一种降噪耳机、耳机降噪方法和存储介质与流程

1.本发明实施例涉及信号处理的技术领域，尤其涉及一种降噪耳机、耳机降噪方法和存储介质。


背景技术：

2.随着手机、pad、掌上游戏机等便携式电子产品被人们广泛使用，耳机作为该类便携式电子产品的配合应用设备，也同样也成为了使用度较高的音频设备，由于耳机通常被使用于不同嘈杂度的场合，当外界噪声较大时，会令人生理或心理上觉得不舒服，还会影响人的交谈或思考、工作学习，因此，人们对耳机的降噪性能的要求也越来越高。
3.目前市面的产品主要通过主动降噪的方式来降低耳机内的噪声，其工作原理是透过麦克风收集外部环境噪声，然后降噪芯片产生反向声波并将其通过扬声器播放到耳机里，以抵消噪声。
4.这种主动降噪方式，一般最大的降噪深度为35-40db，类似这种深度在普通场合中已经可以满足使用者的降噪需求了，但是在一些特殊场合则远远达不到降噪的效果，例如，在飞机起降、船舶鸣笛、电锯钻洞等场合，耳机外部环境声压是非常大的，最大可达到120db，目前采用的主动降噪式耳机是远不能满足此类环境中的降噪需求的，并且主动降噪式耳机主要降低低频噪声，其降噪深度和降噪宽度较小，当应用于上述特殊场合时，其总降噪量无法满足人耳听感舒适的需求。


技术实现要素：

5.本发明实施例提出了一种降噪耳机、耳机降噪方法和存储介质，以解决目前的主动降噪方式在外部噪声较大时无法满足降噪需求的问题。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种降噪耳机，包括第一重降噪系统和第二重降噪系统，所述第一重降噪系统包括第一腔体，所述第二重降噪系统设置于所述第一腔体内，
7.所述第一重降噪系统用于检测外界噪声源并播放与所述噪声源反相的初级降噪信号，使得所述噪声源经所述第一重降噪系统降噪后在所述第一腔体内形成初级残余噪声；
8.所述第二重降噪系统用于检测所述第一重降噪系统中的所述第一腔体内的所述初级残余噪声并播放与所述初级残余噪声反相的次级降噪信号，使得所述初级残余噪声经所述第二重降噪系统降噪后得到次级残余噪声。
9.可选地，所述第一重降噪系统还包括位于所述第一腔体内部的第一参考麦克风、第一误差麦克风、第一滤波模块和第一扬声器，所述第一参考麦克风、所述第一误差麦克风分别与所述第一滤波模块连接，所述第一滤波模块与第一扬声器连接，所述第一参考麦克风的收音口显露于所述第一腔体的外表层，
10.所述第一参考麦克风用于检测外界噪声源得到第一参考信号并输出到所述第一滤波模块；
11.所述第一误差麦克风用于检测所述第一腔体内的所述噪声源得到第一误差信号并输出到所述第一滤波模块；
12.所述第一扬声器用于向所述第一腔体内播放所述初级降噪信号。
13.可选地，所述第一滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器、信号混合子模块，所述第一滤波器分别与所述第一参考麦克风和所述信号混合子模块连接，所述第二滤波器分别与所述第一误差麦克风和所述信号混合子模块连接，所述信号混合子模块与所述第一扬声器连接，
14.所述第一滤波器用于以所述第一参考噪声信号为输入信号生成与所述第一参考噪声信号反相的第一降噪信号；
15.所述第二滤波器用于以所述第一误差噪声信号输入信号生成与所述第一误差噪声信号反相的第二降噪信号；
16.所述信号混合子模块用于将所述第一降噪信号和第二降噪信号混合生成初级降噪信号，并将所述初级降噪信号发送至所述第一扬声器。
17.可选地，所述第一滤波器为开环系统，所述第一滤波器的控制参数为预先设置的参数。
18.可选地，所述第二滤波器为闭环系统，所述第二滤波器的控制参数为预先设置的参数，所述第二滤波器，包括：
19.输出信号获取单元，用于将录制信号输入所述第二滤波器中输出与所述录制信号反相的输出信号，所述录制信号的初始信号为所述第一误差噪声信号；
