CN118230708A - 可移动设备降噪方法、装置、系统、处理器、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种可移动设备降噪方法、装置、系统、处理器、设备及介质，涉及主降噪动技术领域，获取可移动设备上的加速传感器采集的第一噪声信号，获取可移动设备上的麦克风采集的第二噪声信号；对第一噪声信号进行处理，获得参考信号，对第二噪声信号进行处理，获得误差信号；通过权重数组对参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，参考信号包括多个频段的参考子信号，权重数组包含多个权重值，通过同一频段对应的权重值针对性地对参考子信号进行处理，获得处理后的参考信号；根据误差信号和处理后的参考信号，获得降噪信号，基于处理后的参考信号获得的降噪信号针对性对第一噪声信号中的频段降噪，以提升降噪效果。
Description
技术领域
本公开涉及主降噪动技术领域，具体地，涉及一种可移动设备降噪方法、装置、系统、处理器、设备及介质。
背景技术
汽车在行驶的过程中，由于轮胎与路面间的摩擦，会在车内产生路噪，从而干扰驾驶员和乘员。针对路噪，现有的主动降噪技术通常会对采集的路噪信号直接进行处理后，获得输出信号用于抵消路噪，由此达到控制路噪的效果。但是，现有技术中的方式，针对路噪中包含的所有信号均做无差别处理，使得对路噪信号的降噪效果不佳。
发明内容
本公开的目的是提供一种可移动设备降噪方法、装置、系统、处理器、设备及介质，旨在解决上述问题。
为了实现上述目的，本公开提供一种可移动设备降噪方法，所述方法包括：获取可移动设备上的加速传感器采集的第一噪声信号，以及获取所述可移动设备上的麦克风采集的第二噪声信号；对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号；获取权重数组，并通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，其中，所述参考信号包括多个频段的参考子信号，所述权重数组包含多个权重值，所述多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号；根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，其中，所述降噪信号用于对所述第一噪声信号进行降噪。
可选地，所述第一噪声信号和所述第二噪声信号均为时域信号，所述对所述第一噪声信号进行处理，获得所述参考信号，包括：对所述第一噪声信号进行傅里叶变换，获得频域的所述参考信号；所述对所述第二噪声信号进行处理，获得所述误差信号，包括：对所述第二噪声信号进行傅里叶变换，获得频域的所述误差信号。
可选地，所述根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，包括：根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得更新值；通过所述更新值对滤波器的参数进行更新，获得更新后的滤波器；通过所述更新后的滤波器对所述第一噪声信号进行滤波处理，获得所述降噪信号。
可选地，所述根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得更新值，包括：根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得所述更新值，其中，所述更新步长是根据所述预设步长和所述第一噪声信号的功率获得的。
可选地，所述根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得所述更新值，包括：根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得频域的中间值；对频域的所述中间值进行傅里叶逆变换，获得时域的所述更新值。
可选地，所述对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，包括：对所述第一噪声信号进行降采样处理和/或滤波处理，获得所述参考信号；所述对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号，包括：对所述第二噪声信号进行降采样处理和/或滤波处理，获得所述误差信号。
可选地，所述获取权重数组，包括：根据获取到的可移动设备的移动速度，确定所述权重数组。
可选地，所述通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，包括：根据所述权重数组和所述参考信号，获得加权参考信号；对所述加权参考信号进行共轭处理，获得所述处理后的参考信号。
