主动降噪处理方法技术

本发明专利技术提供一种主动降噪处理方法

【技术实现步骤摘要】
主动降噪处理方法、系统、可读存储介质及计算机设备


[0001]本专利技术涉及音频信号处理
，特别涉及一种主动降噪处理方法
、
系统
、
可读存储介质及计算机设备
。

技术介绍

[0002]随着科技的飞速发展和高技术信息化综合水平的提高，人们对于视频
/
音频服务的需求呈指数地增长
。
当人们进行视频
/
音频服务，例如：语音通话
、
视频通话
、
听音乐等，通常会佩戴耳机，随着耳机的使用率的增加，耳机的音频优化效果也变得越来越重要
。
[0003]当人们在佩戴耳机进行视频
/
音频服务时，若处于嘈杂的环境下，会影响视频
/
音频服务的使用舒适度，现有技术中，噪声控制技术包括隔声和降噪两种控制方法，随着电子技术的发展，降噪技术也逐渐成熟，目前的降噪技术主要采用前馈式主动降噪的方式，其通过将前馈麦克风检拾到的噪声信号，进行滤波
、
移相处理，获得反相信号，经功率放大后的电压信号经受话器又转变为声压，并将声压与初级噪声声压在降噪空间彼此相消干涉，就形成了噪声抑制区，达到消音或降噪的效果
。
[0004]由前馈式控制原理可知，由于放大器的增益
、
频带宽度一经设计就已确定，从而使受话器还原的声波幅度
、
有效的频率范围固定，其降低噪声的有效幅度和适合的频率范围，即已固定，当噪声幅度或频率发生变化后，均将影响降噪效果
。
因此，该方案只适合于噪声幅度和频率相对稳定的场合
。
对于噪声源噪声特性变化较大或随机噪声环境，容易引起降噪效果变差或系统失控紊乱
。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提供一种主动降噪处理方法
、
系统
、
可读存储介质及计算机设备，以至少解决上述相关技术中的不足
。
[0006]本专利技术提出一种主动降噪处理方法，包括：实时获取当前环境的第一音频信号以及所述第一音频信号经物理隔声后的第二音频信号；分别将所述第一音频信号和所述第二音频信号依次进行信号放大以及信号转换处理，以得到第一数字音频信号和第二数字音频信号；将所述第一数字音频信号和所述第二数字音频信号进行组合，以得到组合音频信号；对所述组合音频信号进行噪声抑制消除处理，以得到符合要求的目标音频信号
。
[0007]进一步的，分别将所述第一音频信号和所述第二音频信号依次进行信号放大以及信号转换处理，以得到第一数字音频信号和第二数字音频信号的步骤包括：将所述第一音频信号通过
PGA
放大器进行信号放大，并将所述第二音频信号通过
PGA
放大器进行误差放大；将信号放大后的第一音频信号和误差放大后的第二音频信号分别通过数模转换，
以得到第一数字音频信号和第二数字音频信号
。
[0008]进一步的，对所述组合音频信号进行噪声抑制消除处理的步骤包括：对所述组合音频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的组合音频信号进行相位补偿，以得到补偿后的组合音频信号；将所述补偿后的组合音频信号进行功率放大，并将功率放大后的组合音频信号进行噪声消除，以得到所述目标音频信号
。
[0009]进一步的，对所述组合音频信号进行滤波处理的计算公式为：；；其中，
E(z)
表示第二数字音频信号，
Y(z)
是滤波器产生的信号，
S(z)
表示滤波器参数，
Z
表示域，表示环境噪声作为滤波器的参考输入，
d(n)
表示输出的时序信号，
c(n)
表示输入的时域信号，
Sm
是
M
阶
FIR
滤波器的系数，
y(n
‑
m)
表示时域的延迟信号，
n
表示时间
。
[0010]进一步的，将功率放大后的组合音频信号进行噪声消除的步骤包括：基于所述功率放大后的组合音频信号输出反相信号，并将所述反相信号与所述功率放大后的组合音频信号进行反相叠加，以降低所述功率放大后的组合音频信号的噪声
。
[0011]本专利技术还提出一种主动降噪处理系统，包括：音频信号获取模块，用于实时获取当前环境的第一音频信号以及所述第一音频信号经物理隔声后的第二音频信号；第一处理模块，用于分别将所述第一音频信号和所述第二音频信号依次进行信号放大以及信号转换处理，以得到第一数字音频信号和第二数字音频信号；信号组合模块，用于将所述第一数字音频信号和所述第二数字音频信号进行组合，以得到组合音频信号；噪声抑制模块，用于对所述组合音频信号进行噪声抑制消除处理，以得到符合要求的目标音频信号
