CN114120952A - 音频降噪处理方法、装置、智能终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了音频降噪处理方法、装置、智能终端及存储介质，其中，上述音频降噪处理方法包括：获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。与现有技术中直接对采集的音频信号执行运算、分离等复杂的数字信号处理过程的方案相比，本发明方案中，获取待降噪音频信号后，基于目标设备中风扇的当前档位直接获取对应的降噪信号，直接将降噪信号与待降噪音频信号进行叠加，即可消除当前转速档位下风扇的噪声影响，无需进行复杂的处理，且可以很好的消除对应的风扇噪声，有利于提升音频降噪处理的速度和效果。
Description
技术领域
本发明涉及音频信号处理技术领域，尤其涉及的是一种音频降噪处理方法、装置、智能终端及存储介质。
背景技术
随着科学技术的发展，基于音频的智能语音识别技术的发展和应用也越来越迅速。例如，可以在监视器等设备上设置智能AI麦克风以进行语音识别。但智能AI麦克风等采集的音频通常会由于设备内部的散热风扇(或其他器件)的影响，风扇(或其他器件)造成的噪声会影响语音识别的准确性。
现有技术中，通常直接对采集的音频信号执行运算、分离等数字信号处理过程，从而减小噪声的影响。现有技术的问题在于，需要对采集的音频信号进行复杂的数字信号处理，且分离噪声的效果不好，影响降噪处理的速度和效果，且影响语音识别的实时性。
因此，现有技术还有待改进和发展。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种音频降噪处理方法、装置、智能终端及存储介质，旨在解决现有技术中直接对采集的音频信号进行复杂的运算、分离等数字信号处理过程，影响降噪处理的速度和效果的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种音频降噪处理方法，其中，上述方法包括：
获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；
基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；
将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。
可选的，在上述基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号之前，上述方法还包括：
依次调节上述风扇的转速档位；
分别获取各个不同转速档位对应的噪声信号；
分别对各上述噪声信号进行音频反相处理，获得各个不同转速档位对应的降噪信号；
将各上述降噪信号与各上述转速档位进行关联存储，获得降噪信号库。
可选的，上述分别对各上述噪声信号进行音频反相处理，获得各个不同转速档位对应的降噪信号，包括：
分别将各上述噪声信号传送到音频反相器中，获得各个不同转速档位对应的降噪信号，其中，上述降噪信号与对应的噪声信号相比幅度相同但相位相反。
可选的，上述基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号，包括：
在上述降噪信号库中查找获得与上述当前转速档位对应的降噪信号，作为目标降噪信号。
可选的，上述方法还包括：
实时获取上述目标设备的温度；
获取与上述目标设备的温度对应的最低转速档位，并基于上述最低转速档位调节上述风扇的转速档位。
可选的，上述方法还包括：
在获取到语音唤醒指令时，降低上述风扇的转速档位。
可选的，在上述将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号之后，上述方法还包括：
对上述目标音频信号进行语音识别，获得操作指令；
基于上述操作指令对上述目标设备进行控制。
本发明第二方面提供一种音频降噪处理装置，其中，上述装置包括：
数据获取模块，用于获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；
降噪信号获取模块，用于基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；
降噪处理模块，用于将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。
本发明第三方面提供一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的音频降噪处理程序，上述音频降噪处理程序被上述处理器执行时实现任意一项上述音频降噪处理方法的步骤。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有音频降噪处理程序，上述音频降噪处理程序被处理器执行时实现任意一项上述音频降噪处理方法的步骤。
