一种耳机的控制方法、装置及相关组件与流程

本申请涉及耳机领域，特别涉及一种耳机的控制方法、装置及相关组件。

背景技术：

耳机的使用场景日益多样化，在车站、地铁、超市等嘈杂环境下，耳机的被动降噪和主动降噪可以为用户带来良好的噪声消除体验。与此同时，佩戴降噪效果较好的耳机的用户，很难注意到外界语音发起的沟通需求，在特定的场合会引起用户的不便。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种耳机的控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够使耳机佩戴者及时注意到外界语音发起的沟通需求，提高用户对耳机的使用体验。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种耳机的控制方法，包括：

通过耳机的麦克风装置获取外界信号；

判断所述外界信号中是否存在目标语音信号；

若是，控制所述耳机的扬声器输出所述目标语音信号。

优选的，所述判断所述外界信号中是否存在目标语音信号之后，所述控制所述耳机的扬声器输出所述目标语音信号之前，该耳机的控制方法还包括：

检测所述目标语音信号中是否存在预设关键词；

相应的，所述控制所述耳机的扬声器输出所述目标语音信号的过程包括：

当所述目标语音信号中存在所述预设关键词，控制所述耳机的扬声器输出所述目标语音信号。

优选的，该耳机的控制方法还包括：

当所述外界信号中存在所述目标语音信号，将所述扬声器的原信号通路的增益值下调至预设值或控制所述原信号通路关闭。

优选的，所述控制所述耳机的扬声器输出所述目标语音信号之前，该耳机的控制方法还包括：

对所述目标语音信号进行盲源分离，得到目标人声语音信号；

所述控制所述耳机的扬声器输出所述目标语音信号的过程包括：

控制耳机的扬声器输出所述目标人声语音信号。

优选的，所述麦克风装置包括麦克风阵列，所述麦克风阵列包括n个麦克风通路，n为大于1的整数。

优选的，该耳机的控制方法还包括：

根据所述麦克风阵列中各个麦克风通路对应的相位差参数定位所述目标语音信号的声源；

当所述声源在预设时间段内不再输出目标语音信号，控制所述扬声器恢复初始工作模式。

优选的，所述通过耳机的麦克风装置获取外界信号之后，该耳机的控制方法还包括：

判断所述外界信号中是否存在风噪信号；

若是，通过扰动分析确定所述麦克风阵列中受风噪干扰最小的麦克风通路，将该麦克风通路作为前馈降噪通路。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种耳机的控制装置，包括：

获取模块，用于通过耳机的麦克风装置获取外界信号；

判断模块，用于判断所述外界信号中是否存在目标语音信号，若是，触发输出模块；

所述输出模块，用于控制所述耳机的扬声器输出所述目标语音信号。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任意一项所述的耳机的控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项所述的耳机的控制方法的步骤。

本申请提供了一种耳机的控制方法，通过耳机的麦克风装置采集外界信号，当判定外界信号中存在目标语音信号时，通过耳机的扬声器输出该目标语音信号，以使耳机佩戴者可以及时注意到外界语音发起的沟通需求，提高用户对耳机的使用体验。本申请还提供了一种耳机的控制装置、电子设备及计算机可读存储介质，具有和上述耳机的控制方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的一种耳机的控制方法的步骤流程图；

图2为本申请所提供的另一种耳机的控制方法的步骤流程图；

图3为本申请所提供的另一种耳机的控制方法的步骤流程图；

图4为本申请所提供的一种声源定位示意图；

图5为本申请所提供的一种耳机的控制装置的结构示意图；

图6位本申请所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种耳机的控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够使耳机佩戴者及时注意到外界语音发起的沟通需求，提高用户对耳机的使用体验。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，图1为本申请所提供的一种耳机的控制方法的步骤流程图，该耳机的控制方法包括：

s101：通过耳机的麦克风装置获取外界信号；

可以理解的是，耳机上一般都设有用于采集语音信号的麦克风装置，本实施例通过耳机上既有的麦克风装置来获取外界信号，以达到节约硬件成本的目的。本实施例中的外界信号具体指除耳机内部的音频信号外的所有信号，即包括噪声和/或语音信号等在内的一种来自于耳机本体外界的混合信号。

具体的，可以按预设获取周期获取外界信号，以保证耳机佩戴者在任何环境下都不会遗漏外界语音发起的沟通需求，当然也可以在某些特定环境中，如在嘈杂的环境、耳机处于降噪模式时，触发耳机的麦克风装置获取外界信号，以降低数据处理量。对于获取外界信号的触发条件根据实际工况选择设置即可，本申请在此不作具体的限定。

s102：判断外界信号中是否存在目标语音信号，若是，执行s103；

s103：控制耳机的扬声器输出目标语音信号。

具体的，在获取到外界信号后对外界信号进行分析，判断外界信号中是否存在目标语音信号。具体的，可以对外界信号进行特征计算，根据特征计算得到的一组特征数据来判断外界信号中是否存在目标语音信号，若该组特征数据中包括符合语音数据分布特点的特征数据，即可判定外界信号中存在目标语音信号。作为一种优选的实施例，可以通过mfcc(melfrequencycepstralcoefficients，美尔频率倒谱系数)、gfcc(gammatonefrequencycepstralcoefficients，伽玛通倒谱系数)等方式进行特征计算，以提高判断外界信号中是否存在目标语音信号的准确性。

