主動降噪方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及音頻信息處理技術領域，具體涉及一種主動降噪方法及裝置。
【背景技術】
[0002]主動噪音控制技術(Active Noise Control，ANC)是根據兩個聲波相消性干涉或聲輻射抑制的原理，通過抵消聲源(次級聲源)產生與被抵消聲源(初級聲源)的聲波大小相等、相位相反的聲波輻射，相互抵消，從而達到降低噪音的目的。目前該技術已經廣泛用于生產和生活中，目前已經有主動降噪耳機出售，可以很好地消除外界環境噪音的影響，尤其適合家庭影院使用，使人們能免受外界噪音干擾欣賞影片。
[0003]但是在外界噪音得到消除的同時，一些有效聲音的聲波同樣有可能會通過上述過程而被屏蔽掉，從而使得用戶聽不到環境聲音中的有效聲音，比如火災報警聲、敲門聲和來電鈴聲等等。但是，僅僅通過簡單的濾波方法并不能有效地保留有效聲音而去除噪音。這主要因為有效聲音的類型千差萬別，而且各自都在不同的頻率范圍中有著不一樣的分布。比如報警聲通常頻率較高，敲門聲的頻率則通常較低，并且有可能會分布在多個不連續的頻率范圍內。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種主動降噪方法及裝置，可以解決主動降噪會屏蔽環境聲音中的有效聲音的問題。
[0005]第一方面，本發明提供了一種主動降噪方法，該方法包括:
[0006]預先存儲至少一種有效聲音的信號樣本；
[0007]獲取環境聲音信號；
[0008]將所述環境聲音信號與預先存儲的所述至少一種有效聲音的信號樣本進行比較，以得到所有與所述環境聲音信號的相似程度大于預設閾值的有效聲音的類別；
[0009]根據所述有效聲音的類別從所述環境聲音信號中提取出排除與有效聲音對應的信號后的噪音信號；
[0010]根據所述噪音信號生成降噪信號，所述降噪信號用于抵消排除了所有有效聲音之后的環境聲音。
[0011]可選地，所述預先存儲至少一種有效聲音的信號樣本，包括:
[0012]預先設定至少一種有效聲音；
[0013]對每一種所述有效聲音進行采樣，得到與每一種所述有效聲音對應的采樣信息；
[0014]對所述采樣信息進行特征分析和信號提取，以建立并存儲與每一種所述有效聲音對應的所述信號樣本。
[0015]可選地，所述根據所述有效聲音的類別從所述環境聲音信號中提取出排除與有效聲音對應的信號后的噪音信號，包括:
[0016]將所述環境聲音信號所在的頻率范圍劃分為若干個頻段；
[0017]在所述若干個頻段中排除所述有效聲音的類別中每一種有效聲音所在的頻段，并從所述環境聲音信號中提取剩余頻段內的信號作為噪音信號。
[0018]可選地，所述根據所述噪音信號生成降噪信號，所述降噪信號用于抵消排除了所有有效聲音之后的環境聲音，包括:
[0019]在所述若干個頻段中的每一頻段內，生成與該頻段內的所述噪音信號幅值與頻率相同、相位相反的降噪信號；
[0020]將所有頻段內的所述降噪信號與待播放的源信號進行疊加。
[0021]第二方面，本發明還提供了一種主動降噪裝置，該裝置包括:
[0022]預先存儲有至少一種有效聲音的信號樣本的存儲單元；
[0023]獲取單元，用于獲取環境聲音信號；
[0024]比較單元，用于將所述獲取單元得到的環境聲音信號與所述存儲單元中預先存儲的至少一種有效聲音的信號樣本進行比較，以得到所有與所述環境聲音信號的相似程度大于預設閾值的有效聲音的類別；
[0025]提取單元，用于根據所述比較單元得到的有效聲音的類別從所述獲取單元得到的環境聲音信號中提取出排除與有效聲音對應的信號后的噪音信號；
[0026]生成單元，用于根據所述提取單元得到的噪音信號生成降噪信號，所述降噪信號用于抵消排除了所有有效聲音之后的環境聲音。
[0027]可選地，該裝置還包括:
[0028]采樣單元，用于對有效聲音的聲音信號進行采樣；
[0029]建立單元，用于根據所述采樣單元的采樣結果建立與每一種所述有效聲音對應的信號樣本，并存儲至所述存儲單元中。
[0030]可選地，所述提取單元包括:
[0031]劃分模塊，用于將所述獲取單元得到的環境聲音信號所在的頻率范圍劃分為若干個頻段；
[0032]提取模塊，用于在所述劃分模塊得到的若干個頻段中排除所述有效聲音的類別中每一種有效聲音所在的頻段，并從所述環境聲音信號中提取剩余頻段內的信號作為噪音信號。
[0033]可選地，所述生成單元包括:
[0034]生成模塊，用于在所述劃分模塊得到的若干個頻段中的每一頻段內，生成與該頻段內的所述提取模塊得到的噪音信號幅值與頻率相同、相位相反的降噪信號；
[0035]疊加模塊，用于將所有頻段內的所述生成模塊得到的降噪信號與待播放的源信號進行疊加。
[0036]可選地，所述主動降噪裝置還包括播放單元，該播放單元用于在所述比較單元得到所述有效聲音的類別之后，對與所述有效聲音的類別對應的信號樣本進行播放。
[0037]可選地，所述有效聲音包括以下的一種或多種:門鈴聲、敲門聲、火災警報聲、嬰兒哭聲、電話鈴聲、電器報警聲、汽車鳴笛聲、地鐵報站聲。
[0038]由上述技術方案可知，本發明可以通過比較環境聲音信號和預先設定的有效聲音的信號樣本，根據比較得到的相似程度提取出不包括有效聲音的噪音信號，從而可以避免主動降噪對有效聲音的屏蔽，可以解決主動降噪會屏蔽環境聲音中的有效聲音的問題。
[0039]相比較直接對環境聲音信號進行濾波的技術方案，本發明有著更強的針對性，可以更有效地去除噪音并保留有效聲音；同時，本發明可以通過信號樣本和相似程度比較的設置靈活地改變降噪的效果，具有更佳的靈活性。
【附圖說明】
[0040]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0041]圖1是本發明一個實施例中一種主動降噪方法的步驟流程示意圖；
[0042]圖2是本發明一個實施例中一種有效聲音的信號樣本的獲取方式的步驟流程示意圖；
[0043]圖3是本發明一個實施例中一種提取噪音信號的步驟流程示意圖；
[0044]圖4是本發明一個實施例中一種進行主動降噪的步驟流程示意圖；
[0045]圖5是本發明一個實施例中一種主動降噪裝置的結構框圖；
[0046]圖6是本發明一個較佳實施例中一種主動降噪裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0047]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0048]圖1是本發明一個實施例中一種主動降噪方法的步驟流程示意圖。參見圖1，該方法包括:
[0049]步驟101:預先存儲至少一種有效聲