[发明专利]一种信号处理方法、装置及耳机

说明书

本发明公开了一种信号处理的方法、装置及耳机，利用位于耳道外的第一信号采集设备和第二信号采集设备对信号采集设备当前所处的环境进行检测，判断当前的噪声环境是否属于风噪声环境，若是，则根据包括第三音频信号的音频信号，进行音频输入信号降噪处理；否则，根据第一音频信号和第二音频信号，进行音频输入信号降噪处理。克服了波束成形算法对白噪声增益的局限性问题，避免利用波束成形算法无法对空间白噪声进行有效抑制的问题，从而对于较强风噪声环境下的音频信号进行有效降噪。

技术领域

本发明涉及声音处理技术领域，尤其涉及一种信号处理方法、装置及耳机。

背景技术

近年来，消费者对耳机的上行通话降噪能力要求越来越高，以在嘈杂的地铁、高速运行的车辆内、以及户外跑步和骑行等应用场景中得到更好的使用体验。根据噪声产生原理的不同，可以将声学场景分为环境噪音场景和风噪声场景。环境噪声通过空气传播，并被传声器拾取。而风噪声的原理完全不同，具体地，高速运动的空气分子在麦克风处是一种复杂的三维非稳态、带旋转的不规则流动，速度、压力、温度等各种物理参数均随时间与空间发生随机的变化，形成空气湍流。空气湍流对麦克风的振膜产生压力，并最终形成噪声信号。

无论是环境噪声，还是风噪声，噪声信号一旦和目标语音信号叠加在一起，会对语音信号产生掩蔽作用，对语音的可懂度，自然度产生较大的影响。

目前，主要通过将通话传声器通道和环境声传声器通道作为波束成形器的输入，对非目标方向的噪声进行抑制，但是，通话传声器和环境声传声器均位于耳道外，在有风环境中会拾取大量风噪。此外，风噪声在耳机多个麦克风上的空间相关性极差，类似于一种空间白噪声，波束成形器的白噪声增益有限，无法对较强风噪进行抑制。

发明内容

本发明实施例为了解决上述问题，创造性地提供一种信号处理方法、装置及耳机。

根据本发明第一方面，提供了一种信号处理方法，所述方法包括：接收信号采集设备的音频输入信号，所述信号采集设备包括第一声学采集装置、第二声学采集装置和第三声学采集装置，所述音频输入信号包括第一声学采集装置采集的第一音频信号、第二声学采集装置采集的第二音频信号以及第三声学采集装置采集的第三音频信号，其中，在使用所述信号采集设备进行信号采集时，所述第三声学采集装置位于耳道内；根据所述第一音频信号和第二音频信号，判断所述信号采集设备当前所处的环境是否为风噪声环境；若是，则根据包括所述第三音频信号的音频信号，进行音频输入信号降噪处理；否则，根据所述第一音频信号和所述第二音频信号，进行音频输入信号降噪处理。

根据本发明一实施方式，所述根据包括所述第三音频信号的音频信号进行音频输入信号降噪处理，包括以下之一：根据所述第三音频信号进行降噪处理；根据所述第三音频信号和所述第一音频信号进行降噪处理；根据所述第三音频信号和所述第二音频信号进行降噪处理；根据所述第三音频信号、所述第一音频信号和所述第二音频信号进行降噪处理。

根据本发明一实施方式，在进行音频输入信号降噪处理之前，所述方法还包括：分别对所述第一音频信号、所述第二音频信号和所述第三音频信号进行线性回声消除。

根据本发明一实施方式，所述根据所述第一音频信号和所述第二音频信号，进行音频输入信号降噪处理，包括：利用波束成性算法对所述第一音频信号和所述第二音频信号进行噪声抑制；对噪声抑制之后得到的音频信号进行非线性回声消除。

根据本发明一实施方式，所述第一采集设备为耳机中的通话传声器，所述第二采集设备为耳机中的环境声传声器，所述第三采集设备为耳机中的耳道内传声器。