本发明专利技术涉及无线耳机领域，公开了一种无线耳机的通透模式调节装置及无线耳机，包括声音采集模块，用于接收无线耳机外部声音，音频处理模块，对采集的外部声音进行滤波和降噪处理，特征提取模块，对处理后的声音进行特征提取，并构建联合特征矩阵，特征处理模块，先对提取的声音进行降维处理，再对提取的声音分别进行训练和测试，获取最优分类器模型，准确识别所需声音信号，声音输出模块，用于对特征处理后的声音信号进行输出。通过采用通透滤波器配合梯度计算与系数修正模块组成的音频处理模块，形成音频信号输入的自适应滤波技术，能够快速精确定位反馈频率，有效地消除无线耳机因声反馈产生的噪音，极大地改善了无线耳机声音输出的品质。输出的品质。输出的品质。
【技术实现步骤摘要】
一种无线耳机的通透模式调节装置及无线耳机
[0001]本专利技术涉及无线耳机领域，具体为一种无线耳机的通透模式调节装置及无线耳机。
技术介绍
[0002]无线耳机是一种不需要通过有线电缆进行连接，采用蓝牙或其他无线技术来进行音频信号传输的耳机。无线耳机相比于传统有线耳机更加便捷，使用户在使用时无需担心电线限制。
[0003]为适应不同场景，现有的很多无线耳机设有降噪模式和通透模式，降噪模式用于阻挡外界的声音信号，通透模式用于让外界的声音信号进入人耳，现有技术中，无线耳机中的通透滤波器只有一个，在无线耳机处于通透模式下时， 用户会听到类似于不佩戴无线耳机时的外界声音，但有的用户，例如部分有听力受阻或者听力器官性障碍的用户有将外界特定频段的声音信号放大的需求，且由于声反馈现象会产生噪音，十分影响无线耳机的声音输出品质，影响使用体验。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种无线耳机的通透模式调节装置及无线耳机，解决了听力受阻或者听力器官性障碍的用户有将外界特定频段的声音信号放大的需求和由于声反馈现象会产生噪音，十分影响无线耳机的声音输出品质，影响使用体验的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种无线耳机的通透模式调节装置及无线耳机，优选的，包括：声音采集模块，用于接收无线耳机外部声音；音频处理模块，对采集的外部声音进行滤波和降噪处理；特征提取模块，对处理后的声音进行特征提取，并构建联合特征矩阵；特征处理模块，先对提取的声音进行降维处理，再对提取的声音分别进行训练和测试，获取最优分类器模型，准确识别所需声音信号；声音输出模块，用于对特征处理后的声音信号进行输出；优选的，所述音频处理模块包括DSP模块和滤波降噪模块，所述滤波降噪模块的数据传输端通过MCBSP串口与DSP模块的数据接收端相连，所述DSP模块的输出传输端通过数/模转换模块与滤波降噪模块的数据接收端相连，所述滤波降噪模块包括通透滤波器和梯度计算与系数修正模块。
[0006]优选的，所述DSP模块电连接有音量控制模块和存储模块，用于对语音信号进行放大缩小和程序存储，所述DSP模块还电连接有JTAG接口和PC机，用于输出语音信号，所述DSP模块还电连接有电源模块，用于供电。
[0007]优选地，所述通透滤波器用于接收输入信号X（n），并对X（n）进行算法处理和补偿
后得到滤波器输出信号y（n），同时期望输出信号Y（n）也输入至可编辑通透滤波器中。
[0008]优选地，所述梯度计算与系数修正模块用于接收Y（n）和y（n）的差值e（n），并对每次的输入信号和误差信号进行计算，得出下一轮滤波所使用的系数，通过可编程通透滤波器不断更新滤波器的系数，用滤波器模拟得到的反馈量和实际反馈量之间的误差，并最终输出得到最终输出信号L（n）。
[0009]优选地，采用对可编辑通透滤波器与期望信号产生的误差信号进行梯度计算和修正，输出最终降噪后的信号，包括以下步骤：（1）声音波信号X（n）输送至可编辑通透滤波器中，经过算法处理和补偿后得到滤波器输出信号y（n），同时期望输出信号Y（n）也输入至可编辑通透滤波器中；（2）计算Y（n）和y（n）的差值得到误差信号e（n），随后将每次的输入信号和误差信号同时输入到梯度计算与系数修正模块，计算出下一轮滤波所使用的系数；（3）通过可编程通透滤波器不断更新滤波器的系数，用滤波器模拟得到的反馈量和实际反馈量之间的误差，并最终输出得到最终输出信号L（n）。
[0010]优选的，所述特征处理模块包括训练模块和测试模块，用于对声音信号数据进行训练和测试，获取结果数据，所述特征处理模块还包括分类器模型获取模块和分类结果确定模块，用于获取训练和测试过程中的最优分类器模型和对分类结构进行确认。
[0011]优选的，所述特征提取模块用于对每导联声音信号进行互补集合经验模态分解，并利用皮尔逊相关系数筛选每个导联声音信号的本征模态函数分量，构建时频域特征向量，包括以下步骤：（1）信号经预处理后，对每个导联信号进行互补集合经验模态分解，并利用皮尔逊相关系数筛选每个导联声音信号的本征模态函数分量；（2）提取筛选后每个导联信号的时域和频域特征向量；（3）通过共同空间模式算法获得空间滤波器，提取每个导联声音信号的空域特征向量，构建联合特征矩阵。
[0012]优选地，所述特征处理模块对声音进行降维处理通过构建的联合特征矩阵乘以一个随机矩阵来实现联合特征矩阵的降维处理，包括以下步骤：（1）记描述该声音信号特征向量m的矩阵为D∈IRd
