降噪控制方法、装置、降噪耳机及存储介质

技术领域

本公开涉及信号处理领域，尤其涉及一种降噪控制方法、装置、降噪耳机及存储介质。

背景技术

主动降噪(Active Noise Cancellation，ANC)又称作主动噪声控制(ActiveNoise Control，ANC)，是一种主动产生与噪声源能量相同、相位相反的信号，使声信号与噪声源信号产生干涉，实现声波抵消的技术。主动降噪技术广泛应用在耳机、船舱、轿车座舱、车载扬声器系统、智能家居等具有音频播放功能的多媒体领域。

目前，用户在长时间佩戴耳机后，耳机与耳道之间产生间隙，耳机与耳朵的贴合度下降，使得降噪效果不佳。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种降噪控制方法、装置、降噪耳机及存储介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种降噪控制方法，应用于耳机，所述方法包括：

获取环境时域信号，其中，所述环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；

获取耳道时域信号，其中，所述耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

若所述环境时域信号和所述耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件，则基于所述环境时域信号和所述耳道时域信号以及预设的频率响应函数，确定目标降噪量；

根据预设的降噪配置信息和所述目标降噪量，将与所述目标降噪量对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位，其中，所述降噪配置信息用于表征降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系，所述降噪配置信息包括多个降噪量阈值和与每个所述降噪量阈值对应的声泄露补偿档位；

基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数；

将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为所述目标滤波器参数，其中，所述降噪滤波器用于对输入的声波信号进行降噪滤波处理。

在一示例性的实施例中，所述方法还包括：采用如下方法判断所述环境时域信号和所述耳道时域信号是否满足预设的滤波器参数调整条件：

基于所述环境时域信号，确定环境时域信号总能量，其中，所述环境时域信号包括多个频点，所述环境时域信号总能量指的是所述环境时域信号中各个频点的能量之和；

基于所述耳道时域信号，确定耳道时域信号总能量，其中，所述耳道时域信号包括多个频点，所述耳道时域信号总能量指的是所述耳道时域信号中各个频点的能量之和；

若所述环境时域信号总能量与所述耳道时域信号总能量的比值大于或等于预设的能量阈值，则判定满足预设的滤波器参数调整条件。

在一示例性的实施例中，所述基于所述环境时域信号和所述耳道时域信号以及预设的频率响应函数，确定目标降噪量，包括：

对所述环境时域信号和所述耳道时域信号分别进行傅里叶变换，获得环境频域信号和耳道频域信号，其中，所述环境频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号，所述耳道频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

基于所述环境频域信号和所述耳道频域信号以及预设的频率响应函数，获得交叉频率响应，所述交叉频率响应与频点相关；

根据所述交叉频率响应，获得参考降噪量；

根据所述参考降噪量，获得目标频段的平均降噪量，将所述平均降噪量确定为所述目标降噪量，其中，所述平均降噪量指的是所述目标频段中每个频点的能量的平均值。

在一示例性的实施例中，所述根据预设的降噪配置信息和所述目标降噪量，将与所述目标降噪量对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位，包括：

获取预设的降噪阈值集合，所述预设降噪阈值集合包括多个由小至大排列的噪声参数值，多个所述噪声参数值构成多个降噪量阈值，所述降噪量阈值与所述声泄漏补偿档位对应；

根据所述目标降噪量和所述预设的降噪阈值集合，确定所述目标降噪量所属的降噪量阈值；

根据所述目标降噪量所属的降噪量阈值，将与所述目标降噪量所属的降噪量阈值对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位。

在一示例性的实施例中，所述基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数，将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为所述目标滤波器参数，包括：

获取芯片配置信息，所述芯片配置信息用于表征芯片中存储的滤波器系数是否支持更新；

若所述芯片中存储的滤波器系数支持更新，基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器系数，将预设的降噪滤波器中的滤波器系数调整为所述目标滤波器系数；

若所述芯片中存储的滤波器系统不支持更新，基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器增益，将预设的降噪滤波器中的滤波器增益调整为所述目标滤波器增益。

在一示例性的实施例中，所述预设的降噪滤波器中的滤波器参数包括：

前馈滤波器中的滤波器参数；或者，

前馈滤波器中的滤波器参数和反馈滤波器中的滤波器参数。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种降噪控制装置，应用于耳机，所述降噪控制装置包括：

第一获取模块，被配置为获取环境时域信号，其中，所述环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；

第二获取模块，被配置获取耳道时域信号，其中，所述耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

第一确定模块，被配置为若所述环境时域信号和所述耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件，则基于所述环境时域信号和所述耳道时域信号以及预设的频率响应函数，确定目标降噪量；

