本技術屬于音頻降噪，尤其涉及一種處理耳機風噪的方法、系統(tǒng)、裝置、耳機及程序產(chǎn)品。

背景技術：

1、由于入耳式、半入耳式耳機長時間佩戴不舒適，近幾年，開放式耳機因其佩戴的舒適性和安全性在市場上開始火爆，但開放式耳機相對于其他形態(tài)的耳機缺少被動降噪，在一些嘈雜的場景下無法聽清音樂和通話語音，因此，開放式耳機有源降噪是有必要的。

2、然而有源降噪耳機在使用中一直存在風噪的困擾，開放式耳機頻響在低頻較低，要想達到一定的主動降噪效果，濾波器需要較高的增益，當遇到風噪時，麥克風信號很容易飽和且發(fā)出呼呼的噪聲。目前的降噪耳機面對風噪時，采取關閉前饋麥克風的方式防止揚聲器發(fā)出呼呼的噪聲。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術實施例提供了一種處理耳機風噪的方法、系統(tǒng)、裝置、耳機及程序產(chǎn)品，可以解決耳機在風噪環(huán)境如何進行降噪的問題。

2、第一方面，本技術實施例提供了一種處理耳機風噪的方法，應用于耳機，所述方法包括：

3、通過所述耳機的多個前饋麥克風獲取多個環(huán)境噪聲采集信號；每個所述前饋麥克風對應一個第一路徑；每個所述環(huán)境噪聲采集信號經(jīng)一個所述第一路徑傳輸；

4、根據(jù)所述多個環(huán)境噪聲采集信號，確定在風噪環(huán)境下的風噪信息，所述風噪信息包括目標風向以及目標風噪強度；

5、根據(jù)所述風噪信息，控制每個所述第一路徑上的濾波器的目標啟閉狀態(tài)及目標濾波系數(shù)，以得到目標噪聲信號；不同所述目標風向以及所述目標風噪強度狀態(tài)下，所述濾波器的目標啟閉狀態(tài)及目標濾波系數(shù)不同；

6、控制揚聲器輸出所述目標噪聲信號，形成次級聲源；所述次級聲源用于抵消通過第二路徑到達人耳的環(huán)境噪聲入耳信號。

7、本實施例通過耳機中的多個前饋麥克風，能獲取到多個環(huán)境噪聲采集信號，并根據(jù)多個環(huán)境噪聲采集信號確定風向和風噪強度，從而針對性調整濾波器系數(shù)得到目標噪聲信號，并能在環(huán)境噪聲入耳信號到達揚聲器時，通過揚聲器播放目標噪聲信號形成次級聲源，實現(xiàn)對進入人耳中的環(huán)境噪聲入耳信號進行有源抵消。

8、在第一方面的一種可選的實施方式中，所述方法還包括：

9、獲取預設調節(jié)策略，所述預設調節(jié)策略至少包括不同所述目標風向在每一種所述目標風噪強度下每個所述濾波器的所述目標啟閉狀態(tài)及所述目標濾波系數(shù)；

10、所述根據(jù)所述風噪信息，控制每個所述第一路徑上的濾波器的目標啟閉狀態(tài)及目標濾波系數(shù)，以得到目標噪聲信號，包括：

11、根據(jù)所述風噪信息，從所述預設調節(jié)策略中確定與所述風噪信息對應的每個所述濾波器的所述目標啟閉狀態(tài)及所述目標濾波系數(shù)；

12、根據(jù)每個所述濾波器分別對應的所述目標啟閉狀態(tài)及所述目標濾波系數(shù)，控制每個所述濾波器，以得到所述目標噪聲信號。

13、本實施例通過預設調節(jié)策略，能在不同風向、不同風噪強度的情況下進行針對性調節(jié)兩個濾波器，從而具有更好的降噪效果。

14、在第一方面的一種可選的實施方式中，所述濾波器包括第一濾波器和第二濾波器；

15、所述根據(jù)所述風噪信息，從所述預設調節(jié)策略中確定與所述風噪信息對應的每個所述濾波器的所述目標啟閉狀態(tài)及所述目標濾波系數(shù)，包括：

16、所述目標風噪強度為第一強度等級的狀態(tài)下，控制所述第一濾波器和所述第二濾波器的濾波系數(shù)均為第一濾波系數(shù)；

17、在所述目標風噪強度為第二強度等級的狀態(tài)下，控制所述第一濾波器和所述第二濾波器中一個濾波器的濾波系數(shù)為第二濾波系數(shù)，另一濾波器的濾波系數(shù)為第三濾波系數(shù)，或者控制所述第一濾波器和所述第二濾波器均為第二濾波系數(shù)，其中，所述第二濾波系數(shù)小于所述第一濾波系數(shù)，所述第三濾波系數(shù)大于所述第一濾波系數(shù)；

