一种噪声检测方法、终端设备及存储介质与流程

1.本发明涉及噪声检测领域，尤其涉及一种噪声检测方法、终端设备及存储介质。

背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，人们对低噪声的要求越来越高。现有的噪声检测设备存在以下弊端：
3.(1)没有低功耗功能：长时间工作需要频繁更换电池。
4.(2)单频音及白噪声检测无法同时兼顾准确性：噪声计算算法优化，能够区分单频音及白噪声，并且保证不同音源下的采集准确性。

技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提出了一种噪声检测方法、终端设备及存储介质。
6.具体方案如下：
7.一种噪声检测方法，包括以下步骤：
8.s1：采集待测区域的声音信号；
9.s2：对采集的声音信号进行加汉宁窗处理后，进行傅里叶变换；
10.s3：根据傅里叶变换的频域信号中提取所有的纯音，根据纯音的个数判断声音信号属于单频音还是白噪声，如果属于单频音，则将单频音对应的纯音和其旁瓣的能量相加作为单频音的能量；如果属于白噪音，则将所有纯音的能量相加作为白噪音的能量。
11.进一步的，从频域信号中提取纯音的方法为：如果一个频率点处的声压与其邻域内其他频率点的声压的比值均大于倍数阈值时，则判定该频率点为纯音。
12.进一步的，声音信号属于单频音还是白噪声的判定方法为：如果纯音只有一个，则判定为单频音；否则，判定为白噪声。
13.进一步的，步骤s1中待测区域的声音信号通过噪声传感器以固定的时间间隔进行采集。
14.进一步的，步骤s2中对采集的声音信号进行加汉宁窗处理之前，还包括将声音信号转换为满度相对电平信号。
15.进一步的，所述方法的实现通过具有低功耗模式的单片机进行，通过定时器定时唤醒单片机进行方法中s1-s3的步骤，进行完成后重新进入低功耗模式进行休眠，当休眠时间达到定时器设置时间后，重新通过定时器定时唤醒单片机。
16.进一步的，还包括s4：根据单频音或白噪声的能量与能量阈值的大小关系，判断噪声能量是否异常，当连续额定次数内噪声能量均异常时，进行噪声预警。
17.一种噪声检测终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
18.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计
算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
19.本发明采用如上技术方案，通过改进噪声计算算法，可以实现白噪声和单频音的区分，进而能够针对不同类型的声音调整加权参数，保障不同类型声音下采集的准确性。
附图说明
20.图1所示为本发明实施例一的流程图。
具体实施方式
21.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。
22.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
23.实施例一：
24.本发明实施例提供了一种噪声检测方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
25.s1：采集待测区域的声音信号。
26.待测区域可以为某室内或室外的环境。
27.声音信号的采集本实施例中通过噪声传感器以固定的时间间隔进行采集，具体的，通过1m的时钟对声音进行采集，采样频率为16k，采集时间为32ms，即采集了512个点。
28.s2：对采集的声音信号进行加汉宁窗处理后，进行傅里叶变换。
29.本实施例中对采集的声音信号进行加汉宁窗处理之前，还包括将声音信号转换为满度相对电平信号(db full scale)。
30.本实施例中通过加汉宁窗处理，可以避免频谱泄露。
31.本实施例中进行傅里叶变换后，频率分辨率为31.25hz。
32.s3：根据傅里叶变换的频域信号中提取所有的纯音，根据纯音的个数判断声音信号属于单频音还是白噪声，如果属于单频音，则将单频音对应的纯音和其旁瓣的能量相加作为单频音的能量；如果属于白噪音，则将所有纯音的能量相加作为白噪音的能量。
33.当纯音只有一个时为单频音；否则为白噪声，如果为单频因，则需要考虑能量的泄露，因此，需要累计旁瓣的能量。
34.根据傅里叶变换理论，任何一个函数都可以分解成一系列正弦函数的叠加，声音信号通过傅里叶变换可以分解为若干频率的纯音之和。纯音在频谱上表现为峰值，因此只要在一个频率点处的声压比它邻域内各频率点的声压高，就可以判定为纯音。因此，本实施例中设定从频域信号中提取纯音的方法为：如果一个频率点处的声压与其邻域内其他频率点的声压的比值均大于倍数阈值时，则判定该频率点为纯音。邻域的大小本领域技术人员可以自行设定，在此不做限制。本实施例中优选设定倍数阈值大于1.6倍。
35.为了能够节省能够，本实施例中优选设定所述方法的实现通过具有低功耗模式的单片机进行，通过定时器定时唤醒单片机进行方法中s1-s3的步骤，进行完成后重新进入低功耗模式进行休眠，当休眠时间达到定时器设置时间后，重新通过定时器定时唤醒单片机。具体的，本实施例中采用stm32wle5cc型号的单片机，该单片机有以下几种低功耗模式，如shutdown模式、standby模式、sleep模式、stop1模式、stop2模式，本实施例中选用stop2模