本公开还提供一种可移动设备降噪装置，所述装置包括：采集模块，用于获取可移动设备上的加速传感器采集的第一噪声信号，以及获取所述可移动设备上的麦克风采集的第二噪声信号；处理模块，用于对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号；加权模块，用于获取权重数组，并通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，其中，所述参考信号包括多个频段的参考子信号，所述权重数组包含多个权重值，所述多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号；降噪模块，用于根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，其中，所述降噪信号用于对所述第一噪声信号进行降噪。
可选地，本公开还提供一种可移动设备降噪系统，所述系统包括：加速度传感器，用于采集可移动设备上的第一噪声信号；麦克风，用于采集所述可移动设备上的第二噪声信号；控制器，用于对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号；所述控制器，还用于获取权重数组，并通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，其中，所述参考信号包括多个频段的参考子信号，所述权重数组包含多个权重值，所述多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号；所述控制器，还用于根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，其中，所述降噪信号用于对所述第一噪声信号进行降噪。
可选地，本公开还提供一种处理器，所述处理器用于执行其上的指令时实现前述方法的步骤。
可选地，本公开还提供一种可移动设备，所述可移动设备包括处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行该指令时实现前述方法的步骤。
可选地，本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现前述方法的步骤。
本公开提供一种可移动设备降噪方法、装置、系统、处理器、设备及介质，先获取可移动设备上的加速传感器采集的第一噪声信号，以及获取可移动设备上的麦克风采集的第二噪声信号；然后对第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对第二噪声信号进行处理，获得误差信号；在获取权重数组，并通过权重数组对参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，参考信号包括多个频段的参考子信号，权重数组包含多个权重值，多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号，参考子信号这一频段对应的权重值针对性地对参考子信号进行处理，由此获得处理后的参考信号；而后根据误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，基于处理后的参考信号获得的降噪信号可以针对性地对第一噪声信号中的频段进行降噪，从而提升可移动设备降噪效果。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是现有的可移动设备降噪方法；
图2是根据一示例性实施例示出的一种可移动设备降噪方法的流程图；
图3是根据一示例性实施例示出的图2中的步骤S140的流程图；
图4是根据另一示例性实施例示出的一种可移动设备降噪方法的流程图；
图5是根据另一示例性实施例示出的一种可移动设备降噪方法的流程图；
图6是根据一示例性实施例示出的一种可移动设备降噪装置的逻辑框图；
图7是根据一示例性实施例示出的一种可移动设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
汽车在行驶的过程中，由于轮胎与路面间的摩擦，会在车内产生路噪，从而干扰驾驶员和乘员。针对路噪，现有的主动降噪技术通常会对采集的路噪信号直接进行处理后，获得输出信号用于抵消路噪，由此达到控制路噪的效果。示例性的，在现有可移动设备降噪方法中，使用FxLMS(Filtered-x Least Mean Square，滤波-参考信号最小均方算法)算法设计的自适应滤波器，以行驶时车辆振动的加速度信号作为参考信号x(n)，以车内麦克风信号作为误差信号e(n)，如图1所示，参考信号x(n)经过次级路径估计滤波得到滤波参考信号x’(n)，通过系数迭代公式w(n+1)＝w(n)+μx′(n)e(n)更新自适应滤波器的系数，参考信号x(n)经过自适应滤波器滤波，输出抵消信号y(n)，最后输出信号与源噪声干涉相消，达到控制噪声的效果。
发明人经过研究发现，相关技术中存在如下缺点：