20.系统稳定判断单元，用于依据所述录制信号和所述输出信号判断所述闭环系统是否稳定；
21.降噪信号确定单元，用于当所述闭环系统稳定，将所述输出信号作为第二降噪信号；
22.信号更新单元，用于当所述闭环系统未稳定时，基于所述输出信号和所述第一误差噪声信号更新所述录制信号，并返回执行输出信号获取单元所执行的内容。
23.可选地，所述信号更新单元，包括：
24.误差信号计算子单元，用于将所述输出信号和所述第一误差噪声信号叠加，得到误差信号；
25.录制信号更新子单元，用于将所述录制信号更新为所述误差信号。
26.可选地，所述第二重降噪系统包括第二腔体，以及位于所述第二腔体内部的第二参考麦克风、第二误差麦克风、第二滤波模块和第二扬声器，所述第二参考麦克风、所述第二误差麦克风分别与所述第二滤波模块连接，所述第二滤波模块与第二扬声器所述连接，所述第二参考麦克风的收音口显露于所述第二腔体的外表层，
27.所述第二参考麦克风用于检测所述第一腔体中的所述初级残余噪声生成第二参考信号并输出到所述第二滤波模块；
28.所述第二误差麦克风用于检测所述初级残余噪声得到第二误差信号并输出到所述第二滤波模块；
29.所述第二滤波模块用于基于所述第二参考信号和所述第二误差信号得到次级降噪信号；
30.所述第二扬声器用于播放所述次级降噪信号，以及播放所接收到的多媒体音频信号。
31.可选地，所述第一重降噪系统还包括第一耳套，所述第一耳套用于对所述噪声源进行被动降噪；所述第二重降噪系统还包括第二耳套，所述第二耳套用于对所述初级残余信号进行被动降噪。
32.第二方面，本发明实施例还提供了一种耳机降噪方法，应用于降噪耳机，所述降噪耳机包括第一重降噪系统和第二重降噪系统，所述第一重降噪系统包括第一腔体，所述第二重降噪系统设置于所述第一腔体内，所述耳机降噪方法包括：
33.检测外界噪声源并播放与所述噪声源反相的初级降噪信号，使得所述噪声源经所述第一重降噪系统降噪后在所述第一腔体内形成初级残余噪声；
34.检测所述第一重降噪系统中的所述第一腔体内的所述初级残余噪声并播放与所述初级残余噪声反相的次级降噪信号，使得所述初级残余噪声经所述第二重降噪系统降噪后得到次级残余噪声。
35.可选地，所述第一重降噪系统还包括位于所述第一腔体内部的第一参考麦克风、第一误差麦克风、第一滤波模块和第一扬声器，所述第一参考麦克风、所述第一误差麦克风分别与所述第一滤波模块连接，所述第一滤波模块与第一扬声器连接，所述第一参考麦克风的收音口显露于所述第一腔体的外表层，所述检测外界噪声源并播放与所述噪声源反相的初级降噪信号，包括：
36.检测外界噪声源输出第一参考信号；
37.检测所述第一腔体内的所述噪声源输出第一误差信号；
38.基于所述第一参考信号和所述第一误差信号生成初级降噪信号；
39.向所述第一腔体内播放所述初级降噪信号。
40.可选地，所述第一滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器、信号混合子模块，所述第一滤波器分别与所述第一参考麦克风和所述信号混合子模块连接，所述第二滤波器分别与所述第一误差麦克风和所述信号混合子模块连接，所述信号混合子模块与所述第一扬声器连接，所述基于所述第一参考信号和所述第一误差信号生成初级降噪信号，包括：
41.将所述第一参考噪声信号输入第一滤波器中生成与所述第一参考噪声信号反相的第一降噪信号；
42.将所述第一误差噪声信号输入所述第二滤波器中生成与所述第一误差噪声信号反相的第二降噪信号；
43.将所述第一降噪信号和第二降噪信号混合得到初级降噪信号。
44.可选地，所述第一滤波器为开环系统，所述第一滤波器的控制参数为预先设置的参数。