第二确定模块，被配置为根据预设的降噪配置信息和所述目标降噪量，将与所述目标降噪量对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位，其中，所述降噪配置信息用于表征降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系，所述降噪配置信息包括多个降噪量阈值和与每个所述降噪量阈值对应的声泄露补偿档位；

第三确定模块，被配置为基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数；

调整模块，被配置为将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为所述目标滤波器参数，其中，所述降噪滤波器用于对输入的声波信号进行降噪滤波处理。

在一示例性的实施例中，所述第一确定模块还被配置为：

基于所述环境时域信号，确定环境时域信号总能量，其中，所述环境时域信号包括多个频点，所述环境时域信号总能量指的是所述环境时域信号中各个频点的能量之和；

基于所述耳道时域信号，确定耳道时域信号总能量，其中，所述耳道时域信号包括多个频点，所述耳道时域信号总能量指的是所述耳道时域信号中各个频点的能量之和；

若所述环境时域信号总能量与所述耳道时域信号总能量的比值大于或等于预设的能量阈值，则判定满足预设的滤波器参数调整条件。

在一示例性的实施例中，所述第一确定模块还被配置为：

对所述环境时域信号和所述耳道时域信号分别进行傅里叶变换，获得环境频域信号和耳道频域信号，其中，所述环境频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号，所述耳道频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

基于所述环境频域信号和所述耳道频域信号以及预设的频率响应函数，获得交叉频率响应，所述交叉频率响应与频点相关；

根据所述交叉频率响应，获得参考降噪量；

根据所述参考降噪量，获得目标频段的平均降噪量，将所述平均降噪量确定为所述目标降噪量，其中，所述平均降噪量指的是所述目标频段中每个频点的能量的平均值。

在一示例性的实施例中，所述第二确定模块还被配置为：

获取预设的降噪阈值集合，所述预设降噪阈值集合包括多个由小至大排列的噪声参数值，多个所述噪声参数值构成多个降噪量阈值，所述降噪量阈值与所述声泄漏补偿档位对应；

根据所述目标降噪量和所述预设的降噪阈值集合，确定所述目标降噪量所属的降噪量阈值；

根据所述目标降噪量所属的降噪量阈值，将与所述目标降噪量所属的降噪量阈值对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位。

在一示例性的实施例中降噪量阈值所述第三确定模块还被配置为：

获取芯片配置信息，所述芯片配置信息用于表征芯片中存储的滤波器系数是否支持更新；

若所述芯片中存储的滤波器系数支持更新，基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器系数，将预设的降噪滤波器中的滤波器系数调整为所述目标滤波器系数；

若所述芯片中存储的滤波器系统不支持更新，基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器增益，将预设的降噪滤波器中的滤波器增益调整为所述目标滤波器增益。

在一示例性的实施例中，所述预设的降噪滤波器中的滤波器参数包括：

前馈滤波器中的滤波器参数；或者，

前馈滤波器中的滤波器参数和反馈滤波器中的滤波器参数。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种降噪耳机，所述耳机包括壳体和设置于所述壳体上的前馈麦克风、反馈麦克风、扬声器以及控制器：

所述前馈麦克风，用于采集耳机周围环境中的声波信号；

所述反馈麦克风，用于采集耳道内的声波信号；

所述扬声器用于播放声波信号；

所述控制器分别与所述前馈麦克风、所述反馈麦克风和所述扬声器通信连接，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的计算机程序指令，所述处理器被配置为调用所述计算机程序指令执行如本公开实施例的第一方面中任一项所述的方法。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器调用时，执行如本公开实施例的第一方面中任一项所述的方法。

采用本公开的上述方法，具有以下有益效果：使用本公开中的降噪控制方法，能够在耳机佩戴松弛时，及时调整预设的降噪滤波器中的滤波器参数进行声泄漏补偿，以保证良好的降噪效果，提升用户体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性的实施例示出的一种降噪耳机的示意图；

图2是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图；

图3是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图；

图4是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图；

图5是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图；

图6是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图；

图7是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图；

图8是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制装置的框图；

图9是根据一示例性的实施例示出的一种降噪耳机的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

耳机的“主动降噪”与“被动降噪”相对应：被动降噪指耳机利用外壳以物理隔档的方式削减传递到人耳处的环境噪声，所有的耳机均具备被动降噪功能；主动降噪指在被动降噪基础上，主动产生与噪声相位相反、能量相同或相近的声波，通过声波的干涉现象抵消一部分环境噪声。