(1)路噪(可以理解为参考信号)在某些子频段上存在峰值，这些子频段上的噪声对整体路噪的贡献量最大，但是，现有技术对所有频率的信号做无差别处理，不能有效地控制上述峰值，对路噪信号的处理效果不佳，并且对于对路噪贡献不大的其他无关频段的信号，也同样进行处理，这导致了计算资源的浪费。
(2)FxLMS算法在时域中处理信号，计算量大。
(3)当车速改变时，路噪的峰值位置和大小都可能发生改变，现有的方法中不能跟踪到这些变化，导致算法在不同速度下降噪效果不稳定。
(4)加速度传感器不能正确反映某些频段的信号时，也无法对加速传感器进行补偿，使参考信号无法正确反映车辆的振动情况，影响降噪效果。
针对上述问题，本公开提供一种可移动设备降噪方法，请参阅图2，所述可移动设备降噪方法可以应用于图6所示的可移动设备降噪装置200、图7所示可移动设备600、可移动设备降噪系统、处理器以及计算机可读存储介质，本实施例中以应用于可移动设备600为例，其中，可移动设备可以为车辆、船舶、飞行器等，请参阅图2，所述可移动设备降噪方法可以包括以下步骤：
步骤S110、获取可移动设备上的加速传感器采集的第一噪声信号，以及获取所述可移动设备上的麦克风采集的第二噪声信号。
在可移动设备移动的过程中会产生噪声，例如，可移动设备为车辆，在车辆行驶的过程中会产生路噪，路噪可以理解为在车辆行驶过程中车辆与路面之间的接触引起的噪声，是由车轮与路面之间的不平度、路面材质、车辆速度以及车辆底盘等因素共同作用所产生的振动和声音，可以通过安装在车辆上的传感器进行采集。示例性的，车辆上不同的位置安装有加速度传感器和麦克风，加速度传感器可以采集车辆底盘的振动情况，该振动情况可以是由于路面引起的振动和噪声。麦克风可以采集车辆内部的声音信号，该声音信号包括路噪、其他车辆产生的噪声以及环境噪声等。因此，在本步骤中，可以通过车辆上的加速度传感器采集第一噪声信号，该第一噪声信号可以理解为路噪中的振动信号。通过车辆上的麦克风采集第二噪声信号。可以理解的是，路噪被车辆上不同的传感器采集到，被加速传感器采集到的路噪为第一噪声信号，被麦克风采集到的路噪为第二噪声信号。
步骤S120、对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号。
其中，对第一噪声信号的处理包括，但不限于傅里叶变换、降采样处理、滤波处理等，由此获得参考信号。类似地，对第二噪声信号的处理包括，但不限于傅里叶变换、降采样处理、滤波处理等，由此获得误差信号。
步骤S130、获取权重数组，并通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，其中，所述参考信号包括多个频段的参考子信号，所述权重数组包含多个权重值，所述多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号。
噪声信号中在部分子频段上存在峰值，而存在峰值的这些子频段对路噪的贡献量最大，将多个子频段均设定为目标频段，降低目标频段内峰值的噪声，便可以实现降噪的效果。参考信号通过第一噪声信号处理后获得，因此，第一噪声信号中的每个目标频段对应参考信号中的一个频段的参考子信号，而这个频段的参考子信号对应权重数组中的一个权重值，通过该频段对应的权重值对参考子信号进行处理，获得处理后的参考子信号，由于参考信号包括多个参考子信号，每个参考子信号属于一个频段，权重数组也包含多个权重值，多个权重值中的每个权重值对其对应的参考子信号进行处理，由此获得处理后的参考信号，可以理解的是，处理后的参考信号由多个处理后的参考子信号组成。
可选地，多个参考子信号可以是参考信号中的部分频段的信号，多个参考信号是对路噪贡献较大的频段的信号，而除了上述参考子信号外，其余频段对路噪的贡献可能较小，在本公开中，针对性的对参考子信号进行处理，可以提升降噪的处理效果，并且提升处理速度。
在一种实施方式中，由于车辆的车速会影响路噪，因此，本公开的主动降噪结合移动速度，例如，获取权重数组可以为如下方式：获取所述可移动设备的移动速度。再根据所述移动速度，确定所述权重数组。可选地，预先建立多个移动速度与每个移动速度对应的权重数组之间的对应关系，基于该对应关系，确定移动速度对应的权重数组。
在本实施方式中，不同的移动速度对应不同的权重数组，通过该权重数组，在不同的移动速度下，产生的路噪的峰值不同，针对不同的路噪，获取移动速度对应的权重数组，可以针对性地对可移动设备处于该移动速度产生的路噪进行降噪，能够获得更好的降噪效果。
在一种实施方式中，通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号可以为如下方式：根据所述权重数组和所述参考信号，获得加权参考信号，例如，计算权重数组和参考信号之间的乘积，该乘积即为加权参考信号。再对所述加权参考信号进行共轭处理，获得所述处理后的参考信号。