45.可选地，第二滤波器为闭环系统，所述第二滤波器的控制参数为预先设置的参数，所述将所述第一误差噪声信号输入所述第二滤波器中生成与所述第一误差噪声信号反相的第二降噪信号，包括：
46.将录制信号输入所述第二滤波器中得到与所述录制信号反相的输出信号，所述录制信号的初始信号为所述第一误差噪声信号；
47.依据所述录制信号和所述输出信号判断所述闭环系统是否稳定；
48.当所述闭环系统稳定，将所述输出信号作为第二降噪信号；
49.当所述闭环系统未稳定时，基于所述输出信号和所述第一误差噪声信号更新所述录制信号，并返回将录制信号输入所述第二滤波器中得到与所述录制信号反相的输出信号的步骤。
50.可选地，所述基于所述输出信号和所述第一误差噪声信号更新所述录制信号，包括：
51.将所述输出信号和所述第一误差噪声信号叠加，得到误差信号；
52.将所述录制信号更新为所述误差信号。
53.可选地，所述第二重降噪系统包括第二腔体，以及位于所述第二腔体内部的第二参考麦克风、第二误差麦克风、第二滤波模块和第二扬声器，所述第二参考麦克风、所述第二误差麦克风分别与所述第二滤波模块连接，所述第二滤波模块与第二扬声器所述连接，所述第二参考麦克风的收音口显露于所述第二腔体的外表层，所述检测所述第一重降噪系统中的所述第一腔体内的所述初级残余噪声并播放与所述初级残余噪声反相的次级降噪信号，包括：
54.检测所述第一腔体中的所述初级残余噪声得到第二参考信号；
55.检测所述初级残余噪声得到第二误差信号；
56.基于所述第二参考信号和所述第二误差信号得到次级降噪信号；
57.播放所述次级降噪信号，以及播放所接收到的多媒体音频信号。
58.可选地，所述第一重降噪系统还包括第一耳套，所述第二重降噪系统还包括第二耳套，所述耳机降噪方法还包括：
59.采用所述第一耳套对所述噪声源进行被动降噪，以及采用所述第二耳套对所述初级残余信号进行被动降噪。
60.第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的耳机降噪方法。
61.本实施例提供了一种降噪耳机，包括第一重降噪系统和第二重降噪系统，第一重降噪系统包括第一腔体，第二重降噪系统设置于第一腔体内，其中，第一重降噪系统用于检测外界噪声源并播放与噪声源反相的初级降噪信号，使得噪声源经第一重降噪系统降噪后在第一腔体内形成初级残余噪声；第二重降噪系统用于检测第一重降噪系统中的第一腔体内的初级残余噪声并播放与初级残余噪声反相的次级降噪信号，使得初级残余噪声经第二重降噪系统降噪后得到次级残余噪声。由于第二重降噪系统设置于第一腔体内，外界噪声源先经过第一重降噪系统降噪后剩余初级残余噪声，然后将初级残余噪声作为第二重降噪系统的噪声源输入，对初级残余噪声进行降噪，整个过程相当于对噪声源进行二次降噪，外界噪声较大的噪声源在经过两重降噪后被大幅度降低，提高了耳机的降噪能力。
附图说明
62.图1为本发明实施例一提供的一种降噪耳机的结构框图；
63.图2为本发明实施例一提供的一种降噪耳机的结构示意图；
64.图3为本发明实施例一提供的第一重降噪系统的结构示意图；
65.图4为本发明实施例一提供的第一重降噪系统的结构框图；
66.图5为本发明实施例一提供的第一滤波模块的结构框图；
67.图6为本发明实施例一提供的闭环系统降噪过程示意图；
68.图7为本发明实施例一提供的降噪耳机的双重降噪系统过程示意图；
69.图8为本发明实施例二提供的一种耳机降噪方法的流程图。
具体实施方式
70.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
71.实施例一
72.参照图1，示出了本发明实施例一提供的一种降噪耳机的结构框图，该降噪耳机可以包括：第一重降噪系统100和第二重降噪系统200，第一重降噪系统100的输出端与第二重降噪系统200的输入端连接，并且，如图2所示，第一重降噪系统100包括第一腔体101，第二重降噪系统200设置于第一腔体101内。
