一種耳機降噪處理的方法、裝置及耳機的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耳機降噪處理的方法、裝置及電子設備。本發明的方法包括：接收安裝在一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第一語音信號；接收安裝在另一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第二語音信號；判斷當前耳機狀態是否為通話狀態，如是，則：從第一語音信號中，識別出與第二語音信號中特征相同、但接收時間差大于設定值的成分，作為噪聲信號；將第一語音信號中消除噪聲信號得到降噪信號，并將降噪信號傳送至正在通話的電子設備。在本發明中，通過判斷耳機是否處于通話狀態，進行相應的通話降噪處理，這使得重復使用雙聽筒耳機的兩個麥克風，減少了麥克風的使用數量，降低耳機功耗的同時，達到實現通話降噪的目的。
【專利說明】
一種耳機降噪處理的方法、裝置及耳機
技術領域
[0001]本發明涉及耳機降噪領域，更具體地，本發明涉及一種耳機降噪處理的方法、裝置及耳機。
【背景技術】
[0002]現有雙聽筒耳機降噪方法包括主動降噪和被動降噪，被動降噪耳機主要通過保衛耳朵形成封閉空間，或者采用硅膠耳塞等隔音材料來阻擋外界噪聲，由于噪聲沒有經過降噪電路芯片處理，因此，被動降噪一般只能阻隔高頻噪聲，對低頻噪聲降噪效果不明顯；主動降噪是通過降噪系統產生與外界噪音相等的反相聲波，并利用其中和耳朵聽到的語音信號中的噪聲，從而實現降噪的效果，其原理為:先由安置于耳機內的訊號麥克風偵測耳朵能夠聽到的環境中的低頻噪音，再將噪聲訊號傳至控制電路，控制電路進行實時運算，通過揚聲器發射與噪聲相位相反、振幅相同的聲波來抵擋噪聲，使得噪聲消失。
[0003]但是，目前雙聽筒耳機無法實現通話降噪，所以急需提出一種雙聽筒耳機實現通話降噪的方法。

【發明內容】

[0004]本發明的一個目的是提供一種雙聽筒耳機實現通話降噪的新技術方案。
[0005]根據本發明的第一方面，提供了一種耳機降噪處理的方法，包括:
[0006]接收安裝在一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第一語音信號；
[0007]接收安裝在另一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第二語音信號；
[0008]判斷當前耳機狀態是否為通話狀態，如是，則:
[0009]從所述第一語音信號中，識別出與所述第二語音信號中特征相同、但接收時間差大于設定值的成分，作為噪聲信號；
[0010]將所述第一語音信號中消除所述噪聲信號得到降噪信號，并將所述降噪信號傳送至正在通話的電子設備。
[0011]優選的是，所述在所述第一語音信號中消除所述噪聲信號得到降噪信號具體為:
[0012]反相所述噪聲信號得到負反饋信號，將所述負反饋信號疊加到所述第一語音信號中得到所述降噪信號。
[0013]優選的是，如果當前耳機狀態不是通話狀態，則:
[0014]反相所述第一語音信號得到第一負反饋信號，反相所述第二語音信號得到第二負反饋信號，將所述第一負反饋信號和所述第二負反饋信號傳送至對應的耳機揚聲器。
[0015]優選的是，所述特征包括波形、頻率和振幅中的至少兩個。
[0016]根據本發明的第二方面，提供了一種耳機降噪處理的裝置，包括:
[0017]第一接收模塊，用于接收安裝在一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第一語音信號；
[0018]第二接收模塊，用于接收安裝在另一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第二語音信號；
[0019]狀態判斷模塊，用于判斷當前耳機狀態是否為通話狀態；
[0020]識別模塊，用于在當前耳機狀態為通話狀態的情況下，從所述第一語音信號中，識別出與所述第二語音信號中特征相同、但接收時間差大于設定值的成分，作為噪聲信號；
[0021]降噪模塊，用于在所述第一語音信號中消除所述噪聲信號得到降噪信號；
[0022]降噪信號傳送模塊，用于將所述降噪信號傳送至正在通話的電子設備。
[0023]優選的是，所述降噪模塊具體用于:
[0024]反相所述噪聲信號得到負反饋信號，將所述負反饋信號疊加到所述第一語音信號中得到降噪信號。