步骤S140、根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，其中，所述降噪信号用于对所述第一噪声信号进行降噪。
根据误差信号和处理后的参考信号，获得降噪信号，可以通过扬声器播放降噪信号，降噪信号的相位与第一噪声信号的相位相反，使得降噪信号与第一噪声信号相互抵消，从而实现车辆的主动降噪。并且，由于处理后的参考信号通过同一目标频段对应的权重值针对性地对参考子信号进行处理获得，那么，基于处理后的参考信号获得的降噪信号，针对第一噪声信号中的目标频段能够起到良好的抵消效果，从而针对性的进行降噪，由此提升降噪效果。
本实施例提供的可移动设备降噪方法，先获取可移动设备上的加速传感器采集的第一噪声信号，以及获取可移动设备上的麦克风采集的第二噪声信号；然后对第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对第二噪声信号进行处理，获得误差信号；在获取权重数组，并通过权重数组对参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，参考信号包括多个频段的参考子信号，权重数组包含多个权重值，多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号，参考子信号这一频段对应的权重值针对性地对参考子信号进行处理，由此获得处理后的参考信号；而后根据误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，基于处理后的参考信号获得的降噪信号可以针对性地对第一噪声信号中的频段进行降噪，从而提升降噪效果。
在一种实施方式中，对第一噪声信号的处理包括降采样处理和/或滤波处理，对第二噪声信号的处理包括降采样处理和/或滤波处理，步骤S120可以是如下方式：对所述第一噪声信号进行降采样处理和/或滤波处理，获得所述参考信号；对所述第二噪声信号进行降采样处理和/或滤波处理，获得所述误差信号。
对第一噪声信号进行降采样处理，可以为，加速度传感器采集的第一噪声信号的采样率为Fs，降采样后的采样率为fs，在第一噪声信号中，间隔Fs/fs取点，组成一个新的降采样后的数据帧，即参考信号。
类似地，对第二噪声信号进行降采样处理，第二噪声信号的采样率为F1，降采样后的采样率为f1，在第二噪声中，每间隔F1/f1取点，组成一个新的降采样后的数据帧，即误差信号。
可选地，通过频域次级路径估计的方式，对第一噪声信号进行滤波处理，获得参考信号。次级路径指的是降噪信号传递到麦克风之间的传递路径，车辆在静止、无其他噪声干扰的情况下，进行次级路径测试，如下，使用计算软件生成一段白噪信号，同时作为系统的第一噪声信号和扬声器播放的降噪信号，由麦克风会采集扬声器播放的白噪信号，通过最小均方算法(Least Mean Square，LMS)进行自适应更新，计算出时域的次级路径，对时域的次级路径进行快速傅里叶变换，得到频域次级路径。其中，LMS算法是使用梯度下降迭代自适应滤波器的系数，使用该滤波器计算输出信号抵消源噪声，使目标误差信号均方最小化的算法。
类似地，通过频域次级路径估计的方式，对第二噪声信号进行滤波处理，获得误差信号。
在本实施方式中，通过对噪声信号(如第一噪声信号、第二噪声信号)进行降采样处理后，减少数据量，由此降低后续的计算量。通过对噪声信号进行滤波处理，以滤除其他无关频段的信号，以减少这类数据对降噪的干扰。
在另一种实施方式中，第一噪声信号和所述第二噪声信号均为时域信号，对第一噪声信号的处理包括傅里叶变换(Fast Fourier Transformation，FFT)，对第二噪声信号的处理包括傅里叶变换，步骤S120可以是如下方式：对所述第一噪声信号进行傅里叶变换，获得频域的所述参考信号；对所述第二噪声信号进行傅里叶变换，获得频域的所述误差信号。
在本实施方式中，通过傅里叶变换，将时域的信号变换为频域的信号，再在频域信号的基础上进行处理，可以降低数据的计算量。
在一种实施方式中，请参阅图3，步骤S140可以为如下方式：
步骤S141、根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得更新值。
作为一种方式，根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得所述更新值。
在对第一噪声信号和第二噪声信号均进行傅里叶变换转换成频域的信号的实施方式中，步长指的是频域信号两个频点之间的距离，其中，所述更新步长是根据所述预设步长和所述第一噪声信号的功率获得的，例如，更新步长是预设步长和第一噪声信号的功率之间的比值，即μ＝μc/Pc，μ为更新步长，μc为预设步长，预设步长为μc为预先设定的常数，Pc为第一噪声信号的功率。
根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得频域的中间值；对频域的所述中间值进行傅里叶逆变换，获得时域的所述更新值。
