音频处理方法和降噪设备与流程

1.本技术涉及一种音频处理方法和降噪设备。

背景技术：

2.目前，企业/公司员工的工作场景多为开放式场景，不同员工通常分别在开放式场景的不同位置(如格子间，或非格子间办公区域的不同位置等)各自工作，如办公、自习或会议等。开放式场景中工作很容易相互干扰，员工产生的声音如说话声音、敲击键盘声音等很容易打扰到隔壁，或者容易被隔壁其他员工产生的声音打扰。
3.另外，居家办公的场景也多为开放式场景，工作期间可能随时有家人乱入或自身办公产生的声音也容易影响家人。
4.现有的降噪技术主要适用于汽车、空调、抽油烟机等位置相对固定，且声音频率相对固定的场合，对上述场景或类似场景的音频降噪基本没有效果。

技术实现要素：

5.为此，本技术公开如下技术方案：
6.一种降噪处理方法，所述方法包括：
7.获得第一位置处音源所发出声音的声音信号，得到第一声音信号；所述第一位置为所述音源所对应的音源位置；
8.获得所述音源所发出声音传播至第二位置时的声音信号，得到第二声音信号；所述第二位置处于相对于所述音源位置的预设距离范围内；
9.根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波；
10.在第三位置输出所述降噪声波，以通过输出的所述降噪声波将所述音源经传播到达所述第三位置的声音信号作为噪音进行降噪；所述第三位置与所述第二位置满足预设的邻近条件。
11.可选的，所述获得第一位置处音源所发出声音的声音信号，得到第一声音信号，包括：获得设置于所述第一位置的第一音频采集装置采集的所述音源的声音信号，得到所述第一声音信号；
12.所述获得所述音源所发出声音传播至第二位置时的声音信号，得到第二声音信号，包括：获得设置于所述第二位置的第二音频采集装置同步采集的所述音源的声音信号，得到所述第二声音信号。
13.可选的，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波，包括：
14.生成对应的信号波形与所述第一声音信号的信号波形反相的反相声波；
15.根据所述第一声音信号和所述第二声音信号调整所述反相声波，并将调整后的反相声波作为所述降噪声波。
16.可选的，所述生成对应的信号波形与所述第一声音信号的信号波形反相的反相声
波，包括：
17.使用硬件电路将所述第一声音信号的信号波形进行相位颠倒，得到所述第一声音信号的反相声波。
18.可选的，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号调整所述反相声波，包括：
19.确定所述第二音频采集装置与所述第一音频采集装置同步采集到所述音源的声音信号的时间差；
20.根据所述时间差，确定所述第二位置与所述第一位置之间的距离；
21.根据所述距离，对所述反相声波的波形进行移相处理。
22.可选的，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波，包括：
23.确定所述第一声音信号中与预设的目标声纹特征匹配的第一目标声音信号，及所述第二声音信号中与所述目标声纹特征匹配的第二目标声音信号；
24.根据所述第一目标声音信号和所述第二目标声音信号，生成降噪声波；所述降噪声波用于将所述音源经传播到达所述第三位置且与所述目标声纹特征匹配的声音信号作为噪音进行降噪。
25.可选的，其中，通过音频输出装置在所述第三位置输出所述降噪声波，所述方法在所述第三位置输出所述降噪声波之前还包括：
26.获得设置于所述音频输出装置输出端的第三音频采集装置采集的声音信号，得到第三声音信号；
27.根据所述第一声音信号和所述第三声音信号确定反馈信息，基于所述反馈信息调整所述降噪声波。
28.可选的，所述根据所述第一声音信号和所述第三声音信号确定反馈信息，基于所述反馈信息调整所述降噪声波，包括：
29.根据所述第一声音信号和所述第三声音信号，确定所述第一声音信号的波形和所述第三声音信号的波形的相位差，根据所述相位差，调整所述降噪声波的相位；
30.和/或，根据所述第一声音信号和所述第三声音信号，确定音源经传播到达第三位置处的声音信号与所述降噪声波的幅值差，根据所述幅值差，调整所述降噪声波的幅值。
