法相比,该方法在线计算量小,计算时间短,有效解决了计算时间长导致的相位偏差大的问题,且该方法简单,易于工程实现。

技术领域

本发明涉及主动降噪领域,具体而言,涉及一种主动降噪方法、主动降噪系统和耳机。

背景技术

主动降噪耳机是一种有效降低环境噪声的装置,通过次级声源发出与环境噪声幅值相等,相位相反的消噪声波,实现噪声的消除,消噪声波的相位特性会直接影响降噪效果。在耳机、耳廓以及耳道形成的狭窄封闭空间内,人耳的个体差异会引起相位的偏差。对于基于噪声在耳机封闭空间内的传声特性而设计的参数固定的滤波器,上述偏差一方面会导致降噪性能的一致性下降;另一方面,可能导致反相降噪声波变成同相降噪声波而出现噪声增强的情况。

为克服上述参数固定的滤波器带来的问题,现有技术采用自适应滤波器实现最优降噪效果。专利一种有源降噪的方法和系统(201510629511.4),提出一种自适应降噪方法,使得有源降噪可以自适应扬声器至观测点的物理响应。对于主动降噪耳机,扬声器至反馈麦克风的物理响应可反映噪声在耳机内的传播特性,理论上,专利201510629511.4能够克服上述的相位偏差问题,但是由于自适应降噪方法是一种在线设计方法,需采用数字滤波器,巨大的计算量会导致较长的时间延迟,再加上数字滤波器本身的电路延迟,总时间延迟带来的滤波器的相位偏差量同样不容忽视。

发明内容

针对上述问题,本发明提出一种主动降噪方法、主动降噪系统及耳机,以解决在线计算时间长导致的相位差,进而出现的降噪性能恶化的问题。

第一方面,本申请实施例提供了一种主动降噪方法,包括:

获取耳机次级通道传声特性模型;

根据用户的耳道传声特性,对预先设置的滤波器进行修正处理,得到修正后的滤波器;其中,所述滤波器为基于所述耳机次级通道传声特性模型生成的。

可选地,所述获取耳机次级通道传声特性模型G0,包括:

基于耳机次级通道的输入数据和输出数据,建立耳机次级通道传声特性模型。

可选地,所述滤波器包括前馈滤波器、反馈滤波器和前馈与反馈复合式滤波器中的任意一种。

可选地,根据用户的耳道传声特性,对预先设置的所述滤波器进行修正处理,得到修正后的滤波器,包括:

确定用户的耳道传声特性模型和耳道传声特性模型库;

利用相似度算法计算所述用户的耳道传声特性模型和所述耳道传声特性模型库中任一模型的相似度,获取相似度最高的所述耳道传声特性模型库中的模型;

基于所述模型,确定修正滤波器,基于滤波器以及修正滤波器,得到修正后的滤波器。

可选地,所述相似度算法包括:

对所述用户的耳道传声特性模型对应的频响曲线和所述耳道传声特性模型库对应的频响曲线族中的一曲线进行对齐处理,得到对齐后的曲线;

计算所述对齐后的曲线与所述频响曲线族中的该曲线的相似度。

可选地,所述对所述用户的耳道传声特性模型对应的频响曲线和所述耳道传声特性模型库对应的频响曲线族中的一曲线进行对齐处理,包括:

确定参数k,使得||li-k*l||2最小;

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