CN112218206A - 基于薄膜扬声器的声音控制方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于薄膜扬声器的声音控制方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：接收环境噪声；分析环境噪声，得到环境噪声的波形；根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形；获取初始反相波形对应的初始频率；当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；控制薄膜扬声器发出与更新反相波形对应的声音，通过更新反相波形对应的声音消除环境噪声。采用本方法能够有效地对薄膜扬声器进行降噪。

Description

基于薄膜扬声器的声音控制方法、装置、设备和介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种基于薄膜扬声器的声音控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

扬声器是一种电声换能器件，应用于各种计算机设备中，例如手机。当处于相对吵杂的环境时，受环境噪声影响，人耳无法听清原声音。为了消除环境噪声的影响，通常采用主动降噪技术，分析环境噪声的波形并生成与环境噪声的波形相反的声波，通过播放与环境噪声的波形相反的声波来抵消环境噪声的影响。

随着科学技术的发展，出现了薄膜扬声器。薄膜扬声器具有轻薄的特点，将薄膜扬声器设置在手机中，能够节省扬声器在手机中占用的空间，减小手机的厚度。然而，薄膜扬声器的发声效果与其他扬声器不同，通过现有的主动降噪技术无法对薄膜扬声器进行降噪，实现降噪效果。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对薄膜扬声器进行降噪的基于薄膜扬声器的声音控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种基于薄膜扬声器的声音控制方法，所述方法包括：

接收环境噪声；

分析所述环境噪声，得到所述环境噪声的波形；

根据所述环境噪声的波形，生成所述环境噪声的初始反相波形；

获取所述初始反相波形对应的初始频率；

当所述初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据所述频率变换系数将所述初始频率转换至所述预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；

控制薄膜扬声器发出与所述更新反相波形对应的声音，通过所述更新反相波形对应的声音消除所述环境噪声。

在其中一个实施例中，在所述控制薄膜扬声器发出与所述更新反相波形对应的声音，通过所述更新反相波形对应的声音消除所述环境噪声之后，所述方法还包括：

当未能消除所述环境噪声时，接收残余噪声；

根据所述残余噪声调整所述预设频率阈值；

将所述更新反相波形作为初始反相波形，所述更新反相波形的频率作为初始频率；

返回执行所述当所述初始频率大于预设频率阈值时，将所述初始频率转换至所述预设频率阈值范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除所述环境噪声。

在其中一个实施例中，所述根据所述残余噪声调整所述预设频率阈值包括：

分析所述残余噪声，得到所述残余噪声的振幅和频率；

当所述残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据所述残余噪声的振幅和频率调整所述预设频率阈值。

在其中一个实施例中，在所述控制薄膜扬声器发出与所述更新反相波形对应的声音，通过所述更新反相波形对应的声音消除所述环境噪声之后，所述方法还包括：

当未能消除所述环境噪声时，接收残余噪声；

根据所述残余噪声调整所述频率变换系数；

将所述更新反相波形作为初始反相波形，所述更新反相波形的频率作为初始频率；

返回执行所述当所述初始频率大于预设频率阈值时，将所述初始频率转换至所述预设频率阈值范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除所述环境噪声。

在其中一个实施例中，所述根据所述残余噪声调整所述频率变换系数包括：

分析所述残余噪声，得到所述残余噪声的振幅和频率；

当所述残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据所述残余噪声的振幅和频率调整所述频率变换系数。

在其中一个实施例中，所述分析所述环境噪声，得到所述环境噪声的波形包括：

将所述环境噪声转换至频域，得到所述环境噪声的频谱；所述频谱包括所述环境噪声的频率、振幅和相位；

由所述环境噪声的频率、振幅和相位组合得到所述环境噪声的波形。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