具体的，当判断外界信号中存在目标语音信号，将麦克风装置和耳机的扬声器之间的通路连通，以便通过扬声器输出该目标语音信号，无论耳机当前是否处于降噪模式，耳机佩戴者均可根据扬声器输出的目标语音信号及时注意到外界的沟通需求，若不存在目标语音信号，则不对耳机的当前工作模式进行控制和调整。

可见，本实施例能够通过耳机的麦克风装置采集外界信号，当判定外界信号中存在目标语音信号时，通过耳机的扬声器输出该目标语音信号，以使耳机佩戴者可以及时注意到外界语音发起的沟通需求，提高用户对耳机的使用体验。

参见图2，其示出了本申请所提供另一种耳机的控制方法的流程示意图，包括以下步骤：

s201：通过耳机的麦克风装置获取外界信号；

s202：判断外界信号中是否存在目标语音信号，若是，执行s203；

s203：检测目标语音信号中是否存在预设关键词，若是，执行s204:；

s204：控制耳机的扬声器输出目标语音信号。

具体的，耳机佩戴者可以根据需求预设一些关键词，预设关键词具体可以为与外界需要和耳机佩戴者本人进行沟通相对应的字或词语或句子，比如可以设置与耳机佩戴者的姓名、性别相关的内容作为预设关键词，如可设置耳机佩戴者的姓名“张三”、性别“男”为预设关键词。当判定外界信号中存在目标语音信号，作为一种优选的实施例，首先对目标语音信号进行语音增强，以便于后续的关键词识别，然后根据增强后的目标语音信号，判断该目标语音信号中是否存在预设关键词，若否，说明该目标语音信号可能不是向耳机佩戴者本人发出的，可不对该目标语音信号进行处理，因此，不会影响到耳机佩戴者当前耳机播放的内容，进一步提高用户体验。若目标语音信号中存在预设关键词，此时再控制耳机的扬声器输出目标语音信号，从而使耳机佩戴者准确、及时地获取到外界向其本人发出的沟通需求。

举例说明，假设目标语音信号对应的内容为“张三你鞋带开了”，当获取到该目标语音信号后，检测目标语音信号的内容，将该内容与预设关键词进行匹配，由于匹配到了耳机佩戴者的姓名，由此可判断该目标语音信号是外界向耳机佩戴者本人发出的沟通需求，此时将控制扬声器输出该目标语音信号。假设目标语音信号对应的内容为“女士您等一下”，当获取到该目标语音信号后，检测目标语音信号的内容，将该内容与预设关键词进行匹配，由于该内容中没有与预设关键词相匹配的字、词语或句子，由此可判断该目标语音信号不是外界向耳机佩戴者本人发出的沟通需求，则不对该信号进行处理。

参见图3，其示出了本申请所提供另一种耳机的控制方法的流程示意图，包括以下步骤：

s301：通过耳机的麦克风装置获取外界信号；

s302：判断外界信号中是否存在目标语音信号，若是，执行s303和s304；

s303：当外界信号中存在目标语音信号，将扬声器的原信号通路的增益值下调至预设值或控制原信号通路关闭；

s304：控制耳机的扬声器输出目标语音信号。

其中，s303和s304可以同时执行，也可以先执行s303再执行s304，本申请对s303和s304的执行顺序不做限定。

具体的，为了使耳机佩戴者清晰地获取到外界向其发出的沟通需求，可以将扬声器当前正在播放的音频文件的音量下调至预设值。具体的，当判定外界信号中存在目标语音信号，且该目标语音信号中存在与预设关键词对应的内容，将扬声器的原信号通路的增益值下调至预设值或控制原信号通路关闭，以使扬声器正在播放的音频文件的音量降低或暂停，从而保证麦克风装置与扬声器之间的通路连通后，扬声器输出该目标语音信号的音量是高于扬声器正在播放的音频文件的音量的，因此，耳机佩戴者可以清晰、准确地获取到外界向其发出的沟通需求，进一步提高耳机的用户使用体验。

作为一种优选的实施例，还可以对麦克风装置获取的目标语音信号做进一步的跟踪增强处理，并对该目标语音信号进行语音补偿，以避免在麦克风装置接收信号以及噪声抑制过程中导致的部分语音信息不完整，从而改善目标语音信号的质量和可懂度。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，控制耳机的扬声器输出目标语音信号之前，该耳机的控制方法还包括：

