一种耳机控制方法、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，尤其涉及一种耳机控制方法、装置、降噪耳机及存储介质。

背景技术

主动降噪(Active Noise Cancellation，ANC)技术是一种通过产生与噪声源相位相反，能量相同或相近的声信号，与噪声源干涉实现声波抵消的技术。主动降噪技术广泛应用于耳机、车载系统、智能家居等领域。

随着主动降噪技术的不断发展，主动降噪耳机逐渐开始流行，主动降噪耳机同时也带动了主动降噪技术的快速发展。随着主动降噪耳机用户规模的迅速扩大，如何有效适配不同的用户群体是主动降噪耳机亟待解决的问题。

发明内容

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

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种耳机控制方法，应用于耳机，所述耳机包括扬声器、反馈麦克风和控制器，所述方法由所述控制器执行，所述控制器至少包括电信号采集模块，所述方法包括：

获取测试音频信号并控制所述扬声器播放测试音频信号；

通过所述反馈麦克风获取基于所述测试音频信号生成的反馈麦克风时域信号；其中，所述反馈麦克风时域信号指的是所述测试音频信号进入耳道内所形成的声波信号的时域表示；

通过所述电信号采集模块获取基于所述测试音频信号生成的扬声器时域信号；其中，所述扬声器时域信号指的是所述测试音频信号被所述扬声器播放时被所述电信号采集模块所回采的电信号的时域表示；

根据所述反馈麦克风时域信号和所述扬声器时域信号的相关性，确定与次级路径对应的第一频率响应，其中，所述次级路径指的是所述测试音频信号从所述扬声器到反馈麦克风的传播路径；

根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与所述第一频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数；其中，所述滤波器参数包括主动降噪滤波器参数和/或音效均衡滤波器参数。

在一示例性的实施例中，所述根据所述反馈麦克风时域信号和所述扬声器时域信号的相关性，确定与次级路径对应的第一频率响应，包括：

对所述反馈麦克风时域信号进行时频转换处理，得到反馈麦克风频域信号；

对所述扬声器时域信号进行时频转换处理，得到扬声器频域信号；

根据所述反馈麦克风频域信号和所述扬声器频域信号以及预设的传递函数，确定与所述次级路径对应的第一频率响应，其中，所述传递函数用于表示所述反馈麦克风频域信号和所述扬声器频域信号的相关性。

在一示例性的实施例中，所述根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与所述第一频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数，包括：