步骤S142、通过所述更新值对滤波器的参数进行更新，获得更新后的滤波器。
该滤波器为自适应滤波器，通过对参数的更新，从而实现更好的滤波效果。
步骤S143、通过所述更新后的滤波器对所述第一噪声信号进行滤波处理，获得所述降噪信号。
可选地，通过更新后的滤波器对所述第一噪声信号进行滤波处理，获得滤波信号，对滤波信号进行升采样处理，获得降噪信号。
在本实施例中，通过对滤波器的参数进行自适应更新，使得滤波器可以实现更好的滤波效果，由此提升车辆的降噪效果。
本公开提供一种可移动设备降噪方法，针对第一噪声信号中不同子频段的问题，设置不同的权重值，由此获得权重数组，请参阅图4，针对加速度信号不能真实反映振动情况的问题，对加速度信号进行补偿，示例性的，这一问题对应的频段为f1～f2频段，该频段对应权重数组中的权重值A1，通过权重值A1对加速度信号进行补偿。针对目标频段降噪量欠佳的问题，增强目标频段的降噪效果，示例性的，这一问题对应的频段为f3～f4频段，该频段对应权重数组中的权重值A2，通过权重值A2对其进行增强。针对非目标频段噪声影响降噪，则削弱其他频段的干扰，示例性的，这一问题对应的频段为f4～f5频段，该频段对应权重数组中的权重值A3，通过权重值A3对其进行削弱。
在可移动设备为车辆的应用场景中，本公开提供一种可移动设备降噪方法，请参阅图5，所述可移动设备降噪方法包括：
第一阶段，对车辆上的加速传感器采集的第一噪声信号u(n)进行如下处理、变换：获取第一噪声信号u(n)，第一噪声信号u(n)为时域的信号。对第一噪声信号u(n)进行先降采样处理，获得降采样后的第一噪声信号，其目的是降低后续的运算量，可快速追踪路噪的变化。例如，加速度传感器采集的第一噪声信号的采样率为Fs，降采样后的采样率为fs。在原采样率的一个数据帧中，间隔Fs/fs取点，组成一个新的降采样后的数据帧，由此实现对第一噪声信号u(n)进行降采样处理。其次，对降采样后的第一噪声信号进行傅里叶变换(FFT)，获得参考信号U(n)，具体的，设置傅里叶变换向量u_fft(n)，向量长度为L，在新采集的数据长度达到L/2时，将u_fft(n)的后半部分L/2长度的数据移动到开头L/2长度的位置上，然后将新的参考信号填充到后半L/2长度的位置，对u_fft(n)进行快速傅里叶变换，获得参考信号U(n)。然后，对参考信号U(n)通过频域次级路径估计的方式进行滤波处理，获得滤波后的参考信号U’(n)。使用计算软件生成一段白噪信号，同时作为系统的第一噪声信号和扬声器播放的降噪信号，由麦克风会采集扬声器播放的白噪信号，通过最小均方算法(Least Mean Square，LMS)进行自适应更新，计算出时域的次级路径，对时域的次级路径进行快速傅里叶变换，得到频域次级路径。再获取车辆的移动速度，根据移动速度获取权重数组A(n)，A(n)在不同子频段上给滤波参考信号增加了不同的权值。具体的，通过公式n＝L·f/fs可以找到第一噪声信号的频率f在权重数组A(n)或U′(n)中对应的位置，即计算出的n为权重数组A(n)和U′(n)的下标。根据加速度传感器的补偿值初始化。从车机获取当前的车辆的行驶速度，根据实际车速，调用预存的最优权重数组A(n)。通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，即参考信号U’(n)中的参考子信号与权重数组中对应位置上的权重值逐项相乘，得到加权参考信号U′ a(n)＝U′(n)·A(n)。最后对加权参考信号U′ a(n)进行共轭处理，获得处理后的参考信号
需要说明的是，根据加速度传感器的补偿值初始化，获得权重数组A(n)可以通过下述方式，播放一段线性的白噪声，对加速度传感器频率响应进行测试，加速度传感器采集白噪声获得传感器信号，通过对权重数组进行调节，通过调节后的权重数组对传感器信号进行补偿，获得补偿后的传感器信号，使得补偿后的传感器信号与白噪声一致，便完成了补偿值初始化，获得权重数组A(n)。
第二阶段，对车辆上的麦克风采集的第二噪声信号e(n)进行如下处理、变换：在采集第一噪声信号的同时，获取车辆上的麦克风采集的第二噪声信号e(n)。对第二噪声信号e(n)的处理方式与第一噪声信号u(n)的处理方式类似，对第二噪声信号e(n)进行先降采样处理，获得降采样后的第二噪声信号，其目的是降低后续的运算量，可快速追踪路噪的变化。同样在原采样率的一个数据帧中，间隔Fs/fs取点，组成一个新的降采样后的数据帧，由此实现对第二噪声信号e(n)进行降采样处理。再对降采样后的第二噪声信号进行傅里叶变换(FFT)，获得误差信号E(n)，具体地，设置傅里叶变换向量e_ftt(n)，向量长度为L。在新采集的数据长度达到L/2时，将新的误差信号填充到e_ftt(n)的后L/2的位置，e_ftt(n)的前L/2个位置一律置零。最后，对e_ftt(n)进行快速傅里叶变换，获得误差信号E(n)。