随着主动降噪技术的发展，降噪耳机逐步普及，其使用频次和使用时长大幅度增加。但是，耳机佩戴数十分钟乃至数小时后，佩戴逐渐松弛，耳机与耳朵的贴合度会下降，即耳机的佩戴贴合度会随着用户的日常活动逐渐下降。而降噪效果与佩戴状态密切相关，当佩戴状态发生变化时，降噪效果急剧下降。

现有技术中，出于芯片成本和系统稳定性综合考虑，降噪耳机全部采用固定滤波器配置，即主动降噪滤波器无法实时调整参数以实时适配佩戴情况，随着佩戴松弛将产生明显的声泄漏现象，用户在实用中往往又难以反复重新佩戴，因此，佩戴时间增加导致降噪效果下降。

图1是根据一示例性的实施例示出的一种降噪耳机的示意图，如图1所示，声学元器件主要包括：前馈(Feed-Forward，FF)麦克风1、反馈(Feed-Back，FB)麦克风2、扬声器3。前馈麦克风1置于耳机外部，实时采集外界环境噪声；反馈麦克风2置于耳机内部扬声器附近，实时检测耳道附近残留噪声。前馈麦克风1、扬声器3、前馈主动降噪芯片4组成了前馈主动降噪通路5；反馈麦克风2、扬声器3、反馈主动降噪芯片6组成了反馈主动降噪通路7。前馈主动降噪芯片4和反馈主动降噪芯片6由硬件实现的前馈滤波器和反馈滤波器组成，滤波器中的滤波器系数为可擦写参数，需要在使用前烧录相应系数。

本公开示例性的实施例中，提供了一种降噪控制方法，应用于耳机，耳机包括入耳式耳机、半入耳式耳机、头戴式耳机等多种耳机结构。图2是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图，如图2所示，降噪控制方法包括以下步骤：

步骤S201，获取环境时域信号，其中，环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；

步骤S202，获取耳道时域信号，其中，耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

步骤S203，若环境时域信号和耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件，则基于环境时域信号和耳道时域信号以及预设的频率响应函数，确定目标降噪量；

步骤S204，根据预设的降噪配置信息和目标降噪量，将与目标降噪量对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位，其中，降噪配置信息用于表征降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系，降噪配置信息包括多个降噪量阈值和与每个降噪量阈值对应的声泄露补偿档位；

步骤S205，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数；

步骤S206，将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为目标滤波器参数，其中，降噪滤波器用于对输入的声波信号进行降噪滤波处理。

在步骤S201和步骤S202中，通过前馈麦克风采集环境时域信号，环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；通过反馈麦克风采集耳道时域信号，耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号。时域信号的采集时长可以根据实际需求设定，为了保证信号的准确性和时效性，采集时长一般在1～3秒之间，例如为2秒。时域信号的采样率也可以根据实际需求设定，为了方便地采集到信号，一般信号采样率至少为16kHz。

在步骤S203中，当耳机为入耳式耳机时，由于降噪效果与耳机的佩戴的贴合度是相关的，当耳机处于完全贴合的佩戴状态时，主动降噪效果是最好的，此时不需要调整滤波器参数；而当耳机佩戴松弛时，例如用户佩戴耳机时间较长导致耳机与耳朵贴合度低时，降噪效果会变差，此时需要调整滤波器参数，以改善因贴合度不好造成的降噪效果差的问题。滤波器参数的调整条件是预先存储在耳机中的，根据环境时域信号和耳道时域信号，确定是否满足滤波器参数的调整条件。当确定满足滤波器参数调整条件时，基于获取的环境时域信号和耳道时域信号以及预设的频率响应函数，确定目标降噪量，目标降噪量为耳机在当前佩戴状态下的降噪量，可以通过任意能够计算出降噪量的公式得出。

在步骤S204中，预设的降噪配置信息用于表征降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系，预先存储在耳机的存储器中，根据目标降噪量所属的降噪量阈值范围，确定对应的声泄漏补偿档位，即为目标声泄漏补偿档位。可以根据不同的耳机结构设置不同的声泄漏补偿档位，例如声泄漏补偿档位总共有0档～X档，不同档位对应不同的耳机佩戴松弛度，从0档到X档，耳机的佩戴松弛程度越来越松，即耳机与耳朵的贴合度越来越差，初始档位为0档，初始档位为耳机佩戴贴合度最高时的档位，X档为耳机佩戴贴合度最低时的档位。每个声泄漏补偿档位对应一个降噪量阈值，例如0档时对应的降噪量阈值为ε

