【技术实现步骤摘要】
本申请涉及音频处理，特别涉及一种降噪方法、耳机、装置、存储介质及计算机程序产品。
技术介绍
1、用户佩戴耳机收听音乐或语音等音频信号时，若外界存在环境噪声，用户听到的音频信号的清晰度将会受到影响。当环境噪声比较严重时，用户甚至无法听清耳机内的音频信号。因此，需要实现耳机主动降噪，以尽可能消除耳机佩戴者听到的环境噪声。
2、耳机主动降噪存在很多挑战：一方面，环境噪声多变且无规律，另一方面，环境噪声泄漏到耳道内部的程度同耳机与人耳的贴合程度相关。然而，不同人的耳道大小和形状存在差别，不同人佩戴同一款耳机时耳机与人耳的贴合程度不同，导致噪声的泄漏程度也不同。同一用户多次佩戴同一款耳机时耳机与人耳的贴合程度也会有所差异。而且目前基本都是依赖下行信号进行主动降噪，在没有下行信号的情况下无法进行主动降噪。因此，如何提升耳机主动降噪的效果，以尽可能避免环境噪声对耳机佩戴者的影响，是当前的一个研究热点。
技术实现思路
1、本申请提供了一种降噪方法、耳机、装置、存储介质及计算机程序产品，能够摆脱对下行信号的依赖，在没有下行信号的情况下，也能够确定目标降噪参数，从而进行自适应降噪。所述技术方案如下：
2、第一方面，提供了一种降噪方法，应用于耳机，所述耳机包括至少一个第一参考麦克风、一个误差麦克风、至少一个扬声器和一个第一前馈(feed forward，ff)滤波器；所述方法包括：基于所述至少一个第一参考麦克风采集的参考信号、所述误差麦克风采集的误差信号以及初始降噪系数，确定目标
3、本申请可以通过该至少一个第一参考麦克风采集的参考信号、误差麦克风采集的误差信号以及初始降噪系数，确定目标降噪参数，摆脱对下行信号的依赖，从而在没有下行信号的情况下，也能够确定目标降噪参数，从而进行自适应降噪。
4、本申请实施例提供的降噪方法能够以帧为单位来确定目标降噪参数，即，每帧都确定出一组目标降噪参数。当然还能够以其他时间单位来确定目标降噪参数，比如，每两帧确定出一组目标降噪参数。接下来以帧为单位进行介绍。
5、在该耳机包括第一ff滤波器的情况下，目标降噪参数包括第一ff滤波器的第k帧滤波系数，k为大于等于1的整数。在某些情况下，该耳机还包括反馈(feed back，fb)滤波器。此时，目标降噪参数还包括该fb滤波器的第k帧滤波系数。而且，在该耳机还包括下行补偿滤波器的情况下，该多组目标降噪参数还包括下行补偿滤波器的第k帧滤波系数。另外，在k大于1的情况下，还可以确定目标降噪档位。因此接下来将对这四部分内容分别进行介绍。
6、(1)确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数。
7、在k等于1的情况下，将第一ff滤波器的初始滤波系数确定为第一ff滤波器的第k帧滤波系数，即，第一ff滤波器的第1帧滤波系数为第一ff滤波器的初始滤波系数，或者，基于初始降噪档位、以及降噪档位与第一ff滤波系数的映射关系，确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数。在k大于1的情况下，基于该至少一个第一参考麦克风采集的第k-1帧参考信号、误差麦克风采集的第k-1帧误差信号以及目标降噪档位，确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数。即，通过自适应方法来确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数，该确定过程是一个自适应过程，也可以称为迭代过程。
8、需要说明的是，初始降噪系数包括所述第一ff滤波器的初始滤波系数，第一ff滤波器的初始滤波系数可以事先确定，该初始滤波系数可以为0，也可以不为0，本申请实施例对此不做限定。该初始降噪档位可以是事先设置的档位，该档位是指对应的降噪系数能够正常进行降噪同时不至于引入稳定性问题的档位。当然，该初始降噪档位也可以是在降噪开始时，通过用户终端发送的“降噪开”、“叮咚”等提示音确定的一个档位，该档位对应的降噪系数与当前的人耳及佩戴姿态能更好适配，而且在该档位对应的降噪系数的基础上进行自适应迭代能够更快达到收敛状态，本申请实施例同样对此不做限定。
9、其中，基于该至少一个第一参考麦克风采集的第k-1帧参考信号、误差麦克风采集的第k-1帧误差信号以及目标降噪档位，确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数的实现过程包括：基于目标降噪档位、以及降噪档位与次级路径(secondary path，sp)的滤波系数的映射关系，确定目标sp的第k-1帧滤波系数，目标sp是指目标扬声器到误差麦克风的路径。基于该至少一个第一参考麦克风采集的第k-1帧参考信号、误差麦克风采集的第k-1帧误差信号和目标sp的第k-1帧滤波系数，确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数。
10、在该耳机包括第一ff滤波器的情况下，可能还包括fb滤波器，也可能不包括该fb滤波器。而且，该耳机还可能包括至少一个第二ff滤波器，每个第二ff滤波器在同一降噪档位下的滤波系数固定。在不同的情况下，确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数的方式不同。接下来将分别进行介绍。
