CN116962935B - 一种基于数据分析的耳机降噪方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于数据分析的耳机降噪方法及系统，通过从当前耳机设备中采集环境音频数据与位置数据；基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域；将环境音频数据与位置数据、噪声影响区域进行整合得到耳机分析数据；分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据。通过本发明，能够对已有的耳机设备采集数据进行共享分析，解决单独耳机设备进行环境噪声分析的缺陷，提高在一定区域内，多耳机设备的降噪效果，进一步实现提高降噪效率与用户体验的目的。
Description
技术领域
本发明涉及数据分析领域，更具体的，涉及一种基于数据分析的耳机降噪方法及系统。
背景技术
随着科技的不断发展，人们的生活也越来越依赖于各种电子设备，例如手机、电脑、音乐播放器等。而对于音乐的享受，人们依赖于拥有各种功能的耳机设备，但受制于各种嘈杂环境的影响，大大降低了耳机设备的使用体验，而耳机降噪技术，也随之应运而生。
但当前的耳机降噪技术，难以适应多场景下和复杂的噪声环境下的降噪需求，一般只有单一场景下的降噪功能，且在一定范围内各个耳机设备之间往往没有数据共享分析，形成了信息孤岛，进而导致目前耳机降噪分析方式较为单一。
发明内容
本发明克服了现有技术的缺陷，提出了一种基于数据分析的耳机降噪方法及系统。
本发明第一方面提供了一种基于数据分析的耳机降噪方法，包括：
在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据；
基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域；
将环境音频数据与位置数据、噪声影响区域进行整合得到耳机分析数据；
分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据。
本方案中，所述在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据，具体为：
根据预设区域大小构建环境地图模型；
基于耳机设备采集第一环境噪声数据；
将第一环境噪声数据进行数据去冗余、分割音频、数据标准化预处理，得到环境音频数据；
获取耳机设备与连接终端设备的相对位置信息，将相对位置信息发送至环境地图模型生成基于地图模型的位置数据。
本方案中，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，具体为：
根据环境音频数据进行基于频率、振幅、音频波形的特征提取，得到环境音频特征；
获取低噪对比音频特征，将环境音频特征与低噪对比音频特征进行特征对比与辨识度计算，得到音频特征辨识度；
根据音频特征辨识度与环境音频数据的振幅、频率信息进行环境噪声影响范围分析，基于环境地图模型得到噪声影响区域。
本方案中，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，还包括：
从噪声特征数据库中获取多种噪声类别与对应的环境噪声特征；
将环境音频特征与不同类别的环境噪声特征进行对比分析，并得到噪声类别对应的特征相似度；
将特征相似度大于预设相似度的噪声类别进行记录，得到第一噪声类别信息。
本方案中，所述分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据，具体为：
分析预设区域内的所有耳机设备的环境音频数据与位置数据，并得到所有耳机设备的耳机分析数据；
将所有耳机分析数据中的位置数据、噪声影响区域导入环境地图模型进行可视化展示；
将每个耳机设备对应的第一噪声类别信息、环境音频数据、位置数据、噪声影响区域导入环境噪声模型中进行环境区域音频分析，得到每个耳机设备对应的环境降噪修正信息。
本方案中，所述分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据，具体为：
基于第一噪声类别信息、环境音频特征，对环境音频数据进行基于反相技术的降噪分析，得到降噪音频初始数据；
根据环境降噪修正信息对降噪音频初始数据进行修正，得到降噪音频数据；
将降噪音频数据发送至对应耳机设备。
本发明第二方面还提供了一种基于数据分析的耳机降噪系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于数据分析的耳机降噪程序，所述基于数据分析的耳机降噪程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据；
