CN114898732B - 一种可调整频率范围的噪音处理方法及系统 - Google Patents

一种可调整频率范围的噪音处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种可调整频率范围的噪音处理方法及系统，涉及噪声处理技术领域。本发明一种可调整频率范围的噪音处理方法，其包括：获取噪音的初始声源方向；获取各个初始声源方向的噪音源产生的噪音的频率；筛选出设定频率范围内的噪音源，标记目标噪音源；对目标噪声源进行实时频率监测；若目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则持续对目标噪音源生成相位相同、振幅相反以及频率相同的降噪声波；若目标噪音源的实时监测频率不符合设定频率，则不进行处理。本发明通过生成实时变动频率的主动声波，解决了物理方式阻隔噪音应用范围窄的问题。

Description

一种可调整频率范围的噪音处理方法及系统
技术领域
本发明属于噪声处理技术领域，特别是涉及一种可调整频率范围的噪音处理方法及系统。
背景技术
在机场、车站以及闹市区等复杂噪声环境下，由于噪声源的多变性，可能会产生频率范围较大又迅速变化的噪声。
传统的噪音处理手段是使用物理隔离，利用双层或多层夹胶玻璃阻隔低频噪声，利用真空或中空玻璃阻隔中高频噪声。但是上述的物理阻隔方式仅适用于小范围封闭空间，应用范围窄。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调整频率范围的噪音处理方法及系统，通过生成实时变动频率的主动声波，解决了物理方式阻隔噪音应用范围窄的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种可调整频率范围的噪音处理方法，其包括：
获取噪音的初始声源方向；
获取各个初始声源方向的噪音源产生的噪音的频率；
筛选出设定频率范围内的噪音源，标记目标噪音源；
对所述目标噪声源进行实时频率监测；
若所述目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则持续对所述目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波；
若所述目标噪音源的实时监测频率不符合设定频率，则不进行处理。
在本发明的一个实施例中，还包括：
采集在降噪声波处理下的音频信号；
将所述音频信号传输至接收芯片的输入端；
对所述接收芯片的输出端的模拟输出信号进行采样，得到采样信号；
对所述采样信号进行第一次滤波处理，得到第一滤波信号，确定所述第一滤波信号的第一功率；
对所述第一滤波信号进行第二次滤波处理，得到第二滤波信号，确定所述第二滤波信号的第二功率；
设置所述接收芯片的输入端的接收功率；
计算所述第二功率与所述接收功率的差值，作为第一差值；
计算所述第一功率与所述第一功率的差值，作为第二差值；
根据所述第一差值和所述第二差值，计算出噪声值，并判断是否大于预设噪声值；
在确定所述噪声值大于预设噪声值时，确定每个采样信号频率对应的响度系数；
基于预先建立的响度系数与等响曲线之间的关系，确定每个采样信号频率对应的响度权重；
基于所述响度权重进行放大处理，得到放大采样信号；
提取所述放大采样信号中的噪声谱；
获取噪声谱包括的若干个频点及每个频点的幅值；
将每个频点的幅值分别与预设幅值进行比较，筛选出幅值大于预设幅值的频点作为含噪频点，将所述含噪频点进行去除处理，得到纯净信号；
将所述纯净信号进行播放。
在本发明的一个实施例中，所述对所述目标噪声源进行实时频率监测的步骤，包括，
提取各个初始声源方向的噪音源产生噪音的波形特征；
根据各个初始声源方向的噪音的波形特征对所述噪声源进行标记；
根据所述噪声源的波形特征标记结果对所述噪声源的方向进行监测追踪；
根据监测追测结果对所述噪音源进行实时频率监测；
根据对所述噪音源进行实时频率监测筛选出所述目标噪声源；
获取所述目标噪声源的实时频率。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述噪声源的波形特征标记结果对所述噪声源的方向进行监测追踪的步骤，包括，
实时获取若干个噪声源的产生的噪音；
以每个所述初始声源方向为起点，逐渐增加空间夹角用以追踪与所述初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源；
若以每个所述初始声源方向为起点追踪的空间夹角大于设定值则返回以每个所述初始声源方向为起点重新进行跟踪，直至完成对所述噪声源的方向的追踪；
