CN114650480A - 能够主动降噪的设备、主动降噪方法和存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种能够主动降噪的设备、主动降噪方法和存储介质,该设备包括麦克风阵列、定位装置、处理器和扬声器,其中:处理器用于基于麦克风阵列构建空间坐标系,并基于定位装置构建子坐标系;麦克风阵列用于录制噪声源的发声音频;处理器还用于基于发声音频获取噪声源的发声特征,并获取噪声源在空间坐标系中的坐标,作为第一坐标;定位装置用于获取听者在子坐标系中的坐标,作为第二坐标;处理器还用于根据定位装置在空间坐标系中的坐标和第二坐标获取听者在空间坐标系中的坐标,作为第三坐标;处理器还用于根据第一坐标、第三坐标以及噪声源的发声特征控制扬声器发声,以实现主动降噪。本申请能够实现声自由场环境下的主动降噪。
Description
技术领域
本申请涉及主动降噪技术领域,更具体地涉及一种能够主动降噪的设备、主动降噪方法和存储介质。
背景技术
主动降噪技术只大量应用于耳机,耳机工作于声压力场。声压力场是指:当声波波长比所处腔体空间大时,声压压力分布均匀,此时称为压力场,如声学校准器、手机话筒等小空间。当耳机塞到耳廓中,耳道即形成声压力场。声自由场是只有直达声没有反射声的声场,如开阔的空间、消声室。因此,目前缺乏能够应用于声自由场的主动降噪技术。
发明内容
根据本申请一方面,提供了一种能够主动降噪的设备,所述设备包括麦克风阵列、定位装置、处理器和扬声器,其中:所述处理器用于基于所述麦克风阵列构建空间坐标系,并基于所述定位装置构建子坐标系;所述麦克风阵列用于录制所述噪声源的发声音频;所述处理器还用于基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,并获取所述噪声源在所述空间坐标系中的坐标,作为第一坐标;所述定位装置用于获取听者在所述子坐标系中的坐标,作为第二坐标;所述处理器还用于根据所述定位装置在所述空间坐标系中的坐标和所述第二坐标获取所述听者在所述空间坐标系中的坐标,作为第三坐标;所述处理器还用于根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源的发声特征控制所述扬声器发声,以实现主动降噪。
在本申请的一个实施例中,所述麦克风阵列包括至少三个麦克风,所述处理器基于各麦克风录制的噪声源的发声音频之间的幅度差和相位差获取所述噪声源在所述空间坐标系中的坐标。
在本申请的一个实施例中,所述处理器基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,包括:当所述噪声源发出的噪声为稳态噪声或者特征噪声时,所述处理器用于侦测所述噪声源的发声特征;当所述噪声源发出的噪声为伪随机噪声时,所述处理器用于提取所述噪声源的发声特征;当所述声源发出的噪声为完全随机噪声时,所述处理器用于基于噪声估计算法来估算所述噪声源的发声特征。
在本申请的一个实施例中,所述处理器基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,包括:基于所述发声音频获取所述噪声源发声的频谱、幅度和相位。
在本申请的一个实施例中,所述处理器根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源的发声特征控制所述扬声器发声,包括:根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源发声的频谱、幅度和相位,确定所述噪声源发出的噪声到达所述听者时的频谱、相位和幅度,并控制所述扬声器发出用于抵消所述噪声的声音,所述声音到达所述听者时的频谱和幅度分别与所述噪声到达所述听者时的频谱和幅度相同,所述声音到达所述听者时的相位与所述噪声到达所述听者时的相位相反。
在本申请的一个实施例中,所述定位装置为雷达,所述雷达获取的所述第二坐标包括所述听者的双耳的坐标,所述第三坐标包括所述听者的双耳在所述空间坐标系中的坐标。
在本申请的一个实施例中,所述处理器包括中央处理单元或者数字信号处理器。
在本申请的一个实施例中,所述设备为播放设备、显示设备或车载音频设备。
根据本申请另一方面,提供了一种主动降噪方法,所述方法包括:基于麦克风阵列构建空间坐标系,基于定位装置构建子坐标系;基于所述麦克风阵列录制噪声源的发声音频;基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,并获取所述噪声源在所述空间坐标系中的坐标,作为第一坐标;基于所述定位装置获取听者在所述子坐标系中的坐标,作为第二坐标;根据所述定位装置在所述空间坐标系中的坐标和所述第二坐标获取所述听者在所述空间坐标系中的坐标,作为第三坐标;根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源的发声特征控制扬声器发声,以实现主动降噪。
在本申请的一个实施例中,所述基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,包括:基于所述发声音频获取所述噪声源发声的频谱、幅度和相位。