基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域；
将环境音频数据与位置数据、噪声影响区域进行整合得到耳机分析数据；
分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据。
本方案中，所述在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据，具体为：
根据预设区域大小构建环境地图模型；
基于耳机设备采集第一环境噪声数据；
将第一环境噪声数据进行数据去冗余、分割音频、数据标准化预处理，得到环境音频数据；
获取耳机设备与连接终端设备的相对位置信息，将相对位置信息发送至环境地图模型生成基于地图模型的位置数据。
本方案中，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，具体为：
根据环境音频数据进行基于频率、振幅、音频波形的特征提取，得到环境音频特征；
获取低噪对比音频特征，将环境音频特征与低噪对比音频特征进行特征对比与辨识度计算，得到音频特征辨识度；
根据音频特征辨识度与环境音频数据的振幅、频率信息进行环境噪声影响范围分析，基于环境地图模型得到噪声影响区域。
本方案中，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，还包括：
从噪声特征数据库中获取多种噪声类别与对应的环境噪声特征；
将环境音频特征与不同类别的环境噪声特征进行对比分析，并得到噪声类别对应的特征相似度；
将特征相似度大于预设相似度的噪声类别进行记录，得到第一噪声类别信息。
本发明公开了一种基于数据分析的耳机降噪方法及系统，通过从当前耳机设备中采集环境音频数据与位置数据；基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域；将环境音频数据与位置数据、噪声影响区域进行整合得到耳机分析数据；分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据。通过本发明，能够对已有的耳机设备采集数据进行共享分析，解决单独耳机设备进行环境噪声分析的缺陷，提高在一定区域内，多耳机设备的降噪效果，进一步实现提高降噪效率与用户体验的目的。
附图说明
图1示出了本发明一种基于数据分析的耳机降噪方法的流程图；
图2示出了本发明获取位置数据流程图；
图3示出了本发明获取噪声影响区域流程图；
图4示出了本发明一种基于数据分析的耳机降噪系统的框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明一种基于数据分析的耳机降噪方法的流程图。
如图1所示，本发明第一方面提供了一种基于数据分析的耳机降噪方法，包括：
S102，在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据；
S104，基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域；
S106，将环境音频数据与位置数据、噪声影响区域进行整合得到耳机分析数据；
S108，分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据。
需要说明的是，所述环境噪声模型具体为一种基于深度学习的CNN（卷积神经网络）模型，通过所述环境噪声模型能够对音频数据进行特征提取、分析与识别。
图2示出了本发明获取位置数据流程图。
根据本发明实施例，所述在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据，具体为：
S202，根据预设区域大小构建环境地图模型；
S204，基于耳机设备采集第一环境噪声数据；
S206，将第一环境噪声数据进行数据去冗余、分割音频、数据标准化预处理，得到环境音频数据；
S208，获取耳机设备与连接终端设备的相对位置信息，将相对位置信息发送至环境地图模型生成基于地图模型的位置数据。
需要说明的是，所述耳机设备包括麦克风装置与听筒装置，一个耳机设备包括多个麦克风装置，且耳机设备之间能够实现基于无线蓝牙或基于局域网的数据共享。所述环境地图模型具体为一种可视化的地图模型，通过地图模型可以查看当前预设区域内连接的耳机设备与后续分析得到的噪声影响区域等信息，从而更加直观地掌握预设范围内的耳机设备情况与环境噪声特点。所述连接终端设备包括移动终端设备与计算机终端设备。
图3示出了本发明获取噪声影响区域流程图。
根据本发明实施例，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，具体为：
S302，根据环境音频数据进行基于频率、振幅、音频波形的特征提取，得到环境音频特征；
S304，获取低噪对比音频特征，将环境音频特征与低噪对比音频特征进行特征对比与辨识度计算，得到音频特征辨识度；
