一种用于骨传导耳机的降噪方法、装置及骨传导耳机与流程

文档序号:15685397发布日期:2018-10-16 21:00阅读:1052来源:国知局

本发明属于医疗信号处理技术领域,尤其涉及一种用于骨传导耳机的降噪方法、装置及骨传导耳机。



背景技术:

日常生活中,很多人都有使用耳机听音频的习惯,人们使用耳机听音乐、故事和学习音频等。

目前,市场上有很多类型的耳机销售,例如入耳式的耳机,用户在使用这类耳机的时候,需要将其塞入耳朵里面,再加以耳机自带的降噪系统,就能听到很少噪音的音频文件了。但是,这类耳机由于需要塞进耳朵,长时间的佩戴会给用户带来不适感。于是,骨传导耳机就此诞生了,骨传导耳机可以将声波直接通过骨头传至神经,因此,用户不需要将其塞进耳朵,就能听到美妙的音频文件了。

虽然骨传导耳机能够解决入耳式耳机给用户带来的耳朵不适的问题,但是,骨传导耳机却不能像入耳式耳机那样对环境噪音进行降噪处理,导致用户在用骨传导耳机听音频文件的时候总能听到各种类型的环境噪音。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例提供了一种骨传导耳机的降噪方法、装置及骨传导耳机,以解决现有技术中亟待解决的骨传导耳机存在的环境噪声无法去除的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种用于骨传导耳机的降噪方法,包括:获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,并基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反;基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,计算时间差值;在延时所述时间差值的时间后,基于所述第二波形,控制振动源通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。

本发明实施例的第二方面提供了一种用于骨传导耳机的降噪装置,包括:获取模块,用于获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,并基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反;计算模块,用于基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,计算时间差值;传导模块,用于在延时所述时间差值的时间后,基于所述第二波形,控制振动源通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。

本发明实施例的第三方面提供了一种用于骨传导耳机的降噪系统,包括:微处理器、振动源和至少一个声音传感器;所述声音传感器,用于采集在用户耳廓周围的第一声音噪音;所述微处理器,用于获取所述第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,并基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反;基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至听神经的时间,计算时间差值;在延时所述时间差值的时间后,向所述振动源输出基于所述第二波形的控制信号;所述振动源,用于接收所述控制信号,并基于所述控制信号通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。

本发明实施例的第四方面提供了一种骨传导耳机,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面所述方法的步骤。

本发明实施例的第五方面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存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:

本发明实施例提供了一种用于骨传导耳机的降噪方法、装置及骨传导耳机,首先获取到了第一声音噪音,得到第一声音噪音的第一波形,然后经过计算,得到了与第一声音噪音相位相反的第二声音噪音的第二波形,同时,由于需要通过骨传导的方式将第二声音噪音传导至用户的听神经处以抵消通过空气传入用户耳内的第一声音噪音,而由于声音通过骨传导和通过空气传导的速度不同,所以需要基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至听神经的时间,计算时间差值,以根据时间差值控制振动源产生第二声音噪音,使得第二声音噪音和第一声音噪音同时到达听神经进行抵消。由于是直接将通过空气传导至耳内的第一声音噪音和计算得到的第一声音噪音的反向噪音(即第二声音噪音)进行的叠加抵消,所以在减弱甚至是去除通过空气传导至人耳的环境噪音方面,能够取得很好的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例的提供的人耳的结构示意图;

图2示出了本发明实施例的提供一种用于骨传导耳机的降噪方法的实现流程示意图;

图3是本发明实施例提供的耳廓的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的包含多个声音噪音的第一波形的示意图;

图5是本发明实施例提供的第一波形与第二波形相位相反的示意图;

图6是本发明另一实施例提供的一种用于骨传导耳机的降噪方法的实现流程示意图;

图7是本发明实施例提供的一种用于骨传导耳机的降噪装置的组成示意图;

图8是本发明实施例提供的一种用于骨传导耳机的降噪系统的组成示意图;