18、在所述目標風噪強度為第三強度等級的狀態(tài)下，控制所述第一濾波器和所述第二濾波器中一個濾波器關閉，以及控制另一濾波器的濾波系數(shù)為第四濾波系數(shù)，或者控制所述第一濾波器和所述第二濾波器均關閉，其中，所述第四濾波系數(shù)大于所述第一濾波系數(shù)。

19、本實施例針對三個不同強度等級的風噪，針對性設計了不同的濾波系數(shù)，在確定了目標風噪強度的情況下，控制兩個濾波器以目標風噪強度對應的濾波系數(shù)進行濾波。

20、在第一方面的一種可選的實施方式中，所述在所述目標風噪強度為第二強度等級的狀態(tài)下，控制所述第一濾波器和所述第二濾波器中一個濾波器的濾波系數(shù)為第二濾波系數(shù)，另一濾波器的濾波系數(shù)為第三濾波系數(shù)，或者控制所述第一濾波器和所述第二濾波器均為第二濾波系數(shù)，包括：

21、所述目標風向為前向風，在所述目標風噪強度為第二強度等級的狀態(tài)下，控制所述第一濾波器的濾波系數(shù)為所述第二濾波系數(shù)，控制所述第二濾波器的濾波系數(shù)為所述第三濾波系數(shù)；

22、所述目標風向為后向風，控制所述第一濾波器的濾波系數(shù)為所述第三濾波系數(shù)，控制所述第二濾波器的濾波系數(shù)為所述第二濾波系數(shù)；

23、所述目標風向為側向風，控制所述第一濾波器和所述第二濾波器均為第二濾波系數(shù)。

24、本實施例中，針對目標風噪強度為第二強度等級的狀態(tài)下，針對前向風、后向風、側向風制定了不同了調節(jié)策略，從而在不同的目標風向情況下，控制兩個濾波器以目標風向對應的濾波系數(shù)進行濾波。

25、在第一方面的一種可選的實施方式中，所述在所述目標風噪強度為第三強度等級的狀態(tài)下，控制所述第一濾波器和所述第二濾波器中一個濾波器關閉，以及控制另一濾波器的濾波系數(shù)為第四濾波系數(shù)，或者控制所述第一濾波器和所述第二濾波器均關閉，包括：

26、所述目標風向為前向風，在所述目標風噪強度為第三強度等級的狀態(tài)下，控制所述第一濾波器關閉，控制所述第二濾波器的濾波系數(shù)為所述第四濾波系數(shù)；

27、所述目標風向為后向風，控制所述第一濾波器的濾波系數(shù)為所述第四濾波系數(shù)，控制所述第二濾波器關閉；

28、所述目標風向為側向風，控制所述第一濾波器和所述第二濾波器均關閉。

29、本實施例中，針對目標風噪強度為第三強度等級的狀態(tài)下，針對前向風、后向風、側向風制定了不同了調節(jié)策略，從而在不同的目標風向情況下，控制兩個濾波器以目標風向對應的濾波系數(shù)進行濾波。

30、在第一方面的一種可選的實施方式中，所述多個環(huán)境噪聲采集信號包括第一環(huán)境噪聲采集信號和第二環(huán)境噪聲采集信號；根據(jù)所述多個環(huán)境噪聲采集信號，確定所述風噪信息中的所述目標風向，包括：

31、對所述第一環(huán)境噪聲采集信號和所述第二環(huán)境噪聲采集信號進行預處理，保留風噪信號所處頻段；

32、提取預處理后的所述第一環(huán)境噪聲采集信號和所述第二環(huán)境噪聲采集信號之間的最大延遲時間、能量差和相位差特征；

33、根據(jù)所述最大延遲時間、能量差和相位差特征，確定目標風向。

34、本實施例通過分析第一環(huán)境噪聲采集信號和第二環(huán)境噪聲采集信號之間的最大延遲時間、能量差和相位差特征，能準確的確定風向。

35、在第一方面的一種可選的實施方式中，所述根據(jù)所述最大延遲時間、能量差和相位差特征，確定目標風向，包括：

36、滿足τmax<-τthresh，δelow>ethresh,low，|δφ|<φthresh，確定為前向風；

37、滿足τmax>τthresh，δrlow<-ethresh,low，|δφ|<φthresh，確定為后向風；

38、滿足|τmax|<τthresh，|δelow|<ethresh,low，|δφ|>φthresh，確定為側向風；

39、其中，τmax為所述最大延遲時間；τthresh為延遲時間閾值；δelow為所述能量差；ethresh,low為能量差閾值；δφ為所述相位差；φthresh為相位差閾值。

40、本實施例通過上述算法，能準確的確定風向。

41、在第一方面的一種可選的實施方式中，所述目標風噪強度由風噪強度評分確定，所述風噪強度評分基于延遲時間評分、能量差評分、相位差評分、自相關性評分、頻譜集中度評分中的一個或多個確定；