所述频率响应集合中包含多个预设响应参数，选择所述多个预设响应参数中与所述第一频率响应最接近的预设响应参数作为目标频率响应；

确定与所述目标频率响应对应的滤波器参数，作为目标滤波器参数。

在一示例性的实施例中，所述选择所述多个预设响应参数中与所述第一频率响应最接近的预设响应参数作为目标频率响应，包括：

分别计算所述第一频率响应与每个所述预设响应参数之间的感知相似度，获得多个所述感知相似度；

选择多个所述感知相似度中数值最小的感知相似度对应的预设响应参数，作为目标频率响应。

在一示例性的实施例中，所述分别计算所述第一频率响应与每个所述预设响应参数之间的感知相似度，获得多个所述感知相似度，包括：

选取所述反馈麦克风频域信号和所述扬声器频域信号的频谱中多个谱线对应的频率值作为频率参数；

所述多个频率参数由小至大排列，相邻的两个频率参数之间形成频率区间；

对每个所述频率区间中的每个频点，计算每个频点对应的所述预设响应参数与所述第一频率响应的差值的绝对值作为第一参数；

对所述频率区间中每个频点对应的所述第一参数求和，获得第二参数；

对多个所述频率区间的第二参数进行加权求和，获得单个预设响应参数与所述第一频率响应的感知相似度；

分别计算每个所述预设响应参数与所述第一频率响应的感知相似度，获得多个所述感知相似度。

在一示例性的实施例中，所述主动降噪滤波器参数包括前馈滤波器参数和反馈滤波器参数，所述目标滤波器参数包括以下方式之一：

所述前馈滤波器参数、所述反馈滤波器参数和所述音效均衡滤波器参数；

所述前馈滤波器参数和所述音效均衡滤波器参数；

所述前馈滤波器参数和所述反馈滤波器参数；

所述前馈滤波器参数；

所述反馈滤波器参数。

在一示例性的实施例中，所述测试音频信号包括佩戴提示音信号或者播放源信号。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种耳机控制装置，应用于耳机，所述耳机包括扬声器、反馈麦克风和控制器，所述方法由所述控制器执行，所述控制器至少包括电信号采集模块，所述装置包括：

播放模块，被配置为获取测试音频信号并控制所述扬声器播放测试音频信号；

第一获取模块，被配置为通过所述反馈麦克风获取基于所述测试音频信号生成的反馈麦克风时域信号；其中，所述反馈麦克风时域信号指的是所述测试音频信号进入耳道内所形成的声波信号的时域表示；

第二获取模块，被配置为通过所述电信号采集模块获取基于所述测试音频信号生成的扬声器时域信号；其中，所述扬声器时域信号指的是所述测试音频信号被所述扬声器播放时被所述电信号采集模块所回采的电信号的时域表示；

第一确定模块，被配置为根据所述反馈麦克风时域信号和所述扬声器时域信号的相关性，确定与次级路径对应的第一频率响应，其中，所述次级路径指的是所述测试音频信号从所述扬声器到反馈麦克风的传播路径；

第二确定模块，被配置为根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与所述第一频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数；其中，所述滤波器参数包括主动降噪滤波器参数和/或音效均衡滤波器参数。

在一示例性的实施例中，所述第一确定模块还被配置为：

对所述反馈麦克风时域信号进行时频转换处理，得到反馈麦克风频域信号；

对所述扬声器时域信号进行时频转换处理，得到扬声器频域信号；

根据所述反馈麦克风频域信号和所述扬声器频域信号以及预设的传递函数，确定与所述次级路径对应的第一频率响应，其中，所述传递函数用于表示所述反馈麦克风频域信号和所述扬声器频域信号的相关性。

在一示例性的实施例中，所述第二确定模块还被配置为：

所述频率响应集合中包含多个预设响应参数，选择所述多个预设响应参数中与所述第一频率响应最接近的预设响应参数作为目标频率响应；

确定与所述目标频率响应对应的滤波器参数，作为目标滤波器参数。

在一示例性的实施例中，所述述第二确定模块还被配置为：

分别计算所述第一频率响应与每个所述预设响应参数之间的感知相似度，获得多个所述感知相似度；

选择多个所述感知相似度中数值最小的感知相似度对应的预设响应参数，作为目标频率响应。

在一示例性的实施例中，所述述第二确定模块还被配置为：

选取所述反馈麦克风频域信号和所述扬声器频域信号的频谱中多个谱线对应的频率值作为频率参数；

所述多个频率参数由小至大排列，相邻的两个频率参数之间形成频率区间；

对每个所述频率区间中的每个频点，计算每个频点对应的所述预设响应参数与所述第一频率响应的差值的绝对值作为第一参数；

对所述频率区间中每个频点对应的所述第一参数求和，获得第二参数；

对多个所述频率区间的第二参数进行加权求和，获得单个预设响应参数与所述第一频率响应的感知相似度；

分别计算每个所述预设响应参数与所述第一频率响应的感知相似度，获得多个所述感知相似度。

在一示例性的实施例中，所述主动降噪滤波器参数包括前馈滤波器参数和反馈滤波器参数，所述目标滤波器参数包括以下方式之一：

所述前馈滤波器参数、所述反馈滤波器参数和所述音效均衡滤波器参数；

所述前馈滤波器参数和所述音效均衡滤波器参数；

所述前馈滤波器参数和所述反馈滤波器参数；

所述前馈滤波器参数；

所述反馈滤波器参数。

在一示例性的实施例中，所述测试音频信号包括佩戴提示音信号或者播放源信号。

根据本公开实施例的第三方面，提供了一种降噪耳机，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所述的方法。