在步骤S205和步骤S206中，不同的声泄漏补偿档位对应不同的滤波器参数，基于目标降噪量对应的声泄漏补偿档位，即目标声泄漏档位，确定目标滤波器参数。将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为目标滤波器参数，降噪滤波器为耳机结构中降噪芯片的主要硬件结构，耳机中的滤波器包括前馈滤波器和反馈滤波器，用于对输入的声波信号进行降噪滤波处理，调整之后的目标滤波器参数能够通过声泄漏补偿的方式提高降噪量，提升降噪效果。在此，需要说明的是，基于主动降噪的原理，该步骤中涉及到的提高降噪量是指通过改变输出的用于抵消外界噪声信号的主动噪声信号的增益，或者，改变用于对主动噪声信号进行滤波的装置的滤波特性。

调整滤波器参数时，可以只调整前馈滤波器的滤波器参数，也可以同时调整前馈滤波器的滤波器参数和反馈滤波器的滤波器参数。由于反馈降噪效果太强可能会造成啸叫、设备腔体共振等异常情况，因此，根据耳机的结构，比如耳机的声腔结构、元器件性能等，确定是否调整反馈滤波器的滤波器参数。同时调整前馈滤波器的滤波器参数和反馈滤波器的滤波器参数时，降噪效果变化更明显，调整后的降噪效果更好。

在本公开示例性的实施例中，获取环境时域信号和耳道时域信号，当环境时域信号和耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件时，基于环境时域信号和耳道时域信号，确定目标降噪量，根据降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系和目标降噪量，确定目标降噪量对应的声泄漏补偿档位为目标声泄漏补偿档位，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数，将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为目标滤波器参数，能够在耳机佩戴松弛时，及时调整预设的降噪滤波器中的滤波器参数进行声泄漏补偿，以保证良好的降噪效果，提升用户体验。

本公开示例性的实施例中，提供了一种降噪控制方法，应用于耳机，耳机包括入耳式耳机、半入耳式耳机、头戴式耳机等多种耳机结构。图3是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图，如图3所示，降噪控制方法包括以下步骤：

步骤S301，获取环境时域信号，其中，环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；

步骤S302，获取耳道时域信号，其中，耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

步骤S303，基于环境时域信号，确定环境时域信号总能量，其中，环境时域信号包括多个频点，环境时域信号总能量指的是环境时域信号中各个频点的能量之和；

步骤S304，基于耳道时域信号，确定耳道时域信号总能量，其中，耳道时域信号包括多个频点，耳道时域信号总能量指的是耳道时域信号中各个频点的能量之和；

步骤S305，若环境时域信号总能量与耳道时域信号总能量的比值大于或等于预设的能量阈值，则判定满足预设的滤波器参数调整条件；

步骤S306，若环境时域信号和耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件，则基于环境时域信号和耳道时域信号以及预设的频率响应函数，确定目标降噪量；

步骤S307，根据预设的降噪配置信息和目标降噪量，将与目标降噪量对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位，其中，降噪配置信息用于表征降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系，降噪配置信息包括多个降噪量阈值和与每个降噪量阈值对应的声泄露补偿档位；

步骤S308，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数；

步骤S309，将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为目标滤波器参数，其中，降噪滤波器用于对输入的声波信号进行降噪滤波处理。

步骤S306-步骤S309与步骤S203-步骤S206的内容相同，步骤S301-步骤S302与步骤S201-步骤S202的内容相同，在此不再赘述。

在步骤S303和步骤S304中，分别通过环境时域信号和耳道时域信号确定环境时域信号总能量和耳道时域信号总能量，需要说明的是，步骤S303和步骤S304的先后顺序不做限制。

获取到环境时域信号和耳道时域信号后，通过对环境时域信号和耳道时域信号进行分帧加窗处理，可以将环境时域信号分成多帧信号，也将耳道时域信号分成多帧信号，在后续相关计算中，以每一帧为单位进行逐帧计算。

例如，时域信号(可以是环境时域信号，也可以是耳道时域信号)共有M帧，即分帧加窗处理后，分为M个窗。每帧信号共有N个采样点，也即在进行时域信号采样时，每一帧中包含N个时域采样点。前馈麦克风的环境时域信号记为s

在一示例中，当信号采样率为16kHz时，令M＝60,N＝512,δ＝50％。即该示例中，对采样率为16kHz的一段声信号，进行分帧加窗处理后，该段声信号在时域中被分割为60帧，每帧中包含512个时域采样点，相邻帧之间的采样点的重合率为50％。

由于以每一帧为单位进行逐帧计算。每一帧环境时域信号包括多个频点，即多个采样点，每一帧环境时域信号总能量为环境时域信号中各个频点的能量之和，即每个采样点的能量之和；每一帧耳道时域信号包括多个频点，即多个采样点，每一帧耳道时域信号总能量为耳道时域信号中各个频点的能量之和，即每个采样点的能量之和。计算出每一帧的总能量之后，再将所有帧的能量之和相加得出环境时域信号的总能量和耳道时域信号的总能量。环境时域信号的总能量，记为E

