一种环境噪声抑制智能耳机的制作方法

[0001]
本申请涉及音频技术领域，具体而言，涉及一种环境噪声抑制智能耳机。


背景技术：

[0002]
在很多降噪场景中，降噪分为主动降噪和被动降噪。其中，主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果。被动式降噪耳机主要通过包围耳朵形成封闭空间，或者采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外界噪声。但是，不管是主动降噪和被动降噪都很容易受到外界环境的影响，进而达不到较好的降噪效果，同时现有的耳机声学结构易导致频响范围缩小，降低了耳机的灵敏度。


技术实现要素：

[0003]
本申请的实施例提供了一种环境噪声抑制智能耳机，进而至少在一定程度上可以针对不同的外界场景进行降噪，提高降噪的效果。
[0004]
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
[0005]
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种环境噪声抑制智能耳机，其包括降噪芯片，降噪芯片设置有获取单元、第一确定单元、第二确定单元、第三确定单元和降噪单元；获取单元，用于获取当前场景中的噪声；第一确定单元，用于根据所述噪声的信息，确定所述噪声的噪声强度；第二确定单元，用于根据当前音频的信号强度和所述噪声强度，确定所述当前场景中的信噪比；第三确定单元，用于基于所述信噪比确定降噪等级；降噪单元，基于所述降噪等级对应的降噪方式，进行降噪处理；
[0006]
还包括前壳和后壳，前壳设置有中腔、孔道和泄露孔，所述中腔内设置有用于安装喇叭的共振阻尼喇叭盒，泄露孔的一端与前腔导通，泄露孔的另一端与外界导通，孔道的一端与泄露孔的腰部导通，孔道的一端与共振阻尼喇叭盒内的空间导通；共振阻尼喇叭盒包括主盒体和盒盖，盒盖嵌合于主盒体的开口端，主盒体的底部设置有导通孔，导通孔将前腔和主盒体的内部导通；所述后壳设置有后腔，盒盖位于后腔内；降噪芯片设置于后壳内，降噪芯片与喇叭电信号连接。
[0007]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，降噪方式所用的降噪方法包括：
[0008]
获取当前场景中的噪声；
[0009]
根据所述噪声的信息，确定所述噪声的噪声强度；
[0010]
根据当前音频的信号强度和所述噪声强度，确定所述当前场景中的信噪比；
[0011]
基于所述信噪比确定降噪等级；
[0012]
基于所述降噪等级对应的降噪方式，进行降噪处理；
[0013]
所述噪声包括两个通道获取到第一噪声和第二噪声；
[0014]
根据所述噪声的信息，确定所述噪声的噪声强度，包括：
[0015]
根据所述第一噪声的噪声声压谱、所述第二噪声的噪声声压谱、所述第一噪声和所述第二噪声之间的相位差，确定所述噪声强度谱；
[0016]
根据所述噪声强度谱和预设的噪声强度参数，确定所述噪声的噪声强度。
[0017]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述根据所述第一噪声的噪声声压谱、所述第二噪声的噪声声压谱、所述第一噪声和所述第二噪声之间的相位差，确定所述噪声强度谱为：
[0018][0019]
其中，k表示噪声强度谱的时刻；d
a
(k)表示所述第一噪声的噪声声压谱；d
b
(k)表示所述第二噪声的噪声声压谱；
△
φ(k)表示所述第一噪声和所述第二噪声之间的相位差；
[0020]
根据所述噪声强度谱和预设的噪声强度参数，确定所述噪声的噪声强度为：s
n
(k)＝c
k
d
k
；
[0021]
其中，c
k
表示所述噪声强度参数。
[0022]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，根据当前音频的信号强度和所述噪声强度，确定所述当前场景中的信噪比，包括：
[0023][0024]
其中，n表示所述音频对应的时间长度；s(k)表示所述当前音频的信号强度。
[0025]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，获取当前场景中的噪声，包括：
[0026]
对当前场景中的声音进行采样，得到所述当前场景中的噪声；
[0027]
根据预设的信噪比与降噪等级之间的对应关系，确定所述信噪比对应的降噪等级；
[0028]
根据预设的降噪等于与降噪方式之间的对应关系，确定所述降噪等级对应的降噪方式；
[0029]
基于所述降噪方式，对当前的音频进行降噪处理。
[0030]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述共振阻尼喇叭盒的质量等于前壳的质量1.3～1.4倍。
