降噪系统确定方法及装置、噪声处理方法及装置制造方法及图纸

公开了一种降噪系统确定方法及装置、噪声处理方法及装置。该降噪系统确定方法包括：基于空间声场中的第一传入装置确定空间声场对应的第一声场信息；基于待降噪区域中的第二传入装置确定待降噪区域对应的第二声场信息；确定初始系统，并基于第一声场信息和第二声场信息确定初始系统的参数，以生成降噪系统，其中，降噪系统用于控制次级声源装置发出与第二声场信息对应的降噪声波。本公开实施例能够充分考虑声场信息在传递路径中的变化情况，进而最终生成高精准度的降噪系统。此外，当降噪系统中设置有成分提取滤波器时，本公开实施例能够借助成分提取滤波器提取需要进行降噪处理的声场成分，进而实现简化噪声环境、降低降噪系统的计算量的目的。

Determination method and device of noise reduction system, noise treatment method and device

【技术实现步骤摘要】
降噪系统确定方法及装置、噪声处理方法及装置
本公开涉及信号处理
，尤其涉及降噪系统确定方法及装置、噪声处理方法及装置、计算机可读存储介质及电子设备。
技术介绍
一般情况下，空间内噪声的成分十分复杂，噪声是由各种各样的噪声源贡献，不同噪声成分在空间中进行混杂，以此形成让人感到不适的噪声，其中降低空间内噪声的一种方式为主动降噪，采用该种方式即系统驱动扬声器发出一个与噪声声波幅值相同，相位相反的降噪声波进行干涉抵消，该种方式涉及到的一个问题在于，如果对声场中的所有噪声成分都进行计算分析处理，会导致系统压力过大，系统处理效率低，不能满足实时性的需求，且产生的降噪效果也并非理想。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，提出了本公开。本公开的实施例提供了一种降噪系统确定方法及装置、噪声处理方法及装置、计算机可读存储介质及电子设备。此外，本公开的实施例提供了一种能够实现精准降噪的采用声音成分提取的主动降噪方法。一方面，本公开实施例提供一种降噪系统确定方法，应用于包括待降噪区域的空间声场，空间声场内设置有次级声源装置。该降噪系统确定方法包括：基于空间声场中的第一传入装置确定空间声场对应的第一声场信息；基于待降噪区域中的第二传入装置确定待降噪区域对应的第二声场信息，其中，第二声场信息与第一声场信息对应；确定初始系统，并基于第一声场信息和第二声场信息确定初始系统的参数，以生成降噪系统，其中，降噪系统用于控制次级声源装置发出与第二声场信息对应的降噪声波。在本公开一实施例中，初始系统包括信号连接的成分提取滤波器和降噪滤波器，降噪滤波器与次级声源装置信号连接，基于所述第一声场信息和第二声场信息确定所述初始系统的参数，包括：基于第一声场信息和预设条件确定成分提取滤波器的系数；基于第一声场信息和第二声场信息确定降噪滤波器的系数。在本公开一实施例中，基于第一声场信息和预设条件确定成分提取滤波器的系数，包括：基于第一声场信息计算空间声场对应的声源信息；基于声源信息和预设条件确定符合所述预设条件的声源；基于第一声场信息确定与符合预设条件的声源对应的第一噪声信号；基于第一噪声信号确定从第一声场信息提取第一噪声信号的第一传递函数，以确定成分提取滤波器的系数。在本公开一实施例中，第一传入装置的数量为多个，多个第一传入装置各自对应有一声场采集信号，基于第一声场信息计算空间声场对应的声源信息，包括：基于多个第一传入装置各自对应的声场采集信号组合生成第一向量；计算第一向量对应的自谱矩阵；基于自谱矩阵确定第一空间声场对应的声源信息。在本公开一实施例中，基于自谱矩阵确定第一空间声场对应的声源信息，包括：对自谱矩阵进行奇异值分解，以确定对角矩阵和矩阵U，其中，对角矩阵中的各对角线元素分别为声场采集信号的不同声源成分的统计强度，矩阵U表示声源成分到声源成分提取位置的传递矩阵；基于对角矩阵确定第一空间声场对应的声源信息。在本公开一实施例中，基于第一声场信息和第二声场信息确定降噪滤波器的系数，包括：基于第二声场信息确定符合预设条件的声源对应的第二噪声信号；确定次级声源装置和第二传入装置之间的第二传递函数；确定降噪滤波器对应的第三传递函数，其中，第三传递函数基于降噪滤波器对应的初始滤波器系数确定；基于第二传递函数、第三传递函数和第一噪声信号确定第一降噪声波；基于第二噪声信号和第一降噪声波调整第三传递函数，以确定符合预设要求的滤波器系数。