基于信号分析的自动消音系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于信号分析的自动消音系统，包括：信号检测设备，设置在耳塞内，用于检测当前环境的发声情况，以获得环境声音信号，并输出所述环境声音信号；信号分析设备，与所述信号检测设备连接，用于接收所述信号检测设备，对所述信号检测设备进行分析，以获得所述信号检测设备中信号幅值最大的三种噪声类型，输出所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形；信号抵消设备，设置在信号检测设备的一侧，包括接收器、发声器、复合器、播放器和减振器。通过本发明专利技术，能够进一步减少耳塞使用过程，周围噪声对睡眠人体的冲击。

Automatic noise suppression system based on signal analysis

The present invention relates to an automatic silencing system based on signal analysis, including: a signal detection device, which is arranged in an earplug for detecting the sound production of the current environment, to obtain the ambient sound signal, and to output the ambient sound signal; a signal analysis device, which is connected with the signal detection device, for receiving the said ambient sound signal; A signal detection device that analyzes the signal detection device to obtain three types of noise with the largest signal amplitude in the signal detection device, outputs the three types of noise and their corresponding signal waveforms, and a signal cancellation device that is set on one side of the signal detection device, including a receiver, a voicer, and a signal waveform. Combiner, player and shock absorber. Through the invention, the use of earplugs and the impact of ambient noise on the sleeping body can be further reduced.

【技术实现步骤摘要】
基于信号分析的自动消音系统
本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种基于信号分析的自动消音系统。
技术介绍
睡眠耳塞原理近似于防噪耳塞，为了能达到日常睡眠舒适的目的，其使用柔软慢回弹的材料制成，但抗噪性能基本上能达到甚至优于硅胶耳塞的水平，因此质量比一般的劳保型耳塞产品要好。耳塞的使用方式如下：将耳塞搓成长条状，搓得越细越容易配戴；拉起上耳角，将耳塞的三分之二塞入耳道中；按住耳塞约20秒，直至耳塞膨胀并堵住耳道；用完后取出耳塞时，将耳塞轻轻地旋转拉出。尽管使用了耳塞，但由于无法完全封闭用户的耳部，因此，在用户睡眠过程中，仍存在一定的噪声干扰，当前，缺乏对使用耳塞后的噪声干扰的去除机制，使得用户仍无法完全克服噪声的影响。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于信号分析的自动消音系统，对非故障视频流进行现场数据分析，以基于噪声信号的类型和幅度，自适应地抵消噪声干扰，同时，还能够在识别到人体进入睡眠后，停止相应消音处理，以减少消音设备本身运行对人体造成的负面影响。更具体地，本专利技术至少具有以下三个重要专利技术点：(1)通过对噪声信号的类型和幅度的分析，采取反相的声音信号对冲机制以有效减少噪声对睡眠人体的冲击；(2)利用人体一旦入睡即对噪声敏感度降低的生理特性，通过图像模式对人体睡眠状态进行分析，以在人体进入睡眠后停止相应消音处理，从而减少消音设备对人体的电磁辐射；(3)基于每一个图像碎片的特征值与周围图像碎片特征值均值的差值的绝对值确定该图像碎片的偏差值，还对所述多帧高清图像中相同某一位置的多个图像碎片的偏差值进行计算，以确定当前视频流是否为故障视频流，从而保证后续视频处理只针对非故障视频流进行。根据本专利技术的一方面，提供了一种基于信号分析的自动消音系统，所述系统包括：信号检测设备，设置在耳塞内，用于检测当前环境的发声情况，以获得环境声音信号，并输出所述环境声音信号；信号分析设备，与所述信号检测设备连接，用于接收所述信号检测设备，对所述信号检测设备进行分析，以获得所述信号检测设备中信号幅值最大的三种噪声类型，输出所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形；信号抵消设备，设置在信号检测设备的一侧，包括接收器、发声器、复合器、播放器和减振器；床铺监控设备，用于面向床铺进行当前环境的持续图像数据采集，以获得并输出预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面；所述信号抵消设备中，所述接收器与所述信号分析设备连接，用于接收所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形，所述发声器和所述接收器连接，用于基于所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形，产生三种音频成分，所述三种音频成分的类型与所述三种噪声类型分别对应且每一种音频成分的波形为其对应的噪声类型的对应的信号波形的反相波形，所述复合器与所述发声器连接，用于将所述发生器生成的三种音频成分复合以获得并输出复合波形信号，所述播放器与所述复合器连接，用于接收所述复合波形信号，并播放所述复合波形信号，所述减振器与所述发声器连接，用于减少所述发声器因为工作而带来的振动。附图说明以下将结合附图对本专利技术的实施方案进行描述，其中：图1为根据本专利技术实施方案示出的基于信号分析的自动消音系统的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图对本专利技术的基于信号分析的自动消音系统的实施方案进行详细说明。耳塞，对于声音敏感型人们来说，是保证睡眠效果的利器，能够有效地克服外部噪声对人们睡眠造成的干扰。然而，由于人们耳部构造的不规则性，每一个人的耳部构造都不同，导致定制的耳塞无法完全封闭用户的耳部，降低了去除噪声的效果。为了克服上述不足，本专利技术搭建了一种基于信号分析的自动消音系统，能够为用户营造更舒适的睡眠环境。图1为根据本专利技术实施方案示出的基于信号分析的自动消音系统的结构方框图，所述系统包括：耳塞架构，包括耳塞连接件2、耳塞平台1和耳塞凸起部3，耳塞平台1和耳塞凸起部3在耳塞架构的左右侧各设置了一组。信号检测设备，设置在耳塞内，用于检测当前环境的发声情况，以获得环境声音信号，并输出所述环境声音信号；信号分析设备，与所述信号检测设备连接，用于接收所述信号检测设备，对所述信号检测设备进行分析，以获得所述信号检测设备中信号幅值最大的三种噪声类型，输出所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形；信号抵消设备，设置在信号检测设备的一侧，包括接收器、发声器、复合器、播放器和减振器。接着，继续对本专利技术的基于信号分析的自动消音系统的具体结构进行进一步的说明。在所述基于信号分析的自动消音系统中，还包括：床铺监控设备，用于面向床铺进行当前环境的持续图像数据采集，以获得并输出预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面；所述信号抵消设备中，所述接收器与所述信号分析设备连接，用于接收所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形，所述发声器和所述接收器连接，用于基于所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形，产生三种音频成分，所述三种音频成分的类型与所述三种噪声类型分别对应且每一种音频成分的波形为其对应的噪声类型的对应的信号波形的反相波形，所述复合器与所述发声器连接，用于将所述发生器生成的三种音频成分复合以获得并输出复合波形信号，所述播放器与所述复合器连接，用于接收所述复合波形信号，并播放所述复合波形信号，所述减振器与所述发声器连接，用于减少所述发声器因为工作而带来的振动；图像分割设备，与所述床铺监控设备连接，用于接收预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面，对每一个床铺监控画面执行相同大小分块的图像分割处理，以获得每一个床铺监控画面对应的多个图像碎片；图像统计设备，与所述图像分割设备连接，用于对每一个床铺监控画面执行以下处理：确定其中每一个图像碎片的各个像素点的R通道值、G通道值和B通道值的均值之和以作为该图像碎片的特征值，并确定每一个图像碎片的特征值与周围图像碎片特征值均值的差值的绝对值以作为该图像碎片的偏差值；以及在所述图像统计设备中，当所述多帧床铺监控画面中存在相同某一位置的多个图像碎片的偏差值都大于等于预设偏差阈值时，确定所述预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面为故障视频流；翻身检测设备，分别与所述图像统计设备和所述床铺监控设备连接，用于在当前预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面为故障视频流，重新获取下一个预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面直到获取的预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面不是故障视频流为止，方启动对获取的预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面的以下处理：基于所述多帧床铺监控画面确定床铺上人体的预设时间间隔内的翻身次数，并输出所述翻身次数；第一通信设备，与所述翻身检测设备连接，用于采用WIFI通信链路以将所述翻身次数无线发送；第二通信设备，与所述第一通信设备连接，用于采用WIFI通信链路以无线接收所述翻身次数；信号开关设备，与所述第二通信设备连接，用于接收所述翻身次数，并在所述翻身次数小于等于预设次数限量时，发出人体入睡信号，还用于在所述翻身次数大于预设次数限量时，发出人体清醒信号；其中，所述信号抵消设备还与所述信号开关设备连接，用于在接收到所述人体入睡信号时，关闭所述发声器，还用于在接收到所述人体清醒信号时，启动所述发声器。在所述基于信号分析的自动消音系统中：所述信号检测设备还与所述信号开关设备连接，用于在接收到所述人体入睡信号时，降低所述信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于信号分析的自动消音系统，其特征在于，所述系统包括：信号检测设备，设置在耳塞内，用于检测当前环境的发声情况，以获得环境声音信号，并输出所述环境声音信号；信号分析设备，与所述信号检测设备连接，用于接收所述信号检测设备，对所述信号检测设备进行分析，以获得所述信号检测设备中信号幅值最大的三种噪声类型，输出所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形。

