[发明专利]一种场景自适应主动降噪方法及耳机

说明书

本发明公开了一种场景自适应主动降噪方法，包括：拾取环境噪声并转化为初级噪声电信号；噪声识别模块确定噪声类型；从滤波器库中选择EQ滤波器参数加载到主动降噪模块；主动降噪模块对初级噪声电信号进行自适应滤波，并产生激励扬声器的消噪电信号；扬声器收到消噪电信号之后，产生消噪声波，并将二次抵消后的音频信号发出，所述消噪声波与所述初级噪声电信号频谱分布相同、声压大小相同且相位相反。一种场景自适应主动降噪耳机，包括麦克风、扬声器和主动降噪模块。降噪耳机能够根据噪声场景中噪音能量集中区域的差别，调节FXLMS降噪算法中EQ滤波器参数，抵消被动降噪未能除掉的噪音，从而改善人耳所处场景的外部噪音对耳机输出音频的影响。

技术领域

本发明涉及降噪耳机领域，具体的说，是一种场景自适应主动降噪方法及耳机。

背景技术

随着人们交通出行的日益频繁，环境噪声已严重影响到出行的质量。传统的降噪手段主要有隔音、材料吸收等，但受限于布置空间、材料特性和成本等因素，传统方法对高频噪声去除效果较好，但对低频噪声效果不太理想。因此，主动降噪开始从民航军事领域逐渐走入大众生活。与传统降噪手段不同，主动噪声控制(ANC)是通过声波干涉相消的原理，利用次级声源发声抵消原有噪声从而实现噪声消除。主动降噪可以根据环境变化自动调整降噪策略，并且能够选择性的处理特定频段的噪声，从而显著的提升降噪质量。目前，主动降噪耳机采用的最著名控制算法是由Widrow提出的滤波-XLMS算法(FXLMS)。该算法特点是在基准信号通道放置一个与次级通道传递特性相同的滤波器来进行LMS算法权修改，以解决引入次级通道带来的系统不稳定性问题。但基于FXLMS算法设计的降噪耳机，使用过程中存在收敛速度慢，仅对窄带噪声效果好，而对宽带噪声控制效果不理想等问题，因此在很多场景下无法得到较好的降噪效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种场景自适应主动降噪方法及耳机，用于解决现有技术中采用FXLMS算法进行主动降噪收敛速度慢，且对宽带噪声控制效果差的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种场景自适应主动降噪方法，包括：

步骤S1：麦克风拾取环境噪声并转化为初级噪声电信号；

步骤S2：噪声识别模块根据初级噪声电信号提取噪声能量集中频段以及频率分布特性，并与噪声模式库中预设的噪声模式进行匹配，确定噪声类型；

步骤S3：从滤波器库中选择EQ滤波器参数加载到主动降噪模块，所述EQ滤波器参数包括中心频率f，带宽Q和增益量GAIN；

步骤S4：主动降噪模块对初级噪声电信号进行自适应滤波，并产生激励扬声器的消噪电信号；

步骤S5：扬声器收到消噪电信号之后，产生消噪声波，并将二次抵消后的音频信号发出，所述消噪声波与所述初级噪声电信号频谱分布相同、声压大小相同且相位相反。

原理：