其中，s

s

M—时域信号经过分帧加窗后，获得的帧信号的数量；

N—每帧信号中包含的时域采样点的数量；

m—M帧中的第m个帧；

n—N个时域采样点中的第n个采样点。

在步骤S305中，根据环境时域信号的总能量E

预设的能量阈值为环境时域信号总能量与耳道时域信号总能量的比值的阈值，通过预设的能量阈值确定是否满足预设的滤波器参数调整条件。环境时域信号总能量和耳道时域信号总能量能够反映当前耳机的使用状态，使用状态包括触摸耳机、剧烈运动、播放声源音量过大等，当耳机处于上述使用状态时，由于佩戴不稳定，滤波器参数也会不稳定，此时不需要对其进行调整。耳道时域信号总能量与使用状态的相关度大于环境时域信号总能量与使用状态的相关度，使用状态不稳定时，耳道时域信号总能量的上升幅度会大于环境时域信号总能量的上升幅度，此时能量比值会变小。因此，当能量比值大于或等于预设的能量阈值时，判定满足预设的滤波器参数调整条件；当能量比值小于预设能量阈值时，使用状态为不稳定状态，判定不满足预设的滤波器参数调整条件。

例如，预设能量阈值记为θ

在本公开示例性的实施例中，通过环境时域信号总能量和耳道时域信号总能量的能量比值和预设的能量阈值，判定满足预设的滤波器参数调整条件时，再对滤波器参数进行调整，能够确保此时耳机的使用状态是稳定状态，避免出现因使用状态不稳定导致的频繁调整滤波器参数，给用户带来较差的听感体验。

本公开示例性的实施例中，提供了一种降噪控制方法，应用于耳机，耳机包括入耳式耳机、半入耳式耳机、头戴式耳机等多种耳机结构。图4是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图，如图4所示，降噪控制方法包括以下步骤：

步骤S401，获取环境时域信号，其中，环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；

步骤S402，获取耳道时域信号，其中，耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

步骤S403，若环境时域信号和耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件，对环境时域信号和耳道时域信号分别进行傅里叶变换，获得环境频域信号和耳道频域信号，其中，所述环境频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号，所述耳道频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

步骤S404，基于环境频域信号和耳道频域信号以及预设的频率响应函数，获得交叉频率响应，交叉频率响应与频点相关；

步骤S405，根据交叉频率响应，获得参考降噪量；

步骤S406，根据参考降噪量，获得目标频段的平均降噪量，将平均降噪量确定为目标降噪量，其中，所述平均降噪量指的是所述目标频段中每个频点的能量的平均值；

步骤S407，根据预设的降噪配置信息和目标降噪量，将与目标降噪量对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位，其中，降噪配置信息用于表征降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系，降噪配置信息包括多个降噪量阈值和与每个降噪量阈值对应的声泄露补偿档位；

步骤S408，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数；

步骤S409，将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为目标滤波器参数，其中，降噪滤波器用于对输入的声波信号进行降噪滤波处理。

步骤S401-步骤S402与步骤S201-步骤S202的内容相同，步骤S407-步骤S409与步骤S204-步骤S206的内容相同，在此不再赘述。

在步骤S403中，当环境时域信号和耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件时，对环境时域信号和耳道时域信号分别进行傅里叶变换，为了计算方便，可以使用快速傅里叶变换，也即离散傅里叶变换，获得环境频域信号和耳道频域信号。环境频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号，耳道频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳道内的声波信号。在进行快速傅里叶变换之前，为了减少泄漏误差，对环境时域信号和耳道时域信号分别叠加窗函数，窗函数可以根据实际需求选择，例如使用布莱克曼哈里斯(Blackman-Harris)窗。

环境时域信号记为s

其中，

在步骤S404中，基于环境频域信号和耳道频域信号以及预设的频率响应函数，获得交叉频率响应，交叉频率响应与频点相关。

第k个频点的三种交叉频率响应分别记为H

其中，

s

M—时域信号经过分帧加窗后，获得的帧信号的数量；

m—M帧中的第m个帧；

k—第m个帧中的第k个频点；

n—N个时域采样点中的第n个采样点。

在步骤S405中，根据交叉频率响应，获得参考降噪量，第k个频点的参考降噪量记为H(k)，则：

其中H(k)的单位为dB。

在步骤S406中，根据参考降噪量，获得目标频段的平均降噪量，将平均降噪量确定为目标降噪量。平均降噪量指的是目标频段中每个频点的能量的平均值，目标频段为音频设备的最大降噪深度频段，例如为50～300Hz之间。该频段中的目标降噪量记为ε，则：