第三阶段，获得频域的中间值，如下，根据误差信号E(n)、处理后的参考信号和更新步长μ，获得中间值。可选地，可以计算误差信号E(n)、处理后的参考信号和更新步长μ之间的乘积，由此获得中间值ΔW(n)，/>
第四阶段，更新自适应滤波器的参数，并更新自适应滤波器，如下：对频域的中间值ΔW(n)进行傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)，获得时域的所述更新值Δw(n)。计算新的自适应滤波器系数w(n+1)＝w(n)+Δw(n)，完成自适应更新，其中，w(n+1)为更新后的系数，w(n)为更新前的系数。
第五阶段，获得降噪信号，将第一噪声信号u(n)通过前述滤波器进行处理，获得滤波信号，再对滤波信号进行升采样处理，获得降噪信号y(n)，降噪信号y(n)用于对第一噪声信号进行降噪。
本实施例提供的可移动设备降噪方式，过快速傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号。时域卷积转变为频域相乘，在频域上完成信号的次级路径滤波、滤波信号与误差信号的相乘等处理，避免了时域卷积带来的大计算量，通过在频域上进行处理，提高运算速率。采用归一化步长滤波-参考信号最小均方算法，自适应更新滤波器系数，通过归一化算法减少参考信号突变的影响，提高了稳定性，增加收敛速度，系数更新后的滤波器可以实现更好的滤波效果。在频域上设置一个权重数组，用来控制不同参考子信号的权重，起到补偿加速度传感器频响缺陷、增强目标频段降噪量、削弱其他频段干扰的作用。根据当前车速选择最优的权重数组，在不同移动速度下保持算法的最佳降噪性能，提升不同移动速度下的降噪效果。
可选地，本公开提供一种可移动设备降噪系统，所述系统包括：
加速度传感器，用于采集可移动设备上的第一噪声信号；
麦克风，用于采集所述可移动设备上的第二噪声信号；
控制器，用于对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号；
所述控制器，还用于获取权重数组，并通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，其中，所述参考信号包括多个频段的参考子信号，所述权重数组包含多个权重值，所述多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号；
所述控制器，还用于根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，其中，所述降噪信号用于对所述第一噪声信号进行降噪。
加速度传感器和麦克风都可以安装在可移动设备上。
基于同一发明构思，本公开提供一种可移动设备降噪装置，请参阅图6，可移动设备降噪装置200包括：
采集模块210，用于获取可移动设备上的加速传感器采集的第一噪声信号，以及获取所述可移动设备上的麦克风采集的第二噪声信号；
处理模块220，用于对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号；
加权模块230，用于获取权重数组，并通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，其中，所述参考信号包括多个频段的参考子信号，所述权重数组包含多个权重值，所述多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号；
降噪模块240，用于根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，其中，所述降噪信号用于对所述第一噪声信号进行降噪。
可选地，所述第一噪声信号和所述第二噪声信号均为时域信号，处理模块220包括：
第一变换模块，用于对所述第一噪声信号进行傅里叶变换，获得频域的所述参考信号；
第二变换模块，用于对所述第二噪声信号进行傅里叶变换，获得频域的所述误差信号。
可选地，降噪模块240包括：
更新值获取模块，用于根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得更新值；
更新模块，用于通过所述更新值对滤波器的参数进行更新，获得更新后的滤波器；
降噪信号获取模块，用于通过所述更新后的滤波器对所述第一噪声信号进行滤波处理，获得所述降噪信号。
可选地，更新值获取模块包括：
更新值获取子模块，用于根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得所述更新值，其中，所述更新步长是根据所述预设步长和所述第一噪声信号的功率获得的。
更新值获取子模块，具体用于根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得频域的中间值；对频域的所述中间值进行傅里叶逆变换，获得时域的所述更新值。
可选地，处理模块220包括：