图9是本发明实施例提供的一种骨传导耳机的示意图。

具体实施方式

声音,实际上是由某个发声体发出的、有一定频率范围的振动波,也叫声波。如图1所示,人的耳廓就像一个卫星接收器,能接收声波,并将其汇聚到外耳道,然后通过空气传导的方式经由外耳道进入人耳,引起鼓膜振动,进一步的,鼓膜的振动可带动与之相连的听小骨的振动,并把振动继续传递到内耳的耳蜗,耳蜗内充满了生物液体,分布着许多神经末梢,能将传递过来的机械信号转变为电信号,这种电信号汇聚到大脑听觉神经(即听神经)中,再通过听神经传送至大脑中的听中枢,直到这时,人才真正的感知到了声音。虽然这一过程看起来很复杂,但是,整个过程的完成却是在千分之几秒之内进行的,人类是无法感知这样的微小时间差的。

一个单一的声波的波形是一个标准的正弦波,例如,在理想情况下,通过敲击音叉产生的声波。而日常生活中我们所听到的声音,通常是由多个正弦波叠加而成的。

声波需要依靠介质进行传播,空气、固体和液体能都能作为声波的传输介质,同时,声波在不同的介质中的传播速度也不同。声波的传播速度由传播介质的密度决定,密度越大,传播越快。通常情况下,声波在固体中传播最快,气体中传播最慢,现已测得,常温常压下,在空气中,声波的传播速度是344m/s,在淡水中,声波的传播速度是1430m/s,在钢铁中,声波的传播速度是5800m/s。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例一

图2示出了本发明实施例一提供的一种用于骨传导耳机的降噪方法的实现流程。本实施例中的用于骨传导耳机的降噪方法的执行主体为具有实现本发明实施例所述的用于骨传导耳机的降噪方法的设备,该设备可以包括但不限于骨传导耳机。详述如下:

s101、获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,并基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反。

所述耳廓,如图3所示,主要由软骨构成,有收集声波的作用。

所述第一声音噪音,指的是通过置于用户耳廓上的骨传导耳机内的声音传感器采集的外界声源的环境噪音。

所述第一声音噪音,可以包括来自一个声源的一个声音噪音,也可以包括来自多个声源的声音噪音。例如,当第一声音噪音只包括来自一个声源的一个声音噪音时,第一声音噪音可以只包括某一广播的一个声音;当第一声音噪音包括来自多个声源的声音噪音时,第一声音噪音可以同时包括广播的声音和鸟儿的叫声。

因此,与所述第一声音噪音对应的,所述第一波形,也可以是只包括某一声源的时域波形,也可以是包括多个声源的叠加的时域波形,如图4所示。具体地,在理想情况下,当第一声音噪音是只包括来自某一个声源的一个声音的时候,第一波形为正弦波;当第一声音噪音包括来自多个声源的声音的时候,第一波形为非正弦波。

所述第二波形,为基于第一波形计算得到的第二声音噪音的波形,且所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反,如图5所示。在计算得到第二波形之后,骨传导耳机内的微处理器会基于所述第二波形,产生控制信号,以控制振动源基于所述控制信号,产生第二声音噪音。

在本发明实施例中,所述第一波形和第二波形都是时域波形,所述时域波形,为描述信号随时间变化的波形,是信号的一种表现形式,一般情况下,为描述信号的幅值随时间变化的波形,如图5所示。