在本公开一实施例中，噪声残余量的计算式为：其中，表征第二噪声信号，表征第一降噪声波，Ge(f)表征第二传递函数，Wv(f)表征第三传递函数，基于第一噪声信号经过傅里叶变换确定。在本公开一实施例中，其中，w(n)表征滤波器系数，fk表征频宽，并且，其中，J表征所述噪声残余量的平方和，为功率谱密度函数，找寻约束空间内，J值最小时对应的Wv(fk)确定为Wv(f)的值。在本公开一实施例中，在基于第二传递函数、第三传递函数和第一噪声信号确定第一降噪声波之前，进一步包括：确定次级声源装置和第一传入装置之间的第四传递函数；基于第四传递函数和第一降噪声波确定第一噪声信号的干扰声波，其中，干扰声波由第一降噪声波生成；基于第一噪声信号抵消干扰声波，以生成第三噪声信号。其中，基于所述第二传递函数、第三传递函数和第一噪声信号确定第一降噪声波；基于第二噪声信号和第一降噪声波调整第三传递函数，以确定符合预设要求的滤波器系数，包括：基于第二传递函数、第三传递函数和第三噪声信号确定第二降噪声波；基于第二噪声信号和第二降噪声波调整第三传递函数，以确定符合预设要求的滤波器系数。在另一方面，本公开实施例还提供一种噪声处理方法，应用于包括待降噪区域的空间声场，空间声场内设置有次级声源装置。该噪声处理方法包括：基于空间声场中的传入装置确定输入声场信息；将输入声场信息输入至降噪系统，并利用降噪系统控制次级声源装置发出与输入声场信息对应的降噪声波，其中，降噪系统基于上述任一实施例所提及的降噪系统确定方法获得。在本公开一实施例中，在基于空间声场中的传入装置确定输入声场信息之后，还包括：基于空间声场的传入装置的位置信息确定传入装置的类型，其中，类型包括位于声源预设范围中和位于降噪区域中。其中，将输入声场信息输入至降噪系统，并利用降噪系统控制次级声源装置发出与输入声场信息对应的降噪声波，包括：基于类型将输入声场信息输入至降噪系统，并利用降噪系统控制次级声源装置发出与输入声场信息对应的降噪声波。在另一方面，本公开实施例还提供一种降噪系统确定装置，应用于包括待降噪区域的空间声场，空间声场内设置有次级声源装置。该降噪系统确定装置包括：第一声场信息确定模块，用于基于空间声场中的第一传入装置确定空间声场对应的第一声场信息；第二声场信息确定模块，用于基于待降噪区域中的第二传入装置确定待降噪区域对应的第二声场信息，其中，第二声场信息与第一声场信息对应；降噪系统确定模块，用于确定初始系统，并基于第一声场信息和第二声场信息确定初始系统的参数，以生成降噪系统，其中，降噪系统用于控制次级声源装置发出与第二声场信息对应的降噪声波。在另一方面，本公开实施例还提供一种噪声处理装置，应用于包括待降噪区域的空间声场，空间声场内设置有次级声源装置。该噪声处理装置包括：输入声场信息确定模块，用于基于空间声场中的传入装置确定输入声场信息；降噪声波确定模块，用于将输入声场信息输入至降噪系统，并利用降噪系统控制次级声源装置发出与输入声场信息对应的降噪声波，其中，降噪系统基于上述任一实施例所提及的降噪系统确定方法获得。在另一方面，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一实施例所述的降噪系统确定方法或上述任一实施例所述所述的噪声处理方法。在另一方面，本公开实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于执行上述任一实施例所述的降噪系统确定方法或上述任一实施例所述所述的噪声处理方法。在另一方面，本公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降噪系统确定方法，其特征在于，应用于包括待降噪区域的空间声场，所述空间声场内设置有次级声源装置，包括：/n基于所述空间声场中的第一传入装置确定所述空间声场对应的第一声场信息；/n基于所述待降噪区域中的第二传入装置确定所述待降噪区域对应的第二声场信息，其中，所述第二声场信息与所述第一声场信息对应；/n确定初始系统，并基于所述第一声场信息和所述第二声场信息确定所述初始系统的参数，以生成降噪系统，其中，所述降噪系统用于控制所述次级声源装置发出与所述第二声场信息对应的降噪声波。/n