73.第一重降噪系统100、第二重降噪系统200中一般均设置有麦克风、扬声器、信号处理装置等，第一重降噪系统100可以通过内置的麦克风检测外界噪声源得到噪声信号，并通过内部的信号处理装置、根据噪声信号生成与噪声源反相的降噪信号，并驱动内部的扬声器播放初级降噪信号，使得噪声源进入第一重降噪系统100后与降噪信号抵消后得到初级残余噪声，即剩余的噪声信号。第一重降噪系统100的实物廓形主要为耳罩式耳机，第二重降噪系统200的实物廓形主要为入耳式耳机，如图2所示，第二重降噪系统200位于人耳系统300中，通过第一重降噪系统100与外界连接，外界噪声源正在到达第二重降噪系统200之前，需经过第一重降噪系统100降噪，因此，第二重降噪系统200的噪声源即为第一重降噪系统100降噪后剩余的初级残余噪声，其中，人耳系统300包括耳廓、耳道、耳骨等组成的系统。
74.本实施例中的耳机为深度降噪耳机，通常应用于噪声较大的环境中，例如，机场、地铁、机场、大型机器设备工作间等嘈杂环境中，从耳机结构上来说，本实施例的耳机可以是头戴式耳机与入耳式耳机的结合体。
75.第二重降噪系统200与第一重降噪系统100的降噪原理相同，其检测第一重降噪系统100中的初级残余噪声并播放与初级残余噪声反相的次级降噪信号，使得初级残余噪声经第二重降噪系统200降噪后得到次级残余噪声，次级残余噪声为人耳系统300所接收的噪声信号，具体的原理可参考如第一重降噪系统100降噪原理的描述。
76.本实施例提供了一种降噪耳机，包括第一重降噪系统和第二重降噪系统，第一重降噪系统包括第一腔体，第二重降噪系统设置于第一腔体内，其中，第一重降噪系统用于检测外界噪声源并播放与噪声源反相的初级降噪信号，使得噪声源经第一重降噪系统降噪后在第一腔体内形成初级残余噪声；第二重降噪系统用于检测第一重降噪系统中的第一腔体内的初级残余噪声并播放与初级残余噪声反相的次级降噪信号，使得初级残余噪声经第二重降噪系统降噪后得到次级残余噪声。由于第二重降噪系统设置于第一腔体内，外界噪声源先经过第一重降噪系统降噪后剩余初级残余噪声，然后将初级残余噪声作为第二重降噪系统的噪声源输入，对初级残余噪声进行降噪，整个过程相当于对噪声源进行二次降噪，外
界噪声较大的噪声源在经过两重降噪后被大幅度降低，提高了耳机的降噪能力。
77.在一个可选的实施例中，如图3所示，第一重降噪系统100包括位于第一腔体101内部的第一参考麦克风102、第一误差麦克风103、第一滤波模块104和第一扬声器105，第一参考麦克风102、第一误差麦克风103分别与第一滤波模块104连接，第一滤波模块104与第一扬声器105连接，第一参考麦克风102的收音口显露于第一腔体101的外表层。此外，第一误差麦克风103的收音口靠近第一扬声器105，用于收集第一扬声器105的声音和外界噪声源。
78.其中，第一重降噪系统100中部件结构及连接关系如图4所示，第一参考麦克风102检测外界噪声源得到第一参考信号，并将第一参考信号输出到第一滤波模块104，第一误差麦克风103检测第一腔体内的噪声源得到第一误差信号，并将第一误差信号输出到第一滤波模块104，第一滤波模块104接收第一参考信号和第一误差信号，并基于第一参考信号和第一误差信号得到初级降噪信号，以及将初级降噪信号发送至第一扬声器105，第一扬声器105播放初级降噪信号，即通过初级降噪信号驱动第一扬声器105向第一腔体内播放声音，以对第一腔体101所在区域进行降噪。