42、根據(jù)所述風噪強度評分，確定所述目標風噪強度；所述風噪強度包括至少三個強度等級的風噪；所述至少三個強度等級的風噪包括第一強度等級、第二強度等級以及第三強度等級；所述第三強度等級大于所述第二強度等級，所述第二強度等級大于所述第一強度等級；

43、其中，所述延遲時間評分根據(jù)所述第一環(huán)境噪聲采集信號和所述第二環(huán)境噪聲采集信號之間最大延遲時間與延遲時間閾值的關系確定；

44、所述能量差評分根據(jù)所述第一環(huán)境噪聲采集信號和所述第二環(huán)境噪聲采集信號之間能量差與能量差閾值的關系確定；

45、所述相位差評分根據(jù)所述第一環(huán)境噪聲采集信號和所述第二環(huán)境噪聲采集信號之間相位差與相位差閾值的關系確定；

46、所述自相關性評分根據(jù)預處理后的所述第一環(huán)境噪聲采集信號和所述第二環(huán)境噪聲采集信號之間的自相關性確定；

47、所述頻譜集中度評分根據(jù)預處理后的所述第一環(huán)境噪聲采集信號和所述第二環(huán)境噪聲采集信號之間的頻譜集中度確定。

48、本實施通過評分機制，能準確的確定風噪強度。

49、在第一方面的一種可選的實施方式中，所述第一濾波器和所述第二濾波器均包含多個串聯(lián)的二階iir濾波器，每個所述二階iir濾波器的頻率范圍不同。

50、本實施例通過將兩個濾波器設計成多個串聯(lián)的二階iir濾波器，從而能對特定頻段進行針對性調節(jié)，以達到更好的降噪效果。

51、第二方面，本技術實施例提供一種耳機風噪處理系統(tǒng)，包括耳機和測試設備；

52、所述測試設備用于：

53、通過掃頻信號對所述耳機中多個第一系統(tǒng)進行系統(tǒng)辨識，確定所述耳機中每個濾波器的濾波系數(shù)；任一所述第一系統(tǒng)包括任一前饋麥克風以及揚聲器；

54、所述耳機用于執(zhí)行如第一方面中任一項所述的方法。

55、第三方面，本技術實施例提供一種耳機風噪處理裝置，應用于耳機，所述裝置包括：

56、獲取模塊，用于通過所述耳機的多個前饋麥克風獲取多個環(huán)境噪聲采集信號；每個所述前饋麥克風對應一個第一路徑；每個所述環(huán)境噪聲采集信號經(jīng)一個所述第一路徑傳輸；

57、確定模塊，用于根據(jù)所述多個環(huán)境噪聲采集信號，確定在風噪環(huán)境下的風噪信息，所述風噪信息包括目標風向以及目標風噪強度；

58、控制模塊，用于根據(jù)所述風噪信息，控制每個所述第一路徑上的濾波器的目標啟閉狀態(tài)及目標濾波系數(shù)，以得到目標噪聲信號；不同所述目標風向以及所述目標風噪強度狀態(tài)下，所述濾波器的目標啟閉狀態(tài)及目標濾波系數(shù)不同；

59、播放模塊，用于控制揚聲器輸出所述目標噪聲信號，形成次級聲源；所述次級聲源用于抵消通過第二路徑到達人耳的環(huán)境噪聲入耳信號。

60、第四方面，本技術實施例提供了一種耳機，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如第一方面任一項所述的方法。

61、在第四方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述耳機為開放式耳機，所述開放式耳機包括本體、耳掛和轉軸連接部；所述多個前饋麥克風位于所述本體、耳掛和轉軸連接部中的一個或多個上。

62、第五方面，本技術實施例提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面中任一項所述的方法。

63、第六方面，本技術實施例提供了一種計算機程序產(chǎn)品，當計算機程序產(chǎn)品在耳機上運行時，使得耳機執(zhí)行如第一方面任一項所述的方法。

64、可以理解的是，上述第二方面至第六方面的有益效果可以參見上述第一方面中的相關描述，在此不再贅述。

65、本技術實施例與現(xiàn)有技術相比存在的有益效果是：本技術實施例通過在耳機中設計多個前饋麥克風，多個前饋麥克風中的至少一個能在噪聲傳播路徑上相較于揚聲器提前獲取到環(huán)境噪聲采集信號，根據(jù)多個環(huán)境噪聲采集信號確定風向和風噪強度，并針對不同風向和風噪強度，分別控制每個濾波器的啟閉狀態(tài)及濾波系數(shù)，得到目標噪聲信號，在環(huán)境噪聲入耳信號到達揚聲器時，揚聲器播放目標噪聲信號產(chǎn)生的次級聲源其幅度與環(huán)境噪聲入耳信號的幅度相當、相位相反、頻率相同，從而能抵消或部分抵消到達人耳的環(huán)境噪聲入耳信號，完成對不同風噪環(huán)境的降噪。