11、第一种情况，该耳机不包括fb滤波器和该至少一个第二ff滤波器。此时，基于该至少一个第一参考麦克风采集的第k-1帧参考信号、误差麦克风采集的第k-1帧误差信号和目标sp的第k-1帧滤波系数，确定第一ff滤波器的第k帧频响信息。基于第一ff滤波器的第k帧频响信息，确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数。
12、确定第一ff滤波器的第k帧频响信息时，可以基于该至少一个第一参考麦克风采集的第k-1帧参考信号和误差麦克风采集的第k-1帧误差信号，确定残留误差。基于第一ff滤波器的第k-1帧频响信息、目标sp的第k-1帧滤波系数和该残留误差，确定第一ff滤波器的第k帧频响信息。
13、在一些实施例中，该至少一个第一参考麦克风包括一个参考麦克风。即，第一ff滤波器对应一个参考麦克风。此时，基于该参考麦克风采集的第k-1帧参考信号和误差麦克风采集的第k-1帧误差信号，确定残留误差。
14、在另一些实施例中，该至少一个第一参考麦克风包括至少两个参考麦克风。即，第一ff滤波器对应至少两个参考麦克风。此时，将该至少两个参考麦克风采集的第k-1帧参考信号进行混音，以得到第k-1帧混音参考信号。基于第k-1帧混音参考信号和误差麦克风采集的第k-1帧误差信号，确定残留误差。这样，可以提升参考信号的信噪比。
15、其中，基于第一ff滤波器的第k帧频响信息，确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数的实现过程包括：建立第一ff滤波器的滤波系数变量与第一ff滤波器的第k帧频响信息之间的损失函数。基于该损失函数，通过梯度下降法确定滤波系数变量的值，基于该滤波系数变量的值确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数。也即是，建立第一ff滤波器的滤波系数变量与第一ff滤波器的第k帧频响信息之间的损失函数。通过梯度下降法确定该变量的最优值，从而通过该变量的最优值确定第一ff滤波器的第k帧滤波系数。
16、第一ff滤波器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降噪方法，其特征在于，应用于耳机，所述耳机包括至少一个第一参考麦克风、一个误差麦克风、至少一个扬声器和一个第一前馈FF滤波器；所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始降噪系数包括所述第一FF滤波器的初始滤波系数，所述目标降噪参数包括所述第一FF滤波器的第k帧滤波系数，k为大于等于1的整数；
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个第一参考麦克风采集的第k-1帧参考信号、所述误差麦克风采集的第k-1帧误差信号以及目标降噪档位，确定所述第一FF滤波器的第k帧滤波系数，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个第一参考麦克风采集的第k-1帧参考信号、所述误差麦克风采集的第k-1帧误差信号和所述目标SP的第k-1帧滤波系数，确定所述第一FF滤波器的第k帧滤波系数，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述耳机还包括一个反馈FB滤波器；
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一FF滤波器的第k帧频响信息，确定所述第一FF滤波
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述损失函数，通过梯度下降法确定所述滤波系数变量的值，包括：
8.如权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述耳机还包括一个反馈FB滤波器，所述初始降噪系数包括所述FB滤波器的初始滤波系数，所述目标降噪参数还包括所述FB滤波器的第k帧滤波系数，k为大于等于1的整数；
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述误差麦克风采集的第k-1帧误差信号、所述FB滤波器的第k-1帧滤波系数以及所述目标降噪档位，确定所述FB滤波器的第k帧滤波系数，包括：
10.如权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，所述第一FF滤波器的滤波系数包括至少一个双二阶滤波系数和一个增益。
11.如权利要求1-10任一所述的方法，其特征在于，所述耳机还包括至少一个第二FF滤波器；
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述初始降噪系数包括所述至少一个第二FF滤波器的初始滤波系数；