第一处理模块，用于对所述第一噪声信号进行降采样处理和/或滤波处理，获得所述参考信号；
第一处理模块，用于对所述第二噪声信号进行降采样处理和/或滤波处理，获得所述参考信号。
可选地，加权模块230包括：
移动速度获取模块，用于获取所述可移动设备的移动速度；
权重数组获取模块，用于根据所述移动速度，获取所述权重数组。
可选地，加权模块230包括：
加权参考信号获取模块，用于根据所述权重数组和所述参考信号，获得加权参考信号；
共轭模块，用于对所述加权参考信号进行共轭处理，获得所述处理后的参考信号。
本实施例的具体描述可以参见上述实施例，在此不再赘述。
本公开还提供一种可移动设备，图7是根据一示例性实施例示出的一种可移动设备的框图。例如，可移动设备600可以是车辆，例如为混合动力车辆，或是非混合动力车辆或电动车辆。再例如，车辆可以为自动驾驶车辆或半自动驾驶车辆。可移动设备600还可以是船舶、飞行器等。
请参照图7，可移动设备600可包括各种子系统，例如，信息娱乐系统610、感知系统620、决策控制系统630、驱动系统640以及计算平台650。其中，可移动设备600还可以包括更多或更少的子系统，并且每个子系统都可包括多个部件。另外，可移动设备600的每个子系统之间和每个部件之间可以通过有线或者无线的方式实现互连。
在一些实施例中，信息娱乐系统610可以包括通信系统，娱乐系统以及导航系统等。
感知系统620可以包括若干种传感器，用于感测可移动设备600周边的环境的信息。例如，感知系统620可包括加速度传感器、温度传感器、全球定位系统(全球定位系统可以是GPS系统，也可以是北斗系统或者其他定位系统)、惯性测量单元(inertialmeasurement unit，IMU)、激光雷达、毫米波雷达、超声雷达以及摄像装置。
决策控制系统630可以包括计算系统、整车控制器、转向系统、油门以及制动系统。
驱动系统640可以包括为可移动设备600提供动力运动的组件。在一个实施例中，驱动系统640可以包括引擎、能量源、传动系统和车轮。引擎可以是内燃机、电动机、空气压缩引擎中的一种或者多种的组合。引擎能够将能量源提供的能量转换成机械能量。
可移动设备600的部分或所有功能受计算平台650控制。计算平台650可包括至少一个第一处理装置651和存储器652，第一处理装置651可以执行存储在存储器652中的指令653，以实现上述方法。
第一处理装置651可以是任何常规的处理器，诸如商业可获得的CPU。处理器还可以包括诸如图像处理器(Graphic Process Unit，GPU)，现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)、片上系统(System on Chip，SOC)、专用集成芯片(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或它们的组合。
存储器652可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
除了指令653以外，存储器652还可存储数据，例如道路地图，路线信息，车辆的位置、方向、速度等数据。存储器652存储的数据可以被计算平台650使用。
在本公开实施例中，第一处理装置651可以执行指令653，以完成上述的可移动设备降噪方法的全部或部分步骤。
本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现前述的可移动设备降噪方法的步骤。
本公开还提供一种处理器，其上存储有指令，该处理器用于执行其上的指令时实现前述方法的步骤。
本公开还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的可移动设备降噪方法的代码部分。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (13)
1.一种可移动设备降噪方法，其特征在于，所述方法包括：
获取可移动设备上的加速传感器采集的第一噪声信号，以及获取所述可移动设备上的麦克风采集的第二噪声信号；
对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号；
获取权重数组，并通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，其中，所述参考信号包括多个频段的参考子信号，所述权重数组包含多个权重值，所述多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号；
根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，其中，所述降噪信号用于对所述第一噪声信号进行降噪。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取权重数组，包括：