由上可见，本发明方案中，获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。与现有技术中直接对采集的音频信号执行运算、分离等复杂的数字信号处理过程的方案相比，本发明方案中，获取待降噪音频信号后，基于目标设备中风扇的当前档位直接获取对应的降噪信号，直接将降噪信号与待降噪音频信号进行叠加，即可消除当前转速档位下风扇的噪声影响，无需进行复杂的处理，且可以很好的消除对应的风扇噪声，有利于提升音频降噪处理的速度和效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种音频降噪处理方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种测量获取降噪信号的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种录制噪声获得降噪信号的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种噪声与转速档位的对应关系示意图；
图5是本发明实施例提供的一种根据目标设备的温度控制风扇转速档位的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种音频降噪处理方法的流程示意图；
图7是本发明实施例提供的一种音频降噪处理方法的具体流程示意图；
图8是本发明实施例提供的一种降噪系统执行上述音频降噪处理方法的原理示意图；
图9是本发明实施例提供的一种音频降噪处理装置的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种目标设备的模块示意图；
图11是本发明实施例提供的一种智能终端的内部结构原理框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似的，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述的条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
下面结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
随着科学技术的发展，基于音频的智能语音识别技术的发展和应用也越来越迅速。例如，可以在监视器等设备上设置智能AI麦克风以进行语音识别。但智能AI麦克风等采集的音频通常会由于设备内部的散热风扇(或其他器件)的影响，风扇(或其他器件)造成的噪声会影响语音识别的准确性。
例如，在广播级监视器中设置智能AI麦克风进行语音控制。广播级监视器是一种高清晰、高亮度的专业显示器，给广播电视拍摄，电影拍摄、广告拍摄、医疗显示等摄影行业专用设备。广播级监视器对图像的处理要求很高，要求有高纯度的色彩过滤器，高保真的图像处理器，超高的亮度和对比度。为达到此高要求的光学标准，监视器背光与内部电路就会产生大量的热量，仅依靠散热片物料散热远不足够，往往需要依靠风扇来加速散热。但风扇运转会有噪声，随着功率与转速提高，噪声会越来越大。要在监视器上应用智能AI麦克风功能，对麦克风录音会造成非常大的影响，噪声干扰可能使得语音信号识别失败。由于监视器风扇噪声非常大，严重影响AI麦克风的应用。降低风扇转速可以减小风扇噪声，但可能影响监视器散热需求。在满足散热需求的基础上降低风扇噪声的影响是本申请中需要解决的问题。若要在大功率监视器上使用AI麦克风，就必须解决风扇噪声的问题。目前市面上尚未有大功率监视器产品应用AI麦克风技术。AI麦克风多用于电视、智能音箱等无风扇噪声的产品，这些产品应用技术尚未能解决风扇噪声影响麦克风语音指令接收问题。因此，需要进一步考虑风扇对麦克风的影响，对风扇带来的噪声进行降噪处理。
现有技术中，通常直接对采集的音频信号执行运算、分离等数字信号处理过程，从而减小噪声的影响。现有技术的问题在于，需要对采集的音频信号进行复杂的数字信号处理，且分离噪声的效果不好，影响降噪处理的速度和效果，进而影响语音识别的实时性和准确性。同时，由于不同时刻风扇的转速可能不同，引入的噪声也就不相同，针对不同的时刻对应的噪声，无法使用相同的模型或相同的处理参数进行降噪处理，进一步加大了音频降噪处理的难度。
为了解决现有技术的问题，本发明方案中，获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。与现有技术中直接对采集的音频信号执行运算、分离等复杂的数字信号处理过程的方案相比，本发明方案中，获取待降噪音频信号后，基于目标设备中风扇的当前档位直接获取对应的降噪信号，直接将降噪信号与待降噪音频信号进行叠加，即可消除当前转速档位下风扇的噪声影响，无需进行复杂的处理，且可以很好的消除对应的风扇噪声，有利于提升音频降噪处理的速度和效果。
示例性方法
如图1所示，本发明实施例提供一种音频降噪处理方法，具体的，上述方法包括如下步骤：
步骤S100，获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位。
其中，上述待降噪音频信号是需要进行降噪处理的音频信号，本实施例中，是智能AI麦克风采集获得的音频信号，该音频信号包括用户发出的语音信号，还包括目标设备中风扇发出的噪声信号。其中，上述目标设备是需要进行降噪处理的设备，本实施例中，上述目标设备是监视器，监视器中设置有散热风扇和智能AI麦克风，当然，监视器中还有其它模块或器件，在此不作具体限定。上述目标设备中风扇的当前转速档位是监视器中用于散热的风扇在当前时刻对应的转速档位，其中，风扇具体包括多少个转速档位可以根据实际情况进行确定，本实施例中，上述风扇包括0到100的档位，0为风扇静止状态，100为风扇最快转速，从0到100的档位，风扇转速逐渐增大，但不作为具体限制。具体的，上述待降噪音频信号是在风扇以当前转速档位工作时获得的音频信号，其中可能包括用户语音(人声)、风扇噪声以及环境噪声对应的信号，本实施例中对风扇引起的噪声进行降噪处理。
