CN112305501A - 噪声源的确定方法和装置、存储介质、电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种噪声源的确定方法和装置、存储介质、电子装置。其中,该方法包括:通过多个麦克风采集音频信息;在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置。本申请解决了相关技术中不能定位噪声源的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及噪声监测领域,具体而言,涉及一种噪声源的确定方法和装置、存储介质、电子装置。
背景技术
众所周知,噪声会对人体健康产生影响,但这种危害还没有得到人们足够的重视。根据国内外众多专家学者研究,长期工作生活在噪声环境中的人,其听觉,神经,内分泌,心血管,消化道等系统会有不同程度的损伤。一般来说控制噪音的方法主要包括三种,包括控制噪声源,保护被传播者和切断传播途径。其中最积极有效的方式是从噪声源上进行控制。
人耳能听到的声音是有范围的,而对人体危害最大的次声波人们却无法听到,所以需要噪声监测设备帮助。专业的噪声监测设备不适用于普通人的生活,手机噪音检测应用只能监测噪音分贝值,无法定位确定噪音源。
针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种噪声源的确定方法和装置、存储介质、电子装置,以至少解决相关技术中不能定位噪声源的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种噪声源的确定方法,包括:通过多个麦克风采集音频信息;在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置。
可选地,在根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置时,创建坐标系;确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标;根据所述音频信息的传输时间和所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标确定所述噪声源的位置。
可选地,在创建坐标系时,创建以所述多个麦克风的中心点为原点的坐标系。
可选地,在确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标时,确定六个麦克风在所述坐标系中的坐标。
可选地,在确定六个麦克风在所述坐标系中的坐标时,确定所述六个麦克风中第一麦克风F1的坐标为(a,0,0);确定所述六个麦克风中第二麦克风F2的坐标为确定所述六个麦克风中第三麦克风F3的坐标为 确定所述六个麦克风中第四麦克风F4的坐标为(-a,0,0);确定所述六个麦克风中第五麦克风F5的坐标为确定所述六个麦克风中第六麦克风F6的坐标为
可选地,在根据所述音频信息的传输时间和所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标确定所述噪声源的位置时,按照如下条件确定所述噪声源的位置(X,Y,Z):
其中,R1表示噪声源到F1的标准时间,噪声源到达F2的时间R2比R1多时间T1,噪声源到达F3的时间R3比R1多T2时间,噪声源到达F4的时间R4比R1多T3时间,噪声源到达F5的时间R5比R1多T4时间,噪声源到达F6的时间R6比R1多T5时间,C为声音在空间中的传输速度。
可选地,在确定所述音频信息的音频分贝不符合标准时,在白天的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过40分贝,则确定不符合标准;在夜晚的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过30分贝,则确定不符合标准。
根据本申请实施例的另一方面,还提供了一种噪声源的确定装置,包括:采集单元,用于通过多个麦克风采集音频信息;确定单元,用于在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置。
可选地,确定单元还用于在根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置时,创建坐标系;确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标;根据所述音频信息的传输时间和所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标确定所述噪声源的位置。
可选地,确定单元还用于在创建坐标系时,创建以所述多个麦克风的中心点为原点的坐标系。
可选地,确定单元还用于在确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标时,确定六个麦克风在所述坐标系中的坐标。
可选地,确定单元还用于在确定六个麦克风在所述坐标系中的坐标时,确定所述六个麦克风中第一麦克风F1的坐标为(a,0,0);确定所述六个麦克风中第二麦克风F2的坐标为确定所述六个麦克风中第三麦克风F3的坐标为确定所述六个麦克风中第四麦克风F4的坐标为(-a,0,0);确定所述六个麦克风中第五麦克风F5的坐标为 确定所述六个麦克风中第六麦克风F6的坐标为
可选地,确定单元还用于在根据所述音频信息的传输时间和所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标确定所述噪声源的位置时,按照如下条件确定所述噪声源的位置(X,Y,Z):
其中,R1表示噪声源到F1的标准时间,噪声源到达F2的时间R2比R1多时间T1,噪声源到达F3的时间R3比R1多T2时间,噪声源到达F4的时间R4比R1多T3时间,噪声源到达F5的时间R5比R1多T4时间,噪声源到达F6的时间R6比R1多T5时间,C为声音在空间中的传输速度。
可选地,确定单元还用于在确定所述音频信息的音频分贝不符合标准时,在白天的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过40分贝,则确定不符合标准;在夜晚的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过30分贝,则确定不符合标准。
根据本申请实施例的另一方面,还提供了一种存储介质,该存储介质包括存储的程序,程序运行时执行上述的方法。
根据本申请实施例的另一方面,还提供了一种电子装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器通过计算机程序执行上述的方法。
在本申请实施例中,通过多个麦克风采集音频信息,在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置,可以解决相关技术中不能定位噪声源的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是根据本申请实施例的一种可选的噪声源的确定方法的流程图;
图2是根据本申请实施例的一种可选的麦克风阵列的示意图;
图3是根据本申请实施例的一种可选的噪声源的确定方案的示意图;
图4是根据本申请实施例的一种可选的噪声源的确定装置的示意图;
以及
