CN119584007A - 自适应滤波控制方法、主动降噪耳机、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自适应滤波控制方法、主动降噪耳机、存储介质。自适应滤波控制方法包括：获取第一幅值差；所述第一幅值差为所述前馈主动降噪滤波器在进行自适应调整前的幅值与自适应调整后在预设频点处的幅值之差；基于所述第一幅值差调整所述反馈主动降噪滤波器，以使得所述反馈主动降噪滤波器在调整前和调整后在所述预设频点处的幅值差为第二幅值差；所述第二幅值差与所述第一幅值差方向相同。该自适应滤波控制方法可以减少主动降噪耳机自适应调整降噪能力时的啸叫和功耗。

Description

自适应滤波控制方法、主动降噪耳机、存储介质

技术领域

本申请涉及音频处理领域，具体而言，涉及一种自适应滤波控制方法、主动降噪耳机、存储介质。

背景技术

主动降噪耳机内配置有前馈主动降噪通道和反馈主动降噪通道，前馈主动降噪通道包括前馈主动降噪滤波器，反馈主动降噪通道包括反馈主动降噪滤波器。主动降噪耳机能够根据环境的变化、佩戴位置的变化等对前馈主动降噪滤波器和反馈主动降噪滤波器的配置进行自适应调整，从而调整降噪能力。

但是，在反馈主动降噪滤波器进行自适应调整时可能容易出现啸叫或高频噪声放大等现象，影响用户体验，同时，反馈主动降噪滤波器通过自适应算法进行配置的迭代调整，会产生较大的功耗与占用计算资源。

发明内容

有鉴于此，本申请旨在提供一种自适应滤波控制方法、主动降噪耳机、存储介质，以避免主动降噪耳机在自适应滤波过程中的啸叫和减少功耗。

第一方面，本申请实施例提供一种自适应滤波控制方法，应用于主动降噪耳机的处理器，所述主动降噪耳机包括前馈主动降噪通道和反馈主动降噪通道，所述前馈主动降噪通道包括前馈主动降噪滤波器；所述反馈主动降噪通道包括反馈主动降噪滤波器；所述自适应滤波控制方法包括：获取第一幅值差；所述第一幅值差为所述前馈主动降噪滤波器进行自适应调整前和自适应调整后在预设频点处的幅值之差；基于所述第一幅值差调整所述反馈主动降噪滤波器的降噪能力，以使得所述反馈主动降噪滤波器在降噪能力调整前和调整后在所述预设频点处的幅值差为第二幅值差；所述第二幅值差与所述第一幅值差方向相同。

滤波器的降噪能力与幅值相关，因此，在各频点处滤波器调整前后的幅值差可以表征滤波器降噪能力变化情况。本申请实施例中，前馈主动降噪滤波器能够进行自适应调整降噪能力，在前馈主动降噪滤波器自适应调整后主动降噪耳机的降噪能力会发生变化，变化的具体情况可以通过第一幅值差确定。啸叫通常是由反馈主动滤波器的增益或者幅值过大引起。在基于自适应算法对反馈主动降噪滤波器进行调整时，容易出现反馈主动降噪滤波器不稳定，比如出现反馈主动降噪滤波器在一些频点上幅值过大，引起啸叫或在一些频点上噪声变大或噪声高频反翘，从而极大影响用户降噪体验。在本申请的实施例中，无需使用自适应算法对反馈主动降噪滤波器进行调整，而是基于第一幅值差调整反馈主动降噪滤波器的降噪能力，也即先在前馈主动降噪滤波器调整后，根据前馈主动降噪滤波器的调整方向再对反馈主动降噪滤波器进行调整，即第二幅值差与第一幅值差方向相同，反馈主动降噪滤波器和前馈主动降噪滤波器能够同方向进行降噪能力的调整，该方式可以有效避免因自适应算法对反馈主动降噪滤波器进行自适应迭代时所产生的啸叫或噪声高频反翘问题，而相对一些反馈主动降噪滤波器以避免啸叫或噪声高频反翘的方式，该方式提高了反馈主动降噪的降噪性能，使得主动降噪耳机整体上具有较好的降噪效果。此外，由于反馈主动降噪滤波器是根据前馈主动降噪滤波器进行调整，而无需基于自适应算法对反馈主动降噪滤波器进行降噪能力的调整，有效减少对反馈主动降噪滤波器进行自适应调整所需的功耗和占用的计算资源。

一实施例中，所述第一幅值差的值与所述第二幅值差的值相同。

本申请实施例中，基于第一幅值差调整反馈主动降噪滤波器的降噪能力时，直接使得第二幅值差等于第一幅值差，也即前馈主动降噪滤波器的降噪能力和反馈主动降噪滤波器的降噪能力二者变化幅度相同，可以使得二者的降噪能力平衡，具有较好的降噪效果。

一实施例中，所述第二幅值差的值为所述第一幅值差的值的a倍，所述a大于或等于0.5，且小于1。

本申请实施例中，第二幅值差的值为第一幅值差的值的a倍，a大于或等于0.5，且小于1，即第二幅值差小于第一幅值差，同时也表征反馈主动降噪滤波器的降噪能力变动幅度小于前馈主动降噪滤波器的降噪能力幅度，一方面，可以减少因反馈主动降噪滤波器的降噪能力变化过大而可能引起的啸叫问题，另一方面，a大于或等于0.5，也可以使得反馈主动降噪滤波器能够调整一定的降噪能力，减少因前馈主动降噪滤波器和反馈主动降噪滤波器之间降噪能力不平衡而使得主动降噪耳机整体的降噪效果较差的问题。