当接收到混合声音信号时，分析所述混合声音信号，得到所述混合声音信号的频率和振幅；所述混合声音信号由环境噪声信号和目标声音信号组成；

根据所述混合声音信号的频率和振幅，从所述混合声音信号中分离得到所述目标声音信号和所述环境噪声信号；

获取所述环境噪声信号对应的环境噪声的波形；

进入所述根据所述环境噪声的波形，生成所述环境噪声的初始反相波形的步骤。

一种基于薄膜扬声器的声音控制装置，所述装置包括：

环境噪声接收模块，用于接收环境噪声；

环境噪声分析模块，用于分析所述环境噪声，得到所述环境噪声的波形；

初始反相波形生成模块，用于根据所述环境噪声的波形，生成所述环境噪声的初始反相波形；

更新反相波形生成模块，用于获取所述初始反相波形对应的初始频率；当所述初始频率大于预设频率阈值时，将所述初始频率转换至所述预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；

环境噪声消除模块，用于控制薄膜扬声器发出与所述更新反相波形对应的声音，通过所述更新反相波形对应的声音消除所述环境噪声。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述基于薄膜扬声器的声音控制方法、装置、计算机设备和存储介质，通过接收环境噪声；分析环境噪声，得到环境噪声的波形；根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形；获取初始反相波形对应的初始频率；当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；控制薄膜扬声器发出与更新反相波形对应的声音，通过更新反相波形对应的声音消除环境噪声，能够有效地对薄膜扬声器进行降噪。

附图说明

图1为一个实施例中薄膜扬声器的结构示意图；

图2为一个实施例中薄膜扬声器的应用环境示意图；

图3为一个实施例中基于薄膜扬声器的声音控制方法的流程示意图；

图4为一个实施例中环境噪声消除方法的流程示意图；

图5为另一个实施例中环境噪声消除方法的流程示意图；

图6为另一个实施例中基于薄膜扬声器的声音控制方法的流程示意图；

图7为又一个实施例中基于薄膜扬声器的声音控制方法的流程示意图；

图8为一个实施例中基于薄膜扬声器的声音控制装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的基于薄膜扬声器的声音控制方法，可以应用于如图1所示的薄膜扬声器中。如图1所示，薄膜扬声器100可以包括但不限于接收器102、控制器104以及薄膜扬声模组106。控制器104可以根据该基于薄膜扬声器的声音控制方法，控制薄膜扬声器100执行对应的操作。其中，控制器104具体可以包括但不限于中央处理器(CPU，centralprocessing unit)、存储器以及控制电路等。薄膜扬声器100可以是单层结构，也可以是双层结构。由于薄膜扬声器100的透明特性，薄膜扬声器100可以设置在任意平面上，例如手机的显示屏。接收器102可以由多个麦克风组成，多个麦克风可以位于同一张薄膜上，也可以位于不同的薄膜上。同样地，接收器102与薄膜扬声模组106可以位于同一张薄膜上，也可以位于不同的薄膜上。例如，接收器102包括环境噪音接收器1022和目标声音接收器1024。如图2所示，以手机为例，将环境噪音接收器1022设置在手机的周边，可以更好地接收环境噪声。将目标声音接收器1024设置在手机的下侧，可以更好地接收人声。将薄膜扬声模组106设置在手机的上侧，便于人耳接听输出的声音。

具体地，接收器102接收环境噪声。控制器104分析环境噪声，得到环境噪声的波形。控制器104根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形，并获取初始反相波形对应的初始频率。当初始频率大于预设频率阈值时，控制器104获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形。进一步地，控制器104控制薄膜扬声模组106发出与更新反相波形对应的声音，通过更新反相波形对应的声音消除环境噪声。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种基于薄膜扬声器的声音控制方法，以该方法应用于图1中的薄膜扬声器为例进行说明，包括以下步骤：

步骤302，接收环境噪声。

其中，环境噪声是薄膜扬声器所处环境中的噪声，例如工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。

具体地，薄膜扬声器可以通过接收器接收环境噪声。接收器可以由压电薄膜材料制成。

步骤304，分析环境噪声，得到环境噪声的波形。

具体地，当环境噪声通过接收器进入薄膜扬声器时，控制器将环境噪声在接收器中的震波转换为随时间变化的电信号，即得到时域中的环境噪声信号。环境噪声信号对应的波形即为环境噪声的波形。