【技术特征摘要】
20190220 CN 20191012499361.一种降噪系统确定方法，其特征在于，应用于包括待降噪区域的空间声场，所述空间声场内设置有次级声源装置，包括：
基于所述空间声场中的第一传入装置确定所述空间声场对应的第一声场信息；
基于所述待降噪区域中的第二传入装置确定所述待降噪区域对应的第二声场信息，其中，所述第二声场信息与所述第一声场信息对应；
确定初始系统，并基于所述第一声场信息和所述第二声场信息确定所述初始系统的参数，以生成降噪系统，其中，所述降噪系统用于控制所述次级声源装置发出与所述第二声场信息对应的降噪声波。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始系统包括信号连接的成分提取滤波器和降噪滤波器，并且所述降噪滤波器与所述次级声源装置信号连接，所述基于所述第一声场信息和所述第二声场信息确定所述初始系统的参数，包括：
基于所述第一声场信息和预设条件确定所述成分提取滤波器的系数；
基于所述第一声场信息和所述第二声场信息确定所述降噪滤波器的系数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一声场信息和预设条件确定所述成分提取滤波器的系数，包括：
基于所述第一声场信息计算所述空间声场对应的声源信息；
基于所述声源信息和所述预设条件确定符合所述预设条件的声源；
基于所述第一声场信息确定与所述符合预设条件的声源对应的第一噪声信号；
基于所述第一噪声信号确定从所述第一声场信息提取所述第一噪声信号的第一传递函数，以确定所述成分提取滤波器的系数。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一传入装置的数量为多个，所述多个第一传入装置各自对应有一声场采集信号，所述基于所述第一声场信息计算所述空间声场对应的声源信息，包括：
基于所述多个第一传入装置各自对应的声场采集信号组合生成第一向量；
计算所述第一向量对应的自谱矩阵；
基于所述自谱矩阵确定所述第一空间声场对应的声源信息。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述自谱矩阵确定所述第一空间声场对应的声源信息，包括：
对所述自谱矩阵进行奇异值分解，以确定对角矩阵和矩阵U，其中，所述对角矩阵中的各对角线元素分别为所述声场采集信号的不同声源成分的统计强度，所述矩阵U表示声源成分到声源成分提取位置的传递矩阵；
基于所述对角矩阵确定所述第一空间声场对应的声源信息。


6.根据权利要求2至5任一所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一声场信息和所述第二声场信息确定所述降噪滤波器的系数，包括：
基于所述第二声场信息确定所述符合预设条件的声源对应的第二噪声信号；
确定所述次级声源装置和所述第二传入装置之间的第二传递函数；
确定所述降噪滤波器对应的第三传递函数，其中，所述第三传递函数基于所述降噪滤波器对应的初始滤波器系数确定；
基于所述第二传递函数、所述第三传递函数和所述第一噪声信号确定第一降噪声波；
基于所述第二噪声信号和所述第一降噪声波调整所述第三传递函数，以确定符合预设要求的滤波器系数。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，噪声残余量的计算式为：其中，表征所述第二噪声信号，表征所述第一降噪声波，Ge(f)表征所述第二传递函数，Wv(f)表征所述第三传递函数，基于所述第一噪声信号经过傅里叶变换确定。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其中，w(n)表征滤波器系数，fk表征频宽，并且，



其中，J表征所述噪声残余量的平方和，为功率谱密度函...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐银海，刘益帆，
申请(专利权)人：北京安声浩朗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11