S306，根据音频特征辨识度与环境音频数据的振幅、频率信息进行环境噪声影响范围分析，基于环境地图模型得到噪声影响区域。
需要说明的是，所述噪声影响区域为当前耳机设备所在位置受到环境噪声影响的区域，所述区域一般为圆形区域，该圆形区域的大小由当前耳机设备的环境音频特征分析得到，在一个噪声影响区域内，其接收到的噪声音频特征具有相似的特点，所对应的降噪音频数据也可以为一致。所述低噪对比音频特征具体为通过提前对预设区域进行采集并降噪处理的对比数据，用于检测环境音频特征，音频特征的特征辨识度，辨识度越高，代表环境音频特征中有效特征越多、数据特征越明显、与低噪对比音频特征的区别度越大。
根据本发明实施例，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，还包括：
从噪声特征数据库中获取多种噪声类别与对应的环境噪声特征；
将环境音频特征与不同类别的环境噪声特征进行对比分析，并得到噪声类别对应的特征相似度；
将特征相似度大于预设相似度的噪声类别进行记录，得到第一噪声类别信息。
需要说明的是，所述噪声特征数据库用于存储历史噪声特征数据，其中包括多种类别噪声的特征数据，例如公共交通场合、办公室、城市街道、家庭室内、公园室内等环境噪声的特征数据。每个耳机设备对应独立的第一噪声类别信息。
根据本发明实施例，所述分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据，具体为：
分析预设区域内的所有耳机设备的环境音频数据与位置数据，并得到所有耳机设备的耳机分析数据；
将所有耳机分析数据中的位置数据、噪声影响区域导入环境地图模型进行可视化展示；
将每个耳机设备对应的第一噪声类别信息、环境音频数据、位置数据、噪声影响区域导入环境噪声模型中进行环境区域音频分析，得到每个耳机设备对应的环境降噪修正信息。
需要说明的是，所述将每个耳机设备对应的第一噪声类别信息、环境音频数据、位置数据、噪声影响区域导入环境噪声模型中进行环境区域音频分析，环境噪声模型将对每个耳机设备进行数据分析，以当前耳机设备举例，分析当前耳机设备附近其他的噪声影响区域，并基于其他的噪声影响区域与对应其他的环境音频数据，分析出对当前耳机设备位置的噪声影响，从而生成降噪修正信息。
根据本发明实施例，所述分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据，具体为：
基于第一噪声类别信息、环境音频特征，对环境音频数据进行基于反相技术的降噪分析，得到降噪音频初始数据；
根据环境降噪修正信息对降噪音频初始数据进行修正，得到降噪音频数据；
将降噪音频数据发送至对应耳机设备。
需要说明的是，所述降噪修正信息为基于预设区域内所有耳机设备共享耳机分析数据后，进行区域环境噪声分析得到的，能够解决单独耳机设备进行环境噪声分析的缺陷，提高一定区域内，多耳机设备的降噪效果。
根据本发明实施例，还包括：
将预设区域内的所有耳机设备的噪声影响区域导入环境地图模型，将非噪声影响区域标记为待分析区域；
基于待分析区域的面积大小，将待分析区域划分成N个空白区域；
选定一个空白区域作为当前空白区域；
基于环境地图模型，提取出当前空白区域中邻近的噪声影响区域，并标记为邻近噪声影响区域；
获取邻近噪声影响区域所对应的环境音频数据与第一噪声类别信息；
将所述环境音频数据与第一噪声类别信息导入环境噪声模型进行基于频率、振幅的音频模拟分析，得到当前空白区域的模拟音频数据；
根据模拟音频数据进行基于反相技术的降噪分析，得到模拟降噪音频数据；
对所有空白区域进行降噪分析，得到对应的模拟降噪音频数据。
需要说明的是，所述N的大小由分析区域的面积决定，待分析区域的面积越大，N的大小越大。所述邻近噪声影响区域可以为多个。一个噪声影响区域对应一个耳机设备与环境音频数据。由于在一个预设区域内，其包含的耳机设备数量有限，相应的噪声影响区域覆盖范围也有限，因此存在空白区域，本发明通过对已有的耳机设备采集数据进行共享分析，进一步基于噪声影响区域与环境音频数据模拟出空白区域的降噪音频数据，从而使用户的耳机设备进入空白区域时，能够提前得到模拟降噪音频数据实现耳机降噪，进一步提高降噪效率与用户体验。
根据本发明实施例，还包括：
在一个运动周期内，获取当前耳机设备的位置数据；
基于所述位置数据得到当前耳机设备的运动路线信息与运动速度信息；
将运动路线信息与运动速度信息导入环境地图模型并计算出在下一个运动周期内当前耳机设备的运动趋势范围；
判断运动趋势范围与空白区域是否存在覆盖区域，若有，将对应的空白区域标记为第一空白区域；
将第一空白区域中的模拟降噪音频数据导入当前耳机设备中进行预加载操作；
基于位置数据，实时判断耳机设备是否进入第一空白区域，若进入则基于所述预加载的模拟降噪音频数据进行耳机降噪操作。