31.可选的，其中，通过预先构建的调整模型，根据所述相位差和/或幅值差确定对所述降噪声波的相位和/或幅值的调整值。
32.一种降噪设备，包括：
33.存储器，用于至少存储一组计算机指令集；
34.处理器，用于通过调用并执行所述存储器中存储的所述指令集，实现以下处理：
35.获得第一位置处音源所发出声音的声音信号，得到第一声音信号；所述第一位置为所述音源所对应的音源位置；
36.获得所述音源所发出声音传播至第二位置时的声音信号，得到第二声音信号；所述第二位置处于相对于所述音源位置的预设距离范围内；
37.根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波；
38.在第三位置输出所述降噪声波，以通过输出的所述降噪声波将所述音源经传播到
达所述第三位置的声音信号作为噪音进行降噪；所述第三位置与所述第二位置满足预设的邻近条件。
39.由以上方案可知，本技术公开的音频处理方法和降噪设备，在具备降噪需求的降噪端(如相邻两个工位的分界处)选取满足邻近条件的第二位置和第三位置，当需在降噪端对音源发出的声音进行降噪时，获得音源所发出声音在音源位置处对应的第一声音信号，以及音源所发出声音传播至第二位置时对应的第二声音信号，根据第一、第二声音信号生成降噪声波，并在第三位置输出降噪声波，以此至少部分程度上消除音源经传播到达第三位置的声音信号，实现在降噪端将音源经传播到达此位置的声音信号作为噪音进行降噪。从而针对办公、自习等场景，可将说话人声音在其周边一定距离位置处(即降噪端)作为噪声进行消除/削弱，相应可将说话人等音源的声音限制在音源所处的局域范围区域内(相当于为音源提供一个音频罩区域)，能够避免办公、自习等场景中说话人的声音对他人产生干扰。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
41.图1是本技术提供的降噪处理方法的一种流程示意图；
42.图2是本技术提供的办公场景下进行定点降噪时的降噪设备部署示意图；
43.图3是本技术提供的降噪处理方法的另一种流程示意图；
44.图4是本技术提供的基于调制信号对降噪声波进行调相的电路图；
45.图5是本技术提供的降噪逻辑示意图；
46.图6-图7分别是本技术提供的降噪设备的组成结构示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
48.本技术实施例公开一种音频处理方法和降噪设备，可适用于但不限于对办公、自习等场景中的不同说话人声音进行定点降噪，以避免此类场景中说话人等音源的声音对他人产生干扰或不同说话人相互干扰，使得将此类场景中说话人等音源的声音限制在音源所处的局部范围区域内(相当于为音源提供一个音频罩区域)。本技术实施例公开的音频处理方法，可应用于降噪设备中，降噪设备具备一定的数据处理/计算能力，以支持运行该音频处理方法实现所需的降噪处理，降噪设备将于后文实施例详细说明。
49.参见图1提供的降噪处理方法流程图，本技术实施例提供的降噪处理方法包括以下处理过程：
50.步骤101、获得第一位置处音源所发出声音的声音信号，得到第一声音信号。
51.其中，音源可以是但不限于办公、自习等场景中的说话人。
52.第一位置为音源所对应的音源位置，具体可以是指音源实际位置，或与音源实际位置接近/临近、可近似作为音源实际位置的位置。可选的，第一位置与音源实际位置接近/临近，可以是指第一位置与音源实际位置间的距离未超出设定的一相对较小的距离值(如，0.1m，0.2m等)。
53.具体可通过在第一位置设置一个或多个第一音频采集装置，采集第一位置处音源所发出声音的声音信号，作为第一声音信号，该信号本质为音源所发出声音在音源源端的原始声音信号。
54.例如，办公场景下，在每个工位区域内与办公人员距离0.1m范围内设置一个mic或包含多个mic的mic阵列，并通过设置的一个mic或mic阵列来检测所对应办公人员的声音信号，所检测的信号作为第一声音信号。
55.办公等场景下，一种常见的情形是，不同工位的办公人员会按需通过电话通话或语音会议/视频会议等交流工作内容，电话通话或语音会议/视频会议过程中，办公人员不可避免会发出语音，通常所发出的语音内容仅对自身有用，对周边工位的办公人员而言是无用的，且一定程度上会影响/干扰周边人员的正常工作，本技术主要目的则是针对该场景及类似场景，将办公人员等音源所发出的声音进行定点降噪，以在定点位置处(如，相邻两个工位的分界处这一定点位置)将音源经传播到达此处的声音信号削弱/消除。