79.第二重降噪系统200与第一重降噪系统100结构相似，可参考第一重降噪系统100的部件结构图，第二重降噪系统200包括第二腔体，以及位于第二腔体内部的第二参考麦克风、第二误差麦克风、第二滤波模块和第二扬声器，第二麦克风、第二误差麦克风分别与第二滤波模块连接，第二滤波模块与第二扬声器连接，第二参考麦克风的收音口显露于第二腔体的外表层，第二参考麦克风检测第一腔体101中的初级残余噪声得到第二参考信号并输出到第二滤波模块，第二误差麦克基于第二参考信号和第二误差信号得到次级降噪信号，第二扬声器播放次级降噪信号，以及播放所接收到的多媒体音频信号，音频信号可以为音乐、广播、电话等。
80.第一重降噪系统100还包括第一耳套，第一耳套可以对噪声源进行被动降噪，第二重降噪系统200也包括第二耳套，第二耳套可以对初级残余信号进行被动降噪。被动降噪也就是物理降噪，利用物理特性将外部噪声与耳朵隔离，被动降噪对隔离高频声音(例如人的声音)非常有效，其中，第一耳套和第二耳套的制作材料可以是硅胶、海绵等降噪材料的一种或多种结合。
81.可以理解的是，本实施例中的第一重降噪系统100和第二重降噪系统200的腔体也可以起到被动降噪作用，只是降噪作用较小。此外，在具体的实现中，耳罩式耳机可以将头箍设计得更紧，让耳罩能紧密地照住耳朵以隔离噪声。
82.被动降噪通常针对噪声中的高频部分(1khz以上)，降噪量在35db左右，而本实施例中的每一重降噪系统都还包括主动降噪，可以对噪声中的低频部分(50-1000hz)进行降噪，降噪量也在35db左右，则对于每一重降噪系统来说，其既有对高频段的降噪，也有对低频段部分的降噪，通过被动降噪和两重主动降噪结合，可实现较宽频段的降噪，提高降噪效果，以及提升用户听感体验。当本方案的耳机在应用场景为140db以上的环境中时，第一重降噪系统的降噪量可达35-40db，第二重降噪系统的降噪量可达25-30db。
83.对于第一重降噪系统100来说，第一参考麦克风102的收音口位于第一腔体101的外表层，噪声源至第一参考麦克风102的传播途径为空气，而噪声源至第一误差麦克风103的传播途径为空气、第一腔体101和耳套，则第一误差噪声信号相对于第一参考噪声信号来说，其噪声强度较弱。
84.在前述实施例的基础上，在一个可选的实施例中，如图5所示，第一滤波模块104包括第一滤波器1041、第二滤波器1042、信号混合子模块1043，第一滤波器1041分别与第一参考麦克风102和信号混合子模块1043连接，第二滤波器1042分别与第一误差麦克风103和信号混合子模块1043连接，信号混合子模块1043与第一扬声器105连接。
85.第一滤波器1041以第一参考噪声信号为输入信号输出与第一参考噪声信号反相的第一降噪信号，第二滤波器1042以第一误差噪声信号输入信号输出与第一误差噪声信号反相的第二降噪信号，信号混合子模块1043将第一降噪信号和第二降噪信号混合得到初级降噪信号，并将初级降噪信号发送至第一扬声器105，第一扬声器105则基于初级降噪信号发声。
86.在本实施例的示例中，第一滤波器1041为开环系统，开环系统亦称“无反馈系统”，系统的输入影响输出而不受输出影响的系统，第一滤波器1041的控制参数可以通过耳机调试来预先设置。在降噪耳机实际应用中，由于耳机腔体及耳道的共振、麦克风采集到的噪声信号与耳朵处的噪声信号不一致等因素，第一滤波器1041并非直接将第一参考噪声信号设置为幅值相等、相位相反的信号，在实际的调试中，测量每个传递函数的响应及相位，则可获取目标滤波器，即第一滤波器1041的控制参数，具体获取过程为：
87.在第一重降噪系统100中设置第一人工耳，第一人工耳用于模拟人耳接收到噪声信号，可采集噪声信号，分别在外部喇叭播放噪声，依次测得第一人工耳处的噪声信号h
pd
(s)、第一参考麦克风102处的噪声信号h
m1
(s)，再在耳机内部的第一扬声器105播放噪声，测得第一人工耳处的噪声信号h
s1
(s)，根据上述噪声信号，可根据如下公式计算得到第一滤波器1041的控制参数：