所述第二声音噪音,通过骨传导的方式传导至用户的听神经,以与通过空气传导的第一声音噪音在听神经处抵消,从而降低第一声音噪音甚至完全去除第一声音噪音。

所述相位,为用于反映信号的幅度值(即幅值)与时间关系的量。举例来说,现有两个标准的正弦波,若在某个时间点t,正弦波1的幅值达到最大,且正弦波2的幅值也达到最大,称这两个正弦波在时间点t的相位相同;若在某个时间点t,正弦波1的幅值达到最大,且正弦波2的幅值达到最小,称这两个正弦波在时间点t的相位相反。

s102、基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,计算时间差值。

所述骨传导的方式,是一种声音的传导方式,在这种方式下,声音通过头骨、颌骨传到人的听神经,再通过听神经传送至大脑中的听中枢,让人听到声音。

所述骨传导的方式,可以认为是声音通过固体进行传播的方式。在这种方式下,需要首先确定第二声音噪音在人头骨中的传播速度及第二声音噪音从耳廓处到达听神经的距离,然后才能得到所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间。

作为本发明的一种实施例,所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,设置为一个定值。在这种情况下,默认第二声音噪音在每个人的头骨中的传播速度和传播距离均相等。

需要说明的是,由于每个人的头骨大小、头骨密度、外耳道长度等均不一致,所以第二声音噪音在人头骨中的传播速度和第二声音噪音从耳廓处到达用户的听神经的距离,只能是一个大致适用于所有人的统一速度和统一距离,以此得到一个适用于所有人的时间定值。当然,由于声音在固体中传播速度本身就很大,所以,虽然每个人的头骨和耳朵的情况有差异,但是最后得到的时间定值与根据每个人的头骨和耳朵的实际情况计算得到的时间值差异不大。

作为本发明的另一种实施例,所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,根据每个人的实际情况进行具体的计算。

在这种情况下,骨传导耳机可以先基于第二声音噪音在不同人的人头骨中的传播速度和从耳廓处到达听神经的距离,计算得到第二声音噪音在不同人头骨中,基于骨传导的方式传导至听神经的时间,以得到适用于每个人的“时间”,使得计算的时间更为精确,体现出声音通过骨传导的方式在不同人的头骨中传导的时间差异。

所述听神经,如图1所示,是将信号从人耳传递至大脑的中间介质。具体地,耳蜗内的电信号汇聚至听神经,然后由听神经再传送至大脑听中枢,使人听到声音。

所述空气传导的方式,是另一种声音的传导方式,在这种方式下,声源发出的声音,经由人的耳廓进行汇聚,通过空气在人的外耳道传导,引起鼓膜的振动,然后鼓膜的振动带动听小骨振动,并将该振动继续传递到耳蜗,最后由听神经传递到大脑听中枢,使人听到声音。

所述时间差值,为所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至所述用户的听神经的时间的差值。

在本发明实施例中,由于声音通过骨传导(固体)的速度比通过空气传导的速度更快,且它们传导的路径不同,所以,如果第二声音噪音和第一声音噪音同时开始传递,那么第二声音噪音必定将先到达听神经,为了使得第二声音噪音和第一声音噪音能够同时到达听神经,以更好的抵消第一声音噪音的噪声影响,需要首先计算得到两个声音噪音从同一时间开始,分别传递至用户听神经的时间,求得时间差值,然后再让第二声音噪音延时该时间差值的时间后,再开始传递,以抵消掉通过空气传导的第一声音噪音。

s103、在延时所述时间差值的时间后,基于所述第二波形,控制振动源通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。

所述振动源,置于骨传导耳机内,与骨传导耳机内的微处理器连接,可以包括但不限于振动马达,用于基于微处理器输出的控制信号,产生能与通过空气传导的第一声音噪音抵消的第二声音噪音。

上述方案,首先获取到了第一声音噪音,得到第一声音噪音的第一波形,然后经过计算,得到了与第一声音噪音相位相反的第二声音噪音的第二波形,同时,由于需要通过骨传导的方式将第二声音噪音传导至用户的听神经处以抵消通过空气传入用户耳内的第一声音噪音,而由于声音通过骨传导和通过空气传导的速度不同,所以需要基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至听神经的时间,计算时间差值,以根据时间差值控制振动源产生第二声音噪音,使得第二声音噪音和第一声音噪音同时到达听神经进行抵消。由于是直接将通过空气传导至耳内的第一声音噪音和计算得到的第一声音噪音的反向噪音(即第二声音噪音)进行的叠加抵消,所以在减弱甚至是去除通过空气传导至人耳的环境噪音方面,能够取得很好的效果。