[0025]優選的是，所述裝置還包括:
[0026]反相模塊，用于當前耳機狀態不是通話狀態的情況下，反相所述第一語音信號得到第一負反饋信號，反相所述第二語音信號得到第二負反饋信號；
[0027]負反饋信號傳送模塊，用于將所述第一負反饋信號和第二負反饋信號傳送至對應的耳機揚聲器。
[0028]優選的是，所述特征包括波形、頻率和振幅中的至少兩個。
[0029]根據本發明的第三方面，提供了一種電子設備，包括上述耳機降噪處理的裝置。
[0030]根據本發明的第四方面，提供了一種電子設備，包括處理器、存儲器、電源模塊和兩個麥克風，其中，一個所述麥克風安裝在左耳聽筒，另一個所述麥克風安裝在右耳聽筒；所述電源模塊用于給所述耳機供電；所述存儲器用于存儲指令，所述指令用于控制所述處理器進行操作以執行上述耳機降噪處理的方法。
[0031]本發明的發明人發現，在現有技術中，存在雙聽筒耳機不能實現通話降噪的問題。而在本發明中，通過判斷耳機是否處于通話狀態，進行相應的通話降噪處理，這使得重復使用雙聽筒耳機的兩個麥克風，減少了麥克風的使用數量，降低耳機功耗的同時，達到實現通話降噪的目的。因此，本發明所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本發明是一種新的技術方案。
[0032]通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特征及其優點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0033]被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發明的原理。
[0034]圖1是本發明耳機降噪處理的方法的一種實施方式的流程圖；
[0035]圖2是本發明主動降噪耳機內部構造示意圖；
[0036]圖3是本發明通話降噪理想情況下的解釋圖；
[0037]圖4是本發明通話降噪現實情況下的解釋圖；
[0038]圖5是本發明主動降噪解釋圖；
[0039]圖6是本發明耳機降噪處理的裝置的一種實施結構的方框原理圖。
[0040]附圖標記說明:
[0041 ] MICl、MIC2_降噪麥克風； M-嘴巴；
[0042]N-噪聲源；S1-揚聲器；
[0043]B1-阻隔板；rl、r2_麥克風到嘴巴的距離；
[0044]rl\r2C麥克風到噪聲源的距離；
【具體實施方式】
[0045]現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的范圍。
[0046]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。
[0047]對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。
[0048]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
[0049]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0050]本發明解決了現有雙聽筒耳機無法實現通話降噪的問題，提供了一種耳機降噪處理的方法、裝置及電子設備，圖1是本發明的一種耳機降噪處理的方法的一種實施方式的流程圖。
[0051]步驟SI，接收第一語音信號和第二語音信號，其中，第一語音信號為安裝在一耳機聽筒上的麥克風采集的語音信號，第二語音信號為安裝在另一耳機聽筒上的麥克風采集的語音信號。
[0052]步驟S2，判斷當前耳機狀態是否為通話狀態，如是，則執行步驟S31，即進行通話降噪；如否，則執行步驟S32，即進行主動降噪。這樣，雙聽筒耳機既能夠實現通話降噪也能夠實現主動降噪，實現了雙聽筒耳機中兩個麥克風的重復使用，降低了耳機功耗。
[0053]步驟S31，識別出噪聲信號，具體為，從第一語音信號中，識別出與第二語音信號中特征相同、但接收時間差大于設定值的成分，作為噪聲信號。
[0054]用于降噪的麥克風MICl和MIC2分別安裝在左耳聽筒上和右耳聽筒上，如圖2所示，以麥克風MICl所在的聽筒為例，麥克風MICl與揚聲器SI之間設置有阻隔板BI，用于避免麥克風接收到揚聲器發出的聲音。
