耳机信号处理方法、装置和耳机制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种耳机信号处理方法、装置和一种耳机。所述耳机信号处理方法包括：利用置于耳机内部的加速度传感器检测耳机佩戴者的运动状态；利用置于耳机外部的第一麦克风和第二麦克风检测不同频段的风噪情况；根据耳机佩戴者的运动状态以及不同频段的风噪情况，调整耳机内的前馈滤波器和反馈滤波器的工作方式，其中所述前馈滤波器和所述反馈滤波器被用于所述耳机的主动降噪。本发明专利技术实施例的方案能够在分频段进行风噪判断时既考虑了两麦克风的信号相关性还考虑了麦克风的信号能量，能够有效减小风噪的误判，避免风噪对听感的不良影响，且减小运动中降噪引起的安全问题。

【技术实现步骤摘要】
耳机信号处理方法、装置和耳机
本专利技术涉及耳机主动降噪
，特别涉及一种耳机信号处理方法、装置和一种耳机。
技术介绍
耳机因为体积小，便于携带，在我们日常生活中得到越来越广泛的应用，除了利用耳机听音乐，看视频等，耳机还起到隔绝噪声的作用，为用户提供一个安静的环境。耳机的物理隔绝对中低频的噪声特别是低频噪声是有局限性的。因此，主动降噪在耳机中得到越来越广泛的应用。主动降噪的原理是，产生一个与环境噪声幅度相近，相位相反的信号来抵消环境噪声的影响。但目前耳机中采用的主动降噪技术大多比较简单，考虑的外界影响因素较少。即使有根据环境噪声大小来自适应调节降噪等级的方法，但现有的降噪算法往往未考虑存在风噪的情况，以及当存在风噪且用户正在运动时的情况。例如，用户在走路或跑步过程中，可能会处于一个较高的降噪等级，再加上耳机对环境噪声的物理隔绝，从而导致听不到环境噪声，比如自行车，或电动车，或汽车开过来的声音或鸣笛声，从而产生安全问题，因此需要根据耳机佩戴者是否处于运动状态调整降噪频段，在保证降噪的同时，可以感知到外界有用的噪声。另外，因为风噪是随机信号，无固定相位，如果根据现有的降噪算法，在前馈麦克风简单获取外部声音信号并反向叠加后，可能会导致风噪无法被消除甚至被放大，当存在较大风噪时，会严重影响听感。因此，在进行降噪处理时还需要考虑风噪情况。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种耳机信号处理方法、装置和一种耳机，能够避免风噪对听感的不良影响，且减小运动中降噪引起的安全问题。>根据本专利技术的第一方面的实施例，提供了一种耳机信号处理方法，包括：利用置于耳机内部的加速度传感器检测耳机佩戴者的运动状态；利用置于耳机外部的第一麦克风和第二麦克风检测不同频段的风噪情况；根据所述耳机佩戴者的运动状态以及所述不同频段的风噪情况，调整所述耳机内的前馈滤波器和反馈滤波器的工作方式，其中所述前馈滤波器和所述反馈滤波器被用于所述耳机的主动降噪。根据本专利技术的第二方面的实施例，提供了一种耳机信号处理装置，包括：运动状态检测模块，用于利用置于耳机内部的加速度传感器检测耳机佩戴者的运动状态；风噪检测模块，用于利用置于耳机外部的双麦克风检测不同频段的风噪情况；降噪控制模块，用于根据所述耳机佩戴者的运动状态以及所述不同频段的风噪情况，调整所述耳机内的前馈滤波器和反馈滤波器的工作方式，其中所述前馈滤波器和所述反馈滤波器被用于所述耳机的主动降噪。根据本专利技术的第三方面的实施例，提供了一种耳机，包括：置于耳机内部的加速度传感器、置于耳机外部的第一麦克风和第二麦克风、以及位于耳机内的前馈滤波器和反馈滤波器；所述耳机内还设置有上述的耳机信号处理装置。本专利技术实施例提供的耳机信号处理方法、装置和耳机，相比于现有技术，在对耳机内的滤波器组进行主动降噪控制时，综合考虑了佩戴者的运动状态和不同频段的风噪情况，通过调整耳机内的前馈滤波器和反馈滤波器的工作方式，使得运动中的用户可以感知到外界有用的噪声，从而避免安全问题；而且当有风噪存在时，控制前馈滤波器的降噪处理避开风噪所处的频段，从而避免风噪对听感的不良影响。本专利技术实施例还提供了一种风噪检测方法和装置，能够有效减小风噪的误判，提高风噪检测的精度。根据本专利技术的第四方面的实施例，提供了一种风噪检测方法，包括：根据置于耳机外部的第一麦克风和第二麦克风所拾取的时域信号，获得所述第一麦克风和所述第二麦克风在各个频点处的频域信号；将信号频段划分为低频、中频和高频三个频段，根据所获得的所述第一麦克风和所述第二麦克风在各个频点处的频域信号，获得分别对应于低频、中频和高频三个频段的两麦克风信号的平均相关和所述第一麦克风信号的平均能量；根据所获得的平均相关和平均能量，判断在所述低频、中频和高频三个频段是否存在风噪以及风噪强弱。根据本专利技术的第五方面的实施例，提供了一种风噪检测装置，包括：信号获取单元，用于根据置于耳机外部的第一麦克风和第二麦克风所拾取的时域信号，获得所述第一麦克风和所述第二麦克风在各个频点处的频域信号；频段划分单元，用于将信号频段划分为低频、中频和高频三个频段；平均相关获取单元，用于根据所获得的所述第一麦克风和所述第二麦克风在各个频点处的频域信号，获得分别对应于低频、中频和高频三个频段的两麦克风信号的平均相关；平均能量获取单元，用于根据所获得的所述第一麦克风和所述第二麦克风在各个频点处的频域信号，获得分别对应于低频、中频和高频三个频段的所述第一麦克风信号的平均能量；风噪判断单元，用于根据所获得的平均相关和平均能量，判断在所述低频、中频和高频三个频段是否存在风噪以及风噪强弱。本专利技术实施例提供的风噪检测方法和装置，在分频段进行风噪判断时既考虑了两麦克风的信号相关性还考虑了麦克风的信号能量，根据前馈麦克风和通话麦克风在不同频段的信号相关性，以及前馈麦克风在对应频段的信号能量，分频段检测风噪情况，有效减小了风噪的误判，且提高了风噪检测的精度。附图说明图1为本专利技术一个实施例示出的耳机信号处理方法的流程示意图；图2为本专利技术一个实施例示出的风噪检测方法的流程示意图；图3为本专利技术一个实施例示出的风噪情况判断的逻辑示意图；图4为本专利技术另一个实施例示出的耳机信号处理方法的流程示意图；图5为本专利技术一个实施例示出的主动降噪控制的逻辑示意图；图6为本专利技术一个实施例示出的耳机信号处理装置的结构示意图；图7为本专利技术另一个实施例示出的耳机信号处理装置的结构示意图；图8为本专利技术一个实施例示出的风噪检测方法的流程示意图；图9为本专利技术一个实施例示出的风噪检测装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本专利技术。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耳机信号处理方法，其特征在于，包括：/n利用置于耳机内部的加速度传感器检测耳机佩戴者的运动状态；/n利用置于耳机外部的第一麦克风和第二麦克风检测不同频段的风噪情况；/n根据所述耳机佩戴者的运动状态以及所述不同频段的风噪情况，调整所述耳机内的前馈滤波器和反馈滤波器的工作方式，其中所述前馈滤波器和所述反馈滤波器被用于所述耳机的主动降噪。/n