56.本步骤获得的第一声音信号，则主要是针对上述目的，用于在后续作为依据之一生成用来降噪的降噪声波。
57.步骤102、获得音源所发出声音传播至第二位置时的声音信号，得到第二声音信号；第二位置处于相对于所述音源位置的预设距离范围内。
58.与第一位置为音源所对应的音源位置相区别，第二位置本质为具备降噪需求的降噪端所对应位置区域内的某个位置，具备降噪需求的降噪端所对应位置区域，即为本技术中进行定点降噪所确定的定点位置区域，以上述办公场景下对办公人员所发出声音的定点降噪为例，优选的，该定点位置区域可以为不同工位的分界处所对应的分界区域。
59.实际应用中，可在第二位置设置一个或多个第二音频采集装置，当利用设置的一个或多个第一音频采集装置在第一位置采集音源所发出声音的第一声音信号时，同时在第二位置利用设置的一个或多个第二音频采集装置同步采集音源所发出声音传播至该位置(第二位置)时的声音信号，作为第二声音信号，例如，在不同工位的分界处设置一个mic或包含多个mic的mic阵列，当利用设置于办公人员周边0.1m范围内的mic采集办公人员在音源位置处的第一声音信号时，同时利用工位分界处设置的mic同步采集工作人员经传播到达该分界处的第二声音信号。
60.优选的，第二位置处所部署的mic或mic阵列朝向作为采集目标的发声音源，以便更好的捕获空气中传过来的音源声音。
61.获得的第二声音信号，同样用于在后续作为依据之一生成用来降噪的降噪声波。
62.步骤103、根据第一声音信号和第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波。
63.在得到第一声音信号和第二声音信号后，进一步结合第一声音信号和第二声音信号，生成用于在降噪端进行降噪的降噪声波，该过程可实现为：
64.11)生成对应的信号波形与第一声音信号的信号波形反相的反相声波。
65.优选的，本技术实施例使用硬件电路的方式，将第一声音信号的信号波形进行相位颠倒，例如，直接使用硬件放大电路将音源源端第一声音信号的信号波形进行相位颠倒，得到第一声音信号的反相声波。
66.办公场景或类似场景下进行定点降噪时，第二位置与音源位置(第一位置)的距离通常较近，导致要求有一个较短的总降噪处理时间，如，办公或会议场景下，两个人员间的间距通常仅2～3m，这就决定了工位分界处(代表第二位置)与办公人员(代表第一位置)距离通常仅有0.5m～1.5m，从而导致总的降噪处理时间仅有3～4ms，本技术通过硬件电路方式将第一声音信号的信号波形进行相位颠倒，可有效减少得到第一声音信号的反相波形的处理时间，以更好的满足较短的降噪耗时要求。
67.12)根据第一声音信号和第二声音信号调整所述反相声波，并将调整后的反相声波作为用于降噪的降噪声波。
68.具体的，可确定第二音频采集装置与第一音频采集装置同步采集到音源的声音信号的时间差，并根据该时间差结合声音在空气中的传播速度，确定第二位置与第一位置之间的距离，之后，根据第二位置与第一位置之间的距离，对所述反相声波的波形进行移相处理。
69.其中，具体可根据音源所发出声波的频率计算音源所发出声波的波长，并根据第二位置与第一位置之间的距离以及音源所发出声波的波长，计算第二声音信号与第一声音信号的相位差，该相位差包含第二声音信号与第一声音信号相比，所差异的相应数量的完整相位周期以及在一个相位周期内所差异的相位，在此基础上，根据计算出的相位差，对第一声音信号的反相声波进行移相处理，以尽可能使移相后的反相声波(即降噪声波)能匹配音源经传播到达降噪端的声音信号的波形特征，实现对音源经传播到达降噪端的声音信号进行消除/削弱。
70.步骤104、在第三位置输出所述降噪声波，以通过输出的所述降噪声波将所述音源经传播到达所述第三位置的声音信号作为噪音进行降噪。
71.第三位置与第二位置满足预设的邻近条件。可选的，第三位置与第二位置满足邻近条件，具体可以是指，第三位置与第二位置间的距离未超出设定的一相对较小的距离值(如，0.05m，0.1m等)，实际应用中，可根据需求自定义设置该距离。