一实施例中，所述预设频点在所述反馈主动降噪滤波器的降噪频率范围内。

本申请实施例中，利用第一幅值差对反馈主动降噪滤波器进行调整，因此，若预设频点在反馈主动降噪滤波器的降噪频率范围内，基于该预设频点获得的第一幅值差可以使得第一幅值差能够与反馈主动降噪滤波器的降噪能范围更为匹配，基于第一幅值差能够更为准确、有效地对反馈主动降噪滤波器的降噪能力进行调整，使其符合主动降噪耳机的所在场景。

一实施例中，所述主动降噪耳机还包括扬声器，所述扬声器分别与所述前馈主动降噪通道和所述反馈主动降噪通道的输出端连接；所述前馈主动降噪通道还包括前馈麦克风；所述反馈主动降噪通道还包括反馈麦克风；所述前馈主动降噪通道包括多个前馈滤波器组，各所述前馈滤波器组之间具有不同滤波器系数；所述主动降噪耳机在开启主动降噪时，所述前馈主动降噪通道中一个所述前馈滤波器组被使用；所述获取第一幅值差之前，所述方法还包括：获取所述主动降噪耳机在开启主动降噪前所述前馈麦克风采集的前馈音频信号和所述反馈麦克风采集的反馈音频信号；基于所述前馈音频信号和所述反馈音频信号计算所述麦克风到所述扬声器之间的传递函数；基于所述传递函数在多组所述前馈滤波器组中确定一组降噪效果最优的前馈滤波器组为自适应调整后的前馈主动降噪滤波器。

本申请实施例中，通过计算传递函数可以从多组滤波器系数不同的前馈滤波器组中选择降噪效果最优的前馈滤波器组，将降噪效果最优的前馈滤波器组确定为自适应调整后的前馈主动降噪滤波器，可以使得前馈主动降噪通道具有较优的降噪效果。

一实施例中，所述前馈主动降噪通道还包括前馈麦克风；所述反馈主动降噪通道还包括反馈麦克风；所述前馈主动降噪通道包括多个前馈滤波器组，各所述前馈滤波器组之间具有不同滤波器系数；所述主动降噪耳机在开启主动降噪时，所述前馈主动降噪通道中一个所述前馈滤波器组被使用；所述获取第一幅值差之前，所述方法还包括：获取所述主动降噪耳机在开启主动降噪前所述前馈麦克风采集的前馈音频信号和所述反馈麦克风采集的反馈音频信号；基于所述前馈音频信号和所述反馈音频信号计算所述麦克风到所述扬声器之间的传递函数；基于所述传递函数在多组所述前馈滤波器组中确定一组降噪效果最优的前馈滤波器组为第一次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器；基于预设自适应算法对所述第一次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器进行第二次自适应调整；在满足预设自适应完成条件时，获得第二次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器；所述第二次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器为自适应调整后的前馈主动降噪滤波器。

本申请实施例中，在第一次自适应调整后，还使用预设自适应算法进行第二次自适应调整，可以进一步改善前馈主动降噪滤波器的降噪效果。

一实施例中，在所述基于预设自适应算法对所述第一次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器进行第二次自适应调整的过程中，基于预设频率的采样时刻获取所述前馈主动降噪滤波器的配置参数；所述预设自适应完成条件为以下任意一者：所述前馈主动降噪滤波器的配置参数自适应收敛；对所述前馈主动降噪滤波器执行自适应调整的时间达到第一预设值；所述前馈主动降噪滤波器的滤波器系数在相邻两个采样时刻的变化量小于第二预设值；所述前馈主动降噪滤波器的配置参数包括所述滤波器系数；耳内误差信号小于第三预设值；所述耳内误差信号基于开启主动降噪前所述反馈麦克风采集的音频信号和开启主动降噪后所述反馈麦克风采集的音频信号确定；所述耳内误差信号与所述前馈音频信号的比值小于第四预设值；相邻两个采样时刻对应的耳内误差信号之间的变化值小于第五预设值本申请实施例中，上述条件可以减少前馈主动降噪通道长时间执行自适应调整而导致的功耗。

一实施例中，所述反馈主动降噪滤波器包括多个子反馈滤波器，所述主动降噪耳机在进行主动降噪过程中各所述子反馈滤波器均被使用，所述基于所述第一幅值差调整所述反馈主动降噪滤波器，包括：基于所述第一幅值差调整至少一个所述子反馈滤波的配置参数，所述配置参数包括所述子反馈滤波器的滤波器系数、增益、频率的至少一种。

反馈主动降噪滤波器包括多个子反馈滤波器，任意一个子反馈滤波器的降噪能力变化会影响反馈主动降噪滤波器整体的降噪能力，因此，在本申请实施例中，可以仅对部分子反馈滤波器进行调整，以减少调整的复杂度和控制难度。

第二方面，本申请实施例提供一种主动降噪耳机，包括：前馈主动降噪通道，包括前馈麦克风和前馈主动降噪滤波器，所述前馈麦克风与所述前馈主动降噪滤波器连接；反馈主动降噪通道，包括反馈麦克风和反馈主动降噪滤波器，所述反馈麦克风与所述反馈主动降噪滤波器连接；处理器，分别与所述前馈主动降噪通道和所述反馈主动降噪通道连接，用于执行如第一方面任一项所述的自适应滤波控制方法。