[0055]通話時，兩個麥克風采集人說話聲和周圍的噪聲，人耳正常佩戴時，嘴巴M在豎直方向上位于兩耳中間，如圖3所示，麥克風MICl和MIC2到嘴巴M的距離分別為rl、r2，在理想狀態下，麥克風MICl到嘴巴M的距離rl與麥克風MIC2到嘴巴M的距離r2相等，這樣，麥克風MICl和MIC2接收到人嘴巴M發出的同一聲音信號的時間是相同的；麥克風MICl和MIC2到噪聲源N的距離分別為rI'和r2 S—般情況下，麥克風MICl到噪聲源N的距離rI'與麥克風MIC2到噪聲源的距離r2'不相等，這樣，就導致麥克風MICl和MIC2接收到噪聲源N發出的同一噪聲信號的時間之間存在時間差。
[0056]但在實際情況下，距離rl和距離r2可能不相等，因此，可以認為嘴巴M在距離兩耳中心點的豎直方向上偏離一定角度，例如在本發明的一個具體實施例中，該角度可以為±5°，如圖4所示，嘴巴在該角度范圍內時，麥克風MICl和MIC2接收到嘴巴M發出的聲音信號的時間差不應該超過設定值AT。這樣，從麥克風MICl接收到的聲音信號中，提取與MIC2接收到的聲音信號中特征相同、但時間差不大于設定值A T成分，作為嘴巴發出的聲音信號;從麥克風MICl接收到的聲音信號中，提取與MIC2接收到的聲音信號中特征相同、但接收時間差大于設定值A T的信號的成分，作為噪聲信號。
[0057]由于麥克風MICl和MIC2接收到的同一聲源發出的聲音信號，聲音信號的波形、頻率、振幅均相同；但由于可能存在接收時間差，聲音信號的相位可能會不同，因此，在識別噪聲信號的過程中，上述特征包括波形、頻率和振幅中的至少兩種。
[0058]步驟S41，消除第一語音信號中的噪聲信號得到降噪信號。
[0059]在本發明的一個具體實施例中，消除噪音信號的方法可以為反相噪聲信號，得到與噪聲信號振幅相同、相位相反的負反饋信號，再將負反饋信號疊加到對應時間的第一語音信號中，得到降噪信號。這樣，在通話過程中，第一語音信號中的噪聲信號被中和衰減，從而達到通話降噪的目的。
[0060]步驟S51，將降噪信號傳送至正在通話的電子設備，電子設備再將降噪信號進行處理后經過GSM等網絡信道傳送至通話對方的電子設備，其中，該電子設備例如可以是手機或者平板電腦等可以用于通話的設備。
[0061]步驟S32，反相第一語音信號得到第一負反饋信號，反相第二語音信號得到第二負反饋信號。
[0062]步驟S42，將第一負反饋信號和第二負反饋信號傳送至對應的耳機揚聲器。
[0063]如圖5所示，耳機狀態不是通話狀態時，認為麥克風MICl和MIC2接收的語音信號均為噪聲信號，這樣，可通過對應耳機聽筒的揚聲器發射與噪聲信號相位相反、振幅相同的負反饋信號，中和外界的噪聲信號，使得噪聲消失，此時，揚聲器發射同一聽筒內的麥克風接收的語音信號的負反饋信號，安裝在兩個耳機聽筒上的麥克風及揚聲器之間互不干擾，分別進行主動降噪處理。
[0064]進一步地，在本發明的一個具體實施例中，第一負反饋信號和第二負反饋信號先進行濾波處理后傳送至對應的耳機揚聲器，這樣，可以改善語音信號的信噪比，提高語音清晰度。
[0065]圖6是本發明的一種耳機降噪處理的裝置600的一種實施結構的方框原理圖，耳機降噪處理的裝置600包括第一接收模塊601、第二接收模塊602、狀態判斷模塊603、識別模塊604、降噪模塊605、降噪信號傳送模塊606。
[0066]第一接收模塊601用于接收安裝在一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第一語音信號;第二接收模塊602，用于接收安裝在另一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第二語音信號;狀態判斷模塊603用于判斷當前耳機狀態是否為通話狀態;識別模塊604用于在當前耳機狀態為通話狀態的情況下，從第一語音信號中，識別出與第二語音信號中特征相同、但接收時間差大于設定值的成分，作為噪聲信號；降噪模塊605用于在第一語音信號中消除噪聲信號得到降噪信號；降噪信號傳送模塊606用于將降噪信號傳送至正在通話的電子設備。
[0067]在此基礎上，特征包括波形、頻率和振幅中的至少兩個。
[0068]其中，降噪模塊605具體用于反相噪聲信號得到負反饋信號，將負反饋信號疊加到第一語音信號中得到降噪信號。
[0069]進一步地，該裝置還包括反相模塊和負反饋信號傳送模塊，反相模塊用于當前耳機狀態不是通話狀態的情況下，反相第一語音信號得到第一負反饋信號，反相第二語音信號得到第二負反饋信號；負反饋信號傳送模塊用于將第一負反饋信號和第二負反饋信號傳送至對應的耳機揚聲器。
[0070]本發明還提供了一種耳機，在一方面，該電子設備包括前述的耳機降噪處理的裝置。