【技术特征摘要】
1.一种基于信号分析的自动消音系统，其特征在于，所述系统包括：信号检测设备，设置在耳塞内，用于检测当前环境的发声情况，以获得环境声音信号，并输出所述环境声音信号；信号分析设备，与所述信号检测设备连接，用于接收所述信号检测设备，对所述信号检测设备进行分析，以获得所述信号检测设备中信号幅值最大的三种噪声类型，输出所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形。2.如权利要求1所述的基于信号分析的自动消音系统，其特征在于，所述系统还包括：信号抵消设备，设置在信号检测设备的一侧，包括接收器、发声器、复合器、播放器和减振器。3.如权利要求2所述的基于信号分析的自动消音系统，其特征在于，所述系统还包括：床铺监控设备，用于面向床铺进行当前环境的持续图像数据采集，以获得并输出预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面；所述信号抵消设备中，所述接收器与所述信号分析设备连接，用于接收所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形，所述发声器和所述接收器连接，用于基于所述三种噪声类型以及各自对应的信号波形，产生三种音频成分，所述三种音频成分的类型与所述三种噪声类型分别对应且每一种音频成分的波形为其对应的噪声类型的对应的信号波形的反相波形，所述复合器与所述发声器连接，用于将所述发生器生成的三种音频成分复合以获得并输出复合波形信号，所述播放器与所述复合器连接，用于接收所述复合波形信号，并播放所述复合波形信号，所述减振器与所述发声器连接，用于减少所述发声器因为工作而带来的振动；图像分割设备，与所述床铺监控设备连接，用于接收预设时间间隔内连续的多帧床铺监控画面，对每一个床铺监控画面执行相同大小分块的图像分割处理，以获得每一个床铺监控画面对应的多个图像碎片；图像统计设备，与所述图像分割设备连接，用于对每一个床铺监控画面执行以下处理：确定其中每一个图像碎片的各个像素点的R通道值、G通道值和B通道值的均值之和以作为该图像碎片的特征值，并确定每一个图像碎片的特征值与周围图像碎片特征值均值的差值...

【专利技术属性】
技术研发人员：任峰，
申请(专利权)人：任峰，
类型：发明
国别省市：江苏,32