[0031]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述主盒体设置有支撑通孔，支撑通孔穿设有平压管体，平压管体的一端位于主盒体内部，平压管体的另一端插接于孔道且与孔道导通。
[0032]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述支撑通孔沿主盒体的圆周方向等间距设置有至少两个，平压管体设置有至少两个，共振阻尼喇叭盒通过至少两个所述平压管体与前壳悬置安装连接。
[0033]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述平压管体的弹性模量0.3～0.45gpa。
[0034]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述共振阻尼喇叭盒的质量与前壳的质量的比值等于共振阻尼喇叭盒的声速与前壳的声速的比值。
[0035]
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，通过获取当前场景中的噪声；根据
噪声的信息，确定噪声的噪声强度；根据当前音频的信号强度和噪声强度，确定当前场景中的信噪比；基于信噪比确定降噪等级；基于降噪等级对应的降噪方式，进行降噪处理。本实施例中通过基于当前环境中的噪声情况，确定噪声与音频之间的信噪比，进而基于信噪比确定对应的降噪方式，以基于不同的环境进行自适应的降噪处理，提高了降噪过程的智能化和效率、以及降噪效果的精确性，同时本发明的耳机声学结构可降低对频响范围的缩小程度，可保障耳机喇叭的灵敏度。
[0036]
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，并不能限制本申请。
附图说明
[0037]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0038]
图1示意性示出了本发明的一种环境噪声抑制智能耳机的剖视结构示意图。
[0039]
图2示意性示出了根据本申请的一个实施例的一种环境噪声抑制智能耳机的降噪方法的流程图；
[0040]
图3示意性示出了根据本申请的一个实施例的一种环境噪声抑制智能耳机的框图。
[0041]
图4示意性示出了本发明的一种环境噪声抑制智能耳机的分解结构示意图。
具体实施方式
[0042]
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
[0043]
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
[0044]
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0045]
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0046]
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
[0047]
如图1、图2、图4所示，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，包括降噪芯片，降噪芯片设置有获取单元、第一确定单元、第二确定单元、第三确定单元和降噪单元；获取单元，
用于获取当前场景中的噪声；第一确定单元，用于根据所述噪声的信息，确定所述噪声的噪声强度；第二确定单元，用于根据当前音频的信号强度和所述噪声强度，确定所述当前场景中的信噪比；第三确定单元，用于基于所述信噪比确定降噪等级；降噪单元，基于所述降噪等级对应的降噪方式，进行降噪处理；还包括前壳1和后壳2，前壳1设置有中腔02、孔道11和泄露孔12，所述中腔02内设置有用于安装喇叭的共振阻尼喇叭盒3，泄露孔12的一端与前腔01导通，泄露孔12的另一端与外界导通，孔道11的一端与泄露孔12的腰部导通，孔道11的一端与共振阻尼喇叭盒3内的空间导通；共振阻尼喇叭盒3包括主盒体31和盒盖32，盒盖32嵌合于主盒体31的开口端，主盒体31的底部设置有导通孔，导通孔将前腔01和主盒体31的内部导通；所述后壳2设置有后腔03，盒盖32位于后腔03内；降噪芯片设置于后壳2内，降噪芯片与喇叭电信号连接。
[0048]
本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，泄露孔12与共振阻尼喇叭盒3内的气压趋于联动平衡，可提高耳机在设计时与真人佩戴时的一致性，同时降低对频响范围的缩小程度，可保障耳机喇叭的灵敏度；具体的，泄露孔12的直径为3～6mm。
[0049]
图2示出了根据本申请的一个实施例的一种环境噪声抑制智能耳机的降噪方法的流程图。参照图2所示，该一种环境噪声抑制智能耳机至少包括步骤s110至步骤s150，详细介绍如下：
[0050]