根据所述噪声源的方向，对所述噪声源进行监测。
在本发明的一个实施例中，所述以每个所述初始声源方向为起点，逐渐增加空间夹角用以追踪与所述初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的步骤，包括，
获取所述噪声源空间角度的移动方位；
获取所述噪声源空间角度的移动角速度；
以每个所述初始声源方向为起点，根据所述噪声源空间角度的移动方位和所述噪声源空间角度的移动角速度，增加追踪与所述初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的空间夹角。
在本发明的一个实施例中，所述以每个所述初始声源方向为起点，根据所述噪声源空间角度的移动方位和所述噪声源空间角度的移动角速度，增加追踪与所述初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的空间夹角的步骤，包括，
根据所述噪声源空间角度的移动方位和所述噪声源空间角度的移动角速度，获取所述噪声源的移动特征；
根据所述噪声源的移动特征获取所述噪声源空间角度的预测移动方位和所述噪声源空间角度的预测移动角速度；
根据所述噪声源空间角度的预测移动方位和所述噪声源空间角度的预测移动角速度追踪所述噪声源。
在本发明的一个实施例中，所述波形特征包括离散特性。
在本发明的一个实施例中，所述若所述目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则持续对所述目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波的步骤，包括，
所述目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则获取收音位置；
获取全部噪音源在所述收音位置处叠加噪声的相位、振幅以及频率；
生成若干个降噪子声波，所述降噪子声波与若干个所述噪声源产生的噪声相位相反、振幅相同以及频率相同；
其中，若干个所述降噪子声波定向传播；
相邻两个所述降噪子声波之间的空间夹角保持一致。
在本发明的一个实施例中，还包括：
确定噪音的初始声源方向的数量，并分别进行初始信号采集，得到若干个初始信号；
对每个初始信号对应的若干个特征指标分别进行数值化处理，并生成特征矩阵；
对所述特征矩阵基于公式(1)进行差异均衡化处理，得到目标矩阵：
Figure GDA0003871674580000051
其中，Wi,j为特征矩阵W的第i行j列的值；Ti,j为目标矩阵T的第i行j列的值；i＝1、2、3……N，j＝1、2、3……M,N为初始信号的数量；M为每个初始信号对应的特征指标的数量；Wi1,j为特征矩阵W的第i1行第j列的值，i1＝1、2、3……N；Wi2,j为特征矩阵W的第i2行第j列的值，i2＝1、2、3……N；
在所述目标矩阵中筛选出同一个初始信号对应的每一列中差异均衡化处理后特征指标的最大值及最小值，并计算出第三差值；
将第三差值大于预设阈值的初始信号进行剔除处理，得到目标初始信号；
对所述目标初始信号进行解析，确定目标初始信号中包括的噪音类型信息，并将所述噪音类型信息进行显示。
本发明还公开了一种可调整频率范围的噪音处理系统，其包括，声音收录单元，用于获取噪音的初始声源方向；
还用于获取各个初始声源方向的噪音源产生的噪音的频率；
运算单元，用于筛选出设定频率范围内的噪音源，标记目标噪音源；
还用于对所述目标噪声源进行实时频率监测；
响应处理单元，用于若所述目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则持续对所述目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波；
还用于若所述目标噪音源的实时监测频率不符合设定频率，则不进行处理。
本发明通过响应处理单元生成实时变动频率的主动声波，与目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波，不需要使用物理隔离措施，解决了物理方式阻隔噪音应用范围窄的问题。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种可调整频率范围的噪音处理方法于一实施例的流程示意图；
图2为本发明步骤S4对目标噪声源进行实时频率监测的步骤于一实施例的流程示意图；
图3为本发明步骤S43根据噪声源的波形特征标记结果对噪声源的方向进行监测追踪的步骤于一实施例的流程示意图；