88.h
f1
(s)＝-h
pd
(s)/(h
s1
(s)h
m1
(s))
89.在已知第一滤波器1041的控制参数的基础上，可直接根据第一参考麦克风102输出的第一参考噪声信号得到第一降噪信号。
90.在本实施例的另一个示例中，第二滤波器1042为闭环系统，闭环系统亦称“反馈系统”，即系统的输入影响输出同时又受输出的直接或间接影响的系统。第一误差麦克风103的收音口靠近第一扬声器105，用于收集第一扬声器105的声音和外界噪声源，闭环系统降噪原理如图6所示，当第一误差麦克风103检测到外界噪声源得到第一误差噪声信号h
m2
(s)，通过第二滤波器1042(h
p
)对第一误差噪声信号h
ms
(s)取反得到第一降噪信号h
s2
(s)，然后驱动第一扬声器105播放第一降噪信号h
s2
(s)，此时第一误差麦克风103会同时收集到第一误差噪声信号h
m2
(s)和第一降噪信号h
s2
(s)而得到混合音频信号，再通过第二滤波器1042对该混合音频信号进行取反，如此循环，直到闭环系统稳定。
91.第二滤波器1042可以包括输出信号获取单元、系统稳定判断单元、降噪信号确定单和信号更新单元。
92.输出信号获取单元将录制信号输入第二滤波器1042中得到与录制信号反相的输出信号，录制信号的初始信号为第一误差噪声信号，系统稳定判断单元依据录制信号和输出信号判断闭环系统是否稳定，降噪信号确定单元在闭环系统稳定时，将输出信号作为第二降噪信号，信号更新单元在闭环系统未稳定时，基于输出信号和第一误差噪声信号更新误差信号，并返回执行输出信号获取单元所执行的内容。
93.其中，信号更新单元包括误差信号计算子单元和录制信号更新子单元，误差信号
计算子单元将输出信号和第一误差噪声信号叠加，得到误差信号，录制信号更新子单元将录制信号更新为误差信号。
94.同样地，第二滤波器1042也并非直接将第一误差噪声信号设置为幅值相等、相位相反的信号，具体原因可参考第一滤波器1041方面，第二滤波器1042的控制参数同样可以通过耳机调试来预先设置，在实际的调试中，测量每个传递函数的响应及相位，则可获取目标滤波器，即第二滤波器1042的控制参数，具体获取过程为：
95.将耳机佩戴至仿真耳，在外部播放喇叭作为噪声源，第一误差麦克风103采集声音，此时第一误差麦克风103处的混合频响为hb(s)h
s2
(s)，hb(s)为第一误差噪声信号，h
s2
(s)为第一扬声器105的降噪信号，则可根据如下公式计算得到第二滤波器1042的控制参数h
f2
(s)：
96.h
f2
＝-1/(hb(s)h
s2
(s))
97.闭环系统的稳定性可根据奈奎斯特稳定判据来判断，奈奎斯特稳定判据是用于确定动态系统稳定性的一种方法，其提供了一种从开环传递函数的频率特性曲线来判定闭环系统稳定性的图解方法。
98.具体地，以第一重降噪系统100中的闭环系统为例，设噪声源到第一误差麦克风103的第一误差噪声信号g(s)，反馈信号为第一扬声器105发出的第二降噪信号h(s)，第一误差噪声信号g(s)和第二降噪信号h(s)均可作为系统的输入，则系统的开环传递函数为混合频响g(s)h(s)，当考虑系统的稳定性时，假设该稳定性系统的特征方程b(s)＝1+g(s)h(s)，应用奈奎斯特稳定判据的必要条件是闭合曲线不经过任意b(s)的极点或零点。
99.需要说明的是，在降噪耳机的设计过程中，可以在第一重降噪系统100中设置第一人工耳，在第二重降噪系统200中设置第二人工耳，第一人工耳和第二人工耳可以是为了获得相关参数而在实验过程中设置的用于收集音频信号的麦克风，第一参考麦克风102和第一误差麦克风103的设计参考点是不一样的，所以在本实施例中，假设以下等式成立：
100.(h
n2ehn2b
)-1
＝(h
s2ehs2b
)-1
，
101.其中，h
