路径补偿函数确定方法及装置、主动降噪方法及装置与流程

1.本技术涉及信号处理技术领域，具体涉及一种路径补偿函数确定方法及装置、主动降噪方法及装置。


背景技术：

2.在前馈主动降噪系统中，需要预先确定初级路径传递函数和次级路径传递函数，设计前馈降噪滤波器的降噪参数从而对目标降噪区域进行降噪。
3.但是，对于噪声场场景，比如车舱类场景，目标降噪区域通常会相对于前馈主动降噪系统移动，目标降噪区域及各条电声路径均未知且不固定，完全无法实时追踪目标降噪区域从而对其适应针对性的最佳降噪。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，提出了本技术。本技术实施例提供了一种路径补偿函数确定方法及装置、主动降噪方法及装置。
5.第一方面，本技术一实施例提供一种路径补偿函数确定方法，应用于包括相对于前馈主动降噪系统同步移动的目标声源和目标降噪区域的主动降噪声场中，目标声源与噪声源相互独立，该方法包括：基于声场中的监测麦克风阵列采集的声信号集合，确定目标声源对应的目标声源位置信息；基于目标声源位置信息，确定目标声源位置信息对应的目标降噪区域位置信息；基于监测麦克风阵列中各个监测麦克风对应的监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第一路径补偿函数；基于前馈主动降噪系统中各个扬声器对应的扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第二路径补偿函数。
6.结合第一方面，在本技术一实施例中，基于声场中的监测麦克风阵列采集的声信号集合，确定目标声源对应的目标声源位置信息，包括：针对监测麦克风阵列中的每两个监测麦克风，基于两个监测麦克风分别采集的第一声信号和第二声信号，确定两个监测麦克风通道的互相关信息；基于互相关信息确定目标声源发出的声信号到达两个监测麦克风的时间差信息；基于时间差信息，确定目标声源相对于两个监测麦克风的方位角信息；基于监测麦克风阵列中的每两个监测麦克风各自对应的方位角信息，确定目标声源位置信息。
7.结合第一方面，在本技术一实施例中，互相关信息包括互相关函数信息，其中，基于互相关信息确定目标声源发出的声信号到达两个监测麦克风的时间差信息，包括：基于互相关函数信息确定互相关函数的峰值信息；基于峰值信息确定时间差信息。
8.结合第一方面，在本技术一实施例中，基于两个监测麦克风分别采集的第一声信号和第二声信号，确定两个监测麦克风通道的互相关信息，包括：确定第一声信号和第二声信号对应的互谱函数信息；基于互谱函数信息确定第一声信号和第二声信号对应的加权谱函数信息；基于互谱函数信息和加权谱函数信息确定互相关函数信息，从而确定互相关信息。
9.结合第一方面，在本技术一实施例中，基于目标声源位置信息，确定目标声源位置
信息对应的目标降噪区域位置信息，包括：获取目标声源与目标降噪区域之间的预设距离信息；基于目标声源位置信息和预设距离信息，确定目标降噪区域位置信息。
10.结合第一方面，在本技术一实施例中，基于监测麦克风阵列中各个监测麦克风对应的监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第一路径补偿函数，包括：基于监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息各自对应的坐标，确定第一补偿路径对应的起点和终点；基于第一补偿路径对应的起点和终点，确定第一路径补偿函数；和/或，其中，基于前馈主动降噪系统中各个扬声器对应的扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第二路径补偿函数，包括：基于扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息各自的坐标，确定第二补偿路径对应的起点和终点；基于第二补偿路径对应的起点和终点，确定第二路径补偿函数。
11.第二方面，本技术一实施例还提供一种主动降噪方法，包括：基于监测麦克风采集的声信号，确定监测麦克风位置处的监测位置噪声信号；基于监测位置噪声信号和第一路径补偿函数，确定目标降噪区域噪声信号；基于目标降噪区域以外的参考麦克风采集的原始噪声信号、第二路径补偿函数、目标降噪区域噪声信号，确定目标降噪区域误差信号；其中，第一路径补偿函数和/或第二路径补偿函数基于上述任一实施例所提及的路径补偿函数确定方法确定；基于原始噪声信号、第二路径补偿函数以及目标降噪区域误差信号确定主动降噪参数；基于原始噪声信号和主动降噪参数生成降噪信号，以对目标降噪区域进行降噪。