【技术特征摘要】
1.一种耳机信号处理方法，其特征在于，包括：
利用置于耳机内部的加速度传感器检测耳机佩戴者的运动状态；
利用置于耳机外部的第一麦克风和第二麦克风检测不同频段的风噪情况；
根据所述耳机佩戴者的运动状态以及所述不同频段的风噪情况，调整所述耳机内的前馈滤波器和反馈滤波器的工作方式，其中所述前馈滤波器和所述反馈滤波器被用于所述耳机的主动降噪。


2.根据权利要求1所述的耳机信号处理方法，其特征在于，所述利用置于耳机外部的第一麦克风和第二麦克风检测不同频段的风噪情况，包括：
根据所述第一麦克风和所述第二麦克风所拾取的信号，分别获得对应于低频、中频和高频三个频段的两麦克风信号的平均相关和所述第一麦克风信号的平均能量；其中，所述第一麦克风为前馈麦克风，所述第二麦克风为通话麦克风；
根据所获得的平均相关和平均能量，判断在所述低频、中频和高频三个频段是否存在风噪以及风噪强弱。


3.根据权利要求2所述的耳机信号处理方法，其特征在于，所述根据所述第一麦克风和所述第二麦克风所拾取的信号，分别获得对应于低频、中频和高频三个频段的两麦克风信号的平均相关和所述第一麦克风信号的平均能量，包括：
根据所述第一麦克风和所述第二麦克风所拾取的时域信号，获得所述第一麦克风和所述第二麦克风在各个频点处的频域信号；
将信号频段划分为低频、中频和高频三个频段，根据所获得的所述第一麦克风和所述第二麦克风在各个频点处的频域信号，获得分别对应于低频、中频和高频三个频段的两麦克风信号的平均相关和所述第一麦克风信号的平均能量。


4.根据权利要求2所述的耳机信号处理方法，其特征在于，所述根据所获得的平均相关和平均能量，判断在所述低频、中频和高频三个频段是否存在风噪以及风噪强弱，包括：
对某一频段，在平均相关小于第一相关阈值时，若平均能量大于第一能量阈值，则判断该频段有强风噪；若平均能量小于所述第一能量阈值，但大于第二能量阈值，则判断该频段有弱风噪；若平均能量小于所述第二能量阈值，则判断该频段无风噪；
对某一频段，在平均相关大于所述第一相关阈值但小于第二相关阈值时，若平均能量大于所述第二能量阈值，则判断该频段有弱风噪，若平均能量小于所述第二能量阈值，则判断该频段无风噪；
对某一频段，在平均相关大于所述第二相关阈值时，则判断该频段无风噪。


5.根据权利要求1所述的耳机信号处理方法，其特征在于，所述根据所述耳机佩戴者的运动状态以及所述不同频段的风噪情况，调整所述耳机内的前馈滤波器和反馈滤波器的工作方式，包括：
在耳机佩戴者处于运动状态，且低频段有弱风噪、而中频段及高频段无风噪时，则调整前馈滤波器的系数，使其放大中高频信号，并保持反馈滤波器不变；或者
在耳机佩戴者处于运动状态，且低频段有强...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘崧，李娜，李波，
申请(专利权)人：北京小鸟听听科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11