第三方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有指令，所述指令可被一个或多处理器执行，以实现如第一方面任一项所述的自适应滤波控制方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的一种主动降噪耳机的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的主动降噪通道的示意图；

图3为本申请一实施例提供的第一种自适应控制模块与前馈主动降噪滤波器的连接示意图；

图4为本申请一实施例提供的第二种自适应控制模块与前馈主动降噪滤波器的连接示意图；

图5为本申请一实施例提供的自适应滤波控制方法的流程图。

图标：主动降噪耳机100；处理器110；前馈主动降噪通道120；前馈麦克风121；前馈主动降噪滤波器122；自适应控制模块123；反馈主动降噪通道130；反馈麦克风131；反馈主动降噪滤波器132；扬声器140；模拟增益单元151；模数转换器152；低通及下采样滤波器153；限幅器154；音频回声模块155；数模转换器156。

具体实施方式

为了使本申请实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

首先，本申请实施例提供一种主动降噪耳机100，该主动降噪耳机100可以是入耳式耳机、半入耳式耳机、开放式耳机、头戴式耳机中的一个耳机，在此不作限制。

请参阅图1，图1为本申请一实施例提供的一种主动降噪耳机100的示意图。该主动降噪耳机100包括：处理器110、前馈主动降噪通道120、反馈主动降噪通道130和扬声器140。

处理器110，用于执行本申请实施例所提供的自适应滤波控制方法，自适应滤波控制方法将在后文展开，在此不过多说明。

主动降噪耳机100的前馈主动降噪通道120和反馈降噪通道统称为主动降噪通道，前馈主动降噪通道120、反馈主动降噪通道130均与处理器110连接，且前馈主动降噪通道120、反馈主动降噪通道130还与扬声器140连接，扬声器140用于对前馈主动降噪通道120、反馈主动降噪通道130进行降噪后的音频信号进行播放。

请参阅图2，图2为本申请一实施例提供的主动降噪通道的示意图。

前馈主动降噪通道包括依次连接的前馈麦克风121、模拟增益单元151、模数转换器152、低通及下采样滤波器153、前馈主动降噪滤波器122，前馈麦克风121采集的音频信号通过依次经过前馈麦克风121、模拟增益单元151、模数转换器152、低通及下采样滤波器153、前馈主动降噪滤波器122，输出至数模转换器156，由数模转换器156转换为模拟信号后输出至扬声器140130播放。其中，前馈主动降噪通道的麦克风放在耳机外侧，用于采集耳外的声音，所以也可以称为耳外麦克风。前馈麦克风121可以是由多个麦克风组成，可以对前馈麦克风121采集的音频信号先做波束成形，再经过前馈主动降噪滤波器122，以减少噪声。在另一些实施例中，前馈麦克风121也可以是单独设置的麦克风，在此不作限制。

在本申请的实施例中，前馈主动降噪滤波器122为自适应滤波器，前馈主动降噪通道120还包括自适应控制模块123，自适应控制模块123可以为受处理器110控制的硬件电路，也可以为处理器110内的程序模块。处理器110可以控制自适应控制模块123，对前馈主动降噪滤波器122进行自适应调整，使得前馈主动降噪滤波器122配置进行更新，包括但不限于对前馈主动降噪滤波器122的滤波器系数和增益进行更新。

在本申请的实施例中，前馈主动降噪通道120可以包括多组前馈滤波器组，每组前馈滤波器组至少包括一个前馈主动降噪滤波器122，例如，在本申请的一实施例中，前馈主动降噪通道120包括多组Biquad IIR(一种滤波器结构)滤波器。其中，自适应控制模块123可以是对部分或全部前馈滤波器组进行控制。

在本申请的实施例中，处理器110或自适应控制模块123在对前馈主动降噪滤波器122进行自适应调整时，可以是使用预设的自适应算法进行迭代更新。自适应算法包括但不限于最小均方、递归最小均方、归一化最小均方等，可以在时域进行更新，也可以在频域进行更新，在此不做限制。

请参阅图3，图3为本申请一实施例提供的第一种自适应控制模块123与前馈主动降噪滤波器122的连接示意图。

在本申请的一实施例中，前馈主动降噪滤波器122包括FIR滤波器和IIR滤波器，FIR滤波器与IIR滤波器连接，FIR滤波器为自适应滤波器，用于与自适应控制模块123连接，以在自适应控制模块123的控制下实现自适应调整与迭代。

请参阅图4，图4为本申请一实施例提供的第二种自适应控制模块123与前馈主动降噪滤波器122的连接示意图。在该实施例中，前馈主动降噪滤波器122包括一个FIR滤波器和多个IIR滤波器。各IIR滤波器的滤波器系数可以不同，一方面，可以通过选择不同IIR滤波器实现前馈主动降噪通道120的自适应调整，另一方面，可通过调整FIR滤波器的滤波器系数实现前馈主动降噪通道120的自适应调整。

如图2所示，反馈主动降噪通道130包括依次连接的反馈麦克风131、模拟增益单元151、模数转换器152、低通及下采样滤波器153、反馈主动降噪滤波器132。

反馈主动降噪通道130的反馈麦克风131放在耳机内侧，佩带时靠近耳道位置，用于采集耳内的声音，以基于耳内采集到的声音进行反馈降噪。所以反馈麦克风131也可以称为耳内麦克风。在一些实施例中，耳内麦克风也可以是单独设置的麦克风，也可是麦克风阵列。