在一个实施例中，步骤304包括：将环境噪声转换至频域，得到环境噪声的频谱；频谱包括环境噪声的频率、振幅和相位；由环境噪声的频率、振幅和相位组合得到环境噪声的波形。

具体地，在得到时域中的环境噪声信号之后，控制器将时域中的环境噪声信号转换至频域，得到环境噪声的频谱。其中，频谱包括环境噪声的频率、振幅和相位，由环境噪声的频率、振幅和相位组合得到环境噪声的波形。通过将时域中的环境噪声信号转换至频域能够更好地体现环境噪声的特性，提高消除环境噪声的有效性。在一个实施例中，控制器可以通过傅里叶变换，将时域中的环境噪声信号转换至频域，也可以通过其他方式将时域中的环境噪声信号转换至频域。

步骤306，根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形。

其中，环境噪声的波形包括环境噪声的频率、振幅和相位。反相波形是与原始波形的相位相反的波形。

具体地，控制器将环境噪声的相位与π相加、频率和振幅保持不变，可以得到环境噪声的初始反相波形。

步骤308，获取初始反相波形对应的初始频率。

其中，初始频率是初始反相波形的频率，与环境噪声的频率相同。

步骤310，当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形。

其中，频率变换系数是将初始频率转换至预设频率阈值的范围内的系数。由于薄膜扬声器是由压电薄膜材料制成的，通过压电薄膜材料的震动，将电信号转化为声音，进行传播。而压电薄膜材料震动后产生的声音的频率较高，倘若直接将初始反相波形对应的电信号转化为声音，得到的声音的频率较高，而低频声音不足，无法通过初始反相波形对应的声音对环境噪音进行消除。因此，需要对初始反相波形进行调整，即对初始反相波形中，初始频率大于预设频率阈值对应的波段进行调整，生成调整后的更新反相波形，通过更新反相波形实现对环境噪音的消除。

具体地，预设频率阈值是预设的低频区间的上限值。例如，低频区间为(100,600)Hz，那么，可以将预设频率阈值设为600Hz。当检测到初始反相波形的初始频率大于预设频率阈值时，则认为当前的初始频率过高，容易导致环境噪声无法消除。此时，控制器获取频率变换系数，通过频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内。其中，预设频率阈值的范围为低频区间，例如，(100,600)Hz。频率变换系数是将初始反相波形中的大于预设阈值的初始频率转换到预设频率阈值的范围内的系数，例如，将大于600Hz的频率转换到低频区间(100,600)Hz内。具体地，频率变换系数是通过压电式薄膜材料的发声特性制定的系数，可以是比例系数、指数系数等类型的系数，也可以是多种类型的系数的组合。通过频率变化系数和初始频率组成频率变换公式，例如，f_new＝kf+f^a。其中，f_new表示初始频率调整后的频率，f表示初始频率，k和a表示频率变换系数，k表示比例项频率变换系数，a表示指数项频率变换系数。通过频率变换公式将初始反相波形中所有大于预设频率阈值的初始频率都转换到预设频率阈值的范围内，得到更新反相波形。

在一个实施例中，当初始反相波形处于时域时，按时间先后顺序对初始反相波形进行逐点检测。当检测到当前的初始频率小于或等于预设频率阈值时，则保持当前的初始频率。当检测到当前的初始频率大于预设频率阈值时，则认为当前的初始频率过高，容易导致环境噪声无法消除，通过频率变换系数将当前的初始频率转换至预设频率阈值的范围内。进一步地，检测下一初始频率，并将下一初始频率与预设频率阈值比较，判断是否需要将下一初始频率转换至预设频率阈值的范围内。

在一个实施例中，当初始反相波形处于频域时，从初始反相波形的频谱中获取大于预设频率阈值对应的频段或频点，通过频率变换系数将当大于预设频率阈值对应的频段或频点转换至预设频率阈值的范围内，得到更新反相波形。