图4为本发明步骤S432以每个初始声源方向为起点，逐渐增加空间夹角用以追踪与初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的步骤于一实施例的流程示意图；
图5为本发明步骤S4323以每个初始声源方向为起点，根据噪声源空间角度的移动方位和噪声源空间角度的移动角速度，增加追踪与初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的空间夹角的步骤于一实施例的流程示意图；
图6为本发明一种可调整频率范围的噪音处理系统于一实施例的模块连接示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-声音收录单元，2-运算单元，3-响应处理单元。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作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。
复杂环境下的噪音频率多变，传统的物理隔音方式存在较多限制，为了实现对复杂噪音的处理：
请参阅图1所示，本发明提供了一种可调整频率范围的噪音处理方法，可以首先执行步骤S1获取噪音的初始声源方向。接下来可以执行步骤S2获取各个初始声源方向的噪音源产生的噪音的频率。接下来可以执行步骤S3筛选出设定频率范围内的噪音源，标记目标噪音源。接下来可以执行步骤S4对目标噪声源进行实时频率监测。若目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则接下来可以执行步骤S5持续对目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波。若目标噪音源的实时监测频率不符合设定频率，则接下来可以执行步骤S6不进行处理。通过上述改变降噪声波频率等声学特征的方式，解决了物理方式阻隔噪音应用范围窄的问题。
请参阅图2所示，为了对目标噪声源进行实时频率监测，上述的步骤S4对目标噪声源进行实时频率监测的步骤中可以首先执行步骤S41提取各个初始声源方向的噪音源产生噪音的波形特征。接下来可以执行步骤S42根据各个初始声源方向的噪音的波形特征对噪声源进行标记。接下来可以执行步骤S43根据噪声源的波形特征标记结果对噪声源的方向进行监测追踪。接下来可以执行步骤S44根据监测追测结果对噪音源进行实时频率监测。接下来可以执行步骤S46根据对噪音源进行实时频率监测筛选出目标噪声源。最后可以执行步骤S47获取目标噪声源的实时频率。通过上述方式实现对目标噪声源进行实时频率监测。
请参阅图3所示，为了实现对噪声源的快速追踪，上述步骤S43根据噪声源的波形特征标记结果对噪声源的方向进行监测追踪的步骤中可以执行步骤S431实时获取若干个噪声源的产生的噪音。接下来可以执行步骤S432以每个初始声源方向为起点，逐渐增加空间夹角用以追踪与初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源。接下来可以执行步骤S433若以每个初始声源方向为起点追踪的空间夹角大于设定值则返回以每个初始声源方向为起点重新进行跟踪，直至完成对噪声源的方向的追踪。最后可以执行步骤S434根据噪声源的方向，对噪声源进行监测。通过上述方式实现对噪声源的快速追踪。
请参阅图4所示，为了进一步实现对噪声源的快速追踪，上述步骤S432以每个初始声源方向为起点，逐渐增加空间夹角用以追踪与初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的步骤中可以首先执行步骤S4321获取噪声源空间角度的移动方位。接下来可以执行步骤S4322获取噪声源空间角度的移动角速度。最后可以执行步骤S4323以每个初始声源方向为起点，根据噪声源空间角度的移动方位和噪声源空间角度的移动角速度，增加追踪与初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的空间夹角。通过上述方式进一步提高对噪声源的追踪速度。
需要额外说明的是，本方案中的步骤序号并不构成对方案的限制。例如上述步骤S432以每个初始声源方向为起点，逐渐增加空间夹角用以追踪与初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的步骤中可以首先执行步骤S4322获取噪声源空间角度的移动角速度。接下来可以执行步骤S4321获取噪声源空间角度的移动方位。最后可以执行步骤S4323以每个初始声源方向为起点，根据噪声源空间角度的移动方位和噪声源空间角度的移动角速度，增加追踪与初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的空间夹角。通过上述方式同样可以进一步提高对噪声源的追踪速度。