此外，主动降噪耳机100还可以包括音频回声模块155，在该主动降噪耳机100中，当播放音频时，待播放音频一方面可以输出至数模转换器156进行转换，并由扬声器140进行播放，另一方面，当反馈主动降噪通道130打开时，待播放音频信号通过音频回声模块155，去抵消掉反馈主动降噪通道130中的待播放音频分量，使得反馈主动降噪通道130中收集的声音不受待播放音频的影响。具体地，待播放音频信号经过音频回声模块155的输出与反馈主动降噪通道130中低通及下采样滤波器153模块相加或相减，完成消除待播音频对反馈主动降噪通道130的影响后，再将剩余的环境噪声送给反馈主动降噪滤波器132，作为数模转换器156的输入。

在一些实施例，当反馈主动降噪通道130打开时，前馈主动降噪通道的输出也可以通过音频回声模块155，去抵消掉反馈主动降噪通道130中的前馈音频信号的分量，使得反馈主动降噪通道130中收集的声音不受前馈音频信号的影响。在一些场景中，前馈主动降噪通道输出与播放音频相加，作为音频回声模块155输入。

反馈主动降噪通道130和前馈主动降噪通道的模拟增益单元151、模数转换器152、低通及下采样滤波器153各自所起的作用是相同的，其结构可以相同或不同，在此不做限制。

在一些实施例中，反馈主动降噪通道130还可以设置限幅器154，限幅器154连接于反馈主动降噪滤波器132和数模转换器156之间，在另一些实施例中，也可以不设置限幅器154，在此不作限制。

在一些实施例中，反馈主动降噪滤波器132可以是IIR(Infinite ImpulseResponse，无限冲激响应滤波器)结构，也可以是FIR(Finite Impulse Response，有限冲激响应滤波器)结构，也可以是IIR和FIR两者混合的滤波器结构。

在本申请的实施例中，反馈主动降噪滤波器132可以为自适应滤波器或其他可调整滤波器配置的滤波器，在此不作限制。

主动降噪耳机100的其他结构和功能在上述内容未进行说明的，可以参考现有技术，在此不再展开。

接下来，将对处理器110所执行的自适应滤波控制方法进行说明，请参阅图5，图5为本申请一实施例提供的自适应滤波控制方法的流程图。自适应滤波控制方法包括：

S110，获取第一幅值差。

本申请实施例中，第一幅值差为前馈主动降噪滤波器122进行自适应调整前和自适应调整后在预设频点处的幅值之差。

本申请实施例中，前馈主动降噪滤波器122为自适应滤波器，可以自适应调整前馈主动降噪滤波器122，以增强或降低前馈主动降噪滤波器122对噪声的降噪效果，例如，可以调整滤波器系数和增益。自适应调整的触发条件可以有多种，例如，用户对主动降噪耳机100的佩戴方位、松紧度等主动降噪耳机100相对用户耳朵的相对状态发生变化的情况，前馈主动降噪滤波器122会触发自适应调整。上述仅为示例，不应成为对本申请的限制。

本申请实施例中，滤波器的幅值描述了滤波器对不同频率成分的信号的放大或衰减程度，幅值通常是频率的函数。例如，幅值包括幅值响应，幅值响应是滤波器对输入信号的不同频率成分在幅度上的响应。幅值响应可以用多种方式表示，例如可以使用线性尺度和对数尺度进行表示。滤波器的幅值的相关内容可以参考现有技术，在此不再展开。

在本申请的实施例中，第一幅值差可以用于表征在进行自适应调整前后，前馈主动降噪滤波器122的幅值变化，如幅值的增强或减弱。

在本申请的实施例中，在对前馈主动降噪滤波器122进行自适应调整前，可以记录前馈主动降噪滤波器122在预设频点的幅值。以及，在前馈主动降噪滤波器122完成自适应调整后，可以获取前馈主动降噪滤波器122在相同频点处的幅值，然后，基于自适应调整后的幅值和自适应调整前的幅值计算第一幅值差。第一幅值差可以是自适应调整后的幅值减去自适应调整前的幅值，也可以自适应调整前的幅值减去自适应调整后的幅值，在此不限。其中，频点为滤波器对音频信号在不同的频率采样点，例如，300Hz、600Hz、800Hz等，用于处理音频信号在各频率对应的参数值(如幅值、相位、功率等)。

在本申请的实施例中，频点可是一个或多个，若频点为多个，则可以获取进行自适应调整前后，前馈主动降噪滤波器122对应每一频点的幅值差，并通过预设的数据处理方式(如求平均)得到第一幅值差。

在本申请的一实施例中，预设频点在反馈主动降噪滤波器132的降噪频率范围内。

例如，反馈主动降噪滤波器132用于对低频的音频信号进行降噪，对音频信号的降噪范围为0至1KHz，则预设频点可以在0至1KHz的范围内，如300KHz、500KHz、820KHz等，预设频点的具体值在此不作限制。