72.与第二位置类似，第三位置同样属于具备降噪需求的降噪端对应所处的位置区域，也就是说，本技术在具备降噪需求的降噪端选取满足邻近条件的两个位置(第二位置和第三位置)。
73.其中，选取第二位置的目的在于，用来设置第二音频采集装置，以采集用于作为降噪声波生成依据之一的第二声音信号。选取第三位置的目的在于，用来设置音频输出装置，以输出降噪声波，实现对音源经传播到达此位置(第三位置)的声音信号进行消除/削弱。而将第二位置与第三位置约束为满足邻近条件，即，第二位置与第三位置之间有一定的距离(以保证两者非同一位置，未重合)，且两者间的距离不超过设定的距离值，目的在于：一方面，是为了使得在第二位置采集的第二声音信号的波形，与音源传播至第三位置的声音信号的波形足够相似，相应使得以第二声音信号的波形特征为依据生成的降噪声波，能有效对音源传播至第三位置处的声音信号进行消减/削弱，另一方面，则是为了通过第二位置与第三位置之间的距离设计，留出足够的信号处理时间，来基于第二位置处获得的第二声音
信号生成降噪声波，并能及时将降噪声波在第三位置输出，实现对音源经传播到达第三位置的声音信号进行降噪。
74.容易理解，第一声音信号、第二声音信号以及音源经传播到达第三位置的声音信号，本质为音源所发出的同一声音分别传播至不同位置时的同步信号。
75.在根据第一声音信号和第二声音信号生成降噪声波后，具体可采用设置于第三位置的音频输出装置(如，扬声器/喇叭)输出降噪声波，该降噪声波通过与音源经传播到达此处的声音信号叠加，实现对音源经传播到达此处的声音信号进行消除/削弱，从而达到在第三位置对音源声音进行定点降噪的效果。
76.需要说明，第二位置与第三位置相比，第二位置更接近音源，第三位置则相对来说更远离音源，参见图2，提供了在办公场景下，针对对办公人员a的定点降噪需求，分别进行第一位置、第二位置、第三位置选取，并在不同位置分别部署第一音频采集装置、第二音频采集装置和音频输出装置的一个示例，其中，第一音频采集装置包含图中各个mic1构成的mic阵列，第二音频采集装置包含图中各个mic2构成的mic阵列，音频输出装置则包括图中的各个扬声器spk，mic1、mic2及扬声器spk一一对应，通过对相对应的mic1和mic2所采集声音信号的处理生成降噪声波，并通过利用对应的spk将降噪声波输出，实现将办公人员a通过空气传播至spk位置处的声音信号作为噪声进行滤除/削弱，避免办公人员a的声音传播至相邻工位的办公人员。
77.由以上方案可知，本技术公开的音频处理方法，在具备降噪需求的降噪端(如相邻两个工位的分界处)选取满足邻近条件的第二位置和第三位置，当需在降噪端对音源发出的声音进行降噪时，获得音源所发出声音在音源位置处对应的第一声音信号，以及音源所发出声音传播至第二位置时对应的第二声音信号，根据第一、第二声音信号生成降噪声波，并在第三位置输出降噪声波，以此至少部分程度上消除音源经传播到达第三位置的声音信号，实现在降噪端将音源经传播到达此位置的声音信号作为噪音进行降噪。从而针对办公、自习等场景，可将说话人声音在其周边一定距离位置处(即降噪端)作为噪声进行消除/削弱，相应可将说话人等音源的声音限制在音源所处的局域范围区域内(相当于为音源提供一个音频罩区域)，能够避免办公、自习等场景中说话人的声音对他人产生干扰。
78.进一步，可选的，在一实施例中，当根据第一声音信号和第二声音信号生成用于降噪的降噪声波时，可根据实际需求，结合目标说话人的声纹特征，生成用于对目标说话人的声音进行针对性去噪的降噪声波。
79.该实施方式下，根据第一声音信号和第二声音信号生成降噪声波的过程，可实现为：
80.21)确定第一声音信号中与预设的目标声纹特征匹配的第一目标声音信号，及第二声音信号中与目标声纹特征匹配的第二目标声音信号。
81.其中，目标声纹特征即为目标说话人的声纹特征，实际应用中，可根据需求，设置用于针对性降噪的目标说话人的声纹特征。
82.基于设置的目标声纹特征，将第一声音信号以及第二声音信号中与目标声纹特征匹配的部分提取出来，即得到第一声音信号以及第二声音信号中属于目标说话人的信号部分。
83.22)根据第一目标声音信号和第二目标声音信号，生成降噪声波；该降噪声波用于
