本实用新型专利技术涉及智能降噪技术领域，特别涉及了一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪设备，本实用新型专利技术包括3.5mm插拔式麦克、有线头戴耳机、立体声放大芯片、圆形耳垫、树莓派、双频WIFI、64位1.5GHz四核CPU、移动电源、数据库、PC机、圆形压力传感器、线性电压转化模块和V5扩展板。系统启动后，有线头戴耳机将音频信息传至树莓派，树莓派将音频信息传至数据库，在GAN网络模型对文件进行处理后，PC机将降噪音频存至数据库，树莓派从数据库中提取文件，经过有线头戴耳机内的HT4832立体声放大芯片处理后播放。本实用新型专利技术引入HT4832立体声放大芯片以及PC机GAN模型作为核心单元对含噪音频进行处理，树莓派只用于信息传输，以此降低设备出错概率，延长设备的使用寿命。延长设备的使用寿命。延长设备的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪设备
[0001]本技术涉及智能降噪
，具体为一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪设备。
技术介绍
[0002]智能降噪，又称为语音增强，是将混有噪声的音频文件通过处理后过滤掉干扰噪声放大有效信息的过程，如今，人们对语音质量的要求越来越高，传统音频处理技术的局限性已经不可忽视，随着人工智能的发展，已经有许多面向音频处理方向的深度学习模型诞生，由深度学习思想衍生出的语音增强技术相比传统技术具有更强的鲁棒性、降噪能力更强，拥有更多的上升空间，是一个十分有价值的研究方向。
[0003]眼下施工场所、火车轨道旁或战场噪声污染最为严重，在附近工作的工人或战斗的战士之间交流受到阻碍，传统的降噪技术面对如此严重的噪声环境也是无能为力的，但信息传递不及时往往会影响效率甚至决定一场战争的结果，因此为了解决上述问题我们提出了一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪设备。
技术实现思路
[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本技术提供了一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪设备，具备稳定性高、降噪效果强的特点，解决了眼下施工场所、火车轨道旁或战场噪声污染最为严重，在附近工作的工人或战斗的战士之间交流受到阻碍，传统的降噪技术大多数都只能处理有限数量的噪声条件，并依赖于一阶统计量，对如此严重的噪声环境也无能为力，致使信息传递不及时的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]针对现有传统技术中大多数都只能处理有限数量的噪声条件，并依赖于一阶统计量，例如LMS自适应滤波方法适用于单色干扰噪声。双麦降噪方法对非平稳降噪不理想，对于地铁中的哨声或路边的噪声等非平稳噪声，使用双麦降噪算法处理效果差，同时双麦降噪在硬件设计上有很大的局限性的问题，本技术设计了一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪设备，引入HT4832立体声放大芯片以及PC端GAN模型作为主要承载单元对含噪音频进行处理，树莓派只需要用于信息传输即可，降低了树莓派的工作任务，提高了设备处理速率、准确率，并且极大延长产品的使用寿命。
[0008]为达到上述目的，本技术解决上述技术问题的技术方案如下：，
[0009]一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪设备，包括3.5mm插拔式麦克、有线头戴耳机、HT4832立体声放大芯片、圆形耳垫、树莓派4B 4GB、双频WIFI、64位1.5GHz四核CPU、移动电源、数据库、PC机、圆形压力传感器、线性电压转化模块和V5扩展板。3.5mm插拔式麦克与有线头戴耳机相连接,头戴耳机的信号输出端和树莓派的信号输入端相连接，所述树莓派与数据库双向通信连接，所述数据库与PC机双向通信连接，所述树莓派的信号输出端与耳
麦的信号输入端相连接。
[0010]进一步的技术方案，所述立体声放大芯片选用HT4832型号芯片，HT4832型号芯片的OUT端与有线头戴耳机内置喇叭相连接。
[0011]进一步的技术方案，使用压力传感器作为降噪开关，所述压力传感器选用RP
‑
C5
‑
ST 10MM型号，并与线性电压转换模块连接接至V5扩展板A0的G、V、S引脚,再连接至树莓派的USB接口。
[0012]进一步的技术方案，PC机用于处理噪声音频的模型是GAN神经网络在语音增强领域的迁移应用，相比于传统的音频处理技术，本专利技术具有更强的鲁棒性，降噪效果更佳，适用于多种噪声场合。