12.第三方面，本技术一实施例还提供一种路径补偿函数确定装置，应用于包括相对于前馈主动降噪系统同步移动的目标声源和目标降噪区域的主动降噪声场中，目标声源与噪声源相互独立，该装置包括：第一确定模块，配置为基于声场中的监测麦克风阵列采集的声信号集合，确定目标声源对应的目标声源位置信息；第二确定模块，配置为基于目标声源位置信息，确定目标声源位置信息对应的目标降噪区域位置信息；第三确定模块，配置为基于监测麦克风阵列中各个监测麦克风对应的监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第一路径补偿函数；第四确定模块，配置为基于前馈主动降噪系统中各个扬声器对应的扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第二路径补偿函数。
13.第四方面，本技术一实施例还提供一种主动降噪装置，包括：第五确定模块，配置为基于监测麦克风采集的声信号，确定监测麦克风位置处的监测位置噪声信号；第六确定模块，配置为基于监测位置噪声信号和第一路径补偿函数，确定目标降噪区域噪声信号；误差信号确定模块，配置为基于目标降噪区域以外的参考麦克风采集的原始噪声信号、第二路径补偿函数、目标降噪区域噪声信号，确定目标降噪区域误差信号；其中，第一路径补偿函数和/或第二路径补偿函数基于上述第一方面所提及的路径补偿函数确定方法确定；第七确定模块，配置为基于原始噪声信号、第二路径补偿函数以及目标降噪区域误差信号确定主动降噪参数；降噪模块，配置为基于所述原始噪声信号和所述主动降噪参数生成降噪信号，以对所述目标降噪区域进行降噪。
14.第五方面，本技术一实施例还提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，在存储器中存储有计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时使得处理器执行上述第一方面和第二方面所提及的方法。
15.本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法及装置、主动降噪方法及装置，应用
于包括相对于前馈主动降噪系统同步移动的目标声源和目标降噪区域的主动降噪声场中。通过基于监测麦克风阵列采集的声信号集合确定目标声源对应的目标声源位置信息的方式，实现对目标声源的定位。基于目标声源位置信息确定目标声源位置信息对应的目标降噪区域位置信息，结合监测麦克风阵列中各个监测麦克风对应的监测麦克风位置信息以及前馈主动降噪系统中各个扬声器对应的扬声器位置信息，从而确定前馈降噪系统中随时变化的第一路径补偿函数和第二路径补偿函数，为进一步实现主动降噪提供前提基础。
附图说明
16.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
17.图1所示为本技术一实施例提供的路径补偿函数确定方法的流程示意图。
18.图2所示为本技术一实施例提供的基于声场中的监测麦克风阵列采集的声信号集合确定目标声源对应的目标声源位置信息的流程示意图。
19.图3所示为本技术一实施例提供的基于互相关信息确定目标声源发出的声信号到达两个监测麦克风的时间差信息的流程示意图。
20.图4所示为本技术一实施例提供的基于两个监测麦克风分别采集的第一声信号和第二声信号确定两个监测麦克风通道的互相关信息的流程示意图。
21.图5所示为本技术另一实施例提供的路径补偿函数确定方法的流程示意图。
22.图6所示为本技术又一实施例提供的路径补偿函数确定方法的流程示意图。
23.图7所示为本技术又一实施例提供的路径补偿函数确定方法的流程示意图。
24.图8所示为本技术一实施例提供的主动降噪方法的流程示意图。
25.图9所示为本技术一实施例提供的路径补偿函数确定装置的结构示意图。
26.图10所示为本技术一实施例提供的第一确定模块的结构示意图。
27.图11所示为本技术一实施例提供的时间差信息确定单元的结构示意图。
28.图12所示为本技术一实施例提供的互相关信息确定单元的结构示意图。
29.图13所示为本技术一实施例提供的第二确定模块的结构示意图。
30.图14所示为本技术一实施例提供的第三确定模块的结构示意图。
31.图15所示为本技术一实施例提供的第四确定模块的结构示意图。
32.图16所示为本技术一实施例提供的主动降噪装置的结构示意图。
33.图17所示为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
34.下面，将参考附图详细地描述根据本技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。