步骤312，控制薄膜扬声器发出与更新反相波形对应的声音，通过更新反相波形对应的声音消除环境噪声。

具体地，当控制器计算得到更新反相波形之后，控制薄膜扬声器中的薄膜扬声模组产生对应的震波，从而发出与更新反相波形对应的声音。由于更新反相波形是通过频率变换系数对初始反相波形调整得到的，而频率变换系数是通过薄膜扬声器的发生特性制定得到的，因此，相比于初始反相波形，将更新反相波形对应的声音与环境噪声叠加，能够更好地消除环境噪声。

在一个实施例中，可以通过将频率变换系数与自适应滤波算法结合来对环境噪声进行消除。其中，自适应滤波算法包括LMS自适应滤波算法、RLS自适应滤波算法、变换域自适应滤波算法、仿射投影算法、共扼梯度算法、基于子带分解的自适应滤波算法、基于QR分解的自适应滤波算法等算法。并且，自适应滤波算法可以在时域上计算得到更新反相波形，也可以在频域上计算得到更新反相波形。

上述基于薄膜扬声器的声音控制方法中，通过接收环境噪声；分析环境噪声，得到环境噪声的波形；根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形；获取初始反相波形对应的初始频率；当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；控制薄膜扬声器发出与更新反相波形对应的声音，通过更新反相波形对应的声音消除环境噪声，能够有效地对薄膜扬声器进行降噪。

在一个实施例中，如图4所示，在步骤312之后，方法还包括：

步骤402，当未能消除环境噪声时，接收残余噪声；

步骤404，根据残余噪声调整预设频率阈值；

步骤406，将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回步骤310，直至消除环境噪声。

其中，残余噪声是由环境噪声和更新反相波形对应的声音叠加后剩余的噪声。

具体地，在步骤312之后，薄膜扬声器的接收器接收由环境噪声与更新反相波形对应的声音叠加后的声音。当薄膜扬声器的接收器能够接收到由环境噪声与更新反相波形对应的声音叠加后的声音时，说明更新反相波形对应的声音未能将环境噪声消除干净，则将接收到的、由环境噪声与更新反相波形对应的声音叠加后的声音作为残余噪声。

进一步地，薄膜扬声器在接收到残余噪声之后，需要调整更新反相波形，通过调整后的更新反相波形来进一步消除残余噪声，使得调整后的更新反相波形能够更好地消除环境噪声。

在一个实施例中，薄膜扬声器可以通过分析残余噪声来调整预设频率阈值。具体地，由于薄膜扬声器发出的声音属于高频声音，所以，当存在残余噪声时，可能是更新反相波形的频率太高，使得薄膜扬声器发出的、更新反相波形对应的声音的频率太高，所以无法消除环境噪声。薄膜扬声器通过分析残余噪声，得到残余噪声的频率，根据残余噪声的频率降低预设频率阈值。并且，将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回步骤310，直至消除环境噪声。即通过降低后的预设频率阈值对更新反相波形进一步调整，使得调整后的更新反相波形对应的声音能够消除环境噪声。当调整后的更新反相波形对应的声音仍然无法消除环境噪声时，循环执行步骤402到步骤406，直至消除环境噪声。

在一个实施例中，步骤404包括：分析残余噪声，得到残余噪声的振幅和频率；当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据残余噪声的振幅和频率调整预设频率阈值。

其中，预设振幅阈值是预先设置的产生干扰的振幅阈值，例如80dB。

具体地，薄膜扬声器将残余噪声转换为电信号，得到残余噪声信号的振幅和频率，即残余噪声的振幅和频率。当残余噪声的振幅小于或等于预设振幅阈值时，说明残余噪声不会产生干扰，或干扰影响程度较小，可以忽略该残余噪声。当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，说明残余噪声会产生干扰，则薄膜扬声器需要调整更新反相波形，通过调整后的更新反相波形来进一步消除残余噪声。

在一个实施例中，薄膜扬声器对残余噪声进行检测，得到残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分，获取残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分对应的频率，对残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分对应的频率进行统计分析，得到残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分中频率的最小值，通过残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分中频率的最小值调整预设频率阈值。例如，将残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分中频率的最小值作为新的预设频率阈值。

本实施例中，在未能消除环境噪声时，通过接收残余噪声，根据残余噪声调整预设频率阈值，从而对更新反相波形进行调整，使得薄膜扬声器发出的更新反相波形对应的声音能够更有效地消除环境噪声，实现更好的降噪效果。