作为本发明的一种实施例,在步骤s101中,所述基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,包括:采用傅里叶变换,将所述第一波形从时域变换到频域,以得到所述第一波形的频域波形;将所述频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,以得到第二声音噪音的第二波形。

所述频域波形,为描述信号随频率变化的波形,与时域波形一致,两者均为信号的一种表现形式。

所述傅里叶变换,是一种特殊的积分变换,它能将满足一定条件的某个函数表示成正弦基函数的线性组合或者积分,能够将信号从时域变换到频域。

与傅里叶变换对应的是,傅里叶逆变换,所述傅里叶逆变换,为能够将信号从频域变换回时域的数学操作。

在这种情况下,第二声音噪音只包括一个声源的一个声音噪音,在获取到该声音噪音的时域波形之后,由于时域信号的处理较为复杂,且不便进行分析,因此,为了方便分析和处理,需要首先采用傅里叶变换,将其变换到频域,然后对频域波形取反,得到反频域波形,以基于该反频域波形,采用傅里叶逆变换,得到第二声音噪音的时域波形。

作为本发明的另一种实施例,在步骤s101中,所述获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,包括:获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,对所述第一声音噪音进行分解,获得多个第一子声音噪音,得到每个所述第一子声音噪音对应的第一子波形;相应的,所述基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,包括:采用傅里叶变换,将每个所述第一子波形从时域变换到频域,以得到每个所述第一子波形的频域子波形;将多个所述频域子波形进行叠加,得到叠加的频域波形,对所述叠加的频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,得到第二声音噪音的第二波形。

在这种情况下,由于第一声音噪音可能是来自多个声源的多个声音噪音,因此,在获取到第一声音噪音后,需要对获取的第一声音噪音进行分解,得到不同声音噪音的时域波形,然后再分别将这些波形从时域变换到频域,以便于进行分析和处理,最后对得到的多个频域子波形进行叠加取反后,采用傅里叶逆变换对取反后的频域波形进行逆变换,得到第二声音噪音的时域波形。

实施例二

图3示出了本发明实施例二提供的一种用于骨传导耳机的降噪方法的实现流程。本发明实施例二与实施例一的不同在于步骤s201,其他相同的部分参见实施例一的相关描述。详述如下。

s201、获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,若所述第一波形的幅度值介于第一预设值和第二预设值之间,则计算第二声音噪音的第二波形,所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反。

在本发明实施例中,所述幅度值,为用于反映声音噪音的大小的值。若幅度值较大,则认为噪音较大,若幅度值较小,则认为噪音较小。

所述第一预设值和第二预设值为预先设置的两个值,根据实际需求进行设置。例如,当骨传导耳机是给有一定听力障碍的用户使用的时候,第一预设值和第二预设值可以尽量设置大一些,因为,由于有听力障碍,即使外界有一定的噪音,用户也听不见;而当骨传导耳机是给听力正常的用户使用的时候,第一预设值和第二预设值可以尽量设置得相对小一些。

所述第一预设值和所述第二预设值的大小不等,在此不做具体的限定,即第一预设值可能大于第二预设值,第一预设值也可能小于第二预设值。

在本发明实施例中,根据所述幅度值、所述第一预设值和第二预设值判断是否要通过振动源产生第二声音噪音。

s202、基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,计算时间差值。

s203、在延时所述时间差值的时间后,基于所述第二波形,控制振动源通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。