对目标语音信号进行盲源分离，得到目标人声语音信号；

控制耳机的扬声器输出目标语音信号的过程包括：

控制耳机的扬声器输出目标人声语音信号。

具体的，考虑到获取到的目标语音信号中，除了包括人声还可能包括其他噪音，因此，本实施例还对目标语音信号进行盲源分离，从目标语音信号中提取出单纯的人声语音，即本实施例中的目标人声语音信号。具体的，为了获得单纯的目标人声语音信号，本实施例对目标语音信号进行独立成分分析，从而解析出目标人声语音信号，可以将这类问题转换为矩阵处理问题，考虑到目标语音分离效果、分离速度等因素，本实施例具体可以采用固定点算法(也称fastlca)、最大化负熵的定点算法找到最佳解混矩阵，从混合的目标语音信号中估计出独立的、被未知因素混合的目标人声语音信号，进而使耳机佩戴者准确获取到外界向耳机佩戴者本人发出的沟通需求的内容，以便耳机佩戴者及时做出反馈。

当然，除了可以采用上述方式进行盲源分离，还可以采用其他方式从混合的目标语音信号中获取目标人声语音信号，本申请在此不做具体的限定。

作为一种优选的实施例，麦克风装置包括麦克风阵列，麦克风阵列包括n个麦克风通路，n为大于1的整数。

其中，每个麦克风通路中包括一个麦克风，考虑到当前一些耳机上本就设置有麦克风阵列，那么本实施例中的麦克风阵列即为耳机上既有的麦克风阵列，对于未设置有该结构的耳机，可在耳机外侧增加麦克风阵列。

本实施例中，通过麦克风阵列获取外界信号，可以理解的是，每个麦克风均会获取外界信号，因此，s101中的外界信号为多个麦克风输出的混合外界信号。

作为一种优选的实施例，该耳机的控制方法还包括：

根据麦克风阵列中各个麦克风通路对应的相位差参数定位目标语音信号的声源；

当声源在预设时间段内不再输出目标语音信号，控制扬声器恢复初始工作模式。

可以理解的是，由于每个麦克风在麦克风阵列中的位置不同，因此，每个麦克风与声源之间都有不同的相位差参数，通过该相位差参数可以实现声源定位、声源追踪、盲源分离等方案。

下面对根据麦克风阵列中各个麦克风通路对应的相位差参数定位目标语音信号的声源的过程进行说明：

参照图4所示，当声源信号到m2和m3的时间(或声压级)均小于到达m1和m4的时间时，二维空间内系统会自动将声源定位到对应的象限，当声源被定位到相应象限后，根据勾股定理，声源于m2和m3相应的距离则可得出，此时声源对应的二维位置。当声源经过时间t移动到了1位置后，同理，可得出1位置声源的象限和具体位置，从而实现对声源的定位和追踪。进一步的，可根据声源的方向使盲源分离的指向性增强，仅对声源方向上的目标语音信号进行盲源分离，提高从混合的目标语音信号中提取目标人声语音信号的精准性。

进一步的，若追踪到的声源在一段持续时间内不再输出目标语音信号，控制扬声器恢复到初始工作模式，如降噪模式等，具体指执行s103之前的工作模式。

作为一种优选的实施例，通过耳机的麦克风装置获取外界信号之后，该耳机的控制方法还包括：

判断外界信号中是否存在风噪信号；

若是，通过扰动分析确定麦克风阵列中受风噪干扰最小的麦克风通路，将该麦克风通路作为前馈降噪通路。

具体的，在获取到外界信号后对外界信号进行分析，判断外界信号中是否存在风噪信号。具体的，可以对外界信号进行特征计算，根据特征计算得到的一组特征数据来判断外界信号中是否存在风噪信号，若该组特征数据中包括符合风噪数据分布特点的特征数据，即可判定外界信号中存在风噪信号。作为一种优选的实施例，可以通过mfcc、gfcc等方式进行特征计算，以提高判断外界信号中是否存在目标语音信号的准确性。

当判定存在风噪信号，考虑到风噪对不同位置的麦克风影响不同，通过扰动分析判断麦克风阵列中受风噪干扰最小的麦克风通路，可以理解的是，各个麦克风阵列中，信号能量起伏较小的麦克风通路受风噪干扰最小，将该麦克风所在麦克风通路确定为前馈降噪通路，从而降低风噪对前馈降噪系统的影响，提高主动降噪在不同环境下工作的鲁棒性。

可以理解的是，前馈降噪通路并不是一成不变的，随着耳机佩戴者的位置的改变，风噪对不同位置的麦克风又会有新的影响，此时会重新通过扰动分析判断麦克风阵列中受风噪干扰最小的麦克风通路，将该麦克风通路作为新的前馈降噪通路。