在本申请的实施例中，前馈主动降噪通道120可以包括多个前馈滤波器组，如图4所示，图4为本申请实施例所提供的一个前馈滤波器组的示意图，FIR滤波器和1号IIR滤波器的串联连接，再一起和2号IIR滤波器的并联连接，三个滤波器共同组成一个前馈滤波器组。在一些实施例中，可以包括多个如图4所示的前馈滤波器组。其中，图4仅为示例，在本申请的另一些实施例中，每个前馈滤波器组中可以包括至少一个子前馈滤波器(如FIR滤波器、1号IIR滤波器和2号IIR滤波器中的至少一者)，且各前馈滤波器组之间具有不同滤波器系数，如不同前馈滤波器组中相同结构的滤波器具有不同的滤波器系数；主动降噪耳机100在开启主动降噪时，可以使得前馈主动降噪通道120中一个前馈滤波器组被使用。例如，第一个前馈滤波器组包括FIR滤波器和1号IIR滤波器，第二个前馈滤波器组包括1号IIR滤波器和2号IIR滤波器，第三个前馈滤波器组包括FIR滤波器，可以使得三个前馈滤波器组中的任意一个前馈滤波器组被使用。

在本申请的一些实施例中，对前馈主动滤波器进行自适应调整，可以包括：针对每一前馈滤波器组，获取该前馈滤波器组被使用的情况下，前馈麦克风121采集的前馈音频信号和反馈麦克风131采集的反馈音频信号；针对每一前馈滤波器组，基于该前馈滤波器组对应的前馈音频信号和反馈音频信号确定该前馈滤波器组的降噪效果；将降噪效果最优的前馈滤波器组中的所有子前馈滤波器确定为自适应调整后的前馈主动降噪滤波器122。

滤波器的配置包括滤波器系数、增益等，均会影响滤波器的降噪能力，在本申请的实施例中，不同前馈滤波器组中的子前馈滤波器具有不同滤波器系数，这使得不同前馈滤波器组的降噪能力不同。因此，在进行自适应调整时，可以分别测试不同前馈滤波器组的降噪效果，以选择降噪效果最优的前馈滤波器组(包括该前馈滤波器组内的所有子前馈滤波器)作为自适应调整完成的前馈主动降噪滤波器122。

前馈麦克风121为耳外麦克风，其采集的前馈音频信号为耳外的音频信号，反馈麦克风131为耳内麦克风，采集的音频信号为耳内的音频信号，基于耳内的音频信号和耳外的音频信号，可以确定出降噪效果，因此，在本申请的实施例中，在各前馈滤波器组的测试降噪效果时，可以将该前馈滤波器组接入前馈主动降噪滤波通道，并获取对应的前馈音频信号和反馈音频信号，从而确定该前馈滤波器组的降噪效果。具体判断方式可以参考现有技术，在此不再展开。

在本申请的另一些实施例中，对前馈主动滤波器进行自适应调整，还可以包括：获取主动降噪耳机在开启主动降噪前该前馈麦克风采集的前馈音频信号和反馈麦克风采集的反馈音频信号；基于前馈音频信号和反馈音频信号计算扬声器到反馈麦克风之间的传递函数；基于传递函数在多组前馈滤波器组中确定一组降噪效果最优的前馈滤波器组为自适应调整后的前馈主动降噪滤波器。

传递函数是指输入信号和输出信号之间的转换函数，描述了信号通过滤波器后的频率响应特性，即输入信号的谐波分量经过滤波器后的增益或衰减量以及相位延迟。因此，可以通过传递函数来确定前馈主动降噪滤波器所需达到的降噪效果，从而确定一组降噪效果最优的前馈滤波器组为自适应调整后的前馈主动降噪滤波器。基于传递函数选择滤波器的方法可以参考现有技术，在此不再展开。IIR滤波器为固定系数的滤波器，可以通过配置多个不同的IIR滤波器并通过选择的方式实现前馈主动降噪滤波器122的自适应调整。

在本申请的另一些实施例中，前馈主动降噪滤波器122至少包括一个FIR滤波器和一个IIR滤波器，FIR滤波器为自适应滤波器，可以进行参数的调整与配置，因此，在该实施例中，也可以由处理器110或自适应控制模块123执行预设的自适应算法对前馈主动降噪滤波器122中的FIR滤波器进行自适应调整。

前述两种方式可以进行结合，在本申请的一实施例中，自适应调整过程可以包括：获取所述主动降噪耳机在开启主动降噪前所述前馈麦克风采集的前馈音频信号和所述反馈麦克风采集的反馈音频信号；基于所述前馈音频信号和所述反馈音频信号计算所述麦克风到所述扬声器之间的传递函数；基于所述传递函数在多组所述前馈滤波器组中确定一组降噪效果最优的前馈滤波器组为第一次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器；基于预设自适应算法对第一次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器122进行第二次自适应调整；在满足预设自适应完成条件时，获得第二次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器122；第二次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器122为自适应调整后的前馈主动降噪滤波器122。

继续以图4为例，在该实施例中，可以先根据降噪效果从包括1号IIR滤波器的前馈滤波器组和包括2号IIR滤波器的前馈滤波器组中选择一组前馈滤波器组作为第一次自适应调整后前馈主动降噪滤波器122，具体过程可以参考前述内容，在此不再赘述。

接着，可以使用自适应算法对第一次自适应调整后前馈主动降噪滤波器122中的FIR滤波器进行迭代更新(也即第二次自适应调整)，将更新后的前馈主动降噪滤波器122作为自适应调整完成的前馈主动降噪滤波器122。

