CN104967951A - 一种降低噪声的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种降低噪声的方法和装置，该方法可以包括：终端采集当前环境的噪声信号；终端对噪声信号进行解析，获取噪声信号对应的特征信息；终端根据噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号；终端将待播放的声音信号与降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号。该方法能够在嘈杂环境中降低用户所听到的噪声，从而不需要用户对播放音量进行调节，即避免了听力损害，还提升了用户的听觉体验度。

Description

一种降低噪声的方法和装置

技术领域

本发明涉及信号处理技术，尤其涉及一种降低噪声的方法和装置。

背景技术

随着技术的不断发展，终端所具备的功能也越来越强大，终端所能支持的多媒体业务也越来越多，除了拨打电话外，终端还能够对音乐、视频文件以及直播节目进行播放，这些业务的播放通常都需要使用听筒或者耳机。

但是，当用户处于十分嘈杂的环境中时，周围的噪音会严重的影响听筒或者耳机向用户播放声音的清晰度，用户通常会将加大听筒或者耳机的播放音量，来使得播放的音量超过周围的噪声音量，从而能够使用户听清楚听筒或者耳机中所播放的声音。但是，加大听筒或耳机的播放音量不仅容易对听力造成损害，而且还需要进行手动操作进行调节，降低了用户的体验度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种降低噪声的方法和装置，能够在嘈杂环境中降低用户所听到的噪声，从而不需要用户对播放音量进行调节，即避免了听力损害，还提升了用户的听觉体验度。

本发明的技术方案是这样实现的：一种降低噪声的装置，所述装置包括：采集单元、解析单元、生成单元和叠加单元；其中，

所述采集单元，用于采集当前环境的噪声信号；

所述解析单元，用于将所述噪声信号进行解析，获取所述噪声信号对应的特征信息；

所述生成单元，用于根据所述噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号；

所述叠加单元，用于将待播放的声音信号与所述降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号；其中，所述叠加后的播放信号用于在播放时抵消所述当前环境的噪声信号。

进一步地，所述采集单元，具体用于通过麦克风采集所述噪声信号的波形；

相应地，所述解析单元，包括：采样子单元和解析子单元；其中，

所述采样子单元，用于将所述噪声信号的波形进行采样，得到采样后的噪声信号；所述解析子单元，用于解析所述采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位。

进一步地，所述解析单元还包括：比较子单元，用于将所述噪声信号的强度与预设的强度阈值进行比较；当所述噪声信号的强度高于所述强度阈值的时候，触发所述解析子单元。

进一步地，所述生成单元，具体用于生成与所述采样的噪声信号的频率成分相同，但与所述频率成分相关联的相位相反的降噪信号。

进一步地，所述叠加单元，包括：接收子单元、叠加子单元和输出子单元；其中，

所述接收子单元，用于接收由音频处理芯片输出的待播放声音信号；

所述叠加子单元，用于将所述待播放声音信号与所述降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号；

所述输出子单元，用于将所述叠加后的信号传输至音频输出装置。

本发明还提供一种降低噪声的方法，所述方法包括：

终端采集当前环境的噪声信号；

所述终端对所述噪声信号进行解析，获取所述噪声信号对应的特征信息；

所述终端根据所述噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号；所述终端将待播放的声音信号与所述降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号；其中，所述叠加后的播放信号用于在播放时抵消所述当前环境的噪声信号。

进一步地，所述终端采集当前环境的噪声信号，包括：所述终端通过麦克风采集所述噪声信号的波形；

相应地，终端对所述噪声信号进行解析，获取所述噪声信号对应的特征信息，包括：

所述终端将所述噪声信号的波形进行采样，并解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位。

进一步地，在所述终端将所述噪声信号的波形进行采样之后，以及在解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位之前，所述方法还包括：

所述终端将所述噪声信号的强度与预设的强度阈值进行比较；

当所述噪声信号的强度高于所述强度阈值的时候，所述终端解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位。

进一步地，所述终端根据所述噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号，包括：

所述终端生成与所述采样的噪声信号的频率成分相同，但与所述频率成分相关联的相位相反的降噪信号。

进一步地，终端将待播放的声音信号与所述降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号，包括：

所述终端将音频处理芯片输出的待播放声音信号与所述降噪信号进行叠加，并将叠加后的信号通过音频输出装置进行播放。

本发明实施例提供的降低噪声的方法和装置，通过采集周围环境噪声的波形，并根据环境噪声波形的特征生成降噪信号，并将降噪信号与带播放的声音信号进行叠加，从而能够抵消环境噪声，无需用户进行播放音量的调节，避免了听力损害，提升了用户的听觉体验度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种降低噪声的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种降低噪声的装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种降低噪声的装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的再一种降低噪声的装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种降低噪声的方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种降低噪声的装置10的结构，该装置可以应用于终端设备中，其中，各个类型的终端设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group AudioLayer IV，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、膝上型便携计算机等等。并且该装置10可以设置于终端设备内音频处理芯片的输出端与听筒或耳机等音频输出装置的输入端之间，可以用来消除周围环境的噪声；