在本申请的一个实施例中,所述根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源的发声特征控制扬声器发声,包括:根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源发声的频谱、幅度和相位,确定所述噪声源发出的噪声到达所述听者时的频谱、相位和幅度,并控制所述扬声器发出用于抵消所述噪声的声音,所述声音到达所述听者时的频谱和幅度分别与所述噪声到达所述听者时的频谱和幅度相同,所述声音到达所述听者时的相位与所述噪声到达所述听者时的相位相反。
根据本申请再一方面,提供了一种能够主动降噪的设备,所述设备包括存储器和处理器,所述存储器上存储有由所述处理器运行的计算机程序,所述计算机程序在被所述处理器运行时,使得所述处理器执行上述主动降噪方法。
根据本申请又一方面,提供了一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序在运行时,执行如上述主动降噪方法。
根据本申请实施例的能够主动降噪的设备和主动降噪方法通过定位装置来定位听者的位置,并采用以麦克风阵列为基础建立的空间坐标系,计算得到听者双耳处的噪声幅度及相位,从而实现声自由场环境下的主动降噪。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1示出根据本申请一个实施例的能够主动降噪的设备的示意性结构框图。
图2示出根据本申请实施例的能够主动降噪的设备获取噪声源的坐标的示例性示意图。
图3示出根据本申请实施例的能够主动降噪的设备获取听者的坐标的示例性示意图。
图4示出根据本申请实施例的能够主动降噪的设备主动降噪的示例性示意图。
图5示出根据本申请实施例的能够主动降噪的设备的一个示例的示意图。
图6示出根据本申请实施例的能够主动降噪的设备的另一个示例的示意图。
图7示出根据本申请实施例的主动降噪方法的示意性流程图。
图8示出根据本申请另一个实施例的能够主动降噪的设备的示意性结构框图。
具体实施方式
为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显,下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其他实施例都应落入本申请的保护范围之内。
首先,参照图1来描述根据本申请一个实施例的能够主动降噪的设备。图1示出了根据本申请一个实施例的能够主动降噪的设备100的示意性结构框图。如图1所示,能够主动降噪的设备100包括麦克风阵列110、定位装置120、处理器130和扬声器140,其中:处理器130用于基于麦克风阵列110构建空间坐标系,并基于定位装置120构建子坐标系;麦克风阵列110用于录制噪声源的发声音频;处理器130还用于基于发声音频获取噪声源的发声特征,并获取噪声源在空间坐标系中的坐标,作为第一坐标;定位装置120用于获取听者(更具体地,可以是听者的双耳)在子坐标系中的坐标,作为第二坐标;处理器130还用于根据定位装置120在空间坐标系中的坐标和第二坐标获取听者(更具体地,可以是听者的双耳)在空间坐标系中的坐标,作为第三坐标;处理器130还用于根据第一坐标、第三坐标以及噪声源的发声特征控制扬声器140发声,以实现主动降噪。
在本申请的实施例中,设备100能够对空间中的听者听到的声音(诸如设备100或其他设备播放的音频或视频等)进行主动降噪,为此,设备100需要获取空间中听者的位置和噪声源的位置,根据这两个位置以及噪声源的发声特征,控制扬声器140生成抵消音来抵消噪声源发出的噪声,从而实现主动降噪。具体地,设备100的处理器130根据麦克风阵列110构建空间坐标系(也称为第一坐标系),通过麦克风阵列110录制的噪声源的发声音频,可获取噪声源在空间坐标中的位置坐标(可称为第一坐标)。然后,设备100通过定位装置120对听者的位置进行精准定位。由于定位装置120对听者进行定位时获取的是听者相对于定位装置120的位置,因此设备100的处理器130还根据定位装置120构建子坐标系(也称为第二坐标系),并根据定位装置120获取的听者在该子坐标系中的坐标(可称为第二坐标)以及定位装置120在前面构建的空间坐标系中的坐标进行坐标转换,得到听者在空间坐标系中的位置坐标(可称为第三坐标)。由此,处理器130能够根据听者、以及噪声源这两者在同一坐标系中的位置坐标,结合噪声源的发声特征,控制扬声器140发出抵消音来抵消噪声源的噪声,从而实现声自由场环境(开阔空间)中的主动降噪。
在本申请的实施例中,麦克风阵列110可以包括至少三个麦克风,处理器130可以基于各麦克风录制的噪声源的发声音频之间的幅度差和相位差获取噪声源在空间坐标系中的坐标。在该实施例中,根据至少三个麦克风录制的噪声源的发声音频之间的幅度差和相位差,能够准确获取噪声源在空间坐标系中的坐标。下面以麦克风阵列110包括三个麦克风为例,结合图2来描述获取噪声源坐标的过程。