其中，ε的单位为dB，k

本公开示例性的实施例中，提供一种降噪控制方法，应用于耳机，耳机包括入耳式耳机、半入耳式耳机、头戴式耳机等多种耳机结构。图5是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图，如图5所示，降噪控制方法包括以下步骤：

步骤S501，获取环境时域信号，其中，环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；

步骤S502，获取耳道时域信号，其中，耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

步骤S503，若环境时域信号和耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件，则基于环境时域信号和耳道时域信号以及预设的频率响应函数，确定目标降噪量；

步骤S504，获取预设的降噪阈值集合，预设降噪阈值集合包括多个由小至大排列的噪声参数值，多个噪声参数值构成多个降噪量阈值，降噪量阈值与所述声泄漏补偿档位对应；

步骤S505，根据目标降噪量和预设的降噪阈值集合，确定目标降噪量所属的降噪量阈值；

步骤S506，根据目标降噪量所属的降噪量阈值，将与目标降噪量所属的降噪量阈值对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位；

步骤S507，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数；

步骤S508，将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为目标滤波器参数，其中，降噪滤波器用于对输入的声波信号进行降噪滤波处理。

步骤S501-步骤S503和步骤S201-步骤S203的内容相同，步骤S507-步骤S508与步骤S205-步骤S206的内容相同，在此不再赘述。

在步骤S504中，根据耳机的降噪效果，获取多个降噪阈值集合，不同的耳机设备，降噪阈值集合不同。将多个降噪阈值集合预设在耳机中，预设的降噪阈值集合包括多个由小至大排列的噪声参数值，多个噪声参数值构成多个降噪量阈值，降噪量阈值与声泄漏补偿档位对应。

例如，降噪阈值集合记为{ε

在步骤S505和步骤S506中，根据目标降噪量和预设的降噪阈值集合，确定目标降噪量所属的降噪量阈值，根据目标降噪量所属的降噪量阈值，获得目标降噪量对应的声泄漏补偿档位。

例如，目标降噪量记为ε，当ε<ε

本公开示例性的实施例中，提供了一种降噪控制方法，应用于耳机，耳机包括入耳式耳机、半入耳式耳机、头戴式耳机等多种耳机结构。图6是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图，如图6所示，降噪控制方法包括以下步骤：

步骤S601，获取环境时域信号，其中，环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；

步骤S602，获取耳道时域信号，其中，耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

步骤S603，若环境时域信号和耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件，则基于环境时域信号和耳道时域信号以及预设的频率响应函数，确定目标降噪量；

步骤S604，根据预设的降噪配置信息和目标降噪量，将与目标降噪量对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位，其中，降噪配置信息用于表征降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系，降噪配置信息包括多个降噪量阈值和与每个降噪量阈值对应的声泄露补偿档位；

步骤S605，获取芯片配置信息，芯片配置信息用于表征芯片中存储的滤波器系数是否支持更新；

若芯片中存储的滤波器系数支持更新，执行步骤S606；若芯片中存储的滤波器系统不支持更新，执行步骤S607。

步骤S606，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器系数，将预设的降噪滤波器中的滤波器系数调整为目标滤波器系数；

步骤S607，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器增益，将预设的降噪滤波器中的滤波器增益调整为目标滤波器增益。步骤S601-步骤S604与步骤S201-步骤S204的内容相同，在此不再赘述。

在步骤S605中，在确定声泄漏补偿档位后，获取芯片配置信息，芯片配置信息用于表征芯片中存储的滤波器系数是否支持更新。不同的耳机使用的主动降噪的芯片不同，不同芯片对滤波器系数更新的支持状态不同，通过获取芯片配置信息，确定耳机使用的芯片是否支持滤波器系数更新。

在步骤S606和步骤S607中，当芯片支持滤波器系数更新时，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器系数，将预设的降噪滤波器中的滤波器系数调整为目标滤波器系数；当芯片中存储的滤波器系统不支持更新时，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器增益，将预设的降噪滤波器中的滤波器增益调整为目标滤波器增益。由于更新滤波器系数也能起到改变滤波器增益的作用，同时还能改变滤波器相位，因此根据芯片是否支持更新滤波器系数来确定是更新滤波器系数还是更新滤波器增益。

在调整滤波器参数时，可以只更新前馈滤波器中的滤波器参数，；也可以同时更新前馈滤波器中的滤波器参数和反馈滤波器中的滤波器参数。

当芯片支持更新滤波器系数，且只更新前馈滤波器中的滤波器参数时，记为

本公开示例性的实施例中，提供一种降噪控制方法，应用于耳机，耳机包括入耳式耳机、半入耳式耳机、头戴式耳机等多种耳机结构。图7是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制方法的流程图，如图7所示，降噪控制方法包括以下步骤：