需要说明的是，本发明通过实时分析耳机设备的位置信息，当进入空白区域时，能够实现实时获取相应的降噪数据，从而有效提高用户在运动状况下，耳机设备的降噪效果。
图4示出了本发明一种基于数据分析的耳机降噪系统的框图。
本发明第二方面还提供了一种基于数据分析的耳机降噪系统4，该系统包括：存储器41、处理器42，所述存储器中包括基于数据分析的耳机降噪程序，所述基于数据分析的耳机降噪程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据；
基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域；
将环境音频数据与位置数据、噪声影响区域进行整合得到耳机分析数据；
分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据。
根据本发明实施例，所述在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据，具体为：
根据预设区域大小构建环境地图模型；
基于耳机设备采集第一环境噪声数据；
将第一环境噪声数据进行数据去冗余、分割音频、数据标准化预处理，得到环境音频数据；
获取耳机设备与连接终端设备的相对位置信息，将相对位置信息发送至环境地图模型生成基于地图模型的位置数据。
需要说明的是，所述耳机设备包括麦克风装置与听筒装置，一个耳机设备包括多个麦克风装置，且耳机设备之间能够实现基于无线蓝牙或基于局域网的数据共享。所述环境地图模型具体为一种可视化的地图模型，通过地图模型可以查看当前预设区域内连接的耳机设备与后续分析得到的噪声影响区域等信息，从而更加直观地掌握预设范围内的耳机设备情况与环境噪声特点。所述连接终端设备包括移动终端设备与计算机终端设备。
根据本发明实施例，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，具体为：
根据环境音频数据进行基于频率、振幅、音频波形的特征提取，得到环境音频特征；
获取低噪对比音频特征，将环境音频特征与低噪对比音频特征进行特征对比与辨识度计算，得到音频特征辨识度；
根据音频特征辨识度与环境音频数据的振幅、频率信息进行环境噪声影响范围分析，基于环境地图模型得到噪声影响区域。
需要说明的是，所述噪声影响区域为当前耳机设备所在位置受到环境噪声影响的区域，所述区域一般为圆形区域，该圆形区域的大小由当前耳机设备的环境音频特征分析得到，在一个噪声影响区域内，其接收到的噪声音频特征具有相似的特点，所对应的降噪音频数据也可以为一致。所述低噪对比音频特征具体为通过提前对预设区域进行采集并降噪处理的对比数据，用于检测环境音频特征，音频特征的特征辨识度，辨识度越高，代表环境音频特征中有效特征越多、数据特征越明显、与低噪对比音频特征的区别度越大。
根据本发明实施例，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，还包括：
从噪声特征数据库中获取多种噪声类别与对应的环境噪声特征；
将环境音频特征与不同类别的环境噪声特征进行对比分析，并得到噪声类别对应的特征相似度；
将特征相似度大于预设相似度的噪声类别进行记录，得到第一噪声类别信息。
需要说明的是，所述噪声特征数据库用于存储历史噪声特征数据，其中包括多种类别噪声的特征数据，例如公共交通场合、办公室、城市街道、家庭室内、公园室内等环境噪声的特征数据。每个耳机设备对应独立的第一噪声类别信息。
根据本发明实施例，所述分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据，具体为：
分析预设区域内的所有耳机设备的环境音频数据与位置数据，并得到所有耳机设备的耳机分析数据；
将所有耳机分析数据中的位置数据、噪声影响区域导入环境地图模型进行可视化展示；
将每个耳机设备对应的第一噪声类别信息、环境音频数据、位置数据、噪声影响区域导入环境噪声模型中进行环境区域音频分析，得到每个耳机设备对应的环境降噪修正信息。
需要说明的是，所述将每个耳机设备对应的第一噪声类别信息、环境音频数据、位置数据、噪声影响区域导入环境噪声模型中进行环境区域音频分析，环境噪声模型将对每个耳机设备进行数据分析，以当前耳机设备举例，分析当前耳机设备附近其他的噪声影响区域，并基于其他的噪声影响区域与对应其他的环境音频数据，分析出对当前耳机设备位置的噪声影响，从而生成降噪修正信息。
根据本发明实施例，所述分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据，具体为：
基于第一噪声类别信息、环境音频特征，对环境音频数据进行基于反相技术的降噪分析，得到降噪音频初始数据；
根据环境降噪修正信息对降噪音频初始数据进行修正，得到降噪音频数据；
将降噪音频数据发送至对应耳机设备。
