音频的主动降噪方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及主动降噪领域，公开了一种音频的主动降噪方法、系统、设备及存储介质。方法包括：麦克风接收系统接收外界噪声，生成音频录入值，以及基于录入参数，生成噪声估计值；扬声器播放系统将音频播放值和主动降噪播放值进行叠加处理，得到扬声播放值，以及对扬声播放值进行音频播放处理，生成播放音频；麦克风接收系统接收播放音频通过反馈路径的反馈音频，得到反馈音频值，根据反馈路径估计值和残余算法，生成残余音频值；扬声器播放系统基于LMS算法，利用反馈音频值和音频播放值的卷积，得到新的反馈路径估计值；根据预置固定步长参数，利用新的反馈路径估计值和残余音频值的卷积，得到新的降噪参数。得到新的降噪参数。得到新的降噪参数。

【技术实现步骤摘要】
音频的主动降噪方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及主动降噪领域，尤其涉及一种音频的主动降噪方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，语音设备普及应用也走进了人们的日常生活，人们在使用语音设备收听语音信息和音乐信息等音频信息时，外部环境的噪音也会穿过语音设备被人耳听到，尤其是外部环境的噪音信息比较复杂时，会严重影响人们对音频信息的收听效果，因此需要进行降噪处理以减少外部噪音对语音设备的影响，语音设备除了在设备的物理结构方面降低噪音干扰的方式之外，也可以采用主动降噪的方式降低噪音信息的影响。
[0003]但是，在现有的降噪方法过程中涉及音频本身的变化和外界声音的变化，传统的主动降噪在修正至合格降噪区间的时间较长，并且降噪的效果也不佳。现有的降噪算法多数为固定滤波器(非自适应)，也有部分是自适应的主动降噪方法(离线自适应,或者用白噪声在线自适应)，但是固定降噪滤波器的性能有限，而自适应的方法都忽略了用户需要同时开启降噪和听音乐的情况。需要一种新的技术，解决当前降噪的速度过慢且降噪忽略了用户需要同时开启降噪和听音乐的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于当前降噪的速度过慢且降噪忽略了用户需要同时开启降噪和听音乐的技术问题。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种音频的主动降噪方法，所述音频的主动降噪方法应用于所述音频的主动降噪系统，所述音频的主动降噪系统包括：麦克风接收系统、扬声器播放系统，所述音频的主动降噪方法包括：/>[0006]所述麦克风接收系统接收外界噪声，生成音频录入值，以及基于预置录入参数，生成噪声估计值，其中，所述录入参数为外界噪声被录入的衰减比例；
[0007]所述扬声器播放系统将预置降噪参数与所述噪声估计值卷积处理，得到主动降噪播放值，以及根据预置音频文件，生成音频播放值；
[0008]将所述音频播放值和所述主动降噪播放值进行叠加处理，得到扬声播放值，以及对所述扬声播放值进行音频播放处理，生成播放音频；
[0009]所述麦克风接收系统接收所述播放音频通过反馈路径的反馈音频，得到反馈音频值，根据预置反馈路径估计值和残余算法，对所述反馈音频值进行残余计算处理，生成残余音频值，其中，所述反馈路径为所述扬声器播放系统至所述麦克风接收系统的声学路径，所述反馈路径估计值为所述反馈路径对声音传播的衰减系数；
[0010]所述扬声器播放系统基于预置LMS算法，利用所述反馈音频值和所述音频播放值的卷积，对所述反馈路径估计值进行迭代增减处理，得到新的反馈路径估计值；
[0011]根据预置固定步长参数，利用所述新的反馈路径估计值和所述残余音频值的卷
积，对所述降噪参数进行倍数步长增减处理，得到新的降噪参数，其中，所述降噪参数用于调整主动降噪播放值以便实现主动降噪。
[0012]可选的，在本专利技术第一方面的第一种实现方式中，所述根据预置固定步长参数，利用所述新的反馈路径估计值和所述残余音频值的卷积，对所述降噪参数进行倍数步长增减处理，得到新的降噪参数包括：
[0013]将预置固定步长参数设置为小于当前所述音频播放值的倒数；
[0014]将所述固定步长参数、所述新的反馈路径估计值、所述残余音频值进行卷积处理，得到动态步长值；
[0015]根据所述动态步长值，对所述降噪参数进行增减处理，得到新的降噪参数。
[0016]可选的，在本专利技术第一方面的第二种实现方式中，所述根据所述动态步长值，对所述降噪参数进行增减处理，得到新的降噪参数包括：
[0017]基于时域变化，判断所述残余音频值的绝对值是否减小；
[0018]若绝对值减小，则将所述降噪参数减少所述动态步长值，得到新的降噪参数；
[0019]若绝对值未减小，则将所述降噪参数增加所述动态步长值，得到新的降噪参数。
[0020]可选的，在本专利技术第一方面的第三种实现方式中，所述将所述固定步长参数、所述新的反馈路径估计值、所述残余音频值进行卷积处理，得到动态步长值包括：
[0021]将所述固定步长参数、所述新的反馈路径估计值、所述残余音频值进行二倍卷积，得到动态步长值。
[0022]可选的，在本专利技术第一方面的第四种实现方式中，所述根据预置反馈路径估计值和残余算法，对所述反馈音频值进行残余计算处理，生成残余音频值包括：
[0023]将所述反馈路径估计值与所述扬声播放值卷积处理，生成预测残余值；