在一个实施例中，如图5所示，在步骤312之后，方法还包括：

步骤502，当未能消除环境噪声时，接收残余噪声；

步骤504，根据残余噪声调整频率变换系数；

步骤506，将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回步骤310，直至消除环境噪声。

具体地，在步骤312之后，薄膜扬声器的接收器接收由环境噪声与更新反相波形对应的声音叠加后的声音。当薄膜扬声器的接收器能够接收到由环境噪声与更新反相波形对应的声音叠加后的声音时，说明更新反相波形对应的声音未能将环境噪声消除干净，则将接收到的、由环境噪声与更新反相波形对应的声音叠加后的声音作为残余噪声。

进一步地，薄膜扬声器在接收到残余噪声之后，需要调整更新反相波形，通过调整后的更新反相波形来进一步消除残余噪声，使得调整后的更新反相波形能够更好地消除环境噪声。

在一个实施例中，薄膜扬声器可以通过分析残余噪声来调整预设频率阈值。具体地，由于薄膜扬声器发出的声音属于高频声音，所以，当存在残余噪声时，可能是更新反相波形的频率太高，使得薄膜扬声器发出的、更新反相波形对应的声音的频率太高，所以无法消除环境噪声。薄膜扬声器通过分析残余噪声，得到残余噪声的频率，根据残余噪声的频率调整频率变换系数，例如，减小频率变换系数。并且，将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回步骤310，直至消除环境噪声。即通过降低后的预设频率阈值对更新反相波形进一步调整，使得调整后的更新反相波形对应的声音能够消除环境噪声。当调整后的更新反相波形对应的声音仍然无法消除环境噪声时，循环执行步骤502到步骤506，直至消除环境噪声。

在一个实施例中，步骤504包括：分析残余噪声，得到残余噪声的振幅和频率；当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据残余噪声的振幅和频率调整频率变换系数。

具体地，薄膜扬声器将残余噪声转换为电信号，得到残余噪声信号的振幅和频率，即残余噪声的振幅和频率。当残余噪声的振幅小于或等于预设振幅阈值时，说明残余噪声不会产生干扰，或干扰影响程度较小，可以忽略该残余噪声。当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，说明残余噪声会产生干扰，则薄膜扬声器需要调整更新反相波形，通过调整后的更新反相波形来进一步消除残余噪声。

在一个实施例中，薄膜扬声器对残余噪声进行检测，得到残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分，获取残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分对应的频率，对残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分对应的频率进行统计分析，得到残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分中、频率的最大值和/或最小值，通过残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分中、频率的最大值和/或最小值调整频率变换系数。例如，对残余噪声中振幅大于预设振幅阈值的部分中、频率的最大值和/或最小值，以及更新反相波形中频率的最大值和/或最小值进行计算，得到新的频率变换系数。

本实施例中，在未能消除环境噪声时，通过接收残余噪声，根据残余噪声调整频率变换系数，从而对更新反相波形进行调整，使得薄膜扬声器发出的更新反相波形对应的声音能够更有效地消除环境噪声，实现更好的降噪效果。

在一个实施例中，如图6所示，上述基于薄膜扬声器的声音控制方法还包括：

步骤602，当接收到混合声音信号时，分析混合声音信号，得到混合声音信号的频率和振幅；该混合声音信号由环境噪声信号和目标声音信号组成；

步骤604，根据混合声音信号的频率和振幅，从混合声音信号中分离得到目标声音信号和环境噪声信号；

步骤606，获取环境噪声信号对应的环境噪声的波形；进入步骤306。

其中，混合声音信号是由环境噪声信号和目标声音信号组成的电信号。环境噪声信号是环境噪声转换得到的电信号。目标声音信号是目标声音转换得到的电信号。目标声音可以是播放的音乐，也可以是通话语音等。