[0071]在另一方面，該耳機包括存儲器、處理器、兩個麥克風和電源模塊，其中，存儲器用于存儲指令，該指令控制處理器進行操作以執行前述的耳機降噪處理的方法;一個麥克風安裝在左耳聽筒，另一個麥克風安裝在右耳聽筒;電源模塊用于給耳機供電。
[0072]該處理器例如可以是DSP數字處理器、微處理器M⑶等。該存儲器例如包括ROM(只讀存儲器)、RAM(隨機存取存儲器)、諸如硬盤的非易失性存儲器等。
[0073]雖然已經通過例子對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發明的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發明的范圍由所附權利要求來限定。
【主權項】
1.一種耳機降噪處理的方法，其特征在于，包括: 接收安裝在一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第一語音信號； 接收安裝在另一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第二語音信號； 判斷當前耳機狀態是否為通話狀態，如是，則: 從所述第一語音信號中，識別出與所述第二語音信號中特征相同、但接收時間差大于設定值的成分，作為噪聲信號； 將所述第一語音信號中消除所述噪聲信號得到降噪信號，并將所述降噪信號傳送至正在通話的電子設備。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一語音信號中消除所述噪聲信號得到降噪信號具體為: 反相所述噪聲信號得到負反饋信號，將所述負反饋信號疊加到所述第一語音信號中得到所述降噪信號。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，如果當前耳機狀態不是通話狀態，則: 反相所述第一語音信號得到第一負反饋信號，反相所述第二語音信號得到第二負反饋信號，將所述第一負反饋信號和所述第二負反饋信號傳送至對應的耳機揚聲器。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征包括波形、頻率和振幅中的至少兩個。5.一種耳機降噪處理的裝置，其特征在于，包括: 第一接收模塊，用于接收安裝在一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第一語音信號； 第二接收模塊，用于接收安裝在另一耳機聽筒上的麥克風采集到的語音信號，作為第二語音信號； 狀態判斷模塊，用于判斷當前耳機狀態是否為通話狀態； 識別模塊，用于在當前耳機狀態為通話狀態的情況下，從所述第一語音信號中，識別出與所述第二語音信號中特征相同、但接收時間差大于設定值的成分，作為噪聲信號； 降噪模塊，用于在所述第一語音信號中消除所述噪聲信號得到降噪信號； 降噪信號傳送模塊，用于將所述降噪信號傳送至正在通話的電子設備。6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述降噪模塊具體用于: 反相所述噪聲信號得到負反饋信號，將所述負反饋信號疊加到所述第一語音信號中得到降噪信號。7.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 反相模塊，用于當前耳機狀態不是通話狀態的情況下，反相所述第一語音信號得到第一負反饋信號，反相所述第二語音信號得到第二負反饋信號； 負反饋信號傳送模塊，用于將所述第一負反饋信號和第二負反饋信號傳送至對應的耳機揚聲器。8.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述特征包括波形、頻率和振幅中的至少兩個。9.一種耳機，其特征在于，包括權利要求5至8任一項所述的裝置。10.一種耳機，其特征在于，包括處理器、存儲器、電源模塊和兩個麥克風，其中，一個所述麥克風安裝在左耳聽筒，另一個所述麥克風安裝在右耳聽筒;所述電源模塊用于給所述耳機供電；所述存儲器用于存儲指令，所述指令用于控制所述處理器進行操作以執行根據權利要求1至4中任一項所述的方法。
【文檔編號】H04R1/10GK105959842SQ201610281135
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】謝萍, 趙燕鵬
【申請人】歌爾股份有限公司