该装置10可以包括：采集单元101、解析单元102、生成单元103和叠加单元104；其中，

采集单元101，用于采集当前环境的噪声信号；

解析单元102，用于将噪声信号进行解析，获取噪声信号对应的特征信息；

生成单元103，用于根据噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号；

叠加单元104，用于将待播放的声音信号与降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号；其中，叠加后的播放信号用于在播放时抵消当前环境的噪声信号。

示例性地，在图1所示的装置结构的基础上，采集单元101，具体可以用于通过麦克风采集噪声信号的波形；

相应地，参见图2，解析单元102，可以包括：采样子单元1021和解析子单元1022；其中，

采样子单元1021，用于将噪声信号的波形进行采样，得到采样后的噪声信号；所述解析子单元1022，用于解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位。

具体地，采集单元101所采集到的噪声信号波形的表现形式为连续的模拟信号；因此，采样子单元1021需要将表现形式为模拟信号的噪声信号波形进行采样，从而将噪声信号的表现形式转换为数字信号，也就是采样后的噪声信号，这样便于解析子单元可以通过现有的数字信号处理算法进行解析，从而得到来获取得到采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位；

可以理解地，由于噪声信号中包括了不同的频率成分，因此，不同频率成分均具有对应的频率相位；具体地，在本发明实施例中，解析子单元1022可以通过快速傅里叶变换(FFT，Fast Fourier Transformation)或者离散傅里叶变换(DFT，Discrete Fourier Transform)等频率分析算法对采样后的噪声信号进行解析，从而得到采样后的噪声信号的频率成分及频率成分对应的相位。详细的解析过程为本领域技术人员所具备的常规的实验手段，在此不再赘述。

进一步地，为了能够减少解析子单元的运算量，避免在较为安静的环境下(例如周围环境噪声在50dB以下时)仍然对采样后的噪声信号进行解析，在图2所示的装置结构的基础上，参见图3，解析单元102还可以包括：比较子单元1023，可以设置于采样子单元1021与解析子单元1022之间，用于将噪声信号的强度与预设的强度阈值进行比较；当噪声信号的强度高于预设的强度阈值的时候，触发解析子单元1022。本实施例中，预设的强度阈值为50dB，该阈值为国家现行的《城市区域环境噪声标准》GB3096—93中0类区的昼间噪声标准。

进一步地，基于图2或图3所示的装置结构，生成单元103，具体可以用于生成与采样的噪声信号的频率成分相同，但与频率成分相关联的相位相反的降噪信号。

可以理解地，频率相同，相位相反的两个信号相加后，得到的信号和为零；例如：A1＝sin t；A2＝sin –t；则B＝A1+A2＝0。从而能够降噪信号与噪声信号叠加后，可以将噪声信号进行抵消。

示例性地，在图1所述的装置结构的基础上，参见图4，叠加单元104，具体可以包括：接收子单元1041、叠加子单元1042和输出子单元1043；其中，接收子单元1041，可以与终端设备的音频处理芯片的输出端相连接，用于接收由音频处理芯片输出的待播放声音信号；

叠加子单元1042，用于将待播放声音信号降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号；

输出子单元1043，可以与终端设备的听筒或耳机等音频输出装置相连接，用于将叠加后的信号传输至听筒或耳机等音频输出装置。

可以理解地，本实施例提供的上述方案之间并不是孤立的关系，本领域技术人员可以根据具体需要对图1至图4所示的装置结构进行结合，本发明实施例对此也不做赘述。

本实施例提供了一种降低噪声的装置，通过采集周围环境噪声的波形，并根据环境噪声波形的特征生成降噪信号，并将降噪信号与带播放的声音信号进行叠加，从而能够抵消环境噪声，无需用户进行播放音量的调节，避免了听力损害，提升了用户的听觉体验度。

实施例二

基于前述实施例相同的技术构思，参见图5，其示出了本发明实施例提供的一种降低噪声的方法，该方法可以应用于一终端设备中，该终端设备可以包括上述实施例所述的降低噪声的装置，也可以将该装置设置于终端本身，该方法可以包括：