[0024]将所述反馈音频值与所述预测残余值相减处理，生成残余音频值。
[0025]可选的，在本专利技术第一方面的第五种实现方式中，所述基于预置LMS算法，利用所述反馈音频值和所述音频播放值的卷积，对所述反馈路径估计值进行迭代增减处理，得到新的反馈路径估计值包括：
[0026]计算所述反馈音频值和所述音频播放值的卷积，得到迭代值；
[0027]基于时域变化，判断所述残余音频值的绝对值是否减小；
[0028]若绝对值未减小，则将所述反馈路径估计值增加所述迭代值，得到新的反馈路径估计值；
[0029]若绝对值减小，则将所述反馈路径估计值减少所述迭代值，得到新的反馈路径估计值。
[0030]可选的，在本专利技术第一方面的第六种实现方式中，所述将所述音频播放值和所述主动降噪播放值进行叠加处理，得到扬声播放值包括：
[0031]将所述音频播放值的逐帧音频能量增加所述主动降噪播放值，得到扬声播放值。
[0032]本专利技术第二方面提供了一种音频的主动降噪系统，所述音频的主动降噪系统包括：
[0033]麦克风接收系统、扬声器播放系统；
[0034]所述麦克风接收系统，用于接收外界噪声，生成音频录入值，以及基于预置录入参数，生成噪声估计值，其中，所述录入参数为外界噪声被录入的衰减比例；
[0035]所述扬声器播放系统，用于将预置降噪参数与所述噪声估计值卷积处理，得到主动降噪播放值，以及根据预置音频文件，生成音频播放值；
[0036]将所述音频播放值和所述主动降噪播放值进行叠加处理，得到扬声播放值，以及对所述扬声播放值进行音频播放处理，生成播放音频；
[0037]所述麦克风接收系统，用于接收所述播放音频通过反馈路径的反馈音频，得到反馈音频值，根据预置反馈路径估计值和残余算法，对所述反馈音频值进行残余计算处理，生成残余音频值，其中，所述反馈路径为所述扬声器播放系统至所述麦克风接收系统的声学路径，所述反馈路径估计值为所述反馈路径对声音传播的衰减系数；
[0038]所述扬声器播放系统，用于基于预置LMS算法，利用所述反馈音频值和所述音频播放值的卷积，对所述反馈路径估计值进行迭代增减处理，得到新的反馈路径估计值；
[0039]根据预置固定步长参数，利用所述新的反馈路径估计值和所述残余音频值的卷积，对所述降噪参数进行倍数步长增减处理，得到新的降噪参数，其中，所述降噪参数用于调整主动降噪播放值以便实现主动降噪。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音频的主动降噪方法，其特征在于，所述音频的主动降噪方法应用于所述音频的主动降噪系统，所述音频的主动降噪系统包括：麦克风接收系统、扬声器播放系统，所述音频的主动降噪方法包括：所述麦克风接收系统接收外界噪声，生成音频录入值，以及基于预置录入参数，生成噪声估计值，其中，所述录入参数为外界噪声被录入的衰减比例；所述扬声器播放系统将预置降噪参数与所述噪声估计值卷积处理，得到主动降噪播放值，以及根据预置音频文件，生成音频播放值；将所述音频播放值和所述主动降噪播放值进行叠加处理，得到扬声播放值，以及对所述扬声播放值进行音频播放处理，生成播放音频；所述麦克风接收系统接收所述播放音频通过反馈路径的反馈音频，得到反馈音频值，根据预置反馈路径估计值和残余算法，对所述反馈音频值进行残余计算处理，生成残余音频值，其中，所述反馈路径为所述扬声器播放系统至所述麦克风接收系统的声学路径，所述反馈路径估计值为所述反馈路径对声音传播的衰减系数；所述扬声器播放系统基于预置LMS算法，利用所述反馈音频值和所述音频播放值的卷积，对所述反馈路径估计值进行迭代增减处理，得到新的反馈路径估计值；根据预置固定步长参数，利用所述新的反馈路径估计值和所述残余音频值的卷积，对所述降噪参数进行倍数步长增减处理，得到新的降噪参数，其中，所述降噪参数用于调整主动降噪播放值以便实现主动降噪。2.根据权利要求1所述的音频的主动降噪方法，其特征在于，所述根据预置固定步长参数，利用所述新的反馈路径估计值和所述残余音频值的卷积，对所述降噪参数进行倍数步长增减处理，得到新的降噪参数包括：将预置固定步长参数设置为小于当前所述音频播放值的倒数；将所述固定步长参数、所述新的反馈路径估计值、所述残余音频值进行卷积处理，得到动态步长值；根据所述动态步长值，对所述降噪参数进行增减处理，得到新的降噪参数。3.根据权利要求2所述的音频的主动降噪方法，其特征在于，所述根据所述动态步长值，对所述降噪参数进行增减处理，得到新的降噪参数包括：基于时域变化，判断所述残余音频值的绝对值是否减小；若绝对值减小，则将所述降噪参数减少所述动态步长值，得到新的降噪参数；若绝对值未减小，则将所述降噪参数增加所述动态步长值，得到新的降噪参数。4.根据权利要求2或3所述的音频的主动降噪方法，其特征在于，所述将所述固定步长参数、所述新的反馈路径估计值、所述残余音频值进行卷积处理，得到动态步长值包括：将所述固定步长参数、所述新的反馈路径估计值、所述残余音频值进行二倍卷积，得到动态步长值。5.根据权利要求1所述的音频的主动降噪方法，其特征在于，所述根据预置反馈路径估计值和残余算法，对所述反馈音频值进行残余计算处理，生成残余音频值包括：将所述反馈路径估计值与所述扬声播放值卷积处理，生成预测残余值；将所述反...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓刚，欧阳梓俊，
申请(专利权)人：深圳市长丰影像器材有限公司，
类型：发明
国别省市：