主动降噪方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备与流程

本申请涉及煤矿安全，具体而言，涉及一种主动降噪方法、主动降噪装置、计算机可读存储介质和电子设备。

背景技术：

1、随着煤炭事业和现代科学技术的发展，井下作业高度机械化，井下噪声源越来越多。煤矿井下的工作面，尤其是在综采和掘进工作面，机械设备功率很大，设备也多，机械噪声污染十分严重。并且，煤矿井下的作业空间比较狭小，噪声反射面大，容易形成混合噪声，噪声声压级在计权声功率级)之间，严重影响工人的通信质量，甚至会影响人的身体健康。因此，实现煤矿井下的降噪通信是影响煤矿安全技术实施效果与安全性的关键因素之一。

2、一般情况下，矿井工作面的噪声源主要分布在釆煤工作面、掘进工作面和水泵房等场所。这些场所的特点是机器最密集和噪声强度大，其分布的主要噪声源有釆煤机、液菜、掘进机、除尘风机、锚杆机、局部通风机、风锤和水泵等。矿井工作面的噪声与地面的噪声相比，特点是设备多且功率大作业场所狭窄封闭以及易形成混合噪声等。在这种噪声环境中，井下的煤矿工人工作极其不便，井下交流沟通困难，因此煤矿工人工作效率会降低，且容易导致事故的发生。

3、因此，需要提供一种改进方案，弥补上述不足。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种主动降噪方法、主动降噪装置、计算机可读存储介质和电子设备，以至少解决现有技术中井下噪声大的问题。

2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种主动降噪方法，应用于井下空间，井下空间包括多个工作设备和至少一个采集装置，采集装置用于采集井下空间的声场信息，主动降噪方法包括：获取目标采集装置采集的井下声场信息和混合声场信息，目标采集装置为采集装置中的任意一个，混合声场信息为多个第一设备发出的多个第一声场信息的叠加声场信息，第一设备为井下空间中与目标采集装置满足预设条件的工作设备，井下声场信息包括全部多个工作设备的声场信息和环境声场信息的叠加，多个第一设备与多个第一声场信息一一对应；根据井下声场信息和混合声场信息，确定目标采集装置的误差声场信息，误差声场信息为井下声场信息中除混合声场信息之外的声场信息；根据误差声场信息和自适应算法，确定目标采集装置的降噪声场信息，降噪声场信息用于指示井下空间的降噪模块发出降噪声波，降噪声波用于抵消井下空间的噪声。

3、可选地，主动降噪方法还包括：获取与目标采集装置对应的多个第一设备。

4、可选地，获取与目标采集装置对应的多个第一设备，包括：获取目标采集装置和目标工作设备之间的传递误差，目标工作设备为井下空间中多个工作设备中的任意一个；判断传递误差是否小于或等于第一阈值，得到判断结果；在判断结果指示为是的情况下，确定目标工作设备为第一设备。

5、可选地，获取目标采集装置和目标工作设备之间的传递误差，包括：在目标工作设备发出第一噪声信号的情况下，获取目标采集装置实际采集到的第二噪声信号；根据第一噪声信号和第二噪声信号，确定目标采集装置与目标工作设备之间的目标传递误差，传递误差包括目标传递误差。

6、可选地，根据第一噪声信号和第二噪声信号，确定目标采集装置与目标工作设备之间的目标传递误差，包括：获取目标采集装置和目标工作设备之间的目标传递函数；根据目标传递函数和第一噪声信号，确定与目标工作设备对应的第三噪声信号，第三噪声信号为目标传递函数和第一噪声信号经过卷积运算得到；根据第二噪声信号和第三噪声信号，确定与目标工作设备对应的第四噪声信号，第四噪声信号为第二噪声信号中除所述第三噪声信号之外的部分；获取第二噪声信号和第四噪声信号的比值，比值用于表征目标采集装置与目标工作设备之间的目标传递误差。

7、可选地，第一噪声信号的信号频率低于预设截止频率。

8、可选地，获取目标采集装置采集的混合声场信息，包括：获取多个工作设备发出的多个第二声场信息以及目标采集装置和多个工作设备之间的多个传递函数，多个工作设备与多个第二声场信息一一对应，且多个工作设备与多个传递函数一一对应，其中，在工作设备为第一设备的情况下，第二声场信息为第一声场信息；根据多个第二声场信息和多个传递函数，确定多个工作设备的多个第三声场信息，其中，多个第二声场信息与多个第三声场信息一一对应，多个传递函数与多个第三声场信息一一对应，第三声场信息为第二声场信息和传递函数经过卷积运算得到；将多个第三声场信息进行叠加，以得到混合声场信息。