上述方案,为要去除的噪音的类型提供了一种可选择的方案,即只有在第一声音噪音的幅度值介于第一预设值和第二预设值之间的时候,为了提高用户体验且不对用户的听力造成任何的影响,才选择去噪,因为当幅度值小于第一预设值的时候,认为噪声可以忽略,对人影响较小,此时为了减少振动源对耳朵的伤害,选择不去噪;而当第一声音噪音的幅度值大于第二预设值的时候,也不通过振动源产生第二声音噪音去噪,因为,当噪音太大,再让振动源振动产生这样大的噪音,很可能对人的耳朵的听力造成损伤,特别是若此时产生的第二声音噪音由于某些原因,无法与通过空气传导的第一声音噪音抵消,两者同时振动并传到大脑听中枢,由此对耳朵造成更大的损伤,因此,在当噪音的幅度值值大于第二预设值的时候,也不采用振动源产生振动的方式去噪。

实施例三

图7示出了本发明实施例三提供的一种用于骨传导耳机的降噪装置的组成示意图,包括获取单元110、计算单元120和传导单元130,详述如下:

获取模块110,用于获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,并基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反;

计算模块120,用于基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,计算时间差值;

传导控制模块130,用于在延时所述时间差值的时间后,基于所述第二波形,控制振动源通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。

上述装置,首先获取到了第一声音噪音,得到第一声音噪音的第一波形,然后经过计算,得到了与第一声音噪音相位相反的第二声音噪音的第二波形,同时,由于需要通过骨传导的方式将第二声音噪音传导至用户的听神经处以抵消通过空气传入用户耳内的第一声音噪音,而由于声音通过骨传导和通过空气传导的速度不同,所以需要基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至听神经的时间,计算时间差值,以根据时间差值控制振动源产生第二声音噪音,使得第二声音噪音和第一声音噪音同时到达听神经进行抵消。由于是直接将通过空气传导至耳内的第一声音噪音和计算得到的第一声音噪音的反向噪音(即第二声音噪音)进行的叠加抵消,所以在减弱甚至是去除通过空气传导至人耳的环境噪音方面,能够取得很好的效果。

在本发明实施例中,所述计算模块120包括计算子模块,用于若所述第一波形的幅度值介于第一预设值和第二预设值之间,则计算第二声音噪音的第二波形。

在本发明实施例中,所述计算模块120包括第一计算子模块,用于采用傅里叶变换,将所述第一波形从时域变换到频域,以得到所述第一波形的频域波形;将所述频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,以得到第二声音噪音的第二波形。

在本发明实施例中,所述获取模块110包括第一获取子模块,用于获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,对所述第一声音噪音进行分解,获得多个第一子声音噪音,得到每个所述第一子声音噪音对应的第一子波形;所述计算模块120还包括第二计算子模块,用于采用傅里叶变换,将每个所述第一子波形从时域变换到频域,以得到每个所述第一子波形的频域子波形;将多个所述频域子波形进行叠加,得到叠加的频域波形,对所述叠加的频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,得到第二声音噪音的第二波形。

需要说明的是,本发明实施例三提出的一种用于骨传导耳机的降噪装置与本发明方法实施例提出的一种用于骨传导耳机的降噪方法基于相同的发明构思,装置实施例与方法实施例中的相应技术内容可互相适用,此处不再详述。

实施例四

图8示出了本发明实施例四提供的一种用于骨传导耳机的降噪系统200,包括:微处理器210、振动源220和至少一个声音传感器230。详述如下:

所述声音传感器230,用于采集在用户耳廓周围的第一声音噪音;

所述微处理器210,用于获取所述第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,并基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反;基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,计算时间差值;在延时所述时间差值的时间后,向所述振动源220输出基于所述第二波形的控制信号;

所述振动源220,用于接收所述控制信号,并基于所述控制信号通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。