。
[0012]进一步的，所述第一处理模块包括：音频信号处理单元，用于将所述第一音频信号通过
PGA
放大器进行信号放大，并将所述第二音频信号通过
PGA
放大器进行误差放大；数模转换单元，用于将信号放大后的第一音频信号和误差放大后的第二音频信号分别通过数模转换，以得到第一数字音频信号和第二数字音频信号
。
[0013]进一步的，所述噪声抑制模块包括：相位补偿单元，用于对所述组合音频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的组合音频信号进行相位补偿，以得到补偿后的组合音频信号；噪声消除单元，用于将所述补偿后的组合音频信号进行功率放大，并将功率放大后的组合音频信号进行噪声消除，以得到所述目标音频信号
。
[0014]进一步的，所述噪声消除单元还用于：基于所述功率放大后的组合音频信号输出反相信号，并将所述反相信号与所述功
率放大后的组合音频信号进行反相叠加，以降低所述功率放大后的组合音频信号的噪声
。
[0015]本专利技术还提出一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的主动降噪处理方法
。
[0016]本专利技术还提出一种计算机设备，包括存储器
、
处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的主动降噪处理方法
。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过拾取外部环境噪声，即第一音频信号，并对第一音频信号进行物理隔声得到第二音频信号，并将获取到的第一音频信号和第二音频信号进行信号放大及信号转换处理，以得到对应的数字音频信号，通过将两数字音频信号进行组合，并对组合后的音频信号进行噪声抑制消除，以达到降噪的效果；具体的，通过利用前馈控制回路对第一音频信号进行声波干涉相消，并对第二音频信号进行反馈控制，实现稳定平衡，通过将两音频信号进行汇总
、
并进行综合运算，计算出与噪声相反的波进行抵销，从而达到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种主动降噪处理方法，其特征在于，包括：实时获取当前环境的第一音频信号以及所述第一音频信号经物理隔声后的第二音频信号；分别将所述第一音频信号和所述第二音频信号依次进行信号放大以及信号转换处理，以得到第一数字音频信号和第二数字音频信号；将所述第一数字音频信号和所述第二数字音频信号进行组合，以得到组合音频信号；对所述组合音频信号进行噪声抑制消除处理，以得到符合要求的目标音频信号
。2.
根据权利要求1所述的主动降噪处理方法，其特征在于，分别将所述第一音频信号和所述第二音频信号依次进行信号放大以及信号转换处理，以得到第一数字音频信号和第二数字音频信号的步骤包括：将所述第一音频信号通过
PGA
放大器进行信号放大，并将所述第二音频信号通过
PGA
放大器进行误差放大；将信号放大后的第一音频信号和误差放大后的第二音频信号分别通过数模转换，以得到第一数字音频信号和第二数字音频信号
。3.
根据权利要求1所述的主动降噪处理方法，其特征在于，对所述组合音频信号进行噪声抑制消除处理的步骤包括：对所述组合音频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的组合音频信号进行相位补偿，以得到补偿后的组合音频信号；将所述补偿后的组合音频信号进行功率放大，并将功率放大后的组合音频信号进行噪声消除，以得到所述目标音频信号
。4.
根据权利要求3所述的主动降噪处理方法，其特征在于，对所述组合音频信号进行滤波处理的计算公式为：；；其中，
E(z)
表示第二数字音频信号，
Y(z)
是滤波器产生的信号，
S(z)
表示滤波器参数，
Z
表示域，表示环境噪声作为滤波器的参考输入，
d(n)
表示输出的时序信号，
c(n)
表示输入的时域信号，
Sm
是
M
阶
FIR
滤波器的系数，
y(n
‑
m)
表示时域的延迟信号，
n
表示时间
。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊平，黄昱田，冯永霞，李强，
申请(专利权)人：江西红声技术有限公司，
类型：发明
国别省市：