在步骤s110中，获取当前场景中的噪声。
[0051]
在本申请的一个实施例中，获取当前场景中的噪声的方式可以是实时采集的方式，例如，采集一段的噪声数据。
[0052]
在本申请的一个实施例中，还可以对当前场景中的声音进行采样，得到采样数据，作为当前场景中的噪声。本实施例中通过采样的方式得到噪声，以降低噪声处理的数据量，提高音频降噪的效率，达到高速音频降噪的效果。
[0053]
在步骤s120中，根据噪声的信息，确定噪声的噪声强度。
[0054]
在本申请的一个实施例中，噪声的信息包括了噪声的音量、强度或者声压等信息，除此之外，还可以包括其他类型的声音信息。本实施例中可以将噪声的音量、强度等信息作为噪声的噪声强度等等。
[0055]
在本申请的一个实施例中，噪声包括两个通道获取到第一噪声和第二噪声；步骤s120中根据噪声的信息，确定噪声的噪声强度的过程，包括如下步骤：
[0056]
根据第一噪声的噪声声压谱、第二噪声的噪声声压谱、第一噪声和第二噪声之间的相位差，确定噪声强度谱；
[0057]
根据噪声强度谱和预设的噪声强度参数，确定噪声的噪声强度。
[0058]
具体的，本实施例中，根据第一噪声的噪声声压谱、第二噪声的噪声声压谱、第一噪声和第二噪声之间的相位差，确定噪声强度谱为：
[0059][0060]
其中，k表示噪声强度谱的时刻；d
a
(k)表示第一噪声的噪声声压谱；d
b
(k)表示第二噪声的噪声声压谱；
△
φ(k)表示第一噪声和第二噪声之间的相位差；
[0061]
根据噪声强度谱和预设的噪声强度参数，确定噪声的噪声强度为：s
n
(k)＝c
k
d
k
；
[0062]
其中，c
k
表示噪声强度参数。
[0063]
在步骤s130中，根据当前音频的信号强度和噪声强度，确定当前场景中的信噪比。
[0064]
在本申请的一个实施例中，信噪比用于表示音频的信号强度与噪声的噪声强度之间的比值，以通过信噪比来衡量当前环境下音频和噪声之间的比值，以在信噪比较低的情况下，采用低等级的降噪方法，保证音频的播放效果；在信噪比较高的情况下，采用高等级的降噪方法，降低噪声对音频播放的影响，进而实现针对不同的环境状态，采用对应的降噪方法，达到均衡的降噪效果。
[0065]
在本申请的一个实施例中，根据当前音频的信号强度和噪声强度，确定当前场景中的信噪比，包括：
[0066][0067]
其中，n表示音频对应的时间长度；s(k)表示当前音频的信号强度。
[0068]
除此之外，对于连续的音频信号和噪声信号，其降噪的原理相同，此处不做赘述。
[0069]
在步骤s140中，基于信噪比确定降噪等级。
[0070]
在本申请的一个实施例中，对于信噪比和降噪等级预设有对应关系，以基于信噪比与降噪等级之间的对应关系，确定信噪比对应的降噪等级。
[0071]
例如，通过各降噪等级对应的阈值范围，以根据信噪比对应的阈值范围，确定对应的降噪等级。比如，降噪等级中可以包括一级降噪等级、二级降噪等级以及三级降噪等级等，其中，一级降噪等级对应的信噪比为0.8～1.0、二级降噪等级对应的信噪比为0.6～0.8，三级降噪等级对应的信噪比为0.6以下。当计算得到的信噪比为0.5时，确定其对应的降噪等级为三级降噪等级，说明当前的噪声相比于音频本身的强度较高。
[0072]
在步骤s150中，基于降噪等级对应的降噪方式，进行降噪处理。
[0073]
在本申请的一个实施例中，根据预设的降噪等于与降噪方式之间的对应关系，确定降噪等级对应的降噪方式；以基于降噪方式，对当前的音频进行降噪处理。具体的，本实施例中不同降噪等级对应了不同强度的降噪方式，例如，三级降噪等级对应的降噪强度高于二级降噪等级对应的降噪强度。
[0074]
在本申请的一个实施例中，当计算得到的信噪比为0.5时，确定其对应的降噪等级为三级降噪等级，则基于三级降噪等级对应的降噪方式进行降噪处理。
[0075]
以下介绍本申请的装置实施例，可以用于执行本申请上述实施例中的一种环境噪声抑制智能耳机。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请上述的一种环境噪声抑制智能耳机的实施例。
[0076]
图3示出了根据本申请的一个实施例的一种环境噪声抑制智能耳机的框图。
[0077]
参照图3所示，根据本申请的一个实施例的一种环境噪声抑制智能耳机200，包括：
[0078]
获取单元210，用于获取当前场景中的噪声；第一确定单元220，用于根据噪声的信息，确定噪声的噪声强度；第二确定单元230，用于根据当前音频的信号强度和噪声强度，确定当前场景中的信噪比；第三确定单元240，用于基于信噪比确定降噪等级；降噪单元250，基于降噪等级对应的降噪方式，进行降噪处理。
[0079]
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，噪声包括两个通道获取到第一噪声和第二噪声；第一确定单元220包括：第四确定单元，用于根据第一噪声的噪声声压谱、第二噪声的噪声声压谱、第一噪声和第二噪声之间的相位差，确定噪声强度谱；第五确定单元，用
