本發明涉及降噪計算控制，更具體地，涉及一種麥克風柔性降噪方法及系統。

背景技術：

1、在降噪計算控制領域，研究麥克風柔性降噪的方式、意義和重要性體現在通過創新的算法和技術提升音頻信號的質量，減少環境噪音對語音識別、通信和錄音等應用的干擾。這種研究不僅能夠顯著改善用戶體驗，還能在醫療、安防、汽車和消費電子等多個領域中發揮關鍵作用，促進相關技術的進步和應用的普及。

2、在本發明技術之前，現有的麥克風柔性降噪方法主要采用主動降噪(anc)技術，包括前饋、反饋和復合anc。前饋anc通過外部麥克風采集噪聲并生成抗噪聲信號，但容易受風噪影響；反饋anc則利用內部麥克風采集噪聲，更適合高頻噪聲處理，但存在失控放大的風險；復合anc結合了前兩者的優點，但成本較高。這些技術的難點在于如何精準采集背景聲音以提供最大衰減量，以及如何處理相位不完全吻合的問題。關鍵點包括選擇合適的麥克風位置、優化算法以提高降噪效果，并確保系統的穩定性和可靠性。

技術實現思路

1、鑒于上述問題，本發明提出了一種麥克風柔性降噪方法及系統，采集噪音環境的變化，自動跟蹤噪音的頻帶，進而實現濾除的效果，實現基于噪音跟蹤的柔性化麥克降噪。

2、根據本發明實施例第一方面，提供一種麥克風柔性降噪方法。

3、在一個或多個實施例中，優選地，所述一種麥克風柔性降噪方法包括：

4、設置麥克風陣列，對麥克風陣列中的每個麥克風進行聲音采集，生成獨立的麥克輸入信號；

5、根據預設噪聲濾除濾波器將所述獨立的麥克輸入信號進行降噪，作為降噪信號；

6、對比分析所述降噪信號，進行噪聲分析，并確定噪聲頻段；

7、根據所述噪聲頻段，提取在環境噪聲下每個噪聲頻段的平均聲壓；

8、在啟動錄制后，自動讀取所述噪聲頻段的聲音，進行對比，判斷每個麥克風啟動的噪聲濾除范圍；

9、當環境存在變化時，自動采集環境噪聲，重新進行濾除頻段設置，完整自動濾除噪聲的更新。

10、在一個或多個實施例中，優選地，所述設置麥克風陣列，對麥克風陣列中的每個麥克風進行聲音采集，生成獨立的麥克輸入信號，具體包括：

11、根據預定的幾何配置和位置關系，將多個麥克風按照一定的排列方式固定在特定的位置上，形成麥克風陣列；

12、確保每個麥克風之間的距離和角度符合設計要求；

13、啟動麥克風陣列中的每個麥克風，使其開始工作并采集周圍環境中的聲音信號，對每個麥克風進行聲音采集，生成獨立的麥克輸入信號。

14、在一個或多個實施例中，優選地，所述根據預設噪聲濾除濾波器將所述獨立的麥克輸入信號進行降噪，作為降噪信號，具體包括：

15、根據預期的降噪效果和環境噪音特性，設計噪聲濾除濾波器；

16、將每個麥克風采集到的聲音信號輸入到預設的噪聲濾除濾波器中進行處理，處理后的信號作為降噪信號。

17、在一個或多個實施例中，優選地，所述對比分析所述降噪信號，進行噪聲分析，并確定噪聲頻段，具體包括：

18、預先設置環境的主要噪聲頻段，在麥克風實際信號輸入的情況下，進行環境噪聲獲取，其中，所述麥克風實際信號輸入的情況為人或物不主動發生且并不啟用任何發聲設備的情況；