步骤S200，基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号。
其中，上述目标降噪信号是与当前转速档位对应的降噪信号，具体的，降噪信号与转速档位一一对应，降噪信号是对应的转速档位下目标设备的风扇产生的噪声的反相信号。不同的转速档位下，风扇的转速不同，产生的噪声也不同，因而对应的降噪信号也不同。其中，上述降噪信号可以通过预先测试获得风扇不同转速档位的噪声并进行反相获得，在此不作具体限定。在一种应用场景中，上述降噪信号还可以为对应转速档位下，风扇以及目标设备中其它器件共同造成的噪声的反相信号。
步骤S300，将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。
本实施例中，获得当前转速档位对应的目标降噪信号后，可以直接将目标降噪信号与待降噪音频信号进行叠加，从而消除风扇噪声的影响，无需进行复杂的噪声分离处理，处理过程简单，且可以提升降噪效果。一种应用场景中，当获得的目标降噪信号的时间长度小于待降噪音频信号的时间长度时，可以将目标降噪信号的时间长度延长到与待降噪音频信号的时间长度一样长，反之则从目标降噪信号中截取与待降噪音频信号相同时间长度的一段。本实施例中，录制获取的目标降噪信号与待降噪音频信号的时间长度是相同的，方便进行叠加处理。需要说明的是，将目标降噪信号和待降噪音频信号进行叠加时，可以采用音频混合电路等电路进行叠加，也可以使用软件直接进行叠加处理，还可以通过预设的音频叠加处理模型进行叠加，使得目标降噪信号的振幅与待降噪音频信号中的风扇噪声对应的振幅抵消，消除风扇噪声的影响。优选的，在进行叠加后还可以进行滤波等调整，进一步降低噪声影响，获得降噪后的目标音频信号。
由上可见，本发明实施例提供的音频降噪处理方法中，获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。与现有技术中直接对采集的音频信号执行运算、分离等复杂的数字信号处理过程的方案相比，本发明方案中，获取待降噪音频信号后，基于目标设备中风扇的当前档位直接获取对应的降噪信号，直接将降噪信号与待降噪音频信号进行叠加，即可消除当前转速档位下风扇的噪声影响，无需进行复杂的处理，且可以很好的消除对应的风扇噪声，有利于提升音频降噪处理的速度和效果。
具体的，本实施例中，如图2所示，在上述步骤S200之前，上述方法还包括：
步骤A100，依次调节上述风扇的转速档位。
步骤A200，分别获取各个不同转速档位对应的噪声信号。
步骤A300，分别对各上述噪声信号进行音频反相处理，获得各个不同转速档位对应的降噪信号。
步骤A400，将各上述降噪信号与各上述转速档位进行关联存储，获得降噪信号库。
其中，上述降噪信号库存储在目标设备的存储器中。图3是本发明实施例提供的一种录制噪声获得降噪信号的流程示意图，如图3所示，本实施例中，将目标设备(监视器)放置到安静的环境中，开机运行，启动风扇噪声录制程序，控制风扇进行档位调节。在一种应用场景中，均匀地(匀加速)控制风扇从0到100档位转动，并录制风扇转动时发出的声音，可以一次获得不同档位对应的噪声信号，简化测试录制的过程，且可以根据各个档位对应的时间长度获取该档位对应的噪声信号，可以方便的获得各个档位的噪声信号。进一步的，获得噪声信号后，将其通过音频反相器进行处理，得到反相等幅的降噪信号。将各档位对应的降噪信号存储到系统存储器中，以便调用。
图4是本发明实施例提供的一种噪声与转速档位的对应关系示意图，如图4所示，转速为0的时候采样到是声音为0，转速100时采样到是声音为Z，Z即为最大风扇噪声值。采样70转速时为Y。Z和Y的具体取值取决于具体的目标设备，在此仅作为示例，不作为具体限定。
具体的，上述分别对各上述噪声信号进行音频反相处理，获得各个不同转速档位对应的降噪信号，包括：分别将各上述噪声信号传送到音频反相器中，获得各个不同转速档位对应的降噪信号，其中，上述降噪信号与对应的噪声信号相比幅度相同但相位相反。同时，上述降噪信号与对应的噪声信号的时间长度相同。需要说明的是，风扇噪声录制需要在安静的环境下进行，否则其他声音会被录制进去当做风扇噪声，系统无法准确对风扇噪声滤除。
本实施例中，上述基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号，包括：在上述降噪信号库中查找获得与上述当前转速档位对应的降噪信号，作为目标降噪信号。
具体的，本实施例中，在获得当前转速档位后，只需要从存储器中存储的降噪信号库中查找即可获得当前转速档位对应的降噪信号，从而消除风扇引起的对应噪声，无需进行复杂的分离、运算等数字信号处理。例如，当前风扇运行挡位为70，则读取存储器中的降噪信号为-Y，当前麦克风接收到的风扇噪声接近Y，通过Y与-Y叠加进行相互抵消。如此，有利于降低降噪处理所需时间，提升降噪处理效果，降低噪声影响，从而有利于提升智能AI麦克风进行语音识别的实时性和准确性。
具体的，本实施例中，如图5所示，上述方法还包括：