图5是根据本申请实施例的一种终端的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
普通噪声监测无法定位噪音源,近几年,智能音箱走进人们生活,智能音箱上的麦克风阵列能有效解决噪音源定位问题。
根据本申请实施例的一方面,提供了一种噪声源的确定方法的方法实施例。图1是根据本申请实施例的一种可选的噪声源的确定方法的流程图,如图1所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤S1,通过多个麦克风采集音频信息。
步骤S2,在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置。
可选地,在根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置时,创建坐标系;确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标;根据所述音频信息的传输时间和所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标确定所述噪声源的位置。
可选地,在创建坐标系时,创建以所述多个麦克风的中心点为原点的坐标系。
可选地,在确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标时,确定六个麦克风在所述坐标系中的坐标。
可选地,在确定六个麦克风在所述坐标系中的坐标时,确定所述六个麦克风中第一麦克风F1的坐标为(a,0,0);确定所述六个麦克风中第二麦克风F2的坐标为确定所述六个麦克风中第三麦克风F3的坐标为 确定所述六个麦克风中第四麦克风F4的坐标为(-a,0,0);确定所述六个麦克风中第五麦克风F5的坐标为确定所述六个麦克风中第六麦克风F6的坐标为
可选地,在根据所述音频信息的传输时间和所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标确定所述噪声源的位置时,按照如下条件确定所述噪声源的位置(X,Y,Z):
其中,R1表示噪声源到F1的标准时间,噪声源到达F2的时间R2比R1多时间T1,噪声源到达F3的时间R3比R1多T2时间,噪声源到达F4的时间R4比R1多T3时间,噪声源到达F5的时间R5比R1多T4时间,噪声源到达F6的时间R6比R1多T5时间,C为声音在空间中的传输速度。
可选地,在确定所述音频信息的音频分贝不符合标准时,在白天的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过40分贝,则确定不符合标准;在夜晚的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过30分贝,则确定不符合标准。
智能音箱的麦克风阵列多为环形六麦或环形八麦,麦克风分布在一个平面或立体结构中,噪音源声波传递到各个麦克风的时间有细小的差异,通过这些差异就能定位出具体噪音源位置。
通过上述步骤,通过多个麦克风采集音频信息,在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置,可以解决相关技术中不能定位噪声源的技术问题。
作为一种可选的实施例,下文结合具体的实施方式进一步详述本申请的技术方案。
如图2所示,圆柱体为音箱设备,F1-F6六个黑点为麦克风模块,以正六边形环形六麦阵列结构分布于音箱顶部,P点为噪音源位置。
本发明具体实施方法如图3所示,启动噪声监测模式,麦克风录制一段时间音频。根据音频信号计算分贝值大小,判断当前环境噪声是否超出标准,中国的环境噪声标准是夜间噪声不得超过30分贝,白天不得超过40分贝。环境噪声低于标准,通知用户当前噪声分贝并结束监测流程。环境噪声高于标准,则利用麦克风阵列的多个麦克风之间的信号相位差,通过时间达到差原理计算得到噪声信号的发出位置。通知用户当前环境噪声分贝和具体位置。
噪声定位具体处理方式如下:
以图2的环形六麦阵列为例,假设麦克风阵列中心点O为坐标轴原点(0,0,0),原点到麦克风F1直线为X轴正方向,原点到F2、F3中点直线为Y轴正方向,原点沿麦克风阵列平面垂直向上为Z轴正方向。噪音源P到麦克风阵列中心点O的坐标是(X,Y,Z),麦克风阵列的麦克风模块距离原点的长度为a,F1至F6麦克风模块坐标如图2所示。声音在空气中传播速度为C。音波通过不同的路径到达到麦克风阵列的各个麦克风模块。假设噪音源P到F1为标准时间,那到达F2比F1多T1时间,到达F3比F1多T2时间,到达F4比F1多T3时间,到达F5比F1多T4时间到达F6比F1多T5时间。那么可以通过以上数据得到噪声源距离麦克风F1、F2、F3、F4、F5、F6的距离为:
综合上述等式关系,即可计算出噪音源P点所在位置。
除了环形6麦麦克风阵列,多麦克风阵列音箱皆可用上诉方式定位噪声源,最少需要4个麦克风的麦克风阵列。麦克风越多,间距越大,定位越准确。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
根据本申请实施例的另一个方面,还提供了一种用于实施上述噪声源的确定方法的噪声源的确定装置。图4是根据本申请实施例的一种可选的噪声源的确定装置的示意图,如图4所示,该装置可以包括:
采集单元41,用于通过多个麦克风采集音频信息;确定单元43,用于在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置。
需要说明的是,该实施例中的采集单元41可以用于执行本申请实施例中的步骤S1,该实施例中的确定单元43可以用于执行本申请实施例中的步骤S2。
通过上述模块,通过多个麦克风采集音频信息,在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置,可以解决相关技术中不能定位噪声源的技术问题。
可选地,确定单元还用于在根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置时,创建坐标系;确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标;根据所述音频信息的传输时间和所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标确定所述噪声源的位置。
可选地,确定单元还用于在创建坐标系时,创建以所述多个麦克风的中心点为原点的坐标系。
可选地,确定单元还用于在确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标时,确定六个麦克风在所述坐标系中的坐标。
可选地,确定单元还用于在确定六个麦克风在所述坐标系中的坐标时,确定所述六个麦克风中第一麦克风F1的坐标为(a,0,0);确定所述六个麦克风中第二麦克风F2的坐标为确定所述六个麦克风中第三麦克风F3的坐标为确定所述六个麦克风中第四麦克风F4的坐标为(-a,0,0);确定所述六个麦克风中第五麦克风F5的坐标为 确定所述六个麦克风中第六麦克风F6的坐标为
可选地,确定单元还用于在根据所述音频信息的传输时间和所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标确定所述噪声源的位置时,按照如下条件确定所述噪声源的位置(X,Y,Z):