具体地，薄膜扬声器在接收到目标声音信号时，通过接收器采集环境噪声，并将环境噪声转换为环境噪声信号，得到混合声音信号。对混合声音信号进行分析，可以得到混合声音信号的频率和振幅。获取声音数据库，其中，声音数据库中存储有各种声音模型的频率和振幅。将混合声音信号的频率和振幅与声音数据库中各种声音模型的频率和振幅进行比对，得到比对结果，根据比对结果从混合声音信号中分离得到目标声音信号和环境噪声信号。例如，声音数据库中包含了噪音信号的频率和振幅，从混合声音信号中找到与噪音信号的频率振幅对应的声音信号，将混合声音信号中与噪音信号的频率振幅对应的声音信号作为环境噪声信号，将混合声音信号中的其他声音信号作为目标声音信号。

进一步地，由于环境噪声信号是通过比对频率和振幅得到的，因此能够直接获取得到环境噪声信号对应的频率和振幅，即环境噪声信号对应的环境噪声的波形。在获取得到环境噪声信号对应的环境噪声的波形后，进入步骤206，对环境噪声进行消除，使得用户最终听到的是没有环境噪声干扰的目标声音。

在一个实施例中，在分离得到目标声音信号之后，可以通过增强目标声音信号，提高目标声音的品质。

在一个实施例中，在接收到目标声音信号时，可以对目标声音信号进行声纹识别，识别得到目标声音信号对应的说话人的身份，当识别到目标声音信号对应的说话人的身份与数据库中存储的说话人的身份相同时，则从数据库中获取该说话人对应的信号增强方案，根据特定的信号增强方案对该目标声音信号进行信号增强。当识别到目标声音信号对应的说话人的身份与数据库中存储的说话人的身份不同时，将该目标声音信号对应的说话人的身份存储，并根据该目标声音信号为对应的说话人设置特定的信号增强方案。

在本实施例中，在接收到混合声音信号时，通过分析混合声音信号，将目标声音信号和环境噪声信号分离，从而分析环境噪声信号，消除环境噪声信号的干扰，能够有效地实现薄膜扬声器的降噪。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种基于薄膜扬声器的声音控制方法，以该方法应用于图1中的薄膜扬声器为例进行说明，包括以下步骤：

步骤702，当接收到混合声音信号时，分析混合声音信号，得到混合声音信号的频率和振幅；混合声音信号由环境噪声信号和目标声音信号组成；

步骤704，根据混合声音信号的频率和振幅，从混合声音信号中分离得到目标声音信号和环境噪声信号；

步骤706，获取环境噪声信号对应的环境噪声的波形；

步骤708，根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形；

步骤710，获取初始反相波形对应的初始频率；

步骤712，当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；

步骤714，控制薄膜扬声器发出与更新反相波形对应的声音以及与目标声音信息对应的声音，通过更新反相波形对应的声音消除环境噪声；

步骤716，当未能消除环境噪声时，接收残余噪声；

步骤718，分析残余噪声，得到残余噪声的振幅和频率；

步骤720，当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据残余噪声的振幅和频率调整预设频率阈值和频率变换系数；

步骤722，将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回步骤712，直至消除环境噪声。

在本实施例中，通过频率和振幅对混合声音信号进行分离，能够得到目标声音信号和环境噪声信号。通过分析环境噪声信号，生成与环境噪声信号对应的更新反相波形，能够发出与更新反相波形对应的声音消除环境噪声的干扰。在未能消除环境噪声时，通过接收残余噪声，分析残余噪声，并根据残余噪声调整更新反相波形，进一步消除环境噪声，实现薄膜扬声器的有效降噪，使得用户最终听到的是没有环境噪声干扰的目标声音。

应该理解的是，虽然图3-7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3-7中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种基于薄膜扬声器的声音控制装置800，包括：环境噪声接收模块801、环境噪声分析模块802、初始反相波形生成模块803、更新反相波形生成模块804和环境噪声消除模块805，其中：

环境噪声接收模块801，用于接收环境噪声；

环境噪声分析模块802，用于分析环境噪声，得到环境噪声的波形；

初始反相波形生成模块803，用于根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形；

更新反相波形生成模块804，用于获取初始反相波形对应的初始频率；当初始频率大于预设频率阈值时，将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；