13.如权利要求1-12任一所述的方法，其特征在于，所述耳机还包括一个下行补偿滤波器，所述初始降噪系数包括所述下行补偿滤波器的初始滤波系数；
14.一种耳机，其特征在于，所述耳机包括至少一个第一参考麦克风、一个误差麦克风、至少一个扬声器、一个第一前馈FF滤波器和一个降噪处理器；
15.如权利要求14所述的耳机，其特征在于，所述至少一个扬声器包括进行数字分频的第一扬声器和第二扬声器，所述目标扬声器为所述第一扬声器，所述第二扬声器不参与降噪。
16.如权利要求15所述的耳机，其特征在于，所述第二扬声器参与下行补偿。
17.如权利要求15所述的耳机，其特征在于，所述第二扬声器不参与下行补偿，所述第二扬声器为高频扬声器。
18.如权利要求14所述的耳机，其特征在于，所述至少一个扬声器包括进行模拟分频的第一扬声器和第二扬声器，所述目标扬声器为所述第一扬声器和所述第二扬声器。
19.如权利要求14-18任一所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括至少一个第二FF滤波器，所述第二FF滤波器在同一降噪档位下的滤波系数固定。
20.如权利要求19所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括多个第二参考麦克风，所述第一FF滤波器对应所述至少一个第一参考麦克风，所述至少一个第二FF滤波器中的每个第二FF滤波器对应所述多个第二参考麦克风中的至少一个第二参考麦克风。
21.一种降噪装置，其特征在于，应用于耳机，所述耳机包括至少一个第一参考麦克风、一个误差麦克风、至少一个扬声器和一个第一前馈FF滤波器；所述装置包括：
22.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-13任一所述的方法的步骤。
23.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品内存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-13任一所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种降噪方法，其特征在于，应用于耳机，所述耳机包括至少一个第一参考麦克风、一个误差麦克风、至少一个扬声器和一个第一前馈ff滤波器；所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始降噪系数包括所述第一ff滤波器的初始滤波系数，所述目标降噪参数包括所述第一ff滤波器的第k帧滤波系数，k为大于等于1的整数；
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个第一参考麦克风采集的第k-1帧参考信号、所述误差麦克风采集的第k-1帧误差信号以及目标降噪档位，确定所述第一ff滤波器的第k帧滤波系数，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个第一参考麦克风采集的第k-1帧参考信号、所述误差麦克风采集的第k-1帧误差信号和所述目标sp的第k-1帧滤波系数，确定所述第一ff滤波器的第k帧滤波系数，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述耳机还包括一个反馈fb滤波器；
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一ff滤波器的第k帧频响信息，确定所述第一ff滤波器的第k帧滤波系数，包括：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述损失函数，通过梯度下降法确定所述滤波系数变量的值，包括：
8.如权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述耳机还包括一个反馈fb滤波器，所述初始降噪系数包括所述fb滤波器的初始滤波系数，所述目标降噪参数还包括所述fb滤波器的第k帧滤波系数，k为大于等于1的整数；
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述误差麦克风采集的第k-1帧误差信号、所述fb滤波器的第k-1帧滤波系数以及所述目标降噪档位，确定所述fb滤波器的第k帧滤波系数，包括：
10.如权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，所述第一ff滤波器的滤波系数包括至少一个双二阶滤波系数和一个增益。
11.如权利要求1-10任一所述的方法，其特征在于，所述耳机还包括至少一个第二ff滤波器；
12.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉龙，李佳生，欧阳山，吴国鹏，杨培年，范泛，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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