请参阅图5所示，为了进一步实现对噪声源的快速追踪，上述步骤S4323以每个初始声源方向为起点，根据噪声源空间角度的移动方位和噪声源空间角度的移动角速度，增加追踪与初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的空间夹角的步骤中可以首先执行步骤S43231根据噪声源空间角度的移动方位和噪声源空间角度的移动角速度，获取噪声源的移动特征。接下来可以执行步骤S43232根据噪声源的移动特征获取噪声源空间角度的预测移动方位和噪声源空间角度的预测移动角速度。最后可以执行步骤S43233根据噪声源空间角度的预测移动方位和噪声源空间角度的预测移动角速度追踪噪声源。通过上述方式进一步实现对噪声源的快速追踪，提高了降噪效果。
需要额外说明的是，本方案中的步骤序号并不构成对方案的限制。例如上述步骤S4323以每个初始声源方向为起点，根据噪声源空间角度的移动方位和噪声源空间角度的移动角速度，增加追踪与初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的空间夹角的步骤中可以首先执行步骤S43232根据噪声源的移动特征获取噪声源空间角度的预测移动方位和噪声源空间角度的预测移动角速度。接下来可以执行步骤S43231根据噪声源空间角度的移动方位和噪声源空间角度的移动角速度，获取噪声源的移动特征。最后可以执行步骤S43233根据噪声源空间角度的预测移动方位和噪声源空间角度的预测移动角速度追踪噪声源。通过上述方式同样可以进一步实现对噪声源的快速追踪，提高了降噪效果。
请参阅图1至5所示，波形特征可以是离散特性，用以实现对间歇性噪声的准确追踪。
请参阅图1至5所示，降噪子声波定向传播，降噪子声波可以是由单向筒发出，也可以是用多束声波干涉形成的定向声波。
请参阅图1至5所示，相邻两个降噪子声波之间的空间夹角保持一致，保持多个降噪子声波的均匀分布，避免某一个方向声波能力过于集中意外损伤用户听力。
请参阅图1至5所示，本方案的一种可调整频率范围的噪音处理方法在执行过程中，可以首先执行步骤S1获取噪音的初始声源方向。接下来可以执行步骤S2获取各个初始声源方向的噪音源产生的噪音的频率。接下来可以执行步骤S3筛选出设定频率范围内的噪音源，标记目标噪音源。接下来可以执行步骤S41提取各个初始声源方向的噪音源产生噪音的波形特征。接下来可以执行步骤S42根据各个初始声源方向的噪音的波形特征对噪声源进行标记。接下来可以执行步骤S431实时获取若干个噪声源的产生的噪音。接下来可以执行步骤S4321获取噪声源空间角度的移动方位。接下来可以执行步骤S4322获取噪声源空间角度的移动角速度。最后可以执行步骤S43231根据噪声源空间角度的移动方位和噪声源空间角度的移动角速度，获取噪声源的移动特征。接下来可以执行步骤S43232根据噪声源的移动特征获取噪声源空间角度的预测移动方位和噪声源空间角度的预测移动角速度。最后可以执行步骤S43233根据噪声源空间角度的预测移动方位和噪声源空间角度的预测移动角速度追踪噪声源。接下来可以执行步骤S433若以每个初始声源方向为起点追踪的空间夹角大于设定值则返回以每个初始声源方向为起点重新进行跟踪，直至完成对噪声源的方向的追踪。最后可以执行步骤S434根据噪声源的方向，对噪声源进行监测。接下来可以执行步骤S44根据监测追测结果对噪音源进行实时频率监测。接下来可以执行步骤S46根据对噪音源进行实时频率监测筛选出目标噪声源。最后可以执行步骤S47获取目标噪声源的实时频率。则接下来可以执行步骤S5持续对目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波。若目标噪音源的实时监测频率不符合设定频率，则接下来可以执行步骤S6不进行处理。通过上述改变降噪声波频率等声学特征的方式，解决了物理方式阻隔噪音应用范围窄的问题。
请参阅图1和6所示，本方案还提供一种可调整频率范围的噪音处理系统，可以包括声音收录单元1、运算单元2以及响应处理单元3。其中声音收录单元1用于获取噪音的初始声源方向，还用于获取各个初始声源方向的噪音源产生的噪音的频率。运算单元2用于筛选出设定频率范围内的噪音源，标记目标噪音源，还用于对目标噪声源进行实时频率监测。响应处理单元3用于若目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则持续对目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波，还用于若目标噪音源的实时监测频率不符合设定频率，则不进行处理。通过上述方式能够实现对复杂环境噪声的降噪处理。