步骤B100，实时获取上述目标设备的温度。
步骤B200，获取与上述目标设备的温度对应的最低转速档位，并基于上述最低转速档位调节上述风扇的转速档位。
本实施例中，还基于温度实时控制风扇以较低的转速转动，以进一步降低风扇产生的噪声影响。具体的，在目标设备(监视器)开机后，安装在设备内部的温度传感器实时监测设备温度，从而获得目标设备的温度，根据测试到的温度C对风扇的转速进行调节。在一种应用场景中，可以预先为各个温度(或各个温度范围)设置一个对应的最低转速档位，例如设置80℃对应的最低转速档位为60档位，则当监测获取的目标设备的温度为80℃时，将风扇的转速档位调节为60档。
在另一种应用场景中，还可以预先设置温度阈值，上述温度阈值是目标设备需要启用风扇的最低温度值，例如，预设温度阈值预设为60℃，若当前测量获得的温度低于60℃时，风扇转速为0，即风扇无需工作，也不会产生风扇噪声。当监测温度大于或等于60℃时风扇开始工作，此时风扇会根据温度开启一个最小运行值，例如等于60℃时设置1档转速。若温度继续升高，超过60℃，则风扇会继续加大档位提高转速，直至温度降到60℃。在此过程中，风扇随转速的改变而发出的噪声也会改变。因此，本实施例中根据风扇的当前档位确定对应的目标降噪信号，进一步消除噪声影响。
进一步的，本实施例中，上述方法还包括：在获取到语音唤醒指令时，降低上述风扇的转速档位。
其中，上述语音唤醒指令是用于唤醒目标设备的智能AI麦克风的指令，具体的语音指令可以由用户预先设定，例如，可以预先设置为“小维小维”，当识别到语音唤醒指令时，说明用户接下来需要发布语音控制指令，此时可以降低风扇的转速档位，进一步降低风扇噪声的影响。在一种应用场景中，可以预先设置一个低转速档位，例如，设置为20档，当检测到语音唤醒指令时，若风扇转速档位高于该预设的低转速档位时，调节风扇的转速档位为该预设的低转速档位(20档)，以降低风扇发出的噪声，提高语音控制指令的识别准确性。进一步的，如果在预设的第一时间(例如3秒)内未收到语音控制指令(即未获取到待降噪音频信号)，则恢复根据温度自动调节风扇的转速档位。反之，如果接收到语音控制指令，则在语音控制指令结束后的第二时间(例如2秒，具体可以预先设置或根据实际需求调整)后恢复根据温度自动调节风扇的转速档位，以达到提高语音接收能力的同时保证监视器不会温度超标。
具体的，本实施例中，如图6所示，在上述步骤S300之后，上述方法还包括：
步骤S400，对上述目标音频信号进行语音识别，获得操作指令。
步骤S500，基于上述操作指令对上述目标设备进行控制。
具体的，对于降噪处理后获得的目标音频信号进行语音识别，可以提高语音识别的精准度，从而获得更精准的操作指令，实现对目标设备的控制。设备运行过程中，麦克风会录制到人声、风扇噪声以及环境噪声。录制到的音频信号经过音频处理器转换为系统可处理的数据(待处理音频信号)。系统实时读取当前风扇转速档位，通过当前转档位去读取存储在系统中与对应的风扇噪声音频反相的目标降噪信号。实时的，将麦克风录制到的待降噪音频和所读取的目标降噪信号进行混合。由于麦克风录制的风扇噪声与系统读取的目标降噪信号幅度相同且相位相反，可以相互抵消，从而达到消除风扇噪声的目的。
进一步的，随着使用时间的增长，风扇受到外界因素(如灰尘、水汽等因素)的影响，长时间使用后录制的噪声信号会与实际使用时的噪声对应的信号有偏差，因此在使用一段时间后(或者根据预设的调整时间)在安静的环境下重新录制获取风扇的噪声信号，以修正噪声数据的偏差，达到更好的降噪效果。
图7是本发明实施例提供的一种音频降噪处理方法的具体流程示意图，如图7所示，在监视器开机运行后，根据温度传感器获取的监视器的温度调节风扇转速档位，降低风扇产生的噪声，麦克风实时接收音频输入，作为待降噪音频信号。根据风扇的当前转速档位获取目标降噪信号，将麦克风录制获得的待降噪音频信号与目标降噪信号通过混合器处理，叠加后消除风扇噪声的影响，获得消除风扇噪声影响的目标音频信号。如此，通过温度传感器采集监视器内部实时温度，根据温度情况智能调节风扇风速，使得风扇噪声在满足散热的情况下发出噪声达到最小，使得在保证设备温度不超标的情况下风扇运行在最低转速状态，使得风扇噪声最小且提升风扇使用寿命。AI麦克风能根据不同风扇转速产生的噪声，进行智能精准降噪，提高麦克风语音识别能力。既能满足监视器产品散热需求，又能保证此时风扇噪声最小，达到监视器噪声的干扰。减小风扇噪声对麦克风的影响，提高麦克风语音识别能力。对风扇运行噪声在各种速度下的噪声音频进行预录制，并存储到存储器中，无需对噪声做运算、分离等复杂运算。设备运行时，无论风扇实时运行速度如何，AI麦克风都能够根据当前转速档位准确提取出噪声并进行动态消除。通过智能精准主动的降噪方法，能够动态的精准消除不同转速风扇产生的噪声，提高语音信号信噪比。同时，避免风扇长时间高转速，增加监视器散热风扇的使用寿命。进一步的，通过结合温度传感器控制、风扇速度控制、麦克风智能精准降噪等方法，通过智能算法使得产品(目标设备)既能保证散热的条件又能降低噪声，同时提高AI麦克风识别，使得AI麦克风成功应用于大功率的目标设备(如监视器)上。解决了风扇噪声大影响语音接收的问题，提高了语音指令识别率。优选的，在识别到语音唤醒指令后，智能调节风扇转速，使得风扇噪声变小，提高语音指令识别的准确性。