19、獲得每個麥克風的噪聲信號，其中，所述噪聲信號為環境噪聲；

20、對所述噪聲信號進行頻率分析，并提取噪聲頻率的頻率分布；

21、獲取全部滿足第一計算公式的聲壓級別對應的頻率值，進而將所有的滿足第一計算公式頻率值按照第二計算公式計算噪聲頻段的上限和下限，生成噪聲頻段；

22、所述第一計算公式為：

23、zm≥30db

24、其中，zm為聲壓級別,

25、所述第二計算公式為：

26、sx＝zm+5

27、xx＝zm-5

28、其中，sx為噪聲頻段的上限,zmf為滿足第一計算公式頻率值,zmf為一個整數,xx為噪聲頻段的下限。

29、在一個或多個實施例中，優選地，所述根據所述噪聲頻段，提取在環境噪聲下每個噪聲頻段的平均聲壓，具體包括：

30、獲得每個噪聲頻段，進而在環境噪聲下，逐一提取對應的聲音；

31、對所述每個噪聲頻段的聲音進行平均聲壓的提取。

32、在一個或多個實施例中，優選地，所述在啟動錄制后，自動讀取所述噪聲頻段的聲音，進行對比，判斷每個麥克風啟動的噪聲濾除范圍，具體包括：

33、對每個麥克風單獨提取聲音，獲得在每個噪聲頻段下的聲音；

34、對每個噪聲頻段下的聲音，進行平均聲壓計算；

35、判斷是否滿足第三計算公式，若滿足，則認為該噪聲可以濾除,反之，則繼續判斷其他的噪聲頻段下的聲音，直到全部的噪聲頻段判斷完成，則形成當前的麥克風的可以允許的全部的噪聲頻段；

36、利用第四計算公式獲得當前的麥克風的噪聲濾除范圍；

37、逐一判斷每個麥克風的噪聲濾除范圍，形成每個麥克風啟動的噪聲濾除范圍；

38、所述第三計算公式為：

39、s1<1.2×s2

40、其中，s1為麥克風錄制的平均聲壓，s2為環境噪聲的平均聲壓；

41、所述第四計算公式為：

42、m＝u1∪…∪ui∪…∪un

43、其中，m為當前的麥克風的噪聲濾除范圍，n為i的總數，u1、ui、un為第1、i和n個允許的噪聲頻段。

44、在一個或多個實施例中，優選地，所述當環境存在變化時，自動采集環境噪聲，重新進行濾除頻段設置，完整自動濾除噪聲的更新，具體包括：

45、實時采集環境噪聲的頻段的幾個關鍵頻率的聲壓，判斷若滿足第五計算公式，則啟動環境噪聲更新；

46、若需要主動進行環境噪聲提取是，則進行重新提取；

47、在環境噪聲重新提取后，則重新計算每個麥克風的噪聲濾除范圍，并控制麥克風進行噪聲濾除；

48、所述第五計算公式為：

49、|l1-l2|＞30db

50、其中，l1為關鍵頻率的上1min內的聲壓的平均值，l2為關鍵頻率的本1min內的聲壓的平均值。

51、根據本發明實施例第二方面，提供一種麥克風柔性降噪系統。

52、在一個或多個實施例中，優選地，所述一種麥克風柔性降噪系統包括：

53、麥克風定位模塊，用于設置麥克風陣列，對麥克風陣列中的每個麥克風進行聲音采集，生成獨立的麥克輸入信號；

54、初級降噪模塊，用于根據預設噪聲濾除濾波器將所述獨立的麥克輸入信號進行降噪，作為降噪信號；

55、噪聲頻段分析模塊，用于對比分析所述降噪信號，進行噪聲分析，并確定噪聲頻段；

56、環境聲壓分析模塊，用于根據所述噪聲頻段，提取在環境噪聲下每個噪聲頻段的平均聲壓；

57、柔性濾除控制模塊，用于在啟動錄制后，自動讀取所述噪聲頻段的聲音，進行對比，判斷每個麥克風啟動的噪聲濾除范圍；

58、環境柔性調整模塊，用于當環境存在變化時，自動采集環境噪聲，重新進行濾除頻段設置，完整自動濾除噪聲的更新。

59、根據本發明實施例第三方面，提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲計算機程序指令，所述計算機程序指令在被處理器執行時實現如本發明實施例第一方面中任一項所述的方法。

60、根據本發明實施例第四方面，提供一種電子設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器用于存儲一條或多條計算機程序指令，其中，所述一條或多條計算機程序指令被所述處理器執行以實現本發明實施例第一方面中任一項所述的方法。

61、本發明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

62、本發明方案中，設計一種基于動態優化的在線降噪最優方案提取方式，實現動態濾除噪音的效果。

63、本發明方案中，重點跟蹤的噪音頻段變化時，能夠快速的濾除，實現最優噪音控制。

64、本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

65、下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。