本申请中，对于风噪信号的相关处理和对于目标语音信号的相关处理是独立进行的，二者互不干扰。

综上所述，本申请通过耳机外侧设置的麦克风阵列获取外界信号，当外界信号中存在风噪时，考虑到该噪声对不同位置的麦克风影响不同，信号能量起伏较小的通路将被作为前馈降噪麦克风通路，直至被另一信号能量起伏较小的通路取代，在嘈杂环境中，对外界信号中的目标语音信号进行关键词进行识别，当关键词被拾取到后，耳机开启通透模式，随即给出耳机指令，使耳机当前播放的音频文件暂停或降低音量，当耳机当前播放的音频文件暂停或降低音量后，通过相关分离、定位算法可以实现追踪定位声源，并持续追踪下去，从而保证耳机佩戴者可以及时注意到外界语音发起的沟通需求，提高用户对耳机的使用体验。

请参照图5，图5为本申请所提供的一种耳机的控制装置的结构示意图，该耳机的控制装置包括：

获取模块11，用于通过耳机的麦克风装置获取外界信号；

判断模块12，用于判断外界信号中是否存在目标语音信号，若是，触发输出模块3；

输出模块13，用于控制耳机的扬声器输出目标语音信号。

可见，本实施例能够通过耳机的麦克风装置采集外界信号，当判定外界信号中存在目标语音信号时，通过耳机的扬声器输出该目标语音信号，以使耳机佩戴者可以及时注意到外界语音发起的沟通需求，提高用户对耳机的使用体验。

作为一种优选的实施例，该耳机的控制装置还包括：

检测模块，用于检测目标语音信号中是否存在预设关键词；

相应的，输出模块13具体用于：

当目标语音信号中存在预设关键词，控制耳机的扬声器输出目标语音信号。

作为一种优选的实施例，输出模块13还用于：

当外界信号中存在目标语音信号，将扬声器的原信号通路的增益值下调至预设值或控制原信号通路关闭。

作为一种优选的实施例，该耳机的控制装置还包括：

处理模块，用于对目标语音信号进行盲源分离，得到目标人声语音信号；

输出模块13具体用于：

控制耳机的扬声器输出目标人声语音信号。

作为一种优选的实施例，麦克风装置包括麦克风阵列，麦克风阵列包括n个麦克风通路，n为大于1的整数。

作为一种优选的实施例，该耳机的控制装置还包括：

定位模块，用于根据麦克风阵列中各个麦克风通路对应的相位差参数定位目标语音信号的声源；

当声源在预设时间段内不再输出目标语音信号，控制扬声器恢复初始工作模式。

作为一种优选的实施例，该耳机的控制装置还包括：

风噪监控模块，用于判断外界信号中是否存在风噪信号，若是，通过扰动分析确定麦克风阵列中受风噪干扰最小的麦克风通路，将该麦克风通路作为前馈降噪通路。

另一方面，本申请还提供了一种电子设备，参见图6，其示出了本申请实施例一种电子设备的一种组成结构示意图，本实施例的电子设备20可以包括：处理器21和存储器22。

可选的，该电子设备还可以包括通信接口23、输入单元24和显示器25和通信总线26。

处理器21、存储器22、通信接口23、输入单元24、显示器25、均通过通信总线26完成相互间的通信。

在本申请实施例中，该处理器21，可以为中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，特定应用集成电路，数字信号处理器、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件等。

该处理器可以调用存储器22中存储的程序。具体的，处理器可以执行以下信息统计方法的实施例中电子设备侧所执行的操作。

存储器22中用于存放一个或者一个以上程序，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令，在本申请实施例中，该存储器中至少存储有用于实现以下功能的程序：

通过耳机的麦克风装置获取外界信号；

判断外界信号中是否存在目标语音信号；

若是，控制耳机的扬声器输出目标语音信号。

可见，本实施例能够通过耳机的麦克风装置采集外界信号，当判定外界信号中存在目标语音信号时，通过耳机的扬声器输出该目标语音信号，以使耳机佩戴者可以及时注意到外界语音发起的沟通需求，提高用户对耳机的使用体验。

在一种可能的实现方式中，该存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、以及至少一个功能(比如话题检测功能等)所需的应用程序等；存储数据区可存储根据计算机的使用过程中所创建的数据。

此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件或其他易失性固态存储器件。

该通信接口23可以为通信模块的接口，如gsm模块的接口。

本申请还可以包括显示器24和输入单元25等等。

当然，图6所示的物联网设备的结构并不构成对本申请实施例中物联网设备的限定，在实际应用中电子设备可以包括比图6所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件。

另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项的耳机的控制方法的步骤。

对于本申请所提供的一种计算机可读存储介质的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

本申请所提供的一种计算机可读存储介质具有和上述耳机的控制方法相同的有益效果。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。