其中,R1表示噪声源到F1的标准时间,噪声源到达F2的时间R2比R1多时间T1,噪声源到达F3的时间R3比R1多T2时间,噪声源到达F4的时间R4比R1多T3时间,噪声源到达F5的时间R5比R1多T4时间,噪声源到达F6的时间R6比R1多T5时间,C为声音在空间中的传输速度。
可选地,确定单元还用于在确定所述音频信息的音频分贝不符合标准时,在白天的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过40分贝,则确定不符合标准;在夜晚的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过30分贝,则确定不符合标准。
此处需要说明的是,上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同,但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是,上述模块作为装置的一部分可以运行在相应的硬件环境中,可以通过软件实现,也可以通过硬件实现,其中,硬件环境包括网络环境。
根据本申请实施例的另一个方面,还提供了一种用于实施上述噪声源的确定方法的服务器或终端。
图5是根据本申请实施例的一种终端的结构框图,如图5所示,该终端可以包括:一个或多个(仅示出一个)处理器201、存储器203、以及传输装置205,如图5所示,该终端还可以包括输入输出设备207。
其中,存储器203可用于存储软件程序以及模块,如本申请实施例中的噪声源的确定方法和装置对应的程序指令/模块,处理器201通过运行存储在存储器203内的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的噪声源的确定方法。存储器203可包括高速随机存储器,还可以包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器203可进一步包括相对于处理器201远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
上述的传输装置205用于经由一个网络接收或者发送数据,还可以用于处理器与存储器之间的数据传输。上述的网络具体实例可包括有线网络及无线网络。在一个实例中,传输装置205包括一个网络适配器(Network Interface Controller,NIC),其可通过网线与其他网络设备与路由器相连从而可与互联网或局域网进行通讯。在一个实例中,传输装置205为射频(Radio Frequency,RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
其中,具体地,存储器203用于存储应用程序。
处理器201可以通过传输装置205调用存储器203存储的应用程序,以执行下述步骤:
通过多个麦克风采集音频信息;
在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置。
采用本申请实施例,通过多个麦克风采集音频信息,在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置,可以解决相关技术中不能定位噪声源的技术问题。
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解,图5所示的结构仅为示意,终端可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile InternetDevices,MID)、PAD等终端设备。图5其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如,终端还可包括比图5中所示更多或者更少的组件(如网络接口、显示装置等),或者具有与图5所示不同的配置。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取器(RandomAccess Memory,RAM)、磁盘或光盘等。
本申请的实施例还提供了一种存储介质。可选地,在本实施例中,上述存储介质可以用于执行噪声源的确定方法的程序代码。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。
可选地,在本实施例中,存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:
通过多个麦克风采集音频信息;
在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置。
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在存储介质中,包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在本申请的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的客户端,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种噪声源的确定方法,其特征在于,包括:
通过多个麦克风采集音频信息;
在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置包括:
创建坐标系;
确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标;
根据所述音频信息的传输时间和所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标确定所述噪声源的位置。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,创建坐标系包括:
创建以所述多个麦克风的中心点为原点的坐标系。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,确定所述多个麦克风在所述坐标系中的坐标包括:
确定六个麦克风在所述坐标系中的坐标。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述音频信息的音频分贝不符合标准包括:
在白天的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过40分贝,则确定不符合标准;
在夜晚的情况下,若所述音频信息的音频分贝超过30分贝,则确定不符合标准。
8.一种噪声源的确定装置,其特征在于,包括:
采集单元,用于通过多个麦克风采集音频信息;
确定单元,用于在所述音频信息的音频分贝不符合标准的情况下,根据所述多个麦克风采集到的音频信息之间的差异确定所述噪声源的位置。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序运行时执行上述权利要求1至7任一项中所述的方法。
10.一种电子装置,包括存储器、处理器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,其特征在于,所述处理器通过所述计算机程序执行上述权利要求1至7任一项中所述的方法。
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