在上述实施例中，从多组前馈滤波器组中选择一组前馈滤波器组实现了自适应调整，能够改善降噪效果。在不同前馈滤波器组的滤波器配置参数是固定的，可能无法对当前场景达到最优的降噪效果，因此，可以继续对前馈主动降噪滤波器122使用自适应算法进行进一步的调整，以获取更优的降噪效果。

前述自适应算法的结束条件为预设自适应完成条件，在本申请的一些实施例中，预设自适应完成条件可以包括：

一、前馈主动降噪滤波器122的配置参数自适应收敛，收敛条件可以参考现有技术，配置参数包括但不限于增益、滤波器系数等。

二、对前馈主动降噪滤波器122执行自适应调整的时间达到第一预设值，第一预设值为一时间值，例如，1秒、2秒等，在此不作限制，长时间未调整完成也可以表征当前的场景处于一个难以降噪的环境中，自适应调整的时间过程会严重影响功耗，因此，当自适应调整的时间达到第一预设值时，可以直接完成自适应调整，减少功耗。

三、前馈主动降噪滤波器122的滤波器系数在相邻两个采样时刻的变化量小于第二预设值，前馈主动降噪滤波器122的配置参数包括所述滤波器系数，自适应调整过程中，会间隔一定的采样时间进行采样，并根据采样的结果调整前馈主动降噪滤波器122的滤波器系数，当滤波器系数在相邻两个采样时刻的变化量小于第二预设值时，表征前馈主动降噪滤波器122的降噪能力已经达到较高的范围了，此时，即使继续调整，对降噪效果的优化也无法带来太大的改善，因此，在该情况下可以直接确定自适应调整完成，以减少功耗。

四、耳内误差信号小于第三预设值，耳内误差信号基于开启主动降噪后反馈麦克风131采集的音频信号确定，耳内误差信号可以表征耳内噪声信号的幅度，当该耳内误差信号小于第三预设值时，表征耳内噪声信号很小，因此，无需进一步改善降噪能力，可以停止自适应调整，完成降噪。

五、耳内误差信号与前馈音频信号的比值小于第四预设值，前馈音频信号为耳外音频信号，即未经降噪的音频信号，耳内误差信号与前馈音频信号的比值可以表征耳内音频信号相较于外部音频信号降噪的幅度，当比值小于第四预设值时，表征耳外音频信号被降低的程度较高，因此，无需进一步改善降噪能力，可以停止自适应调整，完成降噪。

六、相邻两个采样时刻对应的耳内误差信号之间的变化值小于第五预设值，在该情况下，表征继续优化降噪能力的幅度有限，因此，可以停止自适应调整，减少功耗。

上述仅为示例，在其他的场景中，也可以配置其他的自适应调整完成条件，在此不作限制。

S120，基于第一幅值差调整反馈主动降噪滤波器132，以使得反馈主动降噪滤波器132在降噪能力调整前和调整后在预设频点处的幅值差为第二幅值差。

本申请实施例中，第一幅值差的计算方式和第一幅值差的计算方式相同，也即，若第一幅值差是前馈主动降噪滤波器122自适应调整后的幅值减去自适应调整前的幅值，则第二幅值差也是由反馈主动降噪滤波器132调整后的幅值减去调整前的幅值。反之同理。

如前所述，第一幅值差可以用于表征前馈主动降噪滤波器122在自适应调整前后的降噪能力的变化，第二幅值差也可以用于表征反馈主动降噪滤波器132的降噪能力变化情况。

第二幅值差与第一幅值差方向相同，也即，若前馈主动降噪滤波器122的降噪能力增强，则反馈主动降噪滤波器132的降噪能力也增强，反之，若前馈主动降噪滤波器122的降噪能力减弱，则反馈主动降噪滤波器132的降噪能力也减弱。

啸叫通常是由反馈主动滤波器的增益或者幅值过大引起。基于自适应算法对反馈主动降噪滤波器进行调整，容易出现反馈主动降噪滤波器不稳定，比如出现反馈主动降噪滤波器在一些频点上幅值过大，引起啸叫或在一些频点上噪声变大或噪声高频反翘，从而极大影响用户降噪体验。而在本申请的实施例中，无需使用自适应算法对反馈主动降噪滤波器进行调整，而是基于第一幅值差调整反馈主动降噪滤波器132的降噪能力，也即在前馈主动降噪滤波器122调整后，根据前馈主动降噪滤波器的调整方向再对反馈主动降噪滤波器进行调整，即第二幅值差与第一幅值差方向相同，反馈主动降噪滤波器和前馈主动降噪滤波器能够同方向进行降噪能力的调整，该方式可以有效避免因自适应算法对反馈主动降噪滤波器进行自适应迭代时所产生的啸叫或噪声高频反翘问题，而相对一些反馈主动降噪滤波器以避免啸叫或噪声高频反翘的方式，该方式提高了反馈主动降噪的降噪性能，使得主动降噪耳机整体上具有较好的降噪效果。此外，由于反馈主动降噪滤波器132是根据前馈主动降噪滤波器122进行调整，而无需基于自适应算法对反馈主动降噪滤波器132进行降噪能力的调整，有效减少对反馈主动降噪滤波器132进行自适应调整所需的功耗和占用的计算资源。