将音源经传播到达第三位置且与目标声纹特征匹配的声音信号作为噪音进行降噪。
84.其中，可首先生成对应的信号波形与第一目标声音信号的信号波形反相的反相声波，之后，根据第一目标声音信号和第二目标声音信号调整第一目标声音信号的反相声波，并将调整后的反相声波作为用于对目标说话人进行针对性降噪的降噪声波，更详细的处理过程可参见上文根据第一声音信号和第二声音信号生成降噪声波的处理过程，与上文根据第一声音信号和第二声音信号生成降噪声波的区别仅在于，本实施例中降噪声波的生成以第一目标声音信号和第二目标声音信号为依据。
85.后续可利用设置于第三位置的音频输出装置如扬声器输出该降噪声波，以通过输出的降噪声波，有针对性地将目标说话人经传播到达此处的声音信号作为噪音滤除。
86.本实施例较适用于降噪场合中具有相对稳定、不会频繁变化的音源的场景，例如办公场景中，每个工位的办公人员相对固定，变化频率较低，从而，可针对该场景，在每个工位部署的降噪设备中录入对应工位上办公人员的声纹，以能够对所在工位办公人员的声音信号进行针对性去噪，而对于会议、自习等场景，参与人员的变化相对频繁，可优选采用本技术中未基于声纹特征的非针对性降噪方式。
87.在一实施例中，可选的，参见图3所示的降噪处理方法流程图，本技术提供的降噪处理方法，还可以包括以下处理：
88.步骤301、获得设置于音频输出装置输出端的第三音频采集装置采集的声音信号，得到第三声音信号。
89.本实施例进一步在音频输出装置的输出端设置第三音频采集装置，如图2中设置于各个喇叭输出端的mic3，并获得利用第三音频采集装置采集的声音信号，作为第三声音信号。
90.本技术期望在第三位置通过音频输出装置输出的降噪声波，将音源经传播到达此处的声音信号消除，但实际应用中，往往因信号处理过程中潜在影响参数挖掘不足、误差等原因导致难以将声音信号完全消除，基于此，本实施例利用设置于音频输出装置输出端的第三音频采集装置采集第三声音信号，来作出反馈，通过基于反馈对降噪声波进行调整，进一步改善降噪效果。
91.第三声音信号本质即为因未完全将噪音消除而产生的残留信号，也即降噪声波与音源经传播到达第三位置处的声音信号叠加后所得的信号，后续将以该信号为依据对降噪声波进行调整。
92.步骤302、根据第一声音信号和第三声音信号确定反馈信息，基于反馈信息调整降噪声波。
93.该根据第一声音信号和第三声音信号确定反馈信息，基于反馈信息调整降噪声波的过程，可进一步实现为如下的任意一种或多种：
94.31)根据第一声音信号和第三声音信号，确定第一声音信号的波形和第三声音信号的波形的相位差，根据所述相位差，调整降噪声波的相位。
95.具体的，在确定出第一声音信号和第三声音信号的波形相位差后，可将相位差作为负反馈输入预先构建的调整模型，调整模型以输入的相位差为依据(还可以结合第一声音信号与噪声声波或第二声音信号的波形相位差)，基于其相应ai(artificial intelligence，人工智能)策略(如基于波形相位ai偏移技术制定的相关策略)确定对降噪
声波的相位调整值，该相位调整值包含调整数值及调整方向(如前移还是后移)。之后，可将确定出的相位调整值叠加入噪声声波中，达到将噪声声波的载频适当前移或者后移的效果，以使最终输出的降噪声波更好地适应音源经传播达到第三位置的声音信号的波形特征，进而达到对该声音信号的更高程度的降噪效果。
96.其中，如图4所示，具体可基于相位调整值生成对应的调制信号，对降噪声波进行调相。
97.32)根据第一声音信号和第三声音信号，确定音源经传播到达第三位置处的声音信号与降噪声波的幅值差，根据所述幅值差，调整降噪声波的幅值。
98.容易理解，音源经传播到达第三位置处的声音信号与降噪声波是反相(或接近反相)的，这里，音源经传播到达第三位置处的声音信号与降噪声波的幅值差，具体是不考虑两者因相位反相而导致的波形幅值在波幅方向上的差异，即仅指波形幅值在绝对数值方面的差异。
99.音源经传播到达第三位置处的声音信号与降噪声波的幅值差，相应包括幅值差对应的数值和方向，这里幅值差对应的方向，用于表征相比于音源经传播到达第三位置处的声音信号的波形幅值，降噪声波的波形幅值是不足还是超出，幅值差对应的数值则表征不足或超出的具体幅度值。