综上所述，本发明通过响应处理单元生成实时变动频率的主动声波，主动声波与目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波，主动声波的频率与筛选出设定频率范围内的噪音源频率一致，在不损害降噪效果的前提下，降低了对噪音的处理难度。上述方式不需要使用物理隔离措施，解决了物理方式阻隔噪音应用范围窄的问题。
在本发明的一个实施例中，还包括：
采集在降噪声波处理下的音频信号；
将所述音频信号传输至接收芯片的输入端；
对所述接收芯片的输出端的模拟输出信号进行采样，得到采样信号；
对所述采样信号进行第一次滤波处理，得到第一滤波信号，确定所述第一滤波信号的第一功率；
对所述第一滤波信号进行第二次滤波处理，得到第二滤波信号，确定所述第二滤波信号的第二功率；
设置所述接收芯片的输入端的接收功率；
计算所述第二功率与所述接收功率的差值，作为第一差值；
计算所述第一功率与所述第一功率的差值，作为第二差值；
根据所述第一差值和所述第二差值，计算出噪声值，并判断是否大于预设噪声值；
在确定所述噪声值大于预设噪声值时，确定每个采样信号频率对应的响度系数；
基于预先建立的响度系数与等响曲线之间的关系，确定每个采样信号频率对应的响度权重；
基于所述响度权重进行放大处理，得到放大采样信号；
提取所述放大采样信号中的噪声谱；
获取噪声谱包括的若干个频点及每个频点的幅值；
将每个频点的幅值分别与预设幅值进行比较，筛选出幅值大于预设幅值的频点作为含噪频点，将所述含噪频点进行去除处理，得到纯净信号；
将所述纯净信号进行播放。
上述技术方案的工作原理：采集在降噪声波处理下的音频信号；对所述音频信号进行传输，传输至接收芯片的输入端；对所述接收芯片的输出端的模拟输出信号进行采样，得到采样信号；对所述采样信号进行第一次滤波处理，得到第一滤波信号，确定所述第一滤波信号的第一功率；第一次滤波处理用于将有效信号带宽外的噪声去除。对所述第一滤波信号进行第二次滤波处理，得到第二滤波信号，确定所述第二滤波信号的第二功率；第二次滤波处理为带通滤波处理。设置所述接收芯片的输入端的接收功率；计算所述第二功率与所述接收功率的差值，作为第一差值；计算所述第一功率与所述第一功率的差值，作为第二差值；根据所述第一差值和所述第二差值，计算出噪声值，并判断是否大于预设噪声值；在确定所述噪声值大于预设噪声值时，确定每个采样信号频率对应的响度系数；响度系数为基于对采样信号进行解析，确定对应的接收芯片输出的信号的响度。基于预先建立的响度系数与等响曲线之间的关系，确定每个采样信号频率对应的响度权重；等响曲线为设定的声音响度相等的一簇曲线。基于所述响度权重进行放大处理，得到放大采样信号；提取所述放大采样信号中的噪声谱；获取噪声谱包括的若干个频点及每个频点的幅值；将每个频点的幅值分别与预设幅值进行比较，筛选出幅值大于预设幅值的频点作为含噪频点，将所述含噪频点进行去除处理，得到纯净信号；将所述纯净信号进行播放。
上述技术方案的有益效果：对降噪声波处理下的音频信号进行传输，确定传输过程中的噪声值，在噪声值大于预设噪声值时，对接收芯片输出的采样信号进行解析，包括确定采样信号频率对应的响度系数，基于预先建立的响度系数与等响曲线之间的关系，确定每个采样信号频率对应的响度权重；基于所述响度权重进行放大处理，便于调整不同频率对应的响度权重，调整至响度权重之间的差值小于预设差值，提高信号的平稳性，也便于准确确定放大采样信号中的含噪频点并进行去除，得到纯净信号，并进行播放，便于用户听到噪声小，清晰度高的音频，提高用户体验。
在一实施例中，根据所述第一差值和所述第二差值，计算出噪声值，包括：
S＝P2+168(dbm/Hz)-P1
其中，S为噪声值；P2为第二差值；P1为第一差值。
在本发明的一个实施例中，还包括：
确定噪音的初始声源方向的数量，并分别进行初始信号采集，得到若干个初始信号；
对每个初始信号对应的若干个特征指标分别进行数值化处理，并生成特征矩阵；
对所述特征矩阵基于公式(1)进行差异均衡化处理，得到目标矩阵：
Figure GDA0003871674580000151
