CN115243135A - 一种车载降噪麦克风组件和车载麦克风 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及麦克风领域，更具体的说，它涉及一种车载降噪麦克风组件和车载麦克风。本发明提供一种能够实现调音和增加音效的车载降噪麦克风组件和车载麦克风。本发明包括声音获取模块、低频抑制模块、语音分离模块和主动降噪模块。本发明在实现降噪的基础上，通过音高调整模块增加音高，通过音效增加模块增加音效，使得车载麦克风功能更加全面。

Description

一种车载降噪麦克风组件和车载麦克风
技术领域
本发明涉及麦克风领域，更具体的说，它涉及一种车载降噪麦克风组件和车载麦克风。
背景技术
随着汽车的不断普及，汽车已经有成为人们第二个家的趋势，所以，目前有越来越多的人会在汽车内唱歌，车载麦克风也就应运而生，人们通过将车载麦克风与手机软件连接和汽车音响控制系统连接，放声歌唱，但是目前市场上的车载麦克风效果较为单一，实现降噪的未实现调音，实现调音的未实现切换音效，不能很好的贴合人们的需求。
针对上述问题，现提供一种能够实现调音和增加音效的车载降噪麦克风组件和车载麦克风。
发明内容
为了克服现有技术车载麦克风效果较为单一的缺点，本发明提供一种能够实现调音和增加音效的车载降噪麦克风组件和车载麦克风。
针对上述技术问题，本发明提供一种车载降噪麦克风组件，包括：
声音获取模块，用于获取车内的混合音；
低频抑制模块，用于去除混合音中的低频部分；
语音分离模块，用于将车内的混合音分离成用户的语音及环境音；
主动降噪模块，用于对环境音进行降噪处理。
具体地，所述低频抑制模块配置为示波器。
具体地，所述混合音中的低频部分指混合音中频率在500Hz以下的声音部分。
具体地，所述语音分离模块内存储着训练好的基于深层声学特征的端到端语音分离算法模型。
具体地，所述主动降噪模块包括：
噪声获取单元，用于获取环境音信号，并作为噪声信号；
滤波器，用于根据噪声信号生成反相噪声信号；
滤波器更新单元，用于更新滤波器内部的系数；
信号叠加单元，用于将噪声信号与反相噪声信号进行叠加计算；
误差参考单元，用于获取噪声信号与反相噪声信号进行叠加计算后结果。
具体地，所述对环境音进行降噪处理具体包括如下步骤：
S1：获取环境音，并作为噪声信号x(n)；
S2：将噪声信号通过滤波器经过卷积计算，生成反相噪声信号y(n)；
S3：将噪声信号x(n)与反相噪声信号y(n)在时域上进行叠加计算；
S4：获取噪声信号与x(n)反相噪声信号y(n)进行叠加计算后结果e(n)，判断|e(n)|是否小于0.05，若|e(n)|小于0.05，回到S1；若|e(n)|不小于0.05，将e(n)送入滤波器更新单元；
S5：根据e(n)和x(n)对滤波器内部的系数进行更新，回到S2。
具体地，还包括：
压力获取模块，用于获取用户握住麦克风的压力；
音高调整模块，用于对用户的语音音高进行调整。
具体地，还包括：
确认模块，响应用户的操作；
音效增加模块，用于对用户的语音增加音效。
具体地，所述音效增加模块包括但不限于机械音子单元，娃娃音子单元，外星人音子单元。
本发明还提供一种车载麦克风，其特征在于，包括权利要求1-9所述的一种车载降噪麦克风组件。
本发明具有以下优点：
1、本发明在实现降噪的基础上，通过音高调整模块增加音高，通过音效增加模块增加音效，使得车载麦克风功能更加全面。
2、本发明通过低频抑制模块对混合音进行初步降噪，再通过语音分离模块提取环境音，通过主动降噪模块对环境音进行降噪，实现对环境音的全面降噪，使得用户的语音更加清晰。
3、本发明通过实时检测用户对车载麦克风的压力，当压力过大时，自动增大音高，给予用户良好的歌唱体验。
4、本发明通过增加不同的音效，使得用户在使用车载麦克风时增添趣味性。
附图说明
图1为本发明实施例所应用的一种车载降噪麦克风组件的结构示意图。
图2为本发明实施例所采用的主动降噪模块的结构示意图。
图3为本发明实施例所采用的对环境音进行降噪处理的流程图。
图4为本发明实施例压力获取模块和音高调整模块的结构示意图。
图5为本发明实施例所采用的确认模块和音效增加模块的结构示意图。
具体实施方式：
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种车载降噪麦克风组件，如图1所示，包括声音获取模块、低频抑制模块、语音分离模块和主动降噪模块：
声音获取模块，用于获取车内的混合音，通过车载麦克风的拾音部分进行获取；
低频抑制模块，配置为示波器，用于去除混合音中的低频部分，所述混合音中的低频部分指混合音中频率在500Hz以下的声音部分，混合音通过示波器，在低频抑制的作用下，能够将混合音中的低频部分去除，对混合音进行初步降噪；
语音分离模块，所述语音分离模块内存储着训练好的基于深层声学特征的端到端语音分离算法模型，用于将车内的混合音分离成用户的语音及环境音；
语音分离具体实现步骤如下：
A1：对混合音进行分帧加窗预处理；
A2：通过训练好的基于深层声学特征的端到端语音分离算法模型对混合音进行分离；
具体地，通过将混合音信号输入网络模型，经过卷积、全连接、整流和分类提取深层声学特征，再将深层声学特征与特征掩蔽值相乘，重建环境音和用户的语音。