100.其中，具体可将第一声音信号的波形幅值，直接作为音源经传播到达第三位置的声音信号与降噪声波的波形幅值差的数值，同时，可根据第一声音信号波形方向与第三声音信号的波形方向，对比出音源经传播到达第三位置的声音信号与降噪声波的波形幅值差对应的方向(不足还是超出)。
101.在此基础上，可将确定出的幅值差作为负反馈输入调整模型，调整模型以输入的幅值差为依据，基于其相应ai策略确定对降噪声波的幅值调整值，该幅值调整值同样包含调整数值及调整方向(如提升降噪声波的幅值还是降低幅值)。之后，可进一步将确定出的幅值调整值叠加入噪声声波中，达到对噪声声波的载频的幅值进行调整的效果，调整后的噪声声波将会在喇叭输出端再次与音源经空气传播到此的波形叠加，以此达到进一步降低喇叭输出端后段的音源幅值的目的。
102.本技术实施例通过以在噪声声波输出端采集的第三声音信号作为依据，对噪声声波进行调整，可使得调整后的噪声声波更好的适应音源经传播到达此处(第三位置)的声音信号的波形特征，进而能进一步提升在该位置处对音源声音的定点降噪效果。
103.以下进一步提供本技术方法的一应用示例。
104.该示例具体提供对办公场景中办公人员声音的定点降噪实现过程，以对办公人员a这一发声者所发出声音的定点降噪为例，在与发声者距离0.5m～1.5m的区域(即相邻工位的分界处所对应区域)环绕布置多个带喇叭，麦克风的降噪设备，该设备提供分别由多个mic1、多个mic2、多个mic3构成的三组麦克风，mic1、mic2、mic3分别用于作为第一音频采集装置、第二音频采集装置和第三音频采集装置，喇叭则作为音频输出装置。具体部署框架如图2所示。容易理解，降噪设备还包括具备数据计算/处理功能的主体部分，mic1采用0.5m～1.5m线缆跟设备主体连接，mic2布置在设备主体上并朝向发声者，以用于捕获空气中传过来的发声者声音。
105.基于部署的各音频采集装置、音频输出装置，对发声者即办公人员a所发出声音的
定点降噪过程如下：
106.41)获取mic1采集的发声者的第一声音信号，以及mic2同步采集的发声者的第二声音信号；
107.42)根据第一声音信号和第二声音信号的捕获时间差估算发声者与设备(降噪设备的主体部分)间的直线距离，根据估算的距离确定第一声音信号和第二声音信号的相位差；
108.43)将第一声音信号的波形进行相位颠倒，得到其反相声波，并基于估算出的相位差对反相声波进行移相，移相后的反相声波作为降噪声波。
109.具体的，结合参见图5所示的降噪逻辑示意图，降噪设备将基于mic1、mic2分别采集的第一声音信号、第二声音信号输入calculated sound field(声场计算)单元，该单元直接使用硬件放大电路将第一声音信号的波形相位颠倒，并估算第一声音信号和第二声音信号的相位差，之后，将相位颠倒后的反相声波及估算的相位差送入calculate reserse elimination sound(反向消除音计算)单元，由该单元对反相声波进行移相，并经由放大器和喇叭将移相后的波形作为降噪声波输出。
110.44)根据第一声音信号和喇叭输出端mic3采集的第三声音信号作出反馈，以调整降噪声波。
111.具体的，dynamic calibration(动态校准)处理单元同时获得第一声音信号和喇叭输出端mic3采集的第三声音信号，将二者声音相位差比较出来，和/或根据二者的信号波形将发声者经传播到达此处的声音信号与降噪声波的波形幅值差确定出来，作为负反馈送入calculate reserse elimination sound单元。
112.calculate reserse elimination sound单元将送入的相位差，作为调整相位的依据，确定对降噪声波的相位调整值，并将其叠加入降噪声波的波形，达到将降噪声波波形的载频适当前移或者后移的效果，和/或，calculate reserse elimination sound单元将送入的幅值差，作为调整幅值的依据，确定对降噪声波的幅值调整值，并将其叠加入降噪声波的波形，达到适当将降噪声波的载频的幅值进行调整的效果。
113.调整后的降噪声波将会在喇叭输出端再次与声源经空气传播到此的波形叠加，从而达到更好的大幅降低喇叭输出端后段的声源幅值的目的。