图2示出根据本申请实施例的能够主动降噪的设备获取噪声源的坐标的示例性示意图。如图2所示,以麦克风1、麦克风2、麦克风3构成的麦克风阵列为基础构建空间坐标系,麦克风阵列的中心位置设置为空间坐标系的原点(0,0,0)。此时麦克风1、麦克风2、麦克风3的坐标分别为(Xmc1,Ymc1,Zmc1)、(Xmc2,Ymc2,Zmc2)和(Xmc3,Ymc3,Zmc3)。麦克风1与麦克风2之间的间距Dm1、麦克风2与麦克风3之间的间距Dm2、以及麦克风1与麦克风3之间的间距Dm3都是确定值。基于DOA技术(direction of arrival,到达方向,用于三维空间中的声源定位技术方式),通过麦克风1、麦克风2和麦克风3录到的噪声源发声的幅度差及相位差,能够得到噪声源的空间坐标(Xnz1,Ynz1,Znz1)。
在本申请的实施例中,设备100的定位装置120可以是雷达,雷达能够精确定位听者的位置。下面结合图3来描述获取听者坐标的过程。
图3示出根据本申请实施例的能够主动降噪的设备获取听者的坐标的示例性示意图。如图3所示,以麦克风1、麦克风2、麦克风3构成的麦克风阵列为基础构建空间坐标系,麦克风阵列的中心位置设置为空间坐标系的原点(0,0,0)。雷达在该空间坐标系中的坐标(Xrd1,Yrd1,Zrd1)是确定值。雷达对听者的定位生成一个以雷达为原点的子坐标系(Xrv1’,Yrv1’,Zrv1’),通过雷达的坐标带入到基于麦克风阵列的坐标系中,得到听者的空间坐标(Xrv1,Yrv1,Zrv1)。
在本申请的实施例中,设备100的处理器130基于发声音频获取噪声源的发声特征,可以包括:当噪声源发出的噪声为稳态噪声或者特征噪声时,处理器130用于侦测噪声源的发声特征;当噪声源发出的噪声为伪随机噪声时,处理器130用于提取噪声源的发声特征;当声源发出的噪声为完全随机噪声时,处理器130用于基于噪声估计算法来估算噪声源的发声特征。在该实施例中,处理器130可以根据噪声源发出的噪声的类型来采用不同的方式获取噪声源的发声特征,从而提供相应地抵消音特征用于主动降噪。下面结合图4来描述主动降噪的工作过程。
图4示出根据本申请实施例的能够主动降噪的设备主动降噪的示例性示意图。如图4所示,以麦克风1、麦克风2、麦克风3构成的麦克风阵列为基础构建空间坐标系,麦克风阵列的中心位置设置为空间坐标系的原点(0,0,0)。此时麦克风1、麦克风2、麦克风3的坐标分别为(Xmc1,Ymc1,Zmc1)、(Xmc2,Ymc2,Zmc2)和(Xmc3,Ymc3,Zmc3)。通过麦克风1、麦克风2和麦克风3录到的噪声源发声的幅度差及相位差,能够得到噪声源的空间坐标(Xnz1,Ynz1,Znz1)。雷达在该空间坐标系中的坐标(Xrd1,Yrd1,Zrd1)是确定值。雷达对听者的定位生成一个以雷达为原点的子坐标系(Xrv1’,Yrv1’,Zrv1’),通过雷达的坐标带入到基于麦克风阵列的坐标系中,得到听者的空间坐标(Xrv1,Yrv1,Zrv1)。设备100的处理器可以基于麦克风1、麦克风2和麦克风3录到的发声音频获取(重构)噪声源发声的频谱、幅度和相位等特征(至少包括幅度和相位),并推算此时达到听者的噪声源的频谱、幅度和相位。然后,处理器根据噪声源的空间坐标(Xnz1,Ynz1,Znz1)、听者的空间坐标(Xrv1,Yrv1,Zrv1)以及扬声器的空间坐标(Xsp1,Ysp1,Zsp1),控制扬声器播放出到达听者时与源的频谱、幅度相同和相位相反的抵消声来消除噪声。具体地,处理器根据噪声源的空间坐标(Xnz1,Ynz1,Znz1)和听者的空间坐标(Xrv1,Yrv1,Zrv1),确定噪声源发出的噪声到达听者时的频谱、相位和幅度,然后根据扬声器的空间坐标(Xsp1,Ysp1,Zsp1)控制扬声器发出用于抵消噪声的声音,该声音到达听者时的频谱和幅度分别与噪声到达听者时的频谱和幅度相同,且该声音到达听者时的相位与噪声到达听者时的相位相反。
如前所述的,设备100的处理器130(诸如中央处理单元CPU或者数字信号处理器DSP等等)可以对噪声源的特征快速分析定性。如果噪声源发出的噪声属于稳态或者特征噪声,则处理器130能很快侦测到噪声的特征,抵消声与噪声的匹配度非常高,极快地达到完全降噪的状态;如果噪声源发出的噪声是伪随机噪声,则处理器130也能快速的提取到特征,达到效果的周期会稍微加长,但是仍然属于较快收敛;如果噪声源发出的噪声是完全随机噪声,则处理器130可以启用噪声估计算法来估算噪声源的特征,提供抵消声特征。
基于上面的描述,根据本申请实施例的能够主动降噪的设备100通过定位装置来定位听者(双耳)的位置并提供距离、角度等参数,并采用以麦克风阵列为基础建立的空间坐标系,计算得到听者双耳处的噪声幅度及相位,从而实现声自由场环境下的主动降噪。
在本申请的实施例中,设备100可以为播放设备、显示设备或车载音频设备。目前车载音频系统所用的主动降噪方法因没有对噪声相位的有效检测,导致降噪效果不佳,而根据本申请实施例的设备100能够有效检测噪声相位,应用于车载音频系统上时可以解决该问题,提高降噪效果。
以上示例性地描述根据本申请实施例的能够主动降噪的设备。下面结合图5和图6来描述两个能够主动降噪的设备的示例。