根据本公开实施例的第四方面，提供了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，执行如第一方面中所述的方法。

采用本公开的上述方法，具有以下有益效果：使用本公开中的耳机控制方法，能够提供多种滤波器参数设置方式，并准确选择适配的滤波器参数，以提升降噪耳机对不同用户的耳道情况的降噪适应性，为用户提供降噪耳机的个性化适配体验。

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降噪原理示意图；

图2是根据一示例性的实施例示出的一种耳机控制方法的流程图；

图3是根据一示例性的实施例示出的一种耳机控制方法的流程图；

图4是根据一示例性的实施例示出的一种耳机控制方法的流程图；

图5是根据一示例性的实施例示出的一种耳机控制装置的框图；

图6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。

图1是根据一示例性的实施例示出的一种降噪耳机的降噪原理示意图，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置于佩戴后的耳廓外部，监测环境噪声强度；反馈麦克风2置于佩戴后的耳道内侧，并处于扬声器附近，实时检测耳道附近残留噪声。前馈麦克风1和扬声器3组成前馈主动降噪通路5，前馈主动降噪通路5信号经过前馈滤波器6实现前馈主动降噪；反馈麦克风2和扬声器3组成反馈主动降噪通路4，反馈主动降噪通路4信号经过反馈滤波器7实现反馈主动降噪。耳机的播放源(即耳机播放的内容源)还可以经过音效均衡(Equalizer，EQ)实现低频能量补偿，EQ滤波器8为可选模块，有的降噪耳机有EQ滤波器8，有的降噪耳机没有EQ滤波器8。

降噪耳机的每个降噪通路(可以包括前馈主动降噪通路5和反馈主动降噪通路4)基于主动降噪硬件滤波器(ANC芯片)设计，由于芯片成本、耳机功耗等一系列因素，商业级ANC芯片全部采用了固定滤波器配置方案，即基于某个耳道模型测量的声学传递路径，计算出相应的ANC滤波器系数，再将参数烧录至ANC芯片中固化，在后期使用过程中，该ANC滤波器系数不会发生改变。

但是单一耳道模型无法适配所有用户，为了适配更多的用户，部分芯片具有支持对多组滤波器系数的功能，即芯片中预先烧录由多个耳道模型建模的多组ANC滤波器系数，根据用户需求切换至对应的系数。但如何有效的选择最优ANC滤波器系数，是当前降噪耳机应用中一个亟待解决的问题。另外，当降噪耳机还提供了以芯片构建的EQ滤波器时，EQ滤波器与ANC滤波器类似，EQ滤波器系数基于某个耳道模型建模获得，同样存在着用户适配性的问题。

本公开示例性的实施例中，提供一种耳机控制方法，应用于包括扬声器、反馈麦克风和控制器的耳机，耳机控制方法由耳机中的控制器执行，控制器至少包括电信号采集模块，耳机包括入耳式耳机、半入耳式耳机、头戴式耳机等。控制器还包括播放模块，播放模块包括播放控制电路和运行在播放控制电路上的播放控制软件。图2是根据一示例性的实施例示出的一种耳机控制方法的流程图，如图2所示，耳机控制方法包括以下步骤：

步骤S201，获取测试音频信号并控制扬声器播放测试音频信号；

步骤S202，通过反馈麦克风获取基于测试音频信号生成的反馈麦克风时域信号；其中，反馈麦克风时域信号指的是测试音频信号进入耳道内所形成的声波信号的时域表示；

步骤S203，通过电信号采集模块获取基于测试音频信号生成的扬声器时域信号；其中，扬声器时域信号指的是测试音频信号被扬声器播放时被电信号采集模块所回采的电信号的时域表示；