图8是本发明实施例提供的一种降噪系统执行上述音频降噪处理方法的原理示意图，如图8所示，本实施例中，预先初始化并录制0-100档位的风扇噪声，并通过音频反相器获得对应的降噪信号后存储在存储器中，获取风扇当前转速档位后根据档位信息从存储器中获得该档位对应的目标降噪信号，将该目标降噪信号对应的降噪数据输入到音频混合器中。同时，麦克风接收音频获得待降噪音频信号，通过音频处理模块进行处理获得待降噪的音频数据，也输入到音频混合器中，进行混合后获得除去噪声后的目标音频信号，从而降低噪声影响。
示例性设备
如图9中所示，对应于上述音频降噪处理方法，本发明实施例还提供一种音频降噪处理装置，上述音频降噪处理装置包括：
数据获取模块610，用于获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位。
其中，上述待降噪音频信号是需要进行降噪处理的音频信号，本实施例中，是智能AI麦克风采集获得的音频信号，该音频信号包括用户发出的语音信号，还包括目标设备中风扇发出的噪声信号。其中，上述目标设备是需要进行降噪处理的设备，本实施例中，上述目标设备是监视器，监视器中设置有散热风扇和智能AI麦克风，当然，监视器中还有其它模块或器件，在此不作具体限定。上述目标设备中风扇的当前转速档位是监视器中用于散热的风扇在当前时刻对应的转速档位，其中，风扇具体包括多少个转速档位可以根据实际情况进行确定，本实施例中，上述风扇包括0到100的档位，0为风扇静止状态，100为风扇最快转速，从0到100的档位，风扇转速逐渐增大，但不作为具体限制。具体的，上述待降噪音频信号是在风扇以当前转速档位工作时获得的音频信号，其中可能包括用户语音(人声)、风扇噪声以及环境噪声对应的信号，本实施例中对风扇引起的噪声进行降噪处理。
降噪信号获取模块620，用于基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号。
其中，上述目标降噪信号是与当前转速档位对应的降噪信号，具体的，降噪信号与转速档位一一对应，降噪信号是对应的转速档位下目标设备的风扇产生的噪声的反相信号。不同的转速档位下，风扇的转速不同，产生的噪声也不同，因而对应的降噪信号也不同。其中，上述降噪信号可以通过预先测试获得风扇不同转速档位的噪声并进行反相获得，在此不作具体限定。在一种应用场景中，上述降噪信号还可以为对应转速档位下，风扇以及目标设备中其它器件共同造成的噪声的反相信号。
降噪处理模块630，用于将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。
本实施例中，获得当前转速档位对应的目标降噪信号后，可以直接将目标降噪信号与待降噪音频信号进行叠加，从而消除风扇噪声的影响，无需进行复杂的噪声分离处理，处理过程简单，且可以提升降噪效果。一种应用场景中，当获得的目标降噪信号的时间长度小于待降噪音频信号的时间长度时，可以将目标降噪信号的时间长度延长到与待降噪音频信号的时间长度一样长，反之则从目标降噪信号中截取与待降噪音频信号相同时间长度的一段。本实施例中，录制获取的目标降噪信号与待降噪音频信号的时间长度是相同的，方便进行叠加处理。需要说明的是，将目标降噪信号和待降噪音频信号进行叠加时，可以采用音频混合电路等电路进行叠加，也可以使用软件直接进行叠加处理，还可以通过预设的音频叠加处理模型进行叠加，使得目标降噪信号的振幅与待降噪音频信号中的风扇噪声对应的振幅抵消，消除风扇噪声的影响。优选的，在进行叠加后还可以进行滤波等调整，进一步降低噪声影响，获得降噪后的目标音频信号。
由上可见，本发明实施例提供的音频降噪处理装置中，通过数据获取模块610获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；通过降噪信号获取模块620基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；通过降噪处理模块630将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。与现有技术中直接对采集的音频信号执行运算、分离等复杂的数字信号处理过程的方案相比，本发明方案中，获取待降噪音频信号后，基于目标设备中风扇的当前档位直接获取对应的降噪信号，直接将降噪信号与待降噪音频信号进行叠加，即可消除当前转速档位下风扇的噪声影响，无需进行复杂的处理，且可以很好的消除对应的风扇噪声，有利于提升音频降噪处理的速度和效果。
具体的，本实施例中，上述音频降噪处理装置及其各模块的具体功能可以参照上述音频降噪处理方法中的对应描述，在此不再赘述。
图10是本发明实施例提供的一种目标设备(监视器)的模块示意图，如图10所示，上述目标设备包括主控单元、风扇、温度传感器、麦克风和存储器，主控单元用于对存储器、风扇、温度传感器、麦克风等进行控制和进行数据处理。风扇用于给监视器散热，温度传感器用于实时监测监视器产品内温度，麦克风用于录制声音，存储器用于存储各类数据信号。具体的，上述目标设备还可以包括其它功能模块，在此不作具体限定。