步骤S701，获取环境时域信号，其中，环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；

步骤S702，获取耳道时域信号，其中，耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

步骤S703，基于环境时域信号，确定环境时域信号总能量，其中，环境时域信号包括多个频点，环境时域信号总能量指的是环境时域信号中各个频点的能量之和；

步骤S704，基于耳道时域信号，确定耳道时域信号总能量，其中，耳道时域信号包括多个频点，耳道时域信号总能量指的是耳道时域信号中各个频点的能量之和；

步骤S705，判定是否满足预设的滤波器参数调整条件；

若环境时域信号总能量与耳道时域信号总能量的比值大于或等于预设的能量阈值，则判定满足预设的滤波器参数调整条件，执行步骤S706；当判定不满足预设的滤波器参数调整条件时，结束该流程。

步骤S706，对环境时域信号和耳道时域信号分别进行傅里叶变换，获得环境频域信号和耳道频域信号，其中，所述环境频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号，所述耳道频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

步骤S707，基于环境频域信号和耳道频域信号以及预设的频率响应函数，获得交叉频率响应，交叉频率响应与频点相关；

步骤S708，根据交叉频率响应，获得参考降噪量；

步骤S709，根据参考降噪量，获得目标频段的平均降噪量，将平均降噪量确定为目标降噪量，其中，所述平均降噪量指的是所述目标频段中每个频点的能量的平均值；

步骤S710，获取预设的降噪阈值集合，预设降噪阈值集合包括多个由小至大排列的噪声参数值，多个噪声参数值构成多个降噪量阈值，降噪量阈值与所述声泄漏补偿档位对应；

步骤S711，根据目标降噪量和预设的降噪阈值集合，确定目标降噪量所属的降噪量阈值；

步骤S5712，根据目标降噪量所属的降噪量阈值，将与目标降噪量所属的降噪量阈值对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位；

步骤S6713，获取芯片配置信息，芯片配置信息用于表征芯片中存储的滤波器系数是否支持更新；

若芯片中存储的滤波器系数支持更新，执行步骤S714；若芯片中存储的滤波器系统不支持更新，执行步骤S715。

步骤S714，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器系数，将预设的降噪滤波器中的滤波器系数调整为目标滤波器系数；

步骤S715，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器增益，将预设的降噪滤波器中的滤波器增益调整为目标滤波器增益。其中，预设的降噪滤波器中的滤波器参数包括：前馈滤波器中的滤波器参数；或者，前馈滤波器中的滤波器参数和反馈滤波器中的滤波器参数。

需要说明的是，为了使耳机时刻适应用户佩戴状态，以预设时间间隔反复执行上述降噪控制方法，例如以30s～120s的时间间隔。

在本公开示例性的实施例中，获取环境时域信号和耳道时域信号，根据环境时域信号的环境时域信号总能量和耳道时域信号总能量的耳道时域信号比值，确定当前是否处于稳定的使用状态，以确定满足预设的滤波器参数调整条件，基于环境时域信号和耳道时域信号，确定目标降噪量，根据降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系和目标降噪量，获得目标降噪量对应的声泄漏补偿档位，即目标声泄漏补偿档位，基于目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数，将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为目标滤波器参数，能够在耳机佩戴松弛时，及时调整预设的滤波器中的滤波器参数进行声泄漏补偿，以提高降噪量，保证良好的降噪效果，提升用户体验。

本公开示例性的实施例中，提供一种降噪控制装置，应用于耳机。图8是根据一示例性的实施例示出的一种降噪控制装置的框图，如图8所示，降噪控制装置包括：

第一获取模块801，被配置为获取环境时域信号，其中，所述环境时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号；

第二获取模块802，被配置获取耳道时域信号，其中，所述耳道时域信号指的是采用时域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

第一确定模块803，被配置为若所述环境时域信号和所述耳道时域信号满足预设的滤波器参数调整条件，则基于所述环境时域信号和所述耳道时域信号以及预设的频率响应函数，确定目标降噪量；

第二确定模块804，被配置为根据预设的降噪配置信息和所述目标降噪量，将与所述目标降噪量对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位，其中，所述降噪配置信息用于表征降噪量阈值与声泄漏补偿档位之间的对应关系，所述降噪配置信息包括多个降噪量阈值和与每个所述降噪量阈值对应的声泄露补偿档位；

