噪音消除方法、系统、电子设备和存储介质与流程

本发明涉及一种降噪，尤其涉及一种噪音消除方法、系统、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。声音由物体的振动产生，以波的形式在一定的介质(如固体、液体、气体)中进行传播。通常所说的噪声是指人为造成的。从生理学观点来看，凡是干扰人们休息、学习和工作以及对所要听的声音产生干扰的声音，即不需要的声音，统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时，就形成噪声污染。产业革命以来，各种机械设备的创造和使用，给人类带来了繁荣和进步，但同时也产生了越来越多而且越来越强的噪声。噪声不但会对听力造成损伤，还能诱发多种致癌致命的疾病，也对人们的生活工作有所干扰。

2、当前有利用扬声器阵列、麦克风、降噪模块来进行降噪的方案，这些方案的扬声器阵列是等差排列的扬声器矩阵，但现有方案在待消噪空间的一点或者多点对噪音进行采集，进而根据所采集到的数据确定需要发送的降噪声波，但声音的传播过程是连续性、扩散性地传播，仅通过一点或者多点对噪音进行采集无法准确地确定噪音的传播方向和噪音强度，虽有一定的降噪效果但降噪效果并不为最佳。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种噪音消除方法、系统、电子设备和存储介质，用于解决现有技术中降噪效果不佳的问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提出一种噪音消除方法、系统、电子设备和存储介质，第一方面：

2、一种噪音消除方法，所述方法包括：

3、获取待消噪空间的基础信息，并基于所述基础信息生成所述待消噪空间的空间模型；

4、对与所述待消噪空间对应的噪音源进行建模，得到噪音源模型；

5、基于所述空间模型和所述噪音源模型进行声学建模，得到声学模型；

6、获取所述噪音源发出的声音信息，并将所述声音信息代入所述声学模型获取所述待消噪空间内待消除噪音的噪音数据，所述噪音数据包括第一传播方向和噪音强度；

7、基于所述噪音数据确定针对所述噪音数据的除噪音波的音波信息，所述音波信息包括第二传播方向和音波强度，所述第二传播方向与所述第一传播方向的相位相反；

8、基于所述音波信息生成控制指令完成噪音消除。

9、可选地，所述基于所述空间模型和所述噪音源模型进行声学建模，得到声学模型的步骤，包括：

10、通过以无量纲形式基于所述空间模型和所述噪音源模型进行声学建模，得到声学模型，所述声学模型为用于描述声波在非线性压力声学、射线声学和时间显式界面中传播的模型。

11、可选地，所述基于所述噪音数据确定针对所述噪音数据的除噪音波的音波信息的步骤，包括：

12、对所述声音信息进行识别，得到所述声音信息的类别信息；

13、基于所述类别信息确定所述噪音数据的变化数据；

14、基于所述变化数据和所述噪音数据预测针对所述噪音数据的除噪音波的音波信息。

15、可选地，在所述对所述声音信息进行识别，得到所述声音信息的类别信息的步骤之前，还包括：

16、获取具有标注的目标声音信息，所述标注为与所述目标声音信息对应的类型信息；

17、基于所述目标声音信息对预设识别模型进行训练，得到目标识别模型，所述目标识别模型用于对所述声音信息进行识别，所述预设识别模型包括多层长短期记忆网络和多层卷积神经网络。

18、可选地，所述基于所述音波信息生成控制指令完成噪音消除的步骤，包括：

19、获取所述待消噪空间内音波发生装置的位置信息；

20、基于所述第二传播方向和所述位置信息确定所述音波发生装置的朝向信息；

21、根据所述朝向信息和所述音波强度生成控制指令，所述控制指令控制所述音波发生装置完成噪音消除。

22、可选地，所述基于所述噪音数据确定针对所述噪音数据的除噪音波的音波信息，所述音波信息包括第二传播方向和音波强度的步骤，包括：

23、将所述噪音数据的第一传播方向的相位调整180°，得到调整后的传播方向，作为所述音波信息的第二传播方向；

24、基于所述噪音数据的噪音强度确定所述音波信息的音波强度，所述噪音强度与所述音波强度相等；

25、根据所述音波强度和所述第二传播方向确定针对所述噪音数据的除噪音波的音波信息。

26、可选地，所述基于所述音波信息生成控制指令完成噪音消除的步骤，还包括：

27、当所述音波发生装置的数量不为1时，若存在朝向与所述第二传播方向一致的音波发生装置，则生成控制目标音波发生装置发出所述音波强度的音波的控制指令，所述目标音波发生装置为朝向与所述第二传播方向一致的音波发生装置；

28、若不存在朝向与所述第二传播方向一致的音波发生装置，则通过调整备选音波发生装置的朝向信息和工作信息，使得所述备选音波发生装置发出的叠加音波符合所述音波信息，所述备选音波发生装置为朝向与所述第二传播方向不一致的音波发生装置。

29、另一方面，本技术实施例提供了一种噪音消除系统，包括：

30、模型构建模块，用于获取待消噪空间的基础信息，并基于所述基础信息生成所述待消噪空间的空间模型；

31、所述模型构建模块，还用于对与所述待消噪空间对应的噪音源进行建模，得到噪音源模型；

32、所述模型构建模块，还用于模块，用于基于所述空间模型和所述噪音源模型进行声学建模，得到声学模型；

33、计算模块，用于获取所述噪音源发出的声音信息，并将所述声音信息代入所述声学模型获取所述待消噪空间内待消除噪音的噪音数据，所述噪音数据包括第一传播方向和噪音强度；

34、确定模块，用于基于所述噪音数据确定针对所述噪音数据的除噪音波的音波信息，所述音波信息包括第二传播方向和音波强度，所述第二传播方向与所述第一传播方向的相位相反；

35、指令模块，用于基于所述音波信息生成控制指令完成噪音消除。

36、另一方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的噪音消除方法的步骤。

37、另一方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述的噪音消除方法的步骤。

38、实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

39、通过获取待消噪空间的基础信息，并基于所述基础信息生成所述待消噪空间的空间模型；对与所述待消噪空间对应的噪音源进行建模，得到噪音源模型；基于所述空间模型和所述噪音源模型进行声学建模，得到声学模型；获取所述噪音源发出的声音信息，并将所述声音信息代入所述声学模型获取所述待消噪空间内待消除噪音的噪音数据，所述噪音数据包括第一传播方向和噪音强度；基于所述噪音数据确定针对所述噪音数据的除噪音波的音波信息，所述音波信息包括第二传播方向和音波强度；基于所述音波信息生成控制指令完成噪音消除。基于待消噪空间的空间模型和噪音源模型，生成声学模型，完整地描述出噪音源产生的噪音在待消噪空间内的传播过程，通过解析所述声学模型获取噪音在待消噪空间内的传播方向和噪音强度，所得传播方向和噪音强度更加准确，避免仅通过一点或者多点对噪音进行采集时的偶然误差，同时，在通过一点或者多点对噪音进行采集的过程中，噪音采集装置的数量越多，对噪音传播过程的表述更准确，因此往往需要设置尽量多的噪音采集装置，而通过解析所述声学模型获取噪音在待消噪空间内的传播方向和噪音强度的方式无需额外设置噪音采集装置，通过声学模型表述噪音传播的过程，有利于降低成本。