[发明专利]滤波器设计方法、装置以及入耳式主动降噪耳机

说明书

本申请提供了一种滤波器设计方法、装置以及入耳式主动降噪耳机，涉及降噪技术领域。该方法包括：通过误差麦克风采集剩余噪声信号，其中，剩余噪声信号是传递至误差麦克风所在空间点的原始噪声信号与降噪信号之间的误差，降噪信号是根据原始噪声信号及初始滤波器系数确定的；根据剩余噪声信号，确定最终的滤波器系数。本申请所提供的滤波器设计方法、装置以及入耳式主动降噪耳机，通过在滤波器设计阶段采用双麦克风分别采集原始噪声和降噪后的剩余噪声，并根据采集到的原始噪声和降噪后的剩余噪声对滤波器系数进行计算和优化，从而大幅度提升了前馈ANC耳机的降噪效果。

技术领域

本申请涉及降噪技术领域，具体涉及一种滤波器设计方法、装置以及入耳式主动降噪耳机。

背景技术

近年来，随着市场需求的大幅度增长，主动降噪(ANC,Active NoiseCancellation)耳机正在获得越来越多的关注。

根据麦克风的设置位置和控制方式的不同，主动降噪耳机可以分为前馈ANC耳机、反馈ANC耳机和混合(前馈+反馈)ANC耳机。其中，前馈ANC耳机由于具有控制简单、稳定性好、降噪频率范围宽等优点，获得了广泛的应用。

然而，前馈ANC耳机受其耳外麦克风位置所限，无法采集到入耳噪声，从而导致降噪深度较低。因此，如何对前馈ANC耳机进行改进，以使其在发挥原有优势的同时提高降噪效果，成为了本领域亟需解决的课题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供一种滤波器设计方法、装置以及入耳式主动降噪耳机，旨在不改变前馈ANC耳机结构的前提下提高其降噪深度，解决现有技术中前馈ANC耳机降噪效果欠佳的技术问题。

本申请的第一方面提供了一种滤波器设计方法，包括：通过误差麦克风采集剩余噪声信号，其中，剩余噪声信号是传递至误差麦克风所在空间点的原始噪声信号与降噪信号之间的误差，降噪信号是根据原始噪声信号及初始滤波器系数确定的；根据剩余噪声信号，确定最终的滤波器系数。

在一实施例中，根据剩余噪声信号，确定最终的滤波器系数，包括：基于误差麦克风所在空间点对应的声场基及剩余噪声信号，确定空间点的初始基系数；根据初始基系数，确定最终的滤波器系数。

在一实施例中，根据初始基系数，确定最终的滤波器系数，包括：根据初始基系数，对初始滤波器系数进行调整；a.基于原始噪声信号及调整后的滤波器系数，确定更新后的剩余噪声信号；b.基于声场基及更新后的剩余噪声信号，确定更新后的基系数；c.当更新后的基系数不满足预设最优条件时，对调整后的滤波器系数进行调整；迭代执行步骤a、b、c，直至更新后的基系数满足预设最优条件，确定当前调整后的滤波器系数为最终的滤波器系数。

在一实施例中，迭代执行步骤a、b、c，直至更新后的基系数满足预设最优条件，确定当前调整后的滤波器系数为最终的滤波器系数，包括：在第i次迭代执行步骤a、b、c后，得到经1次更新后的基系数、经2次更新后的基系数、…、经i-1次更新后的基系数以及经i次更新后的基系数；根据经1次更新后的基系数、经2次更新后的基系数、…、经i-1次更新后的基系数以及经i次更新后的基系数，判断经i次更新后的基系数是否达到最小值；当确定经i次更新后的基系数达到最小值时，确定当前调整后的滤波器系数为最终的滤波器系数。

本申请的第二方面提供了一种滤波器设计装置，包括：参考麦克风，用于采集原始噪声信号；误差麦克风，用于采集剩余噪声信号，其中，剩余噪声信号是传递至误差麦克风所在空间点的原始噪声信号与降噪信号之间的误差，降噪信号是根据原始噪声信号及初始滤波器系数确定的；计算模块，用于根据剩余噪声信号，确定最终的滤波器系数。

在一实施例中，计算模块用于：基于误差麦克风所在空间点对应的声场基及剩余噪声信号，确定空间点的初始基系数；根据初始基系数，确定最终的滤波器系数。