需要说明的是，所述降噪修正信息为基于预设区域内所有耳机设备共享耳机分析数据后，进行区域环境噪声分析得到的，能够解决单独耳机设备进行环境噪声分析的缺陷，提高一定区域内，多耳机设备的降噪效果。
根据本发明实施例，还包括：
将预设区域内的所有耳机设备的噪声影响区域导入环境地图模型，将非噪声影响区域标记为待分析区域；
基于待分析区域的面积大小，将待分析区域划分成N个空白区域；
选定一个空白区域作为当前空白区域；
基于环境地图模型，提取出当前空白区域中邻近的噪声影响区域，并标记为邻近噪声影响区域；
获取邻近噪声影响区域所对应的环境音频数据与第一噪声类别信息；
将所述环境音频数据与第一噪声类别信息导入环境噪声模型进行基于频率、振幅的音频模拟分析，得到当前空白区域的模拟音频数据；
根据模拟音频数据进行基于反相技术的降噪分析，得到模拟降噪音频数据；
对所有空白区域进行降噪分析，得到对应的模拟降噪音频数据。
需要说明的是，所述N的大小由分析区域的面积决定，待分析区域的面积越大，N的大小越大。所述邻近噪声影响区域可以为多个。一个噪声影响区域对应一个耳机设备与环境音频数据。由于在一个预设区域内，其包含的耳机设备数量有限，相应的噪声影响区域覆盖范围也有限，因此存在空白区域，本发明通过对已有的耳机设备采集数据进行共享分析，进一步基于噪声影响区域与环境音频数据模拟出空白区域的降噪音频数据，从而使用户的耳机设备进入空白区域时，能够提前得到模拟降噪音频数据实现耳机降噪，进一步提高降噪效率与用户体验。
根据本发明实施例，还包括：
在一个运动周期内，获取当前耳机设备的位置数据；
基于所述位置数据得到当前耳机设备的运动路线信息与运动速度信息；
将运动路线信息与运动速度信息导入环境地图模型并计算出在下一个运动周期内当前耳机设备的运动趋势范围；
判断运动趋势范围与空白区域是否存在覆盖区域，若有，将对应的空白区域标记为第一空白区域；
将第一空白区域中的模拟降噪音频数据导入当前耳机设备中进行预加载操作；
基于位置数据，实时判断耳机设备是否进入第一空白区域，若进入则基于所述预加载的模拟降噪音频数据进行耳机降噪操作。
需要说明的是，本发明通过实时分析耳机设备的位置信息，当进入空白区域时，能够实现实时获取相应的降噪数据，从而有效提高用户在运动状况下，耳机设备的降噪效果。
本发明公开了一种基于数据分析的耳机降噪方法及系统，通过从当前耳机设备中采集环境音频数据与位置数据；基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域；将环境音频数据与位置数据、噪声影响区域进行整合得到耳机分析数据；分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据。通过本发明，能够对已有的耳机设备采集数据进行共享分析，解决单独耳机设备进行环境噪声分析的缺陷，提高在一定区域内，多耳机设备的降噪效果，进一步实现提高降噪效率与用户体验的目的。
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，可以通过其它的方式实现。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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种基于数据分析的耳机降噪方法，其特征在于，包括：
在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据；
基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域；
将环境音频数据与位置数据、噪声影响区域进行整合得到耳机分析数据；
分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据；
其中，所述在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据，具体为：
根据预设区域大小构建环境地图模型；
基于耳机设备采集第一环境噪声数据；
将第一环境噪声数据进行数据去冗余、分割音频、数据标准化预处理，得到环境音频数据；
获取耳机设备与连接终端设备的相对位置信息，将相对位置信息发送至环境地图模型生成基于地图模型的位置数据；
其中，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，具体为：
根据环境音频数据进行基于频率、振幅、音频波形的特征提取，得到环境音频特征；
获取低噪对比音频特征，将环境音频特征与低噪对比音频特征进行特征对比与辨识度计算，得到音频特征辨识度；