114.本技术实施例还公开一种能用于实施上述降噪处理方法的降噪设备，该降噪设备的组成结构如图6所示，至少包括：
115.存储器10，用于至少存储一组计算机指令集；
116.计算机指令集可以通过计算机程序的形式实现。
117.处理器20，用于通过调用并执行所述存储器中存储的所述指令集，实现如上文任一实施例公开的降噪处理方法的方法流程。
118.处理器20可以为中央处理器(central processing unit，cpu)，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)，数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件等。
119.可选的，如图7所示，降噪设备还可以包括第一音频采集装置30、第二音频采集装置40及音频输出装置50。
120.其中，第一音频采集装置30用于设置于第一位置，并采集第一位置处音源所发出
声音的声音信号，以得到第一声音信号，第二音频采集装置40用于设置于第二位置，并采集音源所发出声音传播至第二位置时的声音信号，以得到第二声音信号。音频输出装置50用于在第三位置输出根据第一声音信号和第二声音信号生成的降噪声波，以通过输出的降噪声波将音源经传播到达第三位置的声音信号作为噪音进行降噪。
121.其中，第一位置为音源所对应的音源位置，第二位置处于相对于音源位置的预设距离范围内，第三位置与第二位置满足预设的邻近条件。
122.另外，可选的，如图7所示，降噪设备还可以包括第三音频采集装置60，用于设置于音频输出装置50的输出端，并采集此处的声音信号作为第三声音信号，以便于后续基于第三声音信号对降噪声波进行调整，使得达到在第三位置对音源所发出声音进行更好的定点降噪的效果。
123.综上所述，本技术实施例公开的音频处理方法和降噪设备，与现有技术相比，至少具备以下技术优势：
124.a)提出了基于人声有针对性的在定点位置布置降噪设备，以实现在特定的定点位置压低发声者传出去的波形的幅值，达到对发声者所发出声音的定点降噪效果；
125.b)通过分别基于相位调整和幅值调整的二阶反馈方式，实现超短时间内优化调整降噪声波波形；
126.c)通过基于在不同位置摆放多组mic的方式，形成一个被设备环绕的音频罩区域，并达到将本区域内外传的声音音量在定点位置(音频罩边界)大幅压低的效果，而对于本区域内部(即罩体内部)来说，其声音音量幅度不受影响，不会影响该区域内部发声者的正常语音交流；
127.d)通过波形相位ai偏移技术可逐步适应音源的声音特点，以有针对性地在定点位置弱化其声音传播强度。
128.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
129.为了描述的方便，描述以上系统或装置时以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本技术时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
130.通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
131.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
132.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征：

1.一种降噪处理方法，所述方法包括：获得第一位置处音源所发出声音的声音信号，得到第一声音信号；所述第一位置为所述音源所对应的音源位置；获得所述音源所发出声音传播至第二位置时的声音信号，得到第二声音信号；所述第二位置处于相对于所述音源位置的预设距离范围内；根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波；在第三位置输出所述降噪声波，以通过输出的所述降噪声波将所述音源经传播到达所述第三位置的声音信号作为噪音进行降噪；所述第三位置与所述第二位置满足预设的邻近条件。2.