基于上述实施例，本发明还提供了一种智能终端，其原理框图可以如图11所示。上述智能终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口以及显示屏。其中，该智能终端的处理器用于提供计算和控制能力。该智能终端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音频降噪处理程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和音频降噪处理程序的运行提供环境。该智能终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该音频降噪处理程序被处理器执行时实现上述任意一种音频降噪处理方法的步骤。该智能终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。
本领域技术人员可以理解，图11中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的智能终端的限定，具体的智能终端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，提供了一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的音频降噪处理程序，上述音频降噪处理程序被上述处理器执行时进行以下操作指令：
获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；
基于上述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；
将上述目标降噪信号和上述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有音频降噪处理程序，上述音频降噪处理程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的任意一种音频降噪处理方法的步骤。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟是以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，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。
上述集成的模块/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，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不是相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种音频降噪处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；
基于所述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；
将所述目标降噪信号和所述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。
2.根据权利要求1所述的音频降噪处理方法，其特征在于，在所述基于所述当前转速档位获取对应的目标降噪信号之前，所述方法还包括：
依次调节所述风扇的转速档位；
分别获取各个不同转速档位对应的噪声信号；
分别对各所述噪声信号进行音频反相处理，获得各个不同转速档位对应的降噪信号；
将各所述降噪信号与各所述转速档位进行关联存储，获得降噪信号库。
3.根据权利要求2所述的音频降噪处理方法，其特征在于，所述分别对各所述噪声信号进行音频反相处理，获得各个不同转速档位对应的降噪信号，包括：
分别将各所述噪声信号传送到音频反相器中，获得各个不同转速档位对应的降噪信号，其中，所述降噪信号与对应的噪声信号相比幅度相同但相位相反。
4.根据权利要求2所述的音频降噪处理方法，其特征在于，所述基于所述当前转速档位获取对应的目标降噪信号，包括：
在所述降噪信号库中查找获得与所述当前转速档位对应的降噪信号，作为目标降噪信号。
5.根据权利要求1所述的音频降噪处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
实时获取所述目标设备的温度；
获取与所述目标设备的温度对应的最低转速档位，并基于所述最低转速档位调节所述风扇的转速档位。
6.根据权利要求1所述的音频降噪处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
在获取到语音唤醒指令时，降低所述风扇的转速档位。
7.根据权利要求1所述的音频降噪处理方法，其特征在于，在所述将所述目标降噪信号和所述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号之后，所述方法还包括：
对所述目标音频信号进行语音识别，获得操作指令；
基于所述操作指令对所述目标设备进行控制。
8.一种音频降噪处理装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取待降噪音频信号和目标设备中风扇的当前转速档位；
降噪信号获取模块，用于基于所述当前转速档位获取对应的目标降噪信号；
降噪处理模块，用于将所述目标降噪信号和所述待降噪音频信号叠加，获得降噪后的目标音频信号。