第三确定模块805，被配置为基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器参数；

调整模块806，被配置为将预设的降噪滤波器中的滤波器参数调整为所述目标滤波器参数，其中，所述降噪滤波器用于对输入的声波信号进行降噪滤波处理。

在一示例性的实施例中，所述第一确定模块803还被配置为：

基于所述环境时域信号，确定环境时域信号总能量，其中，所述环境时域信号包括多个频点，所述环境时域信号总能量指的是所述环境时域信号中各个频点的能量之和；

基于所述耳道时域信号，确定耳道时域信号总能量，其中，所述耳道时域信号包括多个频点，所述耳道时域信号总能量指的是所述耳道时域信号中各个频点的能量之和；

若所述环境时域信号总能量与所述耳道时域信号总能量的比值大于或等于预设的能量阈值，则判定满足预设的滤波器参数调整条件。

在一示例性的实施例中，所述第一确定模块803还被配置为：

对所述环境时域信号和所述耳道时域信号分别进行傅里叶变换，获得环境频域信号和耳道频域信号，其中，所述环境频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳机周围环境中的声波信号，所述耳道频域信号指的是采用频域表示方式所表示的耳道内的声波信号；

基于所述环境频域信号和所述耳道频域信号以及预设的频率响应函数，获得交叉频率响应，所述交叉频率响应与频点相关；

根据所述交叉频率响应，获得参考降噪量；

根据所述参考降噪量，获得目标频段的平均降噪量，将所述平均降噪量确定为所述目标降噪量，其中，所述平均降噪量指的是所述目标频段中每个频点的能量的平均值。

在一示例性的实施例中，所述第二确定模块804还被配置为：

获取预设的降噪阈值集合，所述预设降噪阈值集合包括多个由小至大排列的噪声参数值，多个所述噪声参数值构成多个降噪量阈值，所述降噪量阈值与所述声泄漏补偿档位对应；

根据所述目标降噪量和所述预设的降噪阈值集合，确定所述目标降噪量所属的降噪量阈值；

根据所述目标降噪量所属的降噪量阈值，将与所述目标降噪量所属的降噪量阈值对应的声泄漏补偿档位确定为目标声泄露补偿档位。

在一示例性的实施例中，所述第三确定模块805还被配置为：

获取芯片配置信息，所述芯片配置信息用于表征芯片中存储的滤波器系数是否支持更新；

若所述芯片中存储的滤波器系数支持更新，基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器系数，将预设的降噪滤波器中的滤波器系数调整为所述目标滤波器系数；

若所述芯片中存储的滤波器系统不支持更新，基于所述目标声泄漏补偿档位，确定目标滤波器增益，将预设的降噪滤波器中的滤波器增益调整为所述目标滤波器增益。

在一示例性的实施例中，所述预设的降噪滤波器中的滤波器参数包括：

前馈滤波器中的滤波器参数；或者，

前馈滤波器中的滤波器参数和反馈滤波器中的滤波器参数。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开还提供了一种降噪耳机，该降噪耳机上设置上述降噪控制装置，以实现上述实施例中的降噪控制方法。图9是根据一示例性的实施例示出的一种降噪耳机900的框图。

参照图9，降噪耳机900可以包括以下一个或多个组件：处理组件902，存储器904，电源组件906，多媒体组件908，音频组件910，输入/输出(I/O)的接口912，传感器组件914，以及通信组件916。

处理组件902通常控制降噪耳机900的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件902可以包括一个或多个处理器920来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件902可以包括一个或多个模块，便于处理组件902和其他组件之间的交互。例如，处理组件902可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件908和处理组件902之间的交互。

存储器904被配置为存储各种类型的数据以支持在降噪耳机900的操作。这些数据的示例包括用于在降噪耳机900上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器904可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件906为降噪耳机900的各种组件提供电源。电源组件906可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为降噪耳机900生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件908包括在所述降噪耳机900和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件908包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当降噪耳机900处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件910被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件910包括一个麦克风(MIC)，当降噪耳机900处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器904或经由通信组件916发送。在一些实施例中，音频组件910还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口912为处理组件902和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件914包括一个或多个传感器，用于为降噪耳机900提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件914可以检测到降噪耳机900的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为降噪耳机900的显示器和小键盘，传感器组件914还可以检测降噪耳机900或降噪耳机900一个组件的位置改变，用户与降噪耳机900接触的存在或不存在，降噪耳机900方位或加速/减速和降噪耳机900的温度变化。传感器组件914可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件914还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件914还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件916被配置为便于降噪耳机900和其他设备之间有线或无线方式的通信。降噪耳机900可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件916经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件916还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，降噪耳机900可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器904，上述指令可由降噪耳机900的处理器920执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器调用时，执行上述实施例中任一项所述的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。