上述系统,首先获取到了第一声音噪音,得到第一声音噪音的第一波形,然后经过计算,得到了与第一声音噪音相位相反的第二声音噪音的第二波形,同时,由于需要通过骨传导的方式将第二声音噪音传导至用户的听神经处以抵消通过空气传入用户耳内的第一声音噪音,而由于声音通过骨传导和通过空气传导的速度不同,所以需要基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至听神经的时间,计算时间差值,以根据时间差值控制振动源产生第二声音噪音,使得第二声音噪音和第一声音噪音同时到达听神经进行抵消。由于是直接将通过空气传导至耳内的第一声音噪音和计算得到的第一声音噪音的反向噪音(即第二声音噪音)进行的叠加抵消,所以在减弱甚至是去除通过空气传导至人耳的环境噪音方面,能够取得很好的效果。

在本发明实施例中,所述微处理器210,还用于若所述第一波形的幅度值介于第一预设值和第二预设值之间,则计算第二声音噪音的第二波形。

在本发明实施例中,所述微处理器210,还用于采用傅里叶变换,将所述第一波形从时域变换到频域,以得到所述第一波形的频域波形;将所述频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,以得到第二声音噪音的第二波形。

在本发明实施例中,所述微处理器210,还用于获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,对所述第一声音噪音进行分解,获得多个第一子声音噪音,得到每个所述第一子声音噪音对应的第一子波形;采用傅里叶变换,将每个所述第一子波形分别从时域变换到频域,以得到每个所述第一子波形的频域子波形;将多个所述频域子波形进行叠加,得到叠加的频域波形,对所述叠加的频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,得到第二声音噪音的第二波形。

在本发明实施例中,所述系统还包括数据存储模块,用于存储数据。

在本发明实施例中,所述系统还包括放大模块,用于对声音传感器230采集的第一声音噪音进行放大,以对放大后的第一声音噪音进行分析,判断所述第一声音噪音的分贝值。

需要说明的是,本发明实施例四提出的一种用于骨传导耳机的降噪系统与本发明方法实施例提出的一种用于骨传导耳机的降噪方法基于相同的发明构思,系统实施例与方法实施例中的相应技术内容可互相适用,此处不再详述。

实施例五

图9是本发明再一实施例提供的一种骨传导耳机的示意图。如图9所示的骨传导耳机300可以包括:处理器310、存储器320以及存储在存储器320中并可在处理器310上运行的计算机程序330。处理器310执行计算机程序330时实现上述用于骨传导耳机的降噪方法实施例中的步骤。存储器320用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令。处理器310用于执行存储器320存储的程序指令。其中,处理器310被配置用于调用所述程序指令执行以下操作:

处理器310用于获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,并基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反。

处理器310还用于基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,计算时间差值。

处理器310还用于在延时所述时间差值的时间后,基于所述第二波形,控制振动源通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。上述骨传导耳机,首先获取到了第一声音噪音,得到第一声音噪音的第一波形,然后经过计算,得到了与第一声音噪音相位相反的第二声音噪音的第二波形,同时,由于需要通过骨传导的方式将第二声音噪音传导至用户的听神经处以抵消通过空气传入用户耳内的第一声音噪音,而由于声音通过骨传导和通过空气传导的速度不同,所以需要基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至听神经的时间,计算时间差值,以根据时间差值控制振动源产生第二声音噪音,使得第二声音噪音和第一声音噪音同时到达听神经进行抵消。由于是直接将通过空气传导至耳内的第一声音噪音和计算得到的第一声音噪音的反向噪音(即第二声音噪音)进行的叠加抵消,所以在减弱甚至是去除通过空气传导至人耳的环境噪音方面,能够取得很好的效果。

进一步的,处理器310还用于若所述第一波形的幅度值介于第一预设值和第二预设值之间,则计算第二声音噪音的第二波形。

具体地,处理器310还用于:采用傅里叶变换,将所述第一波形从时域变换到频域,以得到所述第一波形的频域波形;将所述频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,以得到第二声音噪音的第二波形。

具体地,处理器310还用于获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,对所述第一声音噪音进行分解,获得多个第一子声音噪音,得到每个所述第一子声音噪音对应的第一子波形;采用傅里叶变换,将每个所述第一子波形从时域变换到频域,以得到多个所述第一子波形的频域子波形;将多个所述频域子波形进行叠加,得到叠加的频域波形,对所述叠加的频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,得到第二声音噪音的第二波形。