n2e
为噪声源至第一人工耳的传递函数，h
n2b
为噪声源至第一误差麦克风103的传递函数，即第一误差噪声信号，h
s2e
为第一扬声器105至第一人工耳的传递函数，h
s2b
为第一扬声器105至第一误差麦克风103的传递函数。
102.假设以上等式成立，即将噪声源至第一人工耳、第一误差麦克风103的传递函数，分别等同于第一扬声器105至第一人工耳、第一误差麦克风103的传递函数，使得通过第一参考麦克风、第一误差麦克风收集噪声和降噪具备可行性。
103.同样地，对于第二重降噪系统200中对应的传递函数也满足以上等式关系。
104.为了清楚说明本实施例中耳机的整个降噪过程，现阐述两重降噪系统的降噪过程如下：
105.如图7所示，设噪声源为f(x)，噪声源f(x)经第一重降噪系统100降噪后得到的初级残余噪声rn1：
106.rn1＝f(x)-δr1(x)-nc
f-ncb107.其中，δr1(x)为第一重降噪系统100的被动降噪量，ncf为根据第一参考麦克风收集到的第一参考噪声信号得到的降噪量，也是第一重前馈降噪量，ncb为根据第一误差麦克风收集到的第一误差噪声信号得到的降噪量，也是第一重后馈降噪量。
108.再将初级残余噪声信号rn1作为第二重降噪系统200的输入信号，经第二重降噪系统200降噪后得到的次级残余噪声rn2：
109.rn2＝rn
1-δr2(x)-nc
f2-nc
b2
110.其中，δr2(x)为第二重降噪系统200的被动降噪量，nc
f2
为根据第二参考麦克风收集到的第二参考噪声信号得到的降噪量，也是第二重前馈降噪量，nc
b2
为根据第二误差麦克风收集到的第二误差噪声信号得到的降噪量，也是第二重后馈降噪量，次级残余噪声rn2即为到达到人耳系统300的噪声。
111.实施例二
112.图8为本发明实施例二提供的一种耳机降噪方法的流程图，本实施例可适用于在环境噪声较大时对耳机进行降噪的情况，该方法可以由实施例一的降噪耳机来执行，降噪耳机包括第一重降噪系统和第二重降噪系统，第一重降噪系统包括第一腔体，第二重降噪系统设置于第一腔体内，耳机降噪方法具体包括如下步骤：
113.s801、检测外界噪声源并播放与噪声源反相的初级降噪信号，使得噪声源经第一重降噪系统降噪后在第一腔体内形成初级残余噪声；
114.s802、检测第一重降噪系统中的第一腔体内的初级残余噪声并播放与初级残余噪声反相的次级降噪信号，使得初级残余噪声经第二重降噪系统降噪后得到次级残余噪声。
115.可选地，第一重降噪系统还包括位于第一腔体内部的第一参考麦克风、第一误差麦克风、第一滤波模块和第一扬声器，第一参考麦克风、第一误差麦克风分别与第一滤波模块连接，第一滤波模块与第一扬声器连接，第一参考麦克风的收音口显露于第一腔体的外表层，检测外界噪声源并播放与噪声源反相的初级降噪信号，包括：
116.检测外界噪声源输出第一参考信号；
117.检测第一腔体内的噪声源输出第一误差信号；
118.基于第一参考信号和第一误差信号生成初级降噪信号；
119.向第一腔体内播放初级降噪信号。
120.可选地，第一滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器、信号混合子模块，第一滤波器分别与第一参考麦克风和信号混合子模块连接，第二滤波器分别与第一误差麦克风和信号混合子模块连接，信号混合子模块与第一扬声器连接，基于第一参考信号和第一误差信号生成初级降噪信号，包括：
121.将第一参考噪声信号输入第一滤波器中生成与第一参考噪声信号反相的第一降噪信号；
122.将第一误差噪声信号输入第二滤波器中生成与第一误差噪声信号反相的第二降噪信号；
123.将第一降噪信号和第二降噪信号混合得到初级降噪信号。
124.可选地，第一滤波器为开环系统，第一滤波器的控制参数为预先设置的参数。