于根据噪声强度谱和预设的噪声强度参数，确定噪声的噪声强度。
[0080]
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，根据第一噪声的噪声声压谱、第二噪声的噪声声压谱、第一噪声和第二噪声之间的相位差，确定噪声强度谱为：
[0081][0082]
其中，k表示噪声强度谱的时刻；d
a
(k)表示第一噪声的噪声声压谱；d
b
(k)表示第二噪声的噪声声压谱；
△
φ(k)表示第一噪声和第二噪声之间的相位差；
[0083]
根据噪声强度谱和预设的噪声强度参数，确定噪声的噪声强度为：s
n
(k)＝c
k
d
k
；
[0084]
其中，c
k
表示噪声强度参数。
[0085]
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二确定单元230包括：
[0086][0087]
其中，n表示音频对应的时间长度；s(k)表示当前音频的信号强度。
[0088]
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，获取单元210用于对当前场景中的声音进行采样，得到当前场景中的噪声。
[0089]
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第三确定单元240用于：根据预设的信噪比与降噪等级之间的对应关系，确定信噪比对应的降噪等级。
[0090]
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，降噪单元250用于：根据预设的降噪等于与降噪方式之间的对应关系，确定降噪等级对应的降噪方式；基于降噪方式，对当前的音频进行降噪处理。
[0091]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述共振阻尼喇叭盒3的质量等于前壳1的质量1.3～1.4倍，使得共振阻尼喇叭盒3不与前壳1同步发生共振；
[0092]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述主盒体31设置有支撑通孔33，支撑通孔33穿设有平压管体4，平压管体4的一端位于主盒体31内部，平压管体4的另一端插接于孔道11且与孔道11导通。
[0093]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述支撑通孔33沿主盒体31的圆周方向等间距设置有至少两个，平压管体4设置有至少两个，共振阻尼喇叭盒3通过至少两个所述平压管体4与前壳1悬置安装连接。共振阻尼喇叭盒3通过所述平压管体4与前壳1悬置安装连接，减少与前壳1的接触，并且喇叭风声时，共振阻尼喇叭盒3与前壳1可发生不相干连的异步共振，便于在解析声音数字信号时考虑进去共振阻尼喇叭盒3与前壳1各自的共振属性，利用软件程序消除或降低共振阻尼喇叭盒3与前壳1的共振对频响范围的影响。
[0094]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述平压管体4的弹性模量0.3～0.45gpa，进一步降低了共振阻尼喇叭盒3与前壳1可发生共振的关联性。
[0095]
根据本申请实施例的一个方面，本发明的一种环境噪声抑制智能耳机，所述共振阻尼喇叭盒3的质量与前壳1的质量的比值等于共振阻尼喇叭盒的声速与前壳1的声速的比值，进一步降低了共振阻尼喇叭盒3与前壳1可发生共振的关联性。
[0096]
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0097]
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
[0098]
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
[0099]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
[0100]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、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申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
[0101]
应当理解的是，本申请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。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。