环境噪声消除模块805，用于控制薄膜扬声器发出与更新反相波形对应的声音，通过更新反相波形对应的声音消除环境噪声。

在一个实施例中，环境噪声消除模块805还用于当未能消除环境噪声时，接收残余噪声；根据残余噪声调整预设频率阈值；将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回执行当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除环境噪声。

在一个实施例中，环境噪声消除模块805还用于分析残余噪声，得到残余噪声的振幅和频率；当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据残余噪声的振幅和频率调整预设频率阈值。

在一个实施例中，环境噪声消除模块805还用于当未能消除环境噪声时，接收残余噪声；根据残余噪声调整频率变换系数；将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回执行当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除环境噪声。

在一个实施例中，环境噪声消除模块805还用于分析残余噪声，得到残余噪声的振幅和频率；当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据残余噪声的振幅和频率调整频率变换系数。

在一个实施例中，环境噪声分析模块802还用于将环境噪声转换至频域，得到环境噪声的频谱；频谱包括环境噪声的频率、振幅和相位；由环境噪声的频率、振幅和相位组合得到环境噪声的波形。

在一个实施例中，基于薄膜扬声器的声音控制装置800还包括混合声音信号分析模块806，用于当接收到混合声音信号时，分析混合声音信号，得到混合声音信号的频率和振幅；混合声音信号由环境噪声信号和目标声音信号组成；根据混合声音信号的频率和振幅，从混合声音信号中分离得到目标声音信号和环境噪声信号；获取环境噪声信号对应的环境噪声的波形；进入根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形的步骤。

关于基于薄膜扬声器的声音控制装置的具体限定可以参见上文中对于基于薄膜扬声器的声音控制方法的限定，在此不再赘述。上述基于薄膜扬声器的声音控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏、输入装置和薄膜扬声器。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该操作系统包括降噪单元。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于薄膜扬声器的声音控制方法，通过降噪单元对薄膜扬声器进行降噪。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：接收环境噪声；分析环境噪声，得到环境噪声的波形；根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形；获取初始反相波形对应的初始频率；当初始频率大于预设频率阈值时，将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；控制薄膜扬声器发出与更新反相波形对应的声音，通过更新反相波形对应的声音消除环境噪声。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当未能消除环境噪声时，接收残余噪声；根据残余噪声调整预设频率阈值；将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回执行当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除环境噪声。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：分析残余噪声，得到残余噪声的振幅和频率；当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据残余噪声的振幅和频率调整预设频率阈值。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当未能消除环境噪声时，接收残余噪声；根据残余噪声调整频率变换系数；将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回执行当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除环境噪声。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：分析残余噪声，得到残余噪声的振幅和频率；当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据残余噪声的振幅和频率调整频率变换系数。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将环境噪声转换至频域，得到环境噪声的频谱；频谱包括环境噪声的频率、振幅和相位；由环境噪声的频率、振幅和相位组合得到环境噪声的波形。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当接收到混合声音信号时，分析混合声音信号，得到混合声音信号的频率和振幅；混合声音信号由环境噪声信号和目标声音信号组成；根据混合声音信号的频率和振幅，从混合声音信号中分离得到目标声音信号和环境噪声信号；获取环境噪声信号对应的环境噪声的波形；进入根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：接收环境噪声；分析环境噪声，得到环境噪声的波形；根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形；获取初始反相波形对应的初始频率；当初始频率大于预设频率阈值时，将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；控制薄膜扬声器发出与更新反相波形对应的声音，通过更新反相波形对应的声音消除环境噪声。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当未能消除环境噪声时，接收残余噪声；根据残余噪声调整预设频率阈值；将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回执行当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除环境噪声。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：分析残余噪声，得到残余噪声的振幅和频率；当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据残余噪声的振幅和频率调整预设频率阈值。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当未能消除环境噪声时，接收残余噪声；根据残余噪声调整频率变换系数；将更新反相波形作为初始反相波形，更新反相波形的频率作为初始频率；返回执行当初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据频率变换系数将初始频率转换至预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除环境噪声。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：分析残余噪声，得到残余噪声的振幅和频率；当残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据残余噪声的振幅和频率调整频率变换系数。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将环境噪声转换至频域，得到环境噪声的频谱；频谱包括环境噪声的频率、振幅和相位；由环境噪声的频率、振幅和相位组合得到环境噪声的波形。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当接收到混合声音信号时，分析混合声音信号，得到混合声音信号的频率和振幅；混合声音信号由环境噪声信号和目标声音信号组成；根据混合声音信号的频率和振幅，从混合声音信号中分离得到目标声音信号和环境噪声信号；获取环境噪声信号对应的环境噪声的波形；进入根据环境噪声的波形，生成环境噪声的初始反相波形的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于薄膜扬声器的声音控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接收环境噪声；