其中，Wi,j为特征矩阵W的第i行j列的值；Ti,j为目标矩阵T的第i行j列的值；i＝1、2、3……N，j＝1、2、3……M,N为初始信号的数量；M为每个初始信号对应的特征指标的数量；Wi1,j为特征矩阵W的第i1行第j列的值，i1＝1、2、3……N；Wi2,j为特征矩阵W的第i2行第j列的值，i2＝1、2、3……N；
在所述目标矩阵中筛选出同一个初始信号对应的每一列中差异均衡化处理后特征指标的最大值及最小值，并计算出第三差值；
将第三差值大于预设阈值的初始信号进行剔除处理，得到目标初始信号；
对所述目标初始信号进行解析，确定目标初始信号中包括的噪音类型信息，并将所述噪音类型信息进行显示。
上述技术方案的工作原理及有益效果：确定噪音的初始声源方向的数量，并分别进行初始信号采集，得到若干个初始信号；对每个初始信号对应的若干个特征指标分别进行数值化处理，并生成特征矩阵；对所述特征矩阵基于公式(1)进行差异均衡化处理，得到目标矩阵：进行差异均衡化处理，便于消除同一个初始信号的不同特征指标对初始信号影响的差异参数。在目标矩阵中，对于同一个初始信号对应的每一列中差异均衡化处理后特征指标进行相应的比较，具体的，确定每一列中差异均衡化处理后特征指标的最大值及最小值，并计算出第三差值；将第三差值大于预设阈值的初始信号进行剔除处理，得到目标初始信号；便于有效的剔除异常信号，保证得到的目标初始信号的准确性，同时对所述目标初始信号进行解析，确定目标初始信号中包括的噪音类型信息，并将所述噪音类型信息进行显示。便于及时分析噪音类型信息，便于采取相应的措施来处理噪音，便于提高了处理噪音的准确性。
本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (9)

1.一种可调整频率范围的噪音处理方法，其特征在于，包括，
获取噪音的初始声源方向；
获取各个初始声源方向的噪音源产生的噪音的频率；
筛选出设定频率范围内的噪音源，标记目标噪音源；
对所述目标噪声源进行实时频率监测；
若所述目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则持续对所述目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波；
若所述目标噪音源的实时监测频率不符合设定频率，则不进行处理；
所述对所述目标噪声源进行实时频率监测的步骤，包括，
提取各个初始声源方向的噪音源产生噪音的波形特征；
根据各个初始声源方向的噪音的波形特征对所述噪声源进行标记；
根据所述噪声源的波形特征标记结果对所述噪声源的方向进行监测追踪；
根据监测追测结果对所述噪音源进行实时频率监测；
根据对所述噪音源进行实时频率监测筛选出所述目标噪声源；
获取所述目标噪声源的实时频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
采集在降噪声波处理下的音频信号；
将所述音频信号传输至接收芯片的输入端；
对所述接收芯片的输出端的模拟输出信号进行采样，得到采样信号；
对所述采样信号进行第一次滤波处理，得到第一滤波信号，确定所述第一滤波信号的第一功率；
对所述第一滤波信号进行第二次滤波处理，得到第二滤波信号，确定所述第二滤波信号的第二功率；
设置所述接收芯片的输入端的接收功率；
计算所述第二功率与所述接收功率的差值，作为第一差值；
计算所述第一功率与所述第二功率的差值，作为第二差值；
根据所述第一差值和所述第二差值，计算出噪声值，并判断是否大于预设噪声值；
在确定所述噪声值大于预设噪声值时，确定每个采样信号频率对应的响度系数；
基于预先建立的响度系数与等响曲线之间的关系，确定每个采样信号频率对应的响度权重；
基于所述响度权重进行放大处理，得到放大采样信号；
提取所述放大采样信号中的噪声谱；
获取噪声谱包括的若干个频点及每个频点的幅值；
将每个频点的幅值分别与预设幅值进行比较，筛选出幅值大于预设幅值的频点作为含噪频点，将所述含噪频点进行去除处理，得到纯净信号；
将所述纯净信号进行播放；
根据所述第一差值和所述第二差值，计算出噪声值，包括：
S＝P2+168(dbm/Hz)-P1
其中，S为噪声值；P2为第二差值；P1为第一差值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述噪声源的波形特征标记结果对所述噪声源的方向进行监测追踪的步骤，包括，
实时获取若干个噪声源的产生的噪音；
以每个所述初始声源方向为起点，逐渐增加空间夹角用以追踪与所述初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源；
若以每个所述初始声源方向为起点追踪的空间夹角大于设定值则返回以每个所述初始声源方向为起点重新进行跟踪，直至完成对所述噪声源的方向的追踪；