9、根据本申请的另一方面，提供了一种主动降噪装置，应用于井下空间，井下空间包括多个工作设备和至少一个采集装置，采集装置用于采集井下空间的声场信息，主动降噪装置包括：第一获取模块，用于获取目标采集装置采集的井下声场信息和混合声场信息，目标采集装置为采集装置中的任意一个，混合声场信息为多个第一设备发出的多个第一声场信息的叠加声场信息，第一设备为井下空间中与目标采集装置满足预设条件的工作设备，井下声场信息包括全部多个工作设备的声场信息和环境声场信息的叠加，多个第一设备与多个第一声场信息一一对应；第一确定模块，用于根据井下声场信息和混合声场信息，确定目标采集装置的误差声场信息，误差声场信息为井下声场信息中除混合声场信息之外的声场信息；第二确定模块，用于根据误差声场信息和自适应算法，确定目标采集装置的降噪声场信息，降噪声场信息用于指示井下空间的降噪模块发出降噪声波，降噪声波用于抵消井下空间的噪声。

10、根据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述的主动降噪方法。

11、根据本申请的又一方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序包括用于执行上述的主动降噪方法。

12、应用本申请的技术方案，在获取目标采集装置采集的井下声场信息和混合声场信息的情况下，由于井下声场信息为目标采集装置采集得到的全部工作设备的声场信息和井下的环境声场信息的叠加，混合声场信息为该目标采集装置采集得到多个第一设备的多个第一声场信息的叠加，其中，第一设备为井下空间中与上述目标采集装置满足预设条件的工作设备，从而在从目标采集装置采集的井下声场信息中去除目标采集装置采集的混合声场信息之后，能够确定得到上述目标采集装置的误差声场信息，该误差声场信息用于在后续的降噪过程中保留井下空间内不需要进行降噪的声音。进而在根据上述误差声场信息和自适应算法，确定目标采集装置的降噪声场信息的过程中，可以根据误差声场信息确定自适应算法的最优控制参数，并基于上述最优控制参数可以实时计算得到目标采集装置的降噪声场信息，由于该降噪声场信息用于指示井下空间的降噪模块发出降噪声波，从而使得该降噪声波可以用于抵消井下空间内的噪声，解决了井下空间内的噪声大的问题。

技术特征：

1.一种主动降噪方法，应用于井下空间，所述井下空间包括多个工作设备和至少一个采集装置，所述采集装置用于采集所述井下空间的声场信息，其特征在于，所述主动降噪方法包括：

2.根据权利要求1所述的主动降噪方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的主动降噪方法，其特征在于，获取与所述目标采集装置对应的多个所述第一设备，包括：

4.根据权利要求3所述的主动降噪方法，其特征在于，获取所述目标采集装置和目标工作设备之间的传递误差，包括：

5.根据权利要求4所述的主动降噪方法，其特征在于，根据所述第一噪声信号和所述第二噪声信号，确定所述目标采集装置与所述目标工作设备之间的目标传递误差，包括：

6.根据权利要求4所述的主动降噪方法，其特征在于，所述第一噪声信号的信号频率低于预设截止频率。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的主动降噪方法，其特征在于，获取目标采集装置采集的混合声场信息，包括：

8.一种主动降噪装置，应用于井下空间，所述井下空间包括多个工作设备和至少一个采集装置，所述采集装置用于采集所述井下空间的声场信息，其特征在于，所述主动降噪装置包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的主动降噪方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的主动降噪方法。

技术总结本申请提供了一种主动降噪方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。主动降噪方法包括：获取目标采集装置采集的井下声场信息和混合声场信息，目标采集装置为采集装置中的任意一个，混合声场信息为多个第一设备发出的多个第一声场信息的叠加声场信息，第一设备为井下空间中与目标采集装置满足预设条件的工作设备，井下声场信息包括全部多个工作设备的声场信息和环境声场信息的叠加；根据井下声场信息和混合声场信息，确定目标采集装置的误差声场信息；根据误差声场信息和自适应算法，确定目标采集装置的降噪声场信息，降噪声场信息用于指示井下空间的降噪模块发出降噪声波，降噪声波用于抵消井下空间的噪声。技术研发人员：汪腾蛟,李健,尚国银,高耀光,王亚军受保护的技术使用者：国能神东煤炭集团有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29