步骤S204，根据反馈麦克风时域信号和扬声器时域信号的相关性，确定与次级路径对应的第一频率响应，其中，次级路径指的是测试音频信号从扬声器到反馈麦克风的传播路径；

步骤S205，根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与第一频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数；其中，滤波器参数包括主动降噪滤波器参数和/或音效均衡滤波器参数。

在步骤S201中，本公开提供的耳机控制方法是根据耳道对滤波器参数进行设置，因此需要用户佩戴耳机时，获取测试音频信号并控制扬声器播放测试音频信号。耳机中的控制器还包括播放模块，播放模块包括播放控制电路和运行在播放控制电路上的播放控制软件。通过耳机中的播放模块获取测试音频信号并控制扬声器播放测试音频信号。测试音频信号可以使用佩戴提示音信号和播放源信号中的一种，也可以同时使用佩戴提示音信号和播放源信号，该步骤中获取和播放测试音频信号是在用户佩戴耳机后主动触发的，无需用户操作，保障了用户体验。当然，可以理解是，测试音频信号也可以是用户通过触摸、点击或者通过语音控制等方式，主动控制耳机对其进行播放。比如，家庭成员中多人共用一个耳机时，每个成员可以在使用耳机之前主动控制耳机播放测试音频信号，以根据测试结果调整至适合当前使用耳机的成员的滤波器参数。

佩戴提示音为耳机的播放模块中预设的音频信号，在用户首次佩戴耳机时，或者，佩戴者主动控制耳机进行测试时，会播放佩戴提示音，以完成根据耳道对耳机的滤波器参数设置，而后再播放用户想用收听的音频信息。播放源信号为用户首次佩戴耳机时，或者，佩戴者主动控制耳机进行测试时，使用的播放源音频，由于降噪耳机主要针对1000Hz以下噪声源，日常播放源均能提供充分的1000Hz以下频率分量，因此播放源信号取决于用户选取的播放资源，具有随机性。需要说明的是，播放源信号只有在用户佩戴耳机后使用音频设备播放音频信号时才能完成根据耳道对耳机的滤波器参数设置。

在步骤S202和步骤S203中，当测试音频信号为有效音频信号时，通过反馈麦克风获取基于测试音频信号生成的反馈麦克风时域信号，即获取测试音频信号进入耳道内所形成的声波信号的时域表示。通过耳机中的电信号采集模块获取基于测试音频信号生成的扬声器时域信号，即在耳机的扬声器播放测试音频信号时，电信号采集模块回采的电信号的时域表示。反馈麦克风时域信号和扬声器时域信号的采样时长可以根据实际需求设定，当测试音频信号为佩戴提示音时，采样时长为佩戴提示音时长，当测试音频信号为播放源信号时，采样时长可以根据播放源信号自行设定。时域信号的信号采样率不低于16000Hz。

在步骤S204中，测试音频信号在耳机中的传播路径包括一级传播路径和次级传播路径，一级传播路径为测试音频信号从前馈麦克风到反馈麦克风的传播路径，次级路径为测试音频信号从扬声器到反馈麦克风的传播路径。根据反馈麦克风时域信号和扬声器时域信号，确定与次级路径对应的第一频率响应。第一频率响应可以反映反馈麦克风频域信号和扬声器频域信号之间的相关性，例如通过将时域信号转换为频域信号后，根据频域信号之间的相关性确定第一频率响应。

在步骤S205中，预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系预先存储在耳机中，当预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系中包括第一频率响应时，根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与第一频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数；当预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系中不包括第一频率响应时，可以从预设频率响应集合中选取与第一响应频率最接近的频率响应，最接近的频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数。