根据所述噪声源的方向，对所述噪声源进行监测。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述以每个所述初始声源方向为起点，逐渐增加空间夹角用以追踪与所述初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的步骤，包括，
获取所述噪声源空间角度的移动方位；
获取所述噪声源空间角度的移动角速度；
以每个所述初始声源方向为起点，根据所述噪声源空间角度的移动方位和所述噪声源空间角度的移动角速度，增加追踪与所述初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的空间夹角。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以每个所述初始声源方向为起点，根据所述噪声源空间角度的移动方位和所述噪声源空间角度的移动角速度，增加追踪与所述初始声源方向的噪声源产生噪音的波形特征相同的噪声源的空间夹角的步骤，包括，
根据所述噪声源空间角度的移动方位和所述噪声源空间角度的移动角速度，获取所述噪声源的移动特征；
根据所述噪声源的移动特征获取所述噪声源空间角度的预测移动方位和所述噪声源空间角度的预测移动角速度；
根据所述噪声源空间角度的预测移动方位和所述噪声源空间角度的预测移动角速度追踪所述噪声源。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波形特征包括离散特性。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则持续对所述目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波的步骤，包括，
所述目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则获取收音位置；
获取全部噪音源在所述收音位置处叠加噪声的相位、振幅以及频率；
生成若干个降噪子声波，所述降噪子声波与若干个所述噪声源产生的噪声相位相反、振幅相同以及频率相同；
其中，若干个所述降噪子声波定向传播；
相邻两个所述降噪子声波之间的空间夹角保持一致。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
确定噪音的初始声源方向的数量，并分别进行初始信号采集，得到若干个初始信号；
对每个初始信号对应的若干个特征指标分别进行数值化处理，并生成特征矩阵；
对所述特征矩阵基于公式(1)进行差异均衡化处理，得到目标矩阵：
Figure FDA0003913884750000041
其中，Wi,j为特征矩阵W的第i行j列的值；Ti,j为目标矩阵T的第i行j列的值；i＝1、2、3……N，j＝1、2、3……M,N为初始信号的数量；M为每个初始信号对应的特征指标的数量；Wi1,j为特征矩阵W的第i1行第j列的值，i1＝1、2、3……N；Wi2,j为特征矩阵W的第i2行第j列的值，i2＝1、2、3……N；
在所述目标矩阵中筛选出同一个初始信号对应的每一列中差异均衡化处理后特征指标的最大值及最小值，并计算出第三差值；
将第三差值大于预设阈值的初始信号进行剔除处理，得到目标初始信号；
对所述目标初始信号进行解析，确定目标初始信号中包括的噪音类型信息，并将所述噪音类型信息进行显示。
9.一种可调整频率范围的噪音处理系统，其特征在于，包括，
声音收录单元，用于获取噪音的初始声源方向；
还用于获取各个初始声源方向的噪音源产生的噪音的频率；
运算单元，用于筛选出设定频率范围内的噪音源，标记目标噪音源；
还用于对所述目标噪声源进行实时频率监测；
响应处理单元，用于若所述目标噪音源的实时监测频率符合设定频率，则持续对所述目标噪音源生成相位相反、振幅相同以及频率相同的降噪声波；
还用于若所述目标噪音源的实时监测频率不符合设定频率，则不进行处理；
所述对所述目标噪声源进行实时频率监测的步骤，包括，
提取各个初始声源方向的噪音源产生噪音的波形特征；
根据各个初始声源方向的噪音的波形特征对所述噪声源进行标记；
根据所述噪声源的波形特征标记结果对所述噪声源的方向进行监测追踪；
根据监测追测结果对所述噪音源进行实时频率监测；
根据对所述噪音源进行实时频率监测筛选出所述目标噪声源；
获取所述目标噪声源的实时频率。
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