[发明专利]主动降噪方法、装置及耳机

说明书

本发明提供一种主动降噪方法，用于具有限幅器、第一滤波器和反馈滤波器的耳机，所述方法包括：根据噪声信号和音频信号，确定限幅器的第一输入信号；利用第一滤波器对所述第一输入信号进行滤波，得到第二输入信号；基于所述第二输入信号，利用限幅器对反馈滤波器的增益进行调节；利用反馈滤波器生成消噪信号。本发明还提供了与该主动降噪方法相对应的主动降噪装置及耳机。通过改变触发限幅器的参考信号，消除了音频信号的干扰作用，避免出现限幅器误触发；限幅器触发后会维持滤波器在低增益工作一定时间，防止限幅器工作状态频繁切换产生杂音；限幅器输入信号经过滤波器去除低频干扰信号，减轻主动降噪耳机由于物理运动引起的杂音。

技术领域

本发明涉及耳机的主动降噪领域，具体而言，涉及一种主动降噪方法、装置及耳机。

背景技术

对于反馈式主动降噪耳机，需要根据降噪耳机的声学特性设计反馈滤波器，反馈滤波器基于耳机内的麦克风检测到的噪声信号进行处理并生成消噪信号，消噪信号经扬声器播出消噪声波，消噪声波与噪声声波干涉，实现消噪点噪声的消除，基于反馈滤波器的降噪系统形成一个闭环回路，该降噪系统存在如下问题：降噪耳机在佩戴过程中受到挤压引起耳机内声学特性的巨变，进一步引发闭环回路出现不稳定，最终导致降噪耳机发生啸叫，啸叫会严重影响用户体验，造成听力损伤。

为解决上述的啸叫问题，通常会使用限幅器将反馈滤波器的输出限制在一个合理的范围内，但是现阶段限幅器的使用存在如下问题：1)限幅器容易误触发。限幅器的触发信号为耳罩内的声信号，耳罩内的声音不仅有噪声，也可能有耳机播放的音频声，当该音频的音量较大时，即使没有产生啸叫，也会触发限幅器工作；2)限幅器容易导致其他杂音出现。声音持续时间极短且响度不太大时，该声音会被人耳忽略，因此为了消除啸叫声，必须在极短时间内降低滤波器的增益，使得人耳听不见短暂的声音。但是，增益变化太快时，又会有类似“阶跃响应”的现象出现，耳朵会听到轻微的响声。当耳机处于异常状态(如剧烈摇头)时，限幅器在工作与不工作之间来回切换，这种响声频繁出现，人耳会听到噼里啪啦的声音。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种主动降噪方法、装置及耳机，以避免限幅器的误触发以及限幅器由于使用和设计不同引起主动降噪耳机出现的杂音现象。

第一方面，本发明提出一种主动降噪方法，用于具有限幅器、第一滤波器和反馈滤波器的耳机，所述主动降噪方法包括：

根据噪声信号和音频信号，确定限幅器的第一输入信号；

利用第一滤波器对所述第一输入信号进行滤波，得到第二输入信号；

基于所述第二输入信号，利用限幅器对反馈滤波器的增益进行调节；

利用反馈滤波器生成消噪信号。

进一步地，所述根据噪声信号和音频信号，确定限幅器的第一输入信号，包括：

确定耳机的次级通道传声特性传递函数、反馈滤波器传递函数；

基于所述噪声信号、音频信号、次级通道传声特性传递函数、反馈滤波器传递函数，确定限幅器的第一输入信号。

进一步地，所述第一滤波器为截止频率在100Hz-200Hz的高通滤波器。

进一步的，所述基于所述第二输入信号，利用限幅器对反馈滤波器的增益进行调节，包括：

设定限幅器的触发阙值、调节速率以及维持时间；

基于所述第二输入信号，根据所述限幅器的触发阙值、调节速率以及维持时间，利用限幅器对反馈滤波器的增益进行调节。

第二方面，本发明还提供一种主动降噪装置，用于耳机，所述主动降噪装置包括麦克风、反馈滤波器、扬声器、限幅器；

所述麦克风与所述反馈滤波器连接，所述反馈滤波器分别与所述扬声器、所述限幅器连接；