滤波器参数包括主动降噪滤波器参数和/或音效均衡滤波器参数，即目标滤波器参数可以只包括主动降噪滤波器参数，也可以只包括音效均衡滤波器参数，也可以同时包括主动降噪滤波器参数和音效均衡滤波器参数。是否包括音效均衡滤波器参数取决于耳机中是否包括音效均衡滤波器。主动降噪滤波器参数可以只包括前馈滤波器参数，也可以只包括反馈滤波器参数，也可以同时包括前馈滤波器参数和反馈滤波器参数。因此，目标滤波器参数包括以下方式之一：

前馈滤波器参数、反馈滤波器参数和音效均衡滤波器参数；

前馈滤波器参数和音效均衡滤波器参数；

前馈滤波器参数和反馈滤波器参数；

前馈滤波器参数；

反馈滤波器参数。

在本公开示例性的实施例中，控制扬声器播放测试音频信号，基于测试音频信号，分别获取反馈麦克风时域信号和扬声器时域信号，即进入耳道内所形成的声波信号的时域表示和被电信号采集模块所回采的电信号的时域表示，根据反馈麦克风时域信号和扬声器时域信号，确定与次级路径对应的第一频率响应，根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与第一频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数。由于预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系包括多组对应关系，滤波器参数包括多种组合的滤波器系数，因此使用本公开中的方法，能够提供多种滤波器参数设置方式，并准确选择适配的滤波器参数，以提升降噪耳机对不同用户的耳道情况的降噪适应性，为用户提供耳机的个性化适配体验。

本公开示例性的实施例中，提供一种耳机控制方法，应用于包括扬声器、反馈麦克风和控制器的耳机，耳机控制方法由耳机中的控制器执行，控制器至少包括电信号采集模块，耳机包括入耳式耳机、半入耳式耳机、头戴式耳机等。控制器还包括播放模块，播放模块包括播放控制电路和运行在播放控制电路上的播放控制软件。图3是根据一示例性的实施例示出的一种耳机控制方法的流程图，如图3所示，耳机控制方法包括以下步骤：

步骤S301，获取测试音频信号并控制扬声器播放测试音频信号；

步骤S302，通过反馈麦克风获取基于测试音频信号生成的反馈麦克风时域信号；其中，反馈麦克风时域信号指的是测试音频信号进入耳道内所形成的声波信号的时域表示；

步骤S303，通过电信号采集模块获取基于测试音频信号生成的扬声器时域信号；其中，扬声器时域信号指的是测试音频信号被扬声器播放时被电信号采集模块所回采的电信号的时域表示；

步骤S304，对反馈麦克风时域信号进行时频转换处理，得到反馈麦克风频域信号；

步骤S305，对扬声器时域信号进行时频转换处理，得到扬声器频域信号；

步骤S306，根据反馈麦克风频域信号和扬声器频域信号以及预设的传递函数，确定与次级路径对应的第一频率响应，其中，传递函数用于表示反馈麦克风频域信号和扬声器频域信号的相关性；

步骤S307，根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与第一频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数；其中，滤波器参数包括主动降噪滤波器参数和/或音效均衡滤波器参数。

步骤S301-步骤S303与步骤S201-步骤S203的内容相同，步骤S307与步骤S205的内容相同，在此不再赘述。步骤S302和步骤S303之间没有时间顺序，步骤S304和步骤S305之间没有时间顺序。步骤S304和步骤S305在步骤S302和步骤S303之后执行。

在步骤S304和步骤S305中，获取到反馈麦克风时域信号和扬声器时域信号后，通过对扬声器时域信号和反馈麦克风时域信号进行分帧加窗处理，可以分别将麦克风时域信号和扬声器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，分帧加窗处理后，分为N个窗，时域信号(可以是扬声器时域信号，也可以是反馈麦克风时域信号)共有N帧。为了防止块效应，便于频域计算，帧与帧之间采用Δ重叠，即前一帧的尾部数据与下一帧头部数据相同，Δ为重叠比例，Δ∈(0，1)。Δ会根据信号采样率等其他平台因素不同而改变，通常为0.5。反馈麦克风时域信号记为f