图5示出了根据本申请实施例的能够主动降噪的设备的一个示例的示意图。如图5所示,111是播放/显示设备中的雷达,121是播放/显示设备中的扬声器,131、132、133是播放/显示设备中的三个麦克风。图6示出了根据本申请实施例的能够主动降噪的设备的另一个示例的示意图。如图6所示,n11和n1x是播放/显示设备中的雷达,n21和n2x是播放/显示设备中的扬声器,n31、n32、n33和n3x是播放/显示设备中的麦克风。在该实施例中,播放/显示设备上包括至少四个麦克风、至少两个扬声器以及至少两个雷达,能够更精准地实现定位和主动降噪。
下面结合图7描述根据本申请另一方面提供的主动降噪方法700。如图7所示,主动降噪方法700可以包括如下步骤:
在步骤S710,基于麦克风阵列构建空间坐标系,基于定位装置构建子坐标系。
在步骤S720,基于麦克风阵列录制噪声源的发声音频。
在步骤S730,基于发声音频获取噪声源的发声特征,并获取噪声源在空间坐标系中的坐标,作为第一坐标。
在步骤S740,基于定位装置获取听者在子坐标系中的坐标,作为第二坐标。
在步骤S750,根据定位装置在空间坐标系中的坐标和第二坐标获取听者在空间坐标系中的坐标,作为第三坐标。
在步骤S760,根据第一坐标、第三坐标以及噪声源的发声特征控制扬声器发声,以实现主动降噪。
根据本申请实施例的主动降噪方法700可以由前文所述的根据本申请实施例的能够主动降噪的设备100来执行,也可以由其他设备来执行(例如麦克风阵列、定位装置、扬声器、计算设备等单独的设备结合起来执行),可以结合前文所述理解根据本申请实施例的主动降噪方法700的操作流程,为了简洁,此处不再赘述具体细节。
此外,根据本申请实施例,还提供了一种能够主动降噪的设备。图8示出了根据本申请另一个实施例的能够主动降噪的设备800的示意性结构框图。如图8所示,能够主动降噪的设备800包括存储器810和处理器820,存储器810上存储有由处理器820运行的计算机程序,所述计算机程序在被处理器820运行时,使得处理器820执行根据本申请实施例的主动降噪方法700。可以结合前文所述理解根据本申请实施例的能够主动降噪的设备800的结构和操作,为了简洁,此处不再赘述具体细节。
此外,根据本申请实施例,还提供了一种存储介质,在所述存储介质上存储了程序指令,在所述程序指令被计算机或处理器运行时用于执行本申请实施例的主动降噪方法的相应步骤。所述存储介质例如可以包括智能电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、或者上述存储介质的任意组合。所述计算机可读存储介质可以是一个或多个计算机可读存储介质的任意组合。
基于上面的描述,根据本申请实施例的能够主动降噪的设备和主动降噪方法通过定位装置来定位听者的位置,并采用以麦克风阵列为基础建立的空间坐标系,计算得到听者双耳处的噪声幅度及相位,从而实现声自由场环境下的主动降噪。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例,应理解上述示例实施例仅仅是示例性的,并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改,而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。
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示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方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其他的方式实现。例如,以上所描述的设备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设备,或一些特征可以忽略,或不执行。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如相应的权利要求书所反映的那样,其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解,除了特征之间相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其他实施例中所包括的某些特征而不是其他特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种能够主动降噪的设备,其特征在于,所述设备包括麦克风阵列、定位装置、处理器和扬声器,其中:
所述处理器用于基于所述麦克风阵列构建空间坐标系,并基于所述定位装置构建子坐标系;
所述麦克风阵列用于录制所述噪声源的发声音频;
所述处理器还用于基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,并获取所述噪声源在所述空间坐标系中的坐标,作为第一坐标;
所述定位装置用于获取听者在所述子坐标系中的坐标,作为第二坐标;
所述处理器还用于根据所述定位装置在所述空间坐标系中的坐标和所述第二坐标获取所述听者在所述空间坐标系中的坐标,作为第三坐标;