根据音频特征辨识度与环境音频数据的振幅、频率信息进行环境噪声影响范围分析，基于环境地图模型得到噪声影响区域。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的耳机降噪方法，其特征在于，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，还包括：
从噪声特征数据库中获取多种噪声类别与对应的环境噪声特征；
将环境音频特征与不同类别的环境噪声特征进行对比分析，并得到噪声类别对应的特征相似度；
将特征相似度大于预设相似度的噪声类别进行记录，得到第一噪声类别信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的耳机降噪方法，其特征在于，所述分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据，具体为：
分析预设区域内的所有耳机设备的环境音频数据与位置数据，并得到所有耳机设备的耳机分析数据；
将所有耳机分析数据中的位置数据、噪声影响区域导入环境地图模型进行可视化展示；
将每个耳机设备对应的第一噪声类别信息、环境音频数据、位置数据、噪声影响区域导入环境噪声模型中进行环境区域音频分析，得到每个耳机设备对应的环境降噪修正信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的耳机降噪方法，其特征在于，所述分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据，具体为：
基于第一噪声类别信息、环境音频特征，对环境音频数据进行基于反相技术的降噪分析，得到降噪音频初始数据；
根据环境降噪修正信息对降噪音频初始数据进行修正，得到降噪音频数据；
将降噪音频数据发送至对应耳机设备。
5.一种基于数据分析的耳机降噪系统，其特征在于，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于数据分析的耳机降噪程序，所述基于数据分析的耳机降噪程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据；
基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域；
将环境音频数据与位置数据、噪声影响区域进行整合得到耳机分析数据；
分析预设区域内的所有耳机设备的耳机分析数据，将全部耳机分析数据发送至环境噪声模型中进行区域噪声分析，并得到每个耳机设备的降噪音频数据；
其中，所述在预设区域内，随机选取一个耳机设备作为当前耳机设备，从当前耳机设备中采集环境噪声信息并获取当前耳机设备的位置信息，得到环境音频数据与位置数据，具体为：
根据预设区域大小构建环境地图模型；
基于耳机设备采集第一环境噪声数据；
将第一环境噪声数据进行数据去冗余、分割音频、数据标准化预处理，得到环境音频数据；
获取耳机设备与连接终端设备的相对位置信息，将相对位置信息发送至环境地图模型生成基于地图模型的位置数据；
其中，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，具体为：
根据环境音频数据进行基于频率、振幅、音频波形的特征提取，得到环境音频特征；
获取低噪对比音频特征，将环境音频特征与低噪对比音频特征进行特征对比与辨识度计算，得到音频特征辨识度；
根据音频特征辨识度与环境音频数据的振幅、频率信息进行环境噪声影响范围分析，基于环境地图模型得到噪声影响区域。
6.根据权利要求5所述的一种基于数据分析的耳机降噪系统，其特征在于，所述基于所述环境音频数据进行特征提取，得到环境音频特征，基于环境音频特征分析所在环境噪声影响范围，得到噪声影响区域，还包括：
从噪声特征数据库中获取多种噪声类别与对应的环境噪声特征；
将环境音频特征与不同类别的环境噪声特征进行对比分析，并得到噪声类别对应的特征相似度；
将特征相似度大于预设相似度的噪声类别进行记录，得到第一噪声类别信息。
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|---|---|---|---|
| CN202311213473.5A CN116962935B (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 一种基于数据分析的耳机降噪方法及系统 |
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| CN202311213473.5A CN116962935B (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 一种基于数据分析的耳机降噪方法及系统 |
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