应当理解,在本发明实施例中,所称处理器310可以是中央处理单元(centralprocessingunit,cpu),该处理器310还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

该存储器320可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器310提供指令和数据。存储器320的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器320还可以存储设备类型的信息。

需要说明的是,所述骨传导耳机300可包括,但不仅限于,处理器310、存储器320和计算机程序330。本领域技术人员可以理解,图9仅仅是骨传导耳机300的示例,并不构成对骨传导耳机300的限定,所述骨传导耳机300可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述骨传导耳机300还可以包括声音传感器和振动源等,其中,所述声音传感器用于采集在用户耳廓周围的第一声音噪音;所述振动源用于接收所述处理器310发送的控制信号,并基于所述控制信号通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。

需要说明的是,本发明实施例五提出的骨传导耳机与本发明方法实施例提出的用于骨传导耳机的降噪方法基于相同的发明构思,设备实施例与方法实施例中的相应技术内容可互相适用,此处不再详述。

实施例六

在本发明的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令被处理器执行时实现:

获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,得到所述第一声音噪音的第一波形,并基于所述第一波形,计算第二声音噪音的第二波形,所述第二波形与所述第一波形上同一时间点对应的相位相反;

基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至所述用户的听神经的时间,计算时间差值;

在延时所述时间差值的时间后,基于所述第二波形,控制振动源通过振动的方式产生所述第二声音噪音,以使所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至所述用户的听神经后,与通过空气传导的所述第一声音噪音在所述用户的听神经处叠加后抵消。

上述计算机可读存储介质,首先获取到了第一声音噪音,得到第一声音噪音的第一波形,然后经过计算,得到了与第一声音噪音相位相反的第二声音噪音的第二波形,同时,由于需要通过骨传导的方式将第二声音噪音传导至用户的听神经处以抵消通过空气传入用户耳内的第一声音噪音,而由于声音通过骨传导和通过空气传导的速度不同,所以需要基于所述第二声音噪音通过骨传导的方式传导至听神经的时间和所述第一声音噪音通过空气传导的方式传导至听神经的时间,计算时间差值,以根据时间差值控制振动源产生第二声音噪音,使得第二声音噪音和第一声音噪音同时到达听神经进行抵消。由于是直接将通过空气传导至耳内的第一声音噪音和计算得到的第一声音噪音的反向噪音(即第二声音噪音)进行的叠加抵消,所以在减弱甚至是去除通过空气传导至人耳的环境噪音方面,能够取得很好的效果。

进一步的,所述计算机程序被处理器执行时还实现:

若所述第一波形的幅度值介于第一预设值和第二预设值之间,则计算第二声音噪音的第二波形。

具体地,所述计算机程序被处理器执行时还实现:

采用傅里叶变换,将所述第一波形从时域变换到频域,以得到所述第一波形的频域波形;将所述频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,以得到第二声音噪音的第二波形。

具体地,所述计算机程序被处理器执行时还实现:

获取在用户耳廓周围的第一声音噪音,对所述第一声音噪音进行分解,获得多个第一子声音噪音,得到每个所述第一子声音噪音对应的第一子波形;采用傅里叶变换,将每个所述第一子波形分别从时域变换到频域,得到每个所述第一子波形的频域子波形;将多个所述频域波形进行叠加,得到叠加的频域波形,对所述叠加的频域波形取反,得到反频域波形;采用傅里叶逆变换,将所述反频域波形从频域变换到时域,得到第二声音噪音的第二波形。

所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的设备的内部存储单元,例如设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述设备的外部存储设备,例如所述设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smartmediacard,smc),安全数字(securedigital,sd)卡,闪存卡(flashcard)等。进一步地,所述计算机可读存储介质还可以既包括所述设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序及所述设备所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的方法、装置及终端,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的方法、装置及终端实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

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