9.一种智能终端，其特征在于，所述智能终端包括存储器、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音频降噪处理程序，所述音频降噪处理程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述音频降噪处理方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有音频降噪处理程序，所述音频降噪处理程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述音频降噪处理方法的步骤。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114882860A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-09 | 南京工程学院 | 一种基于聚类分析的充电桩降噪控制方法、装置和系统 |
| CN115031266A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-09-09 | 海信(山东)厨卫有限公司 | 一种吸油烟机及其语音识别方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102314868A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种风扇噪音的抑制方法和装置 |
| CN103486071A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-01-01 | 烽火通信科技股份有限公司 | 基于设备反馈温度的风扇智能调速方法及装置 |
| CN108489001A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-04 | 英飞凌（深圳）智慧科技有限公司 | 提高语音识别率的净化器控制方法及装置 |
| CN108591129A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-28 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种自适应的服务器主动降噪系统及降噪方法 |
| CN109660907A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-19 | 努比亚技术有限公司 | 风扇降噪处理方法、终端、智能音箱以及可读储存介质 |
| CN112139191A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-29 | 中航华东光电（上海）有限公司 | 基于主动降噪的语音处理系统、方法及智能通风柜系统 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102314868A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种风扇噪音的抑制方法和装置 |
| CN103486071A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-01-01 | 烽火通信科技股份有限公司 | 基于设备反馈温度的风扇智能调速方法及装置 |
| CN108591129A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-28 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种自适应的服务器主动降噪系统及降噪方法 |
| CN108489001A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-04 | 英飞凌（深圳）智慧科技有限公司 | 提高语音识别率的净化器控制方法及装置 |
| CN109660907A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-19 | 努比亚技术有限公司 | 风扇降噪处理方法、终端、智能音箱以及可读储存介质 |
| CN112139191A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-29 | 中航华东光电（上海）有限公司 | 基于主动降噪的语音处理系统、方法及智能通风柜系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115031266A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-09-09 | 海信(山东)厨卫有限公司 | 一种吸油烟机及其语音识别方法 |
| CN114882860A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-09 | 南京工程学院 | 一种基于聚类分析的充电桩降噪控制方法、装置和系统 |
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