对扬声器时域信号和反馈麦克风时域信号进行短时傅里叶变换(Short-TimeFourier Transform，STFT)得到对应的频域信号，短时傅里叶变换长度可以根据实际需求选择，当变换长度越大时，经过傅里叶变换后频谱中的频点的数量越多，对声音信号在频域上的分析越精确，变换长度不小于512点。扬声器频域信号记为F

在步骤S306中，预设的传递函数为反馈麦克风频域信号和扬声器频域信号之间的相关性的计算规则，根据反馈麦克风频域信号f

其中，N表示总帧数，r(…)表示求复数实部的运算，j(…)表示求复数虚部的运算，k表示第n帧谱的第k根谱线。

根据三种传递函数，确定与次级路径对应的第一频率响应，第一频率响应记为

本公开示例性的实施例中，提供一种耳机控制方法，应用于包括扬声器、反馈麦克风和控制器的耳机，耳机控制方法由耳机中的控制器执行，控制器至少包括电信号采集模映，耳机包括入耳式耳机、半入耳式耳机、头戴式耳机等。控制器还包括播放模块，播放模块包括播放控制电路和运行在播放控制电路上的播放控制软件。图4是根据一示例性的实施例示出的一种耳机控制方法的流程图，如图4所示，耳机控制方法包括以下步骤：

步骤S401，获取测试音频信号并控制扬声器播放测试音频信号；

步骤S402，通过反馈麦克风获取基于测试音频信号生成的反馈麦克风时域信号；其中，反馈麦克风时域信号指的是测试音频信号进入耳道内所形成的声波信号的时域表示；

步骤S403，通过电信号采集模块获取基于测试音频信号生成的扬声器时域信号；其中，扬声器时域信号指的是测试音频信号被扬声器播放时被电信号采集模块所回采的电信号的时域表示；

步骤S404，对反馈麦克风时域信号进行时频转换处理，得到反馈麦克风频域信号；

步骤S405，对扬声器时域信号进行时频转换处理，得到扬声器频域信号；

步骤S406，根据反馈麦克风频域信号和扬声器频域信号以及预设的传递函数，确定与次级路径对应的第一频率响应，其中，传递函数用于表示反馈麦克风频域信号和扬声器频域信号的相关性；

步骤S407，频率响应集合中包含多个预设响应参数，分别计算第一频率响应与每个预设响应参数之间的感知相似度，获得多个感知相似度；

步骤S408，选择多个感知相似度中数值最小的感知相似度对应的预设响应参数，作为目标频率响应；

步骤S409，根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与目标频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数；其中，所述滤波器参数包括主动降噪滤波器参数和/或音效均衡滤波器参数。

步骤S401-步骤S406与步骤S301-步骤S306的内容相同，在此不再赘述。

在步骤S407中，频率响应集合为预先存储在耳机的主动降噪芯片中的多个预设频率响应，预设频率响应的个数用M表示，分别计算第一频率响应与每个预设响应参数之间的感知相似度，获得多个感知相似度。

在一种实施方式中，感知相似度的计算方式包括以下过程：

一、选取反馈麦克风频域信号和扬声器频域信号的频谱中多个谱线对应的频率值作为频率参数。

通过对扬声器时域信号和反馈麦克风时域信号进行短时傅里叶变换得到对应的频域信号，扬声器频域信号记为F

在一个示例中，如果经过傅里叶变换后获得的频谱中，恰好包含了50Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz这四条谱线，那么就直接使k

在另一个示例中，如果经过傅里叶变换后获得的频谱中没有包含50Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz这四条谱线，那就选择频谱中距离这四个频率值最近的频点对应的频率值作为k