主动降噪模块，用于对环境音进行降噪处理。
如图2所示，所述主动降噪模块包括噪声获取单元、滤波器、滤波器更新单元、信号叠加单元和误差参考单元：
噪声获取单元，用于从语音分离模块获取环境音信号，并作为噪声信号；
滤波器，内置系数，以向量的形式储存，用于根据噪声信号生成反相噪声信号；
滤波器更新单元，内置梯度迭代算法，用于更新滤波器内部的系数；
信号叠加单元，用于将噪声信号与反相噪声信号进行叠加计算；
误差参考单元，用于获取噪声信号与反相噪声信号进行叠加计算后结果。
如图3所示，所述对环境音进行降噪处理具体包括如下步骤：
S1：通过噪声获取单元获取环境音，并作为噪声信号x(n)；
S2：通过滤波器将噪声信号通过滤波器经过卷积计算，生成反相噪声信号y(n)；
S3：通过信号叠加单元将噪声信号x(n)与反相噪声信号y(n)在时域上进行叠加计算；
S4：误差参考单元获取噪声信号x(n)与反相噪声信号y(n)进行叠加计算后结果e(n)，判断|e(n)|是否小于0.05，若|e(n)|小于0.05，回到S1；若|e(n)|不小于0.05，将e(n)送入滤波器更新单元；
S5：滤波器更新单元根据e(n)和x(n)对滤波器内部的系数进行更新，回到S2。
本实施例通过低频抑制模块对混合音进行初步降噪，再通过语音分离模块提取环境音，通过主动降噪模块对环境音进行降噪，实现对环境音的全面降噪，使得用户的语音更加清晰。
实施例2
如图4所示，还包括压力获取模块和音高调整模块：
压力获取模块，配置为压力传感器，用于获取用户握住麦克风的压力；
音高调整模块，用于对用户的语音音高进行调整。
当用户使用车载麦克风时，自动调节音高的步骤如下：
T1：压力获取模块获取用户握住麦克风的压力，判断压力是否大于阈值，若是压力大于阈值，说明用户正在唱高潮高音高部分，进入T2；若是压力小于阈值，无操作；
T2：音高调整模块根据压力大小对对应时间段的用户语音的振幅进行增大。
本实施例通过实时检测用户对车载麦克风的压力，当压力过大时，自动增大音高，给予用户良好的歌唱体验。
实施例3
如图5所示，还包括确认模块和音效增加模块：
确认模块，响应用户的操作，用户可以操作不同按钮选择不同音效；
音效增加模块，用于对用户的语音增加音效，所述音效增加模块包括但不限于机械音子单元，娃娃音子单元，外星人音子单元。
当用户需要追求趣味性时，可以通过操作不同按钮选择不同音效，确认模块响应用户的操作，控制音效增加模块选择对应的子单元，增加不同的音效。
本实施例通过增加不同的音效，使得用户在使用车载麦克风时增添趣味性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种车载降噪麦克风组件，其特征在于，包括：
声音获取模块，用于获取车内的混合音；
低频抑制模块，用于去除混合音中的低频部分；
语音分离模块，用于将车内的混合音分离成用户的语音及环境音；主动降噪模块，用于对环境音进行降噪处理。
2.一种车载降噪麦克风组件，其特征在于，所述低频抑制模块配置为示波器。
3.一种车载降噪麦克风组件，其特征在于，所述混合音中的低频部分指混合音中频率在500Hz以下的声音部分。
4.一种车载降噪麦克风组件，其特征在于，所述语音分离模块内存储着训练好的基于深层声学特征的端到端语音分离算法模型。
5.一种车载降噪麦克风组件，其特征在于，所述主动降噪模块包括：噪声获取单元，用于获取环境音信号，并作为噪声信号；
滤波器，用于根据噪声信号生成反相噪声信号；
滤波器更新单元，用于更新滤波器内部的系数；
信号叠加单元，用于将噪声信号与反相噪声信号进行叠加计算；误差参考单元，用于获取噪声信号与反相噪声信号进行叠加计算后结果。
6.一种车载降噪麦克风组件，其特征在于，所述对环境音进行降噪处理具体包括如下步骤：
S1：获取环境音，并作为噪声信号x(n)；
S2：将噪声信号通过滤波器经过卷积计算，生成反相噪声信号y(n)；
S3：将噪声信号x(n)与反相噪声信号y(n)在时域上进行叠加计算；
S4：获取噪声信号x(n)与反相噪声信号y(n)进行叠加计算后结果e(n)，判断|e(n)|是否小于0.05，若|e(n)|小于0.05，回到S1；若|e(n)|不小于0.05，将e(n)送入滤波器更新单元；
S5：根据e(n)和x(n)对滤波器内部的系数进行更新，回到S2。
7.一种车载降噪麦克风组件，其特征在于，还包括：
压力获取模块，用于获取用户握住麦克风的压力；
音高调整模块，用于对用户的语音音高进行调整。
8.一种车载降噪麦克风组件，其特征在于，还包括：
确认模块，响应用户的操作；
音效增加模块，用于对用户的语音增加音效。
9.一种车载降噪麦克风组件，其特征在于，所述音效增加模块包括但不限于机械音子单元，娃娃音子单元，外星人音子单元。
10.一种车载麦克风，其特征在于，包括权利要求1-9所述的一种车载降噪麦克风组件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116994552A (zh) * 2023-09-28 2023-11-03 深圳市齐奥通信技术有限公司 一种基于深度学习的音频降噪方法及系统

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