125.可选地，第二滤波器为闭环系统，第二滤波器的控制参数为预先设置的参数，将第一误差噪声信号输入第二滤波器中生成与第一误差噪声信号反相的第二降噪信号，包括：
126.将录制信号输入第二滤波器中得到与录制信号反相的输出信号，录制信号的初始信号为第一误差噪声信号；
127.依据录制信号和输出信号判断闭环系统是否稳定；
128.当闭环系统稳定，将输出信号作为第二降噪信号；
129.当闭环系统未稳定时，基于输出信号和第一误差噪声信号更新录制信号，并返回将录制信号输入第二滤波器中得到与录制信号反相的输出信号的步骤。
130.可选地，基于输出信号和第一误差噪声信号更新录制信号，包括：
131.将输出信号和第一误差噪声信号叠加，得到误差信号；
132.将录制信号更新为误差信号。
133.可选地，第二重降噪系统包括第二腔体，以及位于第二腔体内部的第二参考麦克风、第二误差麦克风、第二滤波模块和第二扬声器，第二参考麦克风、第二误差麦克风分别与第二滤波模块连接，第二滤波模块与第二扬声器连接，第二参考麦克风的收音口显露于第二腔体的外表层，检测第一重降噪系统中的第一腔体内的初级残余噪声并播放与初级残余噪声反相的次级降噪信号，包括：
134.检测第一腔体中的初级残余噪声得到第二参考信号；
135.检测初级残余噪声得到第二误差信号；
136.基于第二参考信号和第二误差信号得到次级降噪信号；
137.播放次级降噪信号，以及播放所接收到的多媒体音频信号。
138.可选地，第一重降噪系统还包括第一耳套，第二重降噪系统还包括第二耳套，耳机降噪方法还包括：
139.采用第一耳套对噪声源进行被动降噪，以及采用第二耳套对初级残余信号进行被动降噪。
140.本实施例提供了一种降噪耳机，包括第一重降噪系统和第二重降噪系统，第一重降噪系统包括第一腔体，第二重降噪系统设置于第一腔体内，检测外界噪声源并播放与噪声源反相的初级降噪信号，使得噪声源经第一重降噪系统降噪后在第一腔体内形成初级残余噪声，检测第一重降噪系统中的第一腔体内的初级残余噪声并播放与初级残余噪声反相的次级降噪信号，使得初级残余噪声经第二重降噪系统降噪后得到次级残余噪声。由于第二重降噪系统设置于第一腔体内，外界噪声源先经过第一重降噪系统降噪后剩余初级残余噪声，然后将初级残余噪声作为第二重降噪系统的噪声源输入，对初级残余噪声进行降噪，整个过程相当于对噪声源进行二次降噪，外界噪声较大的噪声源在经过两重降噪后被大幅度降低，提高了耳机的降噪能力。
141.需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
142.实施例三
143.本发明实施例三还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现本发明任意实施例中的耳机降噪方法。
144.当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明应用于设备上任意实施例所提供的耳机降噪方法。
145.需要说明的是，对于方法、存储介质实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
146.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，计算机设备，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的耳机降噪方法。
147.值得注意的是，上述降噪耳机的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
148.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。