S501：终端采集当前环境的噪声信号；

S502：终端对噪声信号进行解析，获取噪声信号对应的特征信息；

S503：终端根据噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号；

S504：终端将待播放的声音信号与降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号；其中，叠加后的播放信号用于在播放时抵消当前环境的噪声信号。

示例性地，终端可以通过麦克风采集噪声信号的波形；相应地，终端对噪声信号进行解析，获取噪声信号对应的特征信息，具体可以包括：

终端将噪声信号的波形进行采样，并解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位。

进一步地，为了能够减少解析子单元的运算量，避免在较为安静的环境下(例如周围环境噪声在50dB以下时)仍然对采样后的噪声信号进行解析，在终端将噪声信号的波形进行采样之后，以及在解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位之前，方法还包括：

终端将噪声信号的强度与预设的强度阈值进行比较；

当噪声信号的强度高于强度阈值的时候，终端解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位。

进一步地，终端根据噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号，包括：

终端生成与采样的噪声信号的频率成分相同，但与频率成分相关联的相位相反的降噪信号。

示例性地，终端将待播放的声音信号与降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号，包括：

终端将音频处理芯片输出的待播放声音信号与降噪信号进行叠加，并将叠加后的信号通过听筒或耳机等音频输出装置进行播放。

本实施例提供了一种降低噪声的方法，终端通过采集周围环境噪声的波形，并根据环境噪声波形的特征生成降噪信号，并将降噪信号与带播放的声音信号进行叠加，从而能够抵消环境噪声，无需用户进行播放音量的调节，避免了听力损害，提升了用户的听觉体验度。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种降低噪声的装置，其特征在于，所述装置包括：采集单元、解析单元、生成单元和叠加单元；其中，

所述采集单元，用于采集当前环境的噪声信号；

所述解析单元，用于将所述噪声信号进行解析，获取所述噪声信号对应的特征信息；

所述生成单元，用于根据所述噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号；

所述叠加单元，用于将待播放的声音信号与所述降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号；其中，所述叠加后的播放信号用于在播放时抵消所述当前环境的噪声信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采集单元，具体用于通过麦克风采集所述噪声信号的波形；

相应地，所述解析单元，包括：采样子单元和解析子单元；其中，

所述采样子单元，用于将所述噪声信号的波形进行采样，得到采样后的噪声信号；

所述解析子单元，用于解析所述采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述解析单元还包括：比较子单元，用于将所述噪声信号的强度与预设的强度阈值进行比较；当所述噪声信号的强度高于所述强度阈值的时候，触发所述解析子单元。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述生成单元，具体用于生成与所述采样的噪声信号的频率成分相同，但与所述频率成分相关联的相位相反的降噪信号。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述叠加单元，包括：接收子单元、叠加子单元和输出子单元；其中，

所述接收子单元，用于接收由音频处理芯片输出的待播放声音信号；

所述叠加子单元，用于将所述待播放声音信号与所述降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号；

所述输出子单元，用于将所述叠加后的信号传输至音频输出装置。

6.一种降低噪声的方法，其特征在于，所述方法包括：

终端采集当前环境的噪声信号；

所述终端对所述噪声信号进行解析，获取所述噪声信号对应的特征信息；

所述终端根据所述噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号；

所述终端将待播放的声音信号与所述降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号；其中，所述叠加后的播放信号用于在播放时抵消所述当前环境的噪声信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述终端采集当前环境的噪声信号，包括：所述终端通过麦克风采集所述噪声信号的波形；

相应地，终端对所述噪声信号进行解析，获取所述噪声信号对应的特征信息，包括：

所述终端将所述噪声信号的波形进行采样，并解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述终端将所述噪声信号的波形进行采样之后，以及在解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位之前，所述方法还包括：

所述终端将所述噪声信号的强度与预设的强度阈值进行比较；

当所述噪声信号的强度高于所述强度阈值的时候，所述终端解析采样后的噪声信号的频率成分及与频率成分相关联的相位。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述噪声信号对应的特征信息以及预设的降噪策略生成降噪信号，包括：

所述终端生成与所述采样的噪声信号的频率成分相同，但与所述频率成分相关联的相位相反的降噪信号。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，终端将待播放的声音信号与所述降噪信号进行叠加，得到叠加后的播放信号，包括：

所述终端将音频处理芯片输出的待播放声音信号与所述降噪信号进行叠加，并将叠加后的信号通过音频输出装置进行播放。