×
p，其中，d为关键点模块的特征向量长度，p为关键点模块的数量；（2）将维数为d的向量投影到一个维数为n的子空间中，其中n＜＜d；（3）通过矩阵D乘以一个随机矩阵R来实现特征向量矩阵的降维处理，将特征向量矩阵维数 降低为n
×
p：Y＝RD其中，Y∈IRn
×
p为降维后的特征向量矩阵，R为随机投影矩阵，R∈IRn
×
d，均值为0，方差为1。
[0013]优选的，所述特征处理模块通过训练和测试获取最优分类器模型的方法为将处理后的声音信号分为训练组和测试组，训练组将声音信号作为训练数据进行格式转换、特征点提取、特征向量计算、降维和类别直方图计算后，得到训练数据的分类器模型最优参数，测试组将声音信号作为训练数据进行格式转换、特征点提取、特征向量计算、降维和类别直方图计算后，利用训练组中的分类器模型最优参数进行稀疏表达，得到最优分类器模型，随
后将测试组数据输入训练好的分类器模型中进行分类，完成对声音信号的识别分类。
[0014]一种无线耳机，包括如上述所述的无线耳机的通透模式调节装置。
[0015]本专利技术提供了一种无线耳机的通透模式调节装置及无线耳机。具备以下有益效果：本专利技术通过采用通透滤波器配合梯度计算与系数修正模块组成的音频处理模块，形成音频信号输入的自适应滤波技术，能够快速精确定位反馈频率，有效地消除无线耳机因声反馈产生的噪音，极大地改善了无线耳机声音输出的品质，同时利用皮尔逊相关系数筛选每个导联声音信号的本征模态函数分量，构建时频域特征向量，通过矩阵乘以一个随机矩阵来实现联合特征矩阵的降维处理，避免了经验模态分解中的“模态混叠”问题，最后利用对信号进行格式转换、特征点提取、特征向量计算、降维和类别直方图计算进行训练测试来得到最优分类器模型，可以提高对声音信号识别准确率，更好地满足使用需求。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的系统架构图；图2为本专利技术中音频处理模块的系统结构图；图3为本专利技术中DSP模块的系统结构图；图4为本专利技术中特征处理模块的系统结构图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术的说明书附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无线耳机的通透模式调节装置，其特征在于，包括：声音采集模块，用于接收无线耳机外部声音；音频处理模块，对采集的外部声音进行滤波和降噪处理；特征提取模块，对处理后的声音进行特征提取，并构建联合特征矩阵；特征处理模块，先对提取的声音进行降维处理，再对提取的声音分别进行训练和测试，获取最优分类器模型，准确识别所需声音信号；声音输出模块，用于对特征处理后的声音信号进行输出；所述音频处理模块包括DSP模块和滤波降噪模块，所述滤波降噪模块的数据传输端通过MCBSP串口与DSP模块的数据接收端相连，所述DSP模块的输出传输端通过数/模转换模块与滤波降噪模块的数据接收端相连，所述滤波降噪模块包括通透滤波器和梯度计算与系数修正模块。2.根据权利要求1所述的一种无线耳机的通透模式调节装置，其特征在于，所述DSP模块电连接有音量控制模块和存储模块，用于对语音信号进行放大缩小和程序存储，所述DSP模块还电连接有JTAG接口和PC机，用于输出语音信号，所述DSP模块还电连接有电源模块，用于供电。3.根据权利要求1所述的一种无线耳机的通透模式调节装置，其特征在于，所述通透滤波器用于接收输入信号X（n），并对X（n）进行算法处理和补偿后得到滤波器输出信号y（n），同时期望输出信号Y（n）也输入至可编辑通透滤波器中。4.根据权利要求3所述的一种无线耳机的通透模式调节装置，其特征在于，所述梯度计算与系数修正模块用于接收Y（n）和y（n）的差值e（n），并对每次的输入信号和误差信号进行计算，得出下一轮滤波所使用的系数，通过可编程通透滤波器不断更新滤波器的系数，用滤波器模拟得到的反馈量和实际反馈量之间的误差，并最终输出得到最终输出信号L（n）。5.根据权利要求4所述的一种无线耳机的通透模式调节装置，其特征在于，采用对可编辑通透滤波器与期望信号产生的误差信号进行梯度计算和修正，输出最终降噪后的信号，包括以下步骤：（1）声音波信号X（n）输送至可编辑通透滤波器中，经过算法处理和补偿后得到滤波器输出信号y（n），同时期望输出信号Y（n）也输入至可编辑通透滤波器中；（2）计算Y（n）和y（n）的差值得到误差信号e（n），随后将每次的输入信号和误差信号同时输入到梯度计算与系数修正模块，计算出下一轮滤波所使用的系数；（3）通过可编程通透滤波器不断更新滤波器的系数，用滤波器模拟得到的反馈量和实际反馈量之间的误差，并最终输出得到最终输出信号L（n）。6.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈红霞，段永胜，
申请(专利权)人：彼赛芬科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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