根据权利要求1所述的方法，所述获得第一位置处音源所发出声音的声音信号，得到第一声音信号，包括：获得设置于所述第一位置的第一音频采集装置采集的所述音源的声音信号，得到所述第一声音信号；所述获得所述音源所发出声音传播至第二位置时的声音信号，得到第二声音信号，包括：获得设置于所述第二位置的第二音频采集装置同步采集的所述音源的声音信号，得到所述第二声音信号。3.根据权利要求2所述的方法，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波，包括：生成对应的信号波形与所述第一声音信号的信号波形反相的反相声波；根据所述第一声音信号和所述第二声音信号调整所述反相声波，并将调整后的反相声波作为所述降噪声波。4.根据权利要求3所述的方法，所述生成对应的信号波形与所述第一声音信号的信号波形反相的反相声波，包括：使用硬件电路将所述第一声音信号的信号波形进行相位颠倒，得到所述第一声音信号的反相声波。5.根据权利要求3所述的方法，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号调整所述反相声波，包括：确定所述第二音频采集装置与所述第一音频采集装置同步采集到所述音源的声音信号的时间差；根据所述时间差，确定所述第二位置与所述第一位置之间的距离；根据所述距离，对所述反相声波的波形进行移相处理。6.根据权利要求3所述的方法，所述根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波，包括：确定所述第一声音信号中与预设的目标声纹特征匹配的第一目标声音信号，及所述第二声音信号中与所述目标声纹特征匹配的第二目标声音信号；根据所述第一目标声音信号和所述第二目标声音信号，生成降噪声波；所述降噪声波用于将所述音源经传播到达所述第三位置且与所述目标声纹特征匹配的声音信号作为噪音进行降噪。7.根据权利要求3所述的方法，其中，通过音频输出装置在所述第三位置输出所述降噪声波，所述方法在所述第三位置输出所述降噪声波之前还包括：
获得设置于所述音频输出装置输出端的第三音频采集装置采集的声音信号，得到第三声音信号；根据所述第一声音信号和所述第三声音信号确定反馈信息，基于所述反馈信息调整所述降噪声波。8.根据权利要求7所述的方法，所述根据所述第一声音信号和所述第三声音信号确定反馈信息，基于所述反馈信息调整所述降噪声波，包括：根据所述第一声音信号和所述第三声音信号，确定所述第一声音信号的波形和所述第三声音信号的波形的相位差，根据所述相位差，调整所述降噪声波的相位；和/或，根据所述第一声音信号和所述第三声音信号，确定音源经传播到达第三位置处的声音信号与所述降噪声波的幅值差，根据所述幅值差，调整所述降噪声波的幅值。9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过预先构建的调整模型，根据所述相位差和/或幅值差确定对所述降噪声波的相位和/或幅值的调整值。10.一种降噪设备，包括：存储器，用于至少存储一组计算机指令集；处理器，用于通过调用并执行所述存储器中存储的所述指令集，实现以下处理：获得第一位置处音源所发出声音的声音信号，得到第一声音信号；所述第一位置为所述音源所对应的音源位置；获得所述音源所发出声音传播至第二位置时的声音信号，得到第二声音信号；所述第二位置处于相对于所述音源位置的预设距离范围内；根据所述第一声音信号和所述第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波；在第三位置输出所述降噪声波，以通过输出的所述降噪声波将所述音源经传播到达所述第三位置的声音信号作为噪音进行降噪；所述第三位置与所述第二位置满足预设的邻近条件。

技术总结

本申请公开一种音频处理方法和降噪设备，该音频处理方法和降噪设备获得第一位置处音源所发出声音的声音信号，得到第一声音信号，获得音源所发出声音传播至第二位置时的声音信号，得到第二声音信号，其中，第一位置为音源所对应的音源位置，第二位置处于相对于所述音源位置的预设距离范围内，之后，根据第一声音信号和第二声音信号，生成用于降噪的降噪声波，并在第三位置(第三位置与第二位置满足预设的邻近条件)输出降噪声波，以通过输出的降噪声波将音源经传播到达所述第三位置的声音信号作为噪音进行降噪。信号作为噪音进行降噪。信号作为噪音进行降噪。