二、多个频率参数由小至大排列，相邻的两个频率参数之间形成频率区间。

多个频率参数由小至大排列，即k

三、对每个频率区间中的每个频点，计算每个频点对应的预设响应参数与第一频率响应的差值的绝对值作为第一参数。

每个频率区间中的每个频点，即第k个频点，对应的预设响应参数记为S

四、对频率区间中每个频点对应的第一参数求和，获得第二参数。

对频率区间中每个频点对应的第一参数求和，获得第二参数，则三个频率区间对应的第二参数分别为：

五、对多个频率区间的第二参数进行加权求和，获得单个预设响应参数与第一频率响应的感知相似度。

对多个频率区间的第二参数进行加权求和，将三个第二参数对应的加权系数记为λ、μ、ν，加权系数可以根据实需求自行设定，但均为不小于0的值，例如令λ＝2、μ＝1、ν＝0.1。对多个频率区间的第二参数进行加权求和后，获得单个预设响应参数与第一频率响应的感知相似度，感知相似度记为corr

其中，

六、分别计算每个预设响应参数与第一频率响应的感知相似度，获得多个感知相似度。

分别计算预设频率响应集合中的每个预设响应参数与第一频率响应的感知相似度，获得多个感知相似度。

在步骤S408中，选择多个感知相似度中数值最小的感知相似度对应的预设响应参数，作为目标频率响应，目标频率响应记为opt，则

在步骤S409中，将目标频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数，滤波器参数包括主动降噪滤波器参数和/或音效均衡滤波器参数。目标频率响应记为S

FF

在本公开示例性的实施例中，控制扬声器播放测试音频信号，基于测试音频信号，分别获取反馈麦克风时域信号和扬声器时域信号，即进入耳道内所形成的声波信号的时域表示和被电信号采集模块所回采的电信号的时域表示，通过测试音频信号生成的根据反馈麦克风时域信号和扬声器时域信号，确定与次级路径对应的第一频率响应，根据预设的频率响应集合与滤波器参数之间的对应关系，确定预设响应集合中与第一频率响应最接近的预设响应参数，作为目标响应参数，目标响应参数对应的滤波器参数为目标滤波器参数。因此使用本公开中的方法，能够提供多种滤波器参数设置方式，并准确选择适配的滤波器参数，以提升降噪耳机对不同用户的耳道情况的降噪适应性，为用户提供耳机的个性化适配体验。

本公开示例性的实施例中，提供了一种耳机控制装置，应用于耳机，耳机包括扬声器、反馈麦克风和控制器，耳机控制装置设置于控制器内，控制器至少包括电信号采集模块，电信号采集模块用于对反馈麦克风信号和扬声器信号进行采集。控制器还包括播放模块，播放模块包括播放控制电路和运行在播放控制电路上的播放控制软件。图5是根据一示例性的实施例示出的一种耳机控制装置的框图，如图5所示，耳机控制装置包括：

播放模块501，被配置为获取测试音频信号并控制所述扬声器播放测试音频信号；

第一获取模块502，被配置为通过所述反馈麦克风获取基于所述测试音频信号生成的反馈麦克风时域信号；其中，所述反馈麦克风时域信号指的是所述测试音频信号进入耳道内所形成的声波信号的时域表示；

第二获取模块503，被配置为通过所述电信号采集模块获取基于所述测试音频信号生成的扬声器时域信号；其中，所述扬声器时域信号指的是所述测试音频信号被所述扬声器播放时被所述电信号采集模块所回采的电信号的时域表示；

第一确定模块504，被配置为根据所述反馈麦克风时域信号和所述扬声器时域信号的相关性，确定与次级路径对应的第一频率响应，其中，所述次级路径指的是所述测试音频信号从所述扬声器到反馈麦克风的传播路径；

第二确定模块505，被配置为根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与所述第一频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数；其中，所述滤波器参数包括主动降噪滤波器参数和/或音效均衡滤波器参数。