[0013]进一步的技术方案，树莓派通过双频WIFI与数据库进行数据传输，由移动电源稳定供电，所述有线头戴耳机与树莓派音频口相连。
[0014]进一步的技术方案，使用64位1.5GHz四核CPU，在进行数据传输时更加稳定，效率更高。
[0015]采用本技术的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0016](1)本技术的压力传感器模块可以使得设备只有在触发机制的前提下进行工作，在未触发机制的前提下处于待机状态，可以大大降低设备的使用率从而提高设备的使用年限，设备的长期遵从工作在生活中也产生了一定的能源浪费。
[0017](2)本技术的PC机降噪模型仿照GAN神经网络的思想，可通过较少的训练数据让生成器得到初步训练后自产生降噪数据与完美降噪后的测试数据混合由判别器进行判别，倘若判别器可以正确分辨分辨出完美数据和生成数据，生成器便会自动调节参数重新产生生成数据，直到判别器无法分辨完美数据和生成数据为止，至此生成器便拥有了强大的语音降噪的功能。面对随机的噪音条件下具有更好的降噪效果。
[0018](3)本技术的PC机降噪模型是由多语言多噪音条件进行训练得到，在跨语言和噪声类型的泛化能力方面也远超传统的语音信号处理办法，并且同硬件设备容易结合，由于是机器在非人工干预的前提下对降噪进行学习训练，因此会发现许多人们无法注意到的细节规律，使得本专利技术具有更强的鲁棒性。
[0019](4)本技术引入HT4832立体声放大芯片以及PC端GAN模型作为主要承载单元对含噪音频进行处理，树莓派只需要用于信息传输即可，降低了树莓派的工作任务，提高了设备处理速率、准确率，并且极大延长产品的使用寿命。
[0020](5)本技术使用数据库作为音频文件的中转站，这样做是为了防止设备使用频繁超过了处理速率导致有大量音频数据等待处理造成传输堵塞丢包的现象发生，增强设备的稳定性。
[0021]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0022]进一步，在树莓派周围附两条臂带。
[0023]采用上述进一步方案的有益效果是，通过将树莓固定在手臂上可以更加方便人员行动。
[0024]进一步，在树莓派主板上增加散热片和散热风扇，并呈中心对称。
[0025]采用上述进一步方案的有益效果是，通过散热片配合散热风扇使用，对机体进行散热，避免长时间运转的机体温度过高，影响内部电子元器件运转。
[0026]进一步，在树莓派主板上增加散热片和散热风扇，并呈中心对称。
[0027]采用上述进一步方案的有益效果是，通过散热片配合散热风扇使用，对机体进行散热，避免长时间运转的机体温度过高，影响内部电子元器件运转。
[0028]进一步，所以可以自行组网，无线通讯在自组网下进行数据传输。
[0029]采用上述进一步方案的有益效果是，通过自组网解决了WIFI覆盖这一硬性要求，并且加强了信息传输的安全性，以免在公共网络下重要信息被窃听拦截。
附图说明
[0030]图1为本技术部件解析及系统框图；
[0031]图2为本技术流程图；
[0032]图3为本技术PC机降噪模型原理图；
[0033]图4为本技术PC机降噪模型生成器详细原理；
[0034]图中：(1)3.5mm插拔式麦克、(2)有线头戴耳机、(3)立体声放大芯片、(4)圆形耳垫、(5)树莓派4B 4GB、(6)本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪设备，包括3.5mm插拔式麦克(1)、有线头戴耳机(2)、立体声放大芯片(3)、圆形耳垫(4)、树莓派(5)、双频WIFI(6)、64位1.5GHz四核CPU(7)、移动电源(8)、数据库(9)、PC机(10)、圆形压力传感器(11)、线性电压转化模块(12)和V5扩展板(13)，其特征在于：3.5mm插拔式麦克(1)与有线头戴耳机(2)相连接,有线头戴耳机(2)的信号输出端和树莓派(5)的信号输入端相连接，所述树莓派(5)与数据库(9)双向通信连接，所述数据库(9)与PC机(10)双向通信连接，所述树莓派(5)的信号输出端与有线头戴耳机(2)的信号输入端相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪设备，其特征在于：所述立体声放大芯片(3)选用HT4832型号芯片，HT4832型号芯片的OUT端与有线头戴耳机(2)内置喇叭相连接。3.根据权利要求1所述的一种基于PC和树莓派的头戴式智能降噪...
【专利技术属性】
技术研发人员：张恒嘉，陈园，张纪元，张若涵，熊生韬，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：
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