如前所述，前馈主动降噪通道120会发送前馈音频信号至反馈主动降噪通道130，以使得反馈主动降噪通道130基于前馈音频信号进行降噪。这使得前馈主动降噪通道120和反馈主动降噪通道130之间的降噪能力需要有一定的平衡，若单一主动降噪通道的降噪能力太强或太弱，则会影响主动降噪耳机100的整体降噪效果。

在本申请的实施例中，在进行自适应调整前，前馈主动降噪滤波器122和反馈主动降噪滤波器132均是配置好的，二者之间的降噪能力具有的一定的平衡性，这使得前馈主动降噪滤波器122和反馈主动降噪滤波器132之间的配合具有较好的降噪效果。例如，未经自适应调整前的前馈主动降噪滤波器122可以是配置有固定系数的滤波器。滤波器的系数可以是在实验室场景下，基于人工耳或人耳，在正常佩戴于人工耳或人耳情况下，调整初始滤波器，使得其降噪效果最好或接近最好或降噪量达到预设的第一阈值。其中，可以是基于多个人工耳或人耳，也可以是基于多次测试，然后多次平均或加权得到的滤波器。此外，出厂时，对于同一型号的主动降噪耳机100，不同前馈主动降噪滤波器122的滤波器系数相同。同理，反馈主动降噪滤波器132在实验室场景下，基于人工耳或人耳，在正常佩戴情况下，调整反馈主动降噪滤波器132的滤波器系数或增益等配置参数，使得降噪效果最好或接近最好或降噪量达到预设的第二阈值，以及出厂时，对于同一型号的主动耳机，其反馈主动降噪滤波器132的滤波器配置是固定的。

当前馈主动降噪滤波器122的降噪能力经自适应调整后，前馈主动降噪滤波器122和反馈主动降噪滤波器132之间的降噪能力的平衡性被打破，降噪效果会受到一定的影响，因此，在本申请的一些实施例中，第一幅值差的值和第二幅值差的值可以相等。

在第一幅值差的值和第二幅值差的值相等的情况下，可以表现为反馈主动降噪滤波器132的降噪能力的变化幅度与前馈主动降噪滤波器122的降噪能力变化幅度相同。例如，均增强20％、减弱10％等。由此，可以使得反馈主动降噪滤波器132和前馈主动降噪滤波器122的降噪能力得以较好的平衡，由此，将不会因单一主动降噪通道的降噪能力太高或太低而使得主动降噪耳机100的降噪效果受到太大的影响。

因此，在第一幅度差和第二幅度差二者相等的情况下，反馈主动降噪滤波器132能有较好的降噪能力。

在本申请的一实施例中，第二幅值差可以比第一幅值差小一些，例如，第二幅值差的值为第一幅值差的值的a倍，a大于或等于0.5，且小于1。

啸叫通常是由反馈主动滤波器的增益或者幅值过大引起。因此，在本申请的实施例中，可以使得第二幅值差比第一幅值差小一些，由此，减少因反馈主动降噪滤波器132的幅值变化过大而出现啸叫的情况。

而若反馈主动降噪滤波器132的幅值调整过小，则可能使得反馈主动降噪滤波器132与前馈主动降噪滤波器122不匹配，二者对不同噪声的降噪能力出现差异，而在反馈降噪时，前馈主动降噪通道120会发送音频信号至反馈主动降噪通道130，以抵消反馈主动降噪通道130中的前馈音频信号分量，若反馈主动降噪滤波器132与前馈主动降噪通道120的降噪能力不匹配，则可能使得反馈主动降噪滤波器132无法对前馈音频信号分量进行较好地处理，从而影响降噪效果。因此，在本申请的实施例中，使得第二幅值差至少等于第一幅值差的0.5倍，以保证反馈主动降噪滤波器132的降噪能力具有一定的调整，减少因反馈主动降噪滤波器132的降噪能力与前馈主动降噪滤波器122的降噪能力不匹配对整体降噪效果的影响。

在本申请的一些实施例中，反馈主动降噪滤波器132包括多个子反馈滤波器，各子反馈滤波器串联，也即主动降噪耳机100在进行主动降噪过程中各子反馈滤波器均被使用。在该实施例中，基于第一幅值差调整反馈主动降噪滤波器132的降噪能力，可以包括：基于第一幅值差调整至少一个子反馈滤波器的配置参数，配置参数包括子反馈滤波器的滤波器系数、增益或频率的至少一种。

各子反馈滤波器串联，这使得其中一个子反馈滤波器的降噪能力被调整会使得整个反馈主动降噪滤波器132的降噪能力发生改变，因此，可以仅对部分进行调整，以减少所需调整的子反馈滤波器数量，减少控制复杂度。滤波器系数、增益和频率均与滤波器的降噪能力相关，因此，在调整降噪能力时，可以选择一个或多个配置参数进行调整。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种可读存储介质，存储介质中存储有指令，指令可被一个或多个处理单元执行，以实现如上述实施例所提供的自适应滤波控制方法。

该可读存储介质可以是处理器110能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD(digital videodisc，数字化视频光盘))、或者半导体介质(例如SSD(Solid State Disk，固态硬盘))等。

所述啸叫抑制的控制方法如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法，也可以通过其它的方式实现。在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

以上各实施例可以在不冲突的情况下自由组合，组合得到的实施例涵盖在本申请的保护范围之内。

以上对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应滤波控制方法，其特征在于，应用于主动降噪耳机的处理器，所述主动降噪耳机包括前馈主动降噪通道和反馈主动降噪通道，所述前馈主动降噪通道包括前馈主动降噪滤波器；所述反馈主动降噪通道包括反馈主动降噪滤波器；