式，该模式下，rtc定时器可以定时唤醒单片机，进入stop2模式电流低至9ua，因此设备的功耗是极低的，5000mah的电池可以使用3-5年。
36.进一步的，本实施例中还包括根据噪声能量的大小进行预警，具体包括步骤s4：根据单频音或白噪声的能量与能量阈值的大小关系，判断噪声能量是否异常，当连续额定次数内噪声能量均异常时，进行噪声预警。本实施例中设定能量阈值为60db，额定次数为6次，即连续6次单频音或白噪声的能量大于60db时进行噪声预警。同理，噪声预警的取消也需要连续6次单频音或白噪声的能量小于60db。
37.本发明实施例通过改进噪声计算算法，可以实现白噪声和单频音的区分，进而能够针对不同类型的声音调整加权参数，保障不同类型声音下采集的准确性。
38.实施例二：
39.本发明还提供一种噪声检测终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。
40.进一步地，作为一个可执行方案，所述噪声检测终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述噪声检测终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述噪声检测终端设备的组成结构仅仅是噪声检测终端设备的示例，并不构成对噪声检测终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述噪声检测终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。
41.进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述噪声检测终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个噪声检测终端设备的各个部分。
42.所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述噪声检测终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
43.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。
44.所述噪声检测终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件
来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)以及软件分发介质等。
45.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种噪声检测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：采集待测区域的声音信号；s2：对采集的声音信号进行加汉宁窗处理后，进行傅里叶变换；s3：根据傅里叶变换的频域信号中提取所有的纯音，根据纯音的个数判断声音信号属于单频音还是白噪声，如果属于单频音，则将单频音对应的纯音和其旁瓣的能量相加作为单频音的能量；如果属于白噪音，则将所有纯音的能量相加作为白噪音的能量。2.根据权利要求1所述的噪声检测方法，其特征在于：从频域信号中提取纯音的方法为：如果一个频率点处的声压与其邻域内其他频率点的声压的比值均大于倍数阈值时，则判定该频率点为纯音。3.根据权利要求1所述的噪声检测方法，其特征在于：声音信号属于单频音还是白噪声的判定方法为：如果纯音只有一个，则判定为单频音；否则，判定为白噪声。4.根据权利要求1所述的噪声检测方法，其特征在于：步骤s1中待测区域的声音信号通过噪声传感器以固定的时间间隔进行采集。5.根据权利要求1所述的噪声检测方法，其特征在于：步骤s2中对采集的声音信号进行加汉宁窗处理之前，还包括将声音信号转换为满度相对电平信号。6.根据权利要求1所述的噪声检测方法，其特征在于：所述方法的实现通过具有低功耗模式的单片机进行，通过定时器定时唤醒单片机进行方法中s1-s3的步骤，进行完成后重新进入低功耗模式进行休眠，当休眠时间达到定时器设置时间后，重新通过定时器定时唤醒单片机。7.根据权利要求1所述的噪声检测方法，其特征在于：还包括s4：根据单频音或白噪声的能量与能量阈值的大小关系，判断噪声能量是否异常，当连续额定次数内噪声能量均异常时，进行噪声预警。8.一种噪声检测终端设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～7中任一所述方法的步骤。9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一所述方法的步骤。

技术总结

本发明涉及一种噪声检测方法、终端设备及存储介质，该方法中包括：S1：采集待测区域的声音信号；S2：对采集的声音信号进行加汉宁窗处理后，进行傅里叶变换；S3：根据傅里叶变换的频域信号中提取所有的纯音，根据纯音的个数判断声音信号属于单频音还是白噪声，如果属于单频音，则将单频音对应的纯音和其旁瓣的能量相加作为单频音的能量；如果属于白噪音，则将所有纯音的能量相加作为白噪音的能量。本发明通过改进噪声计算算法，可以实现白噪声和单频音的区分，进而能够针对不同类型的声音调整加权参数，保障不同类型声音下采集的准确性。保障不同类型声音下采集的准确性。保障不同类型声音下采集的准确性。