所述处理器还用于根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源的发声特征控制所述扬声器发声,以实现主动降噪。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述麦克风阵列包括至少三个麦克风,所述处理器基于各麦克风录制的噪声源的发声音频之间的幅度差和相位差获取所述噪声源在所述空间坐标系中的坐标。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述处理器基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,包括:
当所述噪声源发出的噪声为稳态噪声或者特征噪声时,所述处理器用于侦测所述噪声源的发声特征;
当所述噪声源发出的噪声为伪随机噪声时,所述处理器用于提取所述噪声源的发声特征;
当所述声源发出的噪声为完全随机噪声时,所述处理器用于基于噪声估计算法来估算所述噪声源的发声特征。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述处理器基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,包括:基于所述发声音频获取所述噪声源发声的频谱、幅度和相位。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述处理器根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源的发声特征控制所述扬声器发声,包括:
根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源发声的频谱、幅度和相位,确定所述噪声源发出的噪声到达所述听者时的频谱、相位和幅度,并控制所述扬声器发出用于抵消所述噪声的声音,所述声音到达所述听者时的频谱和幅度分别与所述噪声到达所述听者时的频谱和幅度相同,所述声音到达所述听者时的相位与所述噪声到达所述听者时的相位相反。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的设备,其特征在于,所述定位装置为雷达,所述雷达获取的所述第二坐标包括所述听者的双耳的坐标,所述第三坐标包括所述听者的双耳在所述空间坐标系中的坐标。
7.一种主动降噪方法,其特征在于,所述方法包括:
基于麦克风阵列构建空间坐标系,基于定位装置构建子坐标系;
基于所述麦克风阵列录制噪声源的发声音频;
基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,并获取所述噪声源在所述空间坐标系中的坐标,作为第一坐标;
基于所述定位装置获取听者在所述子坐标系中的坐标,作为第二坐标;
根据所述定位装置在所述空间坐标系中的坐标和所述第二坐标获取所述听者在所述空间坐标系中的坐标,作为第三坐标;
根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源的发声特征控制扬声器发声,以实现主动降噪。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述基于所述发声音频获取所述噪声源的发声特征,包括:基于所述发声音频获取所述噪声源发声的频谱、幅度和相位。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源的发声特征控制扬声器发声,包括:
根据所述第一坐标、所述第三坐标以及所述噪声源发声的频谱、幅度和相位,确定所述噪声源发出的噪声到达所述听者时的频谱、相位和幅度,并控制所述扬声器发出用于抵消所述噪声的声音,所述声音到达所述听者时的频谱和幅度分别与所述噪声到达所述听者时的频谱和幅度相同,所述声音到达所述听者时的相位与所述噪声到达所述听者时的相位相反。
10.一种能够主动降噪的设备,其特征在于,所述设备包括存储器和处理器,所述存储器上存储有由所述处理器运行的计算机程序,所述计算机程序在被所述处理器运行时,使得所述处理器执行如权利要求7-9中的任一项所述的主动降噪方法。
11.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序在运行时,执行如权利要求7-9中的任一项所述的主动降噪方法。
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CN202210124504.9A CN114650480A (zh) | 2022-02-10 | 2022-02-10 | 能够主动降噪的设备、主动降噪方法和存储介质 |
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Family Applications (1)
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- 2022-02-10 CN CN202210124504.9A patent/CN114650480A/zh active Pending
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