分析所述环境噪声，得到所述环境噪声的波形；

根据所述环境噪声的波形，生成所述环境噪声的初始反相波形；

获取所述初始反相波形对应的初始频率；

当所述初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据所述频率变换系数将所述初始频率转换至所述预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；

控制薄膜扬声器发出与所述更新反相波形对应的声音，通过所述更新反相波形对应的声音消除所述环境噪声。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制薄膜扬声器发出与所述更新反相波形对应的声音，通过所述更新反相波形对应的声音消除所述环境噪声之后，所述方法还包括：

当未能消除所述环境噪声时，接收残余噪声；

根据所述残余噪声调整所述预设频率阈值；

将所述更新反相波形作为初始反相波形，所述更新反相波形的频率作为初始频率；

返回执行所述当所述初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据所述频率变换系数将所述初始频率转换至所述预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除所述环境噪声。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述残余噪声调整所述预设频率阈值包括：

分析所述残余噪声，得到所述残余噪声的振幅和频率；

当所述残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据所述残余噪声的振幅和频率调整所述预设频率阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制薄膜扬声器发出与所述更新反相波形对应的声音，通过所述更新反相波形对应的声音消除所述环境噪声之后，所述方法还包括：

当未能消除所述环境噪声时，接收残余噪声；

根据所述残余噪声调整所述频率变换系数；

将所述更新反相波形作为初始反相波形，所述更新反相波形的频率作为初始频率；

返回执行所述当所述初始频率大于预设频率阈值时，获取频率变换系数，根据所述频率变换系数将所述初始频率转换至所述预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形的步骤，直至消除所述环境噪声。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述残余噪声调整所述频率变换系数包括：

分析所述残余噪声，得到所述残余噪声的振幅和频率；

当所述残余噪声的振幅大于预设振幅阈值时，根据所述残余噪声的振幅和频率调整所述频率变换系数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析所述环境噪声，得到所述环境噪声的波形包括：

将所述环境噪声转换至频域，得到所述环境噪声的频谱；所述频谱包括所述环境噪声的频率、振幅和相位；

由所述环境噪声的频率、振幅和相位组合得到所述环境噪声的波形。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当接收到混合声音信号时，分析所述混合声音信号，得到所述混合声音信号的频率和振幅；所述混合声音信号由环境噪声信号和目标声音信号组成；

根据所述混合声音信号的频率和振幅，从所述混合声音信号中分离得到所述目标声音信号和所述环境噪声信号；

获取所述环境噪声信号对应的环境噪声的波形；

进入所述根据所述环境噪声的波形，生成所述环境噪声的初始反相波形的步骤。

8.一种基于薄膜扬声器的声音控制装置，其特征在于，所述装置包括：

环境噪声接收模块，用于接收环境噪声；

环境噪声分析模块，用于分析所述环境噪声，得到所述环境噪声的波形；

初始反相波形生成模块，用于根据所述环境噪声的波形，生成所述环境噪声的初始反相波形；

更新反相波形生成模块，用于获取所述初始反相波形对应的初始频率；当所述初始频率大于预设频率阈值时，将所述初始频率转换至所述预设频率阈值的范围内，生成更新反相波形；

环境噪声消除模块，用于控制薄膜扬声器发出与所述更新反相波形对应的声音，通过所述更新反相波形对应的声音消除所述环境噪声。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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