在一示例性的实施例中，所述第一确定模块504还被配置为：

对所述反馈麦克风时域信号进行时频转换处理，得到反馈麦克风频域信号；

对所述扬声器时域信号进行时频转换处理，得到扬声器频域信号；

根据所述反馈麦克风频域信号和所述扬声器频域信号以及预设的传递函数，确定与所述次级路径对应的第一频率响应，其中，所述传递函数用于表示所述反馈麦克风频域信号和所述扬声器频域信号的相关性。

在一示例性的实施例中，所述第二确定模块505还被配置为：

根据预设的频率响应集合和滤波器参数对应关系，确定与目标频率响应对应的滤波器参数作为目标滤波器参数，其中，所述频率响应集合中包含多个预设响应参数，选择所述多个预设响应参数中与所述第一频率响应最接近的预设响应参数作为目标频率响应。

在一示例性的实施例中，所述述第二确定模块505还被配置为：

分别计算所述第一频率响应与每个所述预设响应参数之间的感知相似度，获得多个所述感知相似度；

选择多个所述感知相似度中数值最小的感知相似度对应的预设响应参数，作为目标频率响应。

在一示例性的实施例中，所述述第二确定模块505还被配置为：

选取所述反馈麦克风频域信号和所述扬声器频域信号的频谱中多个谱线对应的频率值作为频率参数；

所述多个频率参数由小至大排列，相邻的两个频率参数之间形成频率区间；

对每个所述频率区间中的每个频点，计算每个频点对应的所述预设响应参数与所述第一频率响应的差值的绝对值作为第一参数；

对所述频率区间中每个频点对应的所述第一参数求和，获得第二参数；

对多个所述频率区间的第二参数进行加权求和，获得单个预设响应参数与所述第一频率响应的感知相似度；

分别计算每个所述预设响应参数与所述第一频率响应的感知相似度，获得多个所述感知相似度。

在一示例性的实施例中，所述主动降噪滤波器参数包括前馈滤波器参数和反馈滤波器参数，所述目标滤波器参数包括以下方式之一：

所述前馈滤波器参数、所述反馈滤波器参数和所述音效均衡滤波器参数；

所述前馈滤波器参数和所述音效均衡滤波器参数；

所述前馈滤波器参数和所述反馈滤波器参数；

所述前馈滤波器参数；

所述反馈滤波器参数。

在一示例性的实施例中，所述测试音频信号包括佩戴提示音信号或者播放源信号。

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，该耳机上设置上述耳机控制装置，以实现上述实施例中的耳机控制方法。图6是根据一示例性的实施例示出的一种降噪耳机700的框图。

参照图6，降噪耳机700可以包括以下一个或多个组件：处理组件702，存储器704，电源组件706，多媒体组件708，音频组件710，输入/输出(I/O)的接口712，传感器组件714，以及通信组件716。

处理组件702通常控制降噪耳机700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702可以包括一个或多个处理器720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702可以包括一个或多个模块，便于处理组件702和其他组件之间的交互。例如，处理组件702可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件708和处理组件702之间的交互。

存储器704被配置为存储各种类型的数据以支持在降噪耳机700的操作。这些数据的示例包括用于在降噪耳机700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704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706为降噪耳机700的各种组件提供电源。电源组件706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700生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件708包括在所述降噪耳机700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708包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当降噪耳机700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710被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件710包括一个麦克风(MIC)，当降噪耳机700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704或经由通信组件716发送。在一些实施例中，音频组件710还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口712为处理组件702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714包括一个或多个传感器，用于为降噪耳机700提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件714可以检测到降噪耳机700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700的显示器和小键盘，传感器组件714还可以检测降噪耳机700或降噪耳机700一个组件的位置改变，用户与降噪耳机700接触的存在或不存在，降噪耳机700方位或加速/减速和降噪耳机700的温度变化。传感器组件714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714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714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716被配置为便于降噪耳机700和其他设备之间有线或无线方式的通信。降噪耳机700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716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716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700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704，上述指令可由降噪耳机700的处理器720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，使得装置能够执行一种耳机控制方法。

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。