主动降噪耳机及应用于该耳机的降噪控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能耳机的主动降噪技术领域，特别涉及一种应用于主动降噪耳机的 降噪控制方法和系统及一种主动降噪耳机。
【背景技术】
[0002] 耳机在人们的寻常生活和工作中已经得到了广泛应用，耳机除了用来欣赏音乐， 娱乐的功能之外，也被广泛的应用于隔离噪声，保持相对安静的环境，但是耳机对低频噪声 的隔噪效果和能力是有局限性的。
[0003] 主动降噪技术采用的方法是产生一个与外界噪声幅度相同相位相反的信号来抵 消进入耳机的噪声。但是目前耳机中采用的主动降噪技术多是固定降噪的技术，这种固定 降噪技术存在以下缺陷：外界环境不停变化，当外界噪声和固定降噪量相当的时候会产生 比较好的降噪效果，但是，当外界噪声高于固定降噪量，就会出现降噪效果达不到最优，或 者当外界噪声低于固定降噪量的时候，主动降噪模块实质上会产生一个新的噪声到达人的 耳朵。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供了一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方 法和系统及一种主动降噪耳机，用于解决固定降噪的主动降噪技术不能使降噪效果达到最 优的技术问题。
[0005] 为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
[0006] 一方面，本发明实施例提供了一种应用于主动降噪耳机的降噪控制方法，在主动 降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧，所述 降噪控制方法包括：
[0007] 对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时域计权，得到计权能 量；
[0008] 根据所述计权能量判断当前时刻是否需要主动降噪控制；
[0009] 当需要主动降噪控制时，计算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带 的能量值和第二子带的能量值，其中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪 曲线和反馈降噪曲线确定；
[0010] 根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈 降噪量；
[0011] 控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪，控制耳机根据所述反馈降噪量进行 反馈降噪。
[0012] 优选地，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，所述反馈麦克风 设置在耳机和人耳的耦合腔内，所述降噪控制方法进一步包括：
[0013] 在判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量； 所述控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪还包括：
[0014] 根据计算出的当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行 调整；
[0015] 控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪。
[0016] 进一步优选地，所述控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪包括：
[0017] 在控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的 降噪后的信号，计算降噪后的信号的能量；
[0018] 比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能 量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的 反馈降噪量进行反馈降噪。
[0019] 优选地，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出前馈降 噪量和反馈降噪量包括：
[0020] 将所述第一子带的能量值和所述第二子带的能量值与不同降噪等级对应的阈值 分别进行比较，分别确定出前馈降噪量初始值和反馈降噪量初始值。
[0021] 进一步优选地，所述根据所述第一子带的能量值和第二子带的能量值分别确定出 前馈降噪量和反馈降噪量还包括：
[0022] 为相邻的两个降噪等级分别设置上升门限阈值和下降门限阈值，而且上升门限阈 值大于下降门限阈值；
[0023] 记录各个时刻获取到的前馈麦克风采集到的噪声信号的所述第一子带的能量值 和所述第二子带的能量值；
[0024] 在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从小变 大的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值大于所述下降门限阈值时， 确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二 子带的能量值大于所述上升门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量增大一个降噪 等级；
[0025] 在判断当前时刻所述第一子带的能量值或第二子带的能量值处于能量值从大变 小的过程中时，当所述第一子带的能量值或第二子带的能量值小于所述上升门限阈值时， 确定所述前馈降噪量或反馈降噪量保持原降噪等级不变，当所述第一子带的能量值或第二 子带的能量值小于所述下降门限阈值时，确定所述前馈降噪量或反馈降噪量降低一个降噪 等级。
[0026] 优选地，所述降噪控制方法还包括：
[0027] 计算当前时刻主动降噪耳机的两只耳机上的两个前馈麦克风采集到的噪声信号 的相关性，根据所述相关性的计算结果判断当前时刻是否存在风噪；
[0028] 如果判断当前时刻存在风噪，则控制耳机停止根据所述前馈降噪量进行前馈降 噪，并根据所述前馈降噪量确定出反馈降噪量的增量，控制耳机根据增量后的反馈降噪量 进行反馈降噪。
[0029] 另一方面，本发明实施例还提供了一种应用于主动降噪耳机的降噪控制系统，在 主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个前馈麦克风，所述前馈麦克风设置在耳机的外侧， 所述降噪控制系统包括：
[0030] 能量计权单元，用于对前馈麦克风当前时刻采集到的噪声信号进行频域计权和时 域计权，得到计权能量；
[0031] 主动降噪判断单元，用于根据所述能量计权单元得到的计权能量判断当前时刻是 否需要主动降噪控制；
[0032] 子带能量计算单元，用于当所述主动降噪判断单元判断需要主动降噪控制时，计 算当前时刻前馈麦克风采集到的噪声信号的第一子带的能量值和第二子带的能量值，其 中，所述第一子带和第二子带分别根据耳机的前馈降噪曲线和反馈降噪曲线确定；
[0033] 降噪量确定单元，用于根据所述子带能量计算单元计算出的所述第一子带的能量 值和第二子带的能量值分别确定出前馈降噪量和反馈降噪量；
[0034] 前馈降噪控制单元，用于控制耳机根据所述前馈降噪量进行前馈降噪；
[0035] 反馈降噪控制单元，用于控制耳机根据所述反馈降噪量进行反馈降噪。
[0036] 优选地，在主动降噪耳机的每只耳机上各设置一个反馈麦克风，所述反馈麦克风 设置在耳机和人耳的耦合腔内，所述降噪控制系统进一步包括：反馈能量计算单元，用于在 判断扬声器中无声音播放时，计算当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量；
[0037] 所述反馈降噪控制单元还包括：
[0038] 反馈降噪量调整模块，用于根据所述反馈能量计算单元计算出的当前时刻反馈麦 克风采集到的信号的能量对所述反馈降噪量进行调整，控制耳机根据调整后的反馈降噪量 进行反馈降噪。
[0039] 进一步优选地，所述反馈降噪量调整模块，还具体用于在控制耳机根据调整后的 反馈降噪量进行反馈降噪后，获取反馈麦克风采集到的降噪后的信号，计算降噪后的信号 的能量；比较当前时刻反馈麦克风采集到的信号的能量是否小于所述降噪后的信号的能 量，若是，控制耳机根据调整后的反馈降噪量进行反馈降噪，若否，控制耳机根据调整前的 反馈降噪量进行反馈降噪。
[0040] 优选地，所述降噪量确定单元包括：
[0041] 初始值确定模块，用于将所述第一子带的能量值和