基于陣列式傳感器模塊的耳機(jī)音頻系統(tǒng)及控制方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及耳機(jī)音頻處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及基于陣列式傳感器模塊的耳機(jī)音頻系統(tǒng)及控制方法。 背景技術(shù) [0002] 目前頭戴式耳機(jī)的降噪技術(shù)是一種通過物理或電子方式減少或消除環(huán)境噪聲的技術(shù)，分為被動(dòng)式降噪和主動(dòng)式降噪。 [0003] 被動(dòng)降噪技術(shù)主要通過物理方法來阻擋噪聲，如使用隔音材料、密封耳罩設(shè)計(jì)等，來減少外界噪聲進(jìn)入耳朵。 [0004] 耳罩使用高密度泡沫或其他隔音材料來吸收和阻擋噪聲。耳罩的設(shè)計(jì)密封性越好，被動(dòng)降噪效果越佳。物理降噪技術(shù)存在的缺陷是： [0005] 通常對(duì)低頻噪聲的隔離效果不好，為了提高降噪效果，耳罩可能需要更緊的貼合，這可能會(huì)降低長(zhǎng)時(shí)間佩戴的舒適性，無(wú)法消除所有噪聲：被動(dòng)降噪無(wú)法完全消除所有噪聲，尤其是低頻噪聲。在非常嘈雜的環(huán)境中，被動(dòng)降噪的效果不夠理想。 [0006] 主動(dòng)降噪技術(shù)通過內(nèi)置的麥克風(fēng)捕捉外界的噪聲，然后由內(nèi)置的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）分析這些噪聲的頻率和波形，并產(chǎn)生相位相反的聲波來抵消這些噪聲。目前這種降噪技術(shù)由于發(fā)聲單元設(shè)置較為單一，不能針對(duì)性地實(shí)現(xiàn)定向選擇降噪，降噪效果也不理想。 發(fā)明內(nèi)容 [0007] 為了解決上述耳機(jī)降噪的技術(shù)問題，本發(fā)明提供基于陣列式傳感器模塊的耳機(jī)音頻系統(tǒng)及控制方法。采用如下的技術(shù)方案： [0008] 基于陣列式傳感器模塊的耳機(jī)音頻系統(tǒng)，包括降噪需求錄入模塊、環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元、環(huán)境音分析單元和陣列式音頻傳感器單元，所述降噪需求錄入模塊安裝在耳機(jī)上，基于語(yǔ)音或按鍵的方式錄入用戶的主動(dòng)降噪需求，環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元與降噪需求錄入模塊通信連接，用于監(jiān)測(cè)耳機(jī)周圍的環(huán)境音頻，環(huán)境音分析單元與環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元通信連接，環(huán)境音分析單元基于環(huán)境音頻確定噪聲的主要頻率成分，建立噪聲信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，包括幅度、頻率和相位； [0009] 陣列式音頻傳感器模塊的數(shù)據(jù)輸入端分別與降噪需求錄入模塊和環(huán)境音分析單元通信交互用戶的主動(dòng)降噪需求數(shù)據(jù)和噪聲信號(hào)的數(shù)學(xué)模型數(shù)據(jù)，根據(jù)主動(dòng)降噪需求數(shù)據(jù)和噪聲模型生成參考反射信號(hào)，參考反射信號(hào)具有與噪聲相同的頻率和幅度，但相位相反； [0010] 陣列式音頻傳感器模塊將參考反射信號(hào)經(jīng)過自適應(yīng)濾波和延時(shí)調(diào)整后發(fā)射出去，陣列式音頻傳感器單元與環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元交互參考反射信號(hào)發(fā)射后的環(huán)境音頻。 [0011] 可選的，降噪需求錄入模塊包括第一磁場(chǎng)傳感器、微處理器和觸摸顯示屏，所述第一磁場(chǎng)傳感器、微處理器和觸摸顯示屏集成安裝在耳機(jī)的外殼體或線控上，第一磁場(chǎng)傳感器用于監(jiān)視當(dāng)前方向，微處理器分別與第一磁場(chǎng)傳感器、觸摸顯示屏和環(huán)境音分析單元通信連接，控制觸摸顯示屏顯示當(dāng)前方向信息，并基于方向信息顯示降噪程度選擇項(xiàng)。 [0012] 可選的，降噪需求錄入模塊還包括語(yǔ)音分析芯片，所述語(yǔ)音分析芯片與耳機(jī)的麥克風(fēng)通信交互用戶的語(yǔ)音主動(dòng)降噪需求，語(yǔ)音分析芯片與微處理器通信交互語(yǔ)音分析結(jié)果數(shù)據(jù)。 [0013] 通過采用上述技術(shù)方案，降噪需求錄入模塊可以提供更加具體的降噪需求錄入途徑，具體的采用觸摸顯示屏提供錄入媒介，可以安裝在耳機(jī)的線控件上，用戶手持觸摸顯示屏平放，第一磁場(chǎng)傳感器可以采集當(dāng)前的觸摸顯示屏的方向數(shù)據(jù)，微處理器處理方向數(shù)據(jù)，并控制觸摸顯示屏顯示當(dāng)前方向數(shù)據(jù)，當(dāng)觸摸顯示屏平放點(diǎn)亮?xí)r，環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元和環(huán)境音分析單元均開啟，此時(shí)微處理器可以與環(huán)境音分析單元交互監(jiān)測(cè)的環(huán)境噪音數(shù)據(jù)，并與當(dāng)前方向數(shù)據(jù)結(jié)合在觸摸顯示屏顯示，再配合顯示降噪程度選擇項(xiàng)，為用戶提供更加準(zhǔn)確的降噪需求選擇項(xiàng)； [0014] 用戶在通過操作觸摸顯示屏或者通過耳機(jī)的麥克風(fēng)語(yǔ)音錄入選擇對(duì)應(yīng)方向的降噪需求后，陣列式音頻傳感器模塊將參考反射信號(hào)經(jīng)過自適應(yīng)濾波和延時(shí)調(diào)整后發(fā)射出去，參考反射信號(hào)應(yīng)具有與噪聲相同的頻率和幅度，但相位相反，這樣就可以針對(duì)性地對(duì)指定方向進(jìn)行定向精準(zhǔn)降噪，降噪效果突出。 [0015] 可選的，環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元包括多個(gè)微型環(huán)境收音麥克和第二磁場(chǎng)傳感器，多個(gè)微型環(huán)境收音麥克分別均布安裝在耳機(jī)的外殼設(shè)置的多個(gè)麥克風(fēng)安裝孔內(nèi)，第二磁場(chǎng)傳感器安裝在耳機(jī)的外殼上，用于監(jiān)測(cè)當(dāng)前耳機(jī)的朝向，多個(gè)微型環(huán)境收音麥克和第二磁場(chǎng)傳感器分別與環(huán)境音分析單元通信連接。 [0016] 通過采用上述技術(shù)方案，環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元采用陣列式的收音單元布局，利用耳機(jī)的外殼進(jìn)行安裝，同時(shí)安裝第二磁場(chǎng)傳感器來實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的方向信息采集。

1.基于陣列式傳感器模塊的耳機(jī)音頻系統(tǒng)，其特征在于：包括降噪需求錄入模塊（1）、環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元（2）、環(huán)境音分析單元（3）和陣列式音頻傳感器單元，所述降噪需求錄入模塊（1）安裝在耳機(jī)（100）上，基于語(yǔ)音或按鍵的方式錄入用戶的主動(dòng)降噪需求，環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元（2）與降噪需求錄入模塊（1）通信連接，用于監(jiān)測(cè)耳機(jī)（100）周圍的環(huán)境音頻，環(huán)境音分析單元（3）與環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元（2）通信連接，環(huán)境音分析單元（3）基于環(huán)境音頻確定噪聲的主要頻率成分，建立噪聲信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，包括幅度、頻率和相位； 陣列式音頻傳感器模塊的數(shù)據(jù)輸入端分別與降噪需求錄入模塊和環(huán)境音分析單元通信交互用戶的主動(dòng)降噪需求數(shù)據(jù)和噪聲信號(hào)的數(shù)學(xué)模型數(shù)據(jù)，根據(jù)主動(dòng)降噪需求數(shù)據(jù)和噪聲模型生成參考反射信號(hào)，參考反射信號(hào)具有與噪聲相同的頻率和幅度，但相位相反； 陣列式音頻傳感器模塊將參考反射信號(hào)經(jīng)過自適應(yīng)濾波和延時(shí)調(diào)整后發(fā)射出去，陣列式音頻傳感器單元與環(huán)境音頻監(jiān)測(cè)單元（2）交互參考反射信號(hào)發(fā)射后的環(huán)境音頻； 降噪需求錄入模塊（1）包括第一磁場(chǎng)傳感器（11）、微處理器（12）和觸摸顯示屏（13），所述第一磁場(chǎng)傳感器（11）、微處理器（12）和觸摸顯示屏（13）集成安裝在耳機(jī)（100）的外殼體或線控上，第一磁場(chǎng)傳感器（11）用于監(jiān)視當(dāng)前方向，微處理器（12）分別與第一磁場(chǎng)傳感器（11）、觸摸顯示屏（13）和環(huán)境音分析單元（3）通信連接，控制觸摸顯示屏（13）顯示當(dāng)前方向信息，基于八個(gè)方向信息顯示當(dāng)前噪音強(qiáng)度、對(duì)應(yīng)方向和降噪程度調(diào)整按鈕；八個(gè)方向信息分別是正南方向、東南方向、正東方向、東北方向、正北方向、西北方向、正西方向和西南方向。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列式傳感器模塊的耳機(jī)音頻系統(tǒng)，其特征在于：降噪需求錄入模塊（1）還包括語(yǔ)音分析芯片（14），所述語(yǔ)音分析芯片（14）與耳機(jī)（100）的麥克風(fēng)通信交互用戶的語(yǔ)音主動(dòng)降噪需求，語(yǔ)音分析芯片（14）與微處理器（12）通信交互語(yǔ)音分析結(jié)果數(shù)據(jù)。