根据获取到的所述可移动设备的移动速度，确定所述权重数组。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一噪声信号和所述第二噪声信号均为时域信号，所述对所述第一噪声信号进行处理，获得所述参考信号，包括：
对所述第一噪声信号进行傅里叶变换，获得频域的所述参考信号；
所述对所述第二噪声信号进行处理，获得所述误差信号，包括：
对所述第二噪声信号进行傅里叶变换，获得频域的所述误差信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，包括：
根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得更新值；
通过所述更新值对滤波器的参数进行更新，获得更新后的滤波器；
通过所述更新后的滤波器对所述第一噪声信号进行滤波处理，获得所述降噪信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得更新值，包括：
根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得所述更新值，其中，所述更新步长是根据预设步长和所述第一噪声信号的功率获得的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得所述更新值，包括：
根据所述误差信号、所述处理后的参考信号和更新步长，获得频域的中间值；
对频域的所述中间值进行傅里叶逆变换，获得时域的所述更新值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，包括：
对所述第一噪声信号进行降采样处理和/或滤波处理，获得所述参考信号；
所述对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号，包括：
对所述第二噪声信号进行降采样处理和/或滤波处理，获得所述误差信号。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的方法，其特征在于，所述通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，包括：
根据所述权重数组和所述参考信号，获得加权参考信号；
对所述加权参考信号进行共轭处理，获得所述处理后的参考信号。
9.一种可移动设备降噪装置，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于获取可移动设备上的加速传感器采集的第一噪声信号，以及获取所述可移动设备上的麦克风采集的第二噪声信号；
处理模块，用于对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号；
加权模块，用于获取权重数组，并通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，其中，所述参考信号包括多个频段的参考子信号，所述权重数组包含多个权重值，所述多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号；
降噪模块，用于根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，其中，所述降噪信号用于对所述第一噪声信号进行降噪。
10.一种可移动设备降噪系统，其特征在于，所述系统包括：
加速度传感器，用于采集可移动设备上的第一噪声信号；
麦克风，用于采集所述可移动设备上的第二噪声信号；
控制器，用于对所述第一噪声信号进行处理，获得参考信号，以及对所述第二噪声信号进行处理，获得误差信号；
所述控制器，还用于获取权重数组，并通过所述权重数组对所述参考信号进行处理，获得处理后的参考信号，其中，所述参考信号包括多个频段的参考子信号，所述权重数组包含多个权重值，所述多个权重值中的每个权重值对应一个参考子信号；
所述控制器，还用于根据所述误差信号和所述处理后的参考信号，获得降噪信号，其中，所述降噪信号用于对所述第一噪声信号进行降噪。
11.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于执行其上的指令时实现权利要求1～8中任一项所述方法的步骤。
12.一种可移动设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行该指令时实现权利要求1～8中任一项所述方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1～8中任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
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