所述自适应滤波控制方法包括：

获取第一幅值差；所述第一幅值差为所述前馈主动降噪滤波器进行自适应调整前和自适应调整后在预设频点处的幅值之差；

基于所述第一幅值差调整所述反馈主动降噪滤波器，以使得所述反馈主动降噪滤波器在调整前和调整后在所述预设频点处的幅值差为第二幅值差；所述第二幅值差与所述第一幅值差方向相同。

2.根据权利要求1所述的自适应滤波控制方法，其特征在于，所述第一幅值差的值与所述第二幅值差的值相同。

3.根据权利要求1所述的自适应滤波控制方法，其特征在于，所述第二幅值差的值为所述第一幅值差的值的a倍，所述a大于或等于0.5，且小于1。

4.根据权利要求1所述的自适应滤波控制方法，其特征在于，所述预设频点在所述反馈主动降噪滤波器的降噪频率范围内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的自适应滤波控制方法，其特征在于，所述主动降噪耳机还包括扬声器，所述扬声器分别与所述前馈主动降噪通道和所述反馈主动降噪通道的输出端连接；所述前馈主动降噪通道还包括前馈麦克风；所述反馈主动降噪通道还包括反馈麦克风；所述前馈主动降噪通道包括多个前馈滤波器组，各所述前馈滤波器组之间具有不同滤波器系数；所述主动降噪耳机在开启主动降噪时，所述前馈主动降噪通道中一个所述前馈滤波器组被使用；

所述获取第一幅值差之前，所述方法还包括：

获取所述主动降噪耳机在开启主动降噪前所述前馈麦克风采集的前馈音频信号和所述反馈麦克风采集的反馈音频信号；

基于所述前馈音频信号和所述反馈音频信号计算所述麦克风到所述扬声器之间的传递函数；

基于所述传递函数在多组所述前馈滤波器组中确定一组降噪效果最优的前馈滤波器组为自适应调整后的前馈主动降噪滤波器。

6.根据权利要求1-4任一项所述的自适应滤波控制方法，其特征在于，所述前馈主动降噪通道还包括前馈麦克风；所述反馈主动降噪通道还包括反馈麦克风；所述前馈主动降噪通道包括多个前馈滤波器组，各所述前馈滤波器组之间具有不同滤波器系数；所述主动降噪耳机在开启主动降噪时，所述前馈主动降噪通道中一个所述前馈滤波器组被使用；

所述获取第一幅值差之前，所述方法还包括：

获取所述主动降噪耳机在开启主动降噪前所述前馈麦克风采集的前馈音频信号和所述反馈麦克风采集的反馈音频信号；

基于所述前馈音频信号和所述反馈音频信号计算所述麦克风到所述扬声器之间的传递函数；

基于所述传递函数在多组所述前馈滤波器组中确定一组降噪效果最优的前馈滤波器组为第一次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器；

基于预设自适应算法对所述第一次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器进行第二次自适应调整；

在满足预设自适应完成条件时，获得第二次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器；所述第二次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器为自适应调整后的前馈主动降噪滤波器。

7.根据权利要求6所述的自适应滤波控制方法，其特征在于，在所述基于预设自适应算法对所述第一次自适应调整后的前馈主动降噪滤波器进行第二次自适应调整的过程中，基于预设频率的采样时刻获取所述前馈主动降噪滤波器的配置参数；所述预设自适应完成条件为以下任意一者：

所述前馈主动降噪滤波器的配置参数自适应收敛；

对所述前馈主动降噪滤波器执行自适应调整的时间达到第一预设值；

所述前馈主动降噪滤波器的滤波器系数在相邻两个采样时刻的变化量小于第二预设值；所述前馈主动降噪滤波器的配置参数包括所述滤波器系数；

耳内误差信号小于第三预设值；所述耳内误差信号基于开启主动降噪前所述反馈麦克风采集的音频信号和开启主动降噪后所述反馈麦克风采集的音频信号确定；

所述耳内误差信号与所述前馈音频信号的比值小于第四预设值；

相邻两个采样时刻对应的耳内误差信号之间的变化值小于第五预设值。

8.根据权利要求1所述的自适应滤波控制方法，其特征在于，所述反馈主动降噪滤波器包括多个子反馈滤波器，所述主动降噪耳机在进行主动降噪过程中各所述子反馈滤波器均被使用，所述基于所述第一幅值差调整所述反馈主动降噪滤波器，包括：

基于所述第一幅值差调整至少一个所述子反馈滤波器的配置参数，所述配置参数包括所述子反馈滤波器的滤波器系数、增益、频率的至少一种。

9.一种主动降噪耳机，其特征在于，包括：

前馈主动降噪通道，包括前馈麦克风和前馈主动降噪滤波器，所述前馈麦克风与所述前馈主动降噪滤波器连接；

反馈主动降噪通道，包括反馈麦克风和反馈主动降噪滤波器，所述反馈麦克风与所述反馈主动降噪滤波器连接；

处理器，分别与所述前馈主动降噪通道和所述反馈主动降噪通道连接，用于执行如权利要求1-8任一项所述的自适应滤波控制方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有指令，所述指令可被一个或多个处理器执行，以实现如权利要求1-8任一项所述的自适应滤波控制方法。