35.图1所示为本技术一实施例提供的路径补偿函数确定方法的流程示意图。示例性地，本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法可以应用于包括相对于前馈主动降噪系统
同步移动的目标声源和目标降噪区域的主动降噪声场中，目标声源与噪声源相互独立。举例说明，对于配置有前馈主动降噪系统的车舱场景，通常都是对车舱的头枕周边形成降噪效果，车舱里的监测麦克风阵列放置在头枕里边，或者设置在车舱的顶棚或ab柱。目标声源为车舱内乘客的嘴部，目标降噪区域为处于车舱内乘客的人耳位置，严谨地说是人耳的鼓膜。前馈主动降噪系统用于对目标降噪区域进行降噪，噪声包括非目标声源发出的背景声信号。当乘客头部转动或者乘客位置移动时，即目标声源和目标降噪区域相对于前馈主动降噪系统同步移动时，目标降噪区域与前馈主动降噪系统的相对位置时刻变化，相对补偿路径不再固定，路径补偿函数也随之变化。
36.为此，本技术实施例提供了一种路径补偿函数确定方法，用于确定随时变化的第一路径补偿函数和第二路径补偿函数。具体地，如图1所示，本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法包括如下步骤。
37.步骤10，基于声场中的监测麦克风阵列采集的声信号集合，确定目标声源对应的目标声源位置信息。
38.示例性地，步骤10中提及的监测麦克风阵列设置于目标降噪区域以外，用于采集其位置处降噪后的剩余噪声信号。基于监测麦克风阵列采集的声信号集合，对目标声源进行定位。
39.应当理解，监测麦克风阵列可以为多个独立的麦克风形成的麦克风阵列，也可以为多个独立的麦克风子阵列形成的麦克风阵列。
40.步骤20，基于目标声源位置信息，确定目标声源位置信息对应的目标降噪区域位置信息。
41.具体地，通过监测麦克风阵列定位目标声源的位置，基于目标声源和目标降噪区域的实际位置关系，以确定目标降噪区域位置信息。
42.举例说明，当车舱内的乘客嘴部发声时，根据车舱内的监测麦克风阵列采集的声信号集合，能够定位乘客的嘴部，根据乘客的嘴部位置，能够过渡定位到乘客的耳部位置，即目标降噪区域位置。
43.步骤30，基于监测麦克风阵列中各个监测麦克风对应的监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第一路径补偿函数。
44.具体地，步骤30中提到的第一路径补偿函数用于等效模拟前馈主动降噪系统中监测麦克风阵列中各个监测麦克风与目标降噪区域之间的传递路径，从而根据监测位置处的噪声信号推导目标降噪区域实际需降但又无法直接测量的噪声信号。在分别确定各个监测麦克风的位置和目标降噪区域的位置后，便可确定第一路径补偿函数。
45.步骤40，基于前馈主动降噪系统中各个扬声器对应的扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第二路径补偿函数。
46.具体地，步骤40中提到的第二路径补偿函数用于等效模拟前馈主动降噪系统中各个扬声器与实际的目标降噪区域之间的传递路径。在分别确定各个扬声器的位置和目标降噪区域的位置后，便可确定第二路径补偿函数。
47.在本技术的主动降噪系统设计中，以实时确定的第二路径补偿函数作为主动降噪场景的次级路径传递函数，并根据实时确定的第一路径补偿函数推导主动降噪场景的初级路径传递函数，可以得到针对实际、时变且麦克风无法直接观测的目标降噪区域的最优降
噪参数。
48.本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法，可以应用于包括相对于前馈主动降噪系统同步移动的目标声源和目标降噪区域的主动降噪声场中。通过基于监测麦克风阵列采集的声信号集合确定目标声源对应的目标声源位置信息的方式，实现对目标声源的定位。继而基于目标声源位置信息确定目标声源位置信息对应的目标降噪区域位置信息，最后基于监测麦克风阵列中各个监测麦克风对应的监测麦克风位置信息以及前馈主动降噪系统中各个扬声器对应的扬声器位置信息，分别确定前馈降噪系统中随时变化的第一路径补偿函数和第二路径补偿函数，为进一步实现主动降噪提供前提基础。
49.图2所示为本技术一实施例提供的基于声场中的监测麦克风阵列采集的声信号集合确定目标声源对应的目标声源位置信息的流程示意图。在图1所示实施例基础上延伸出图2所示实施例，下面着重叙述图2所示实施例与图1所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
50.如图2所示，在本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法中，基于声场中的监测麦克风阵列采集的声信号集合，确定目标声源对应的目标声源位置信息(步骤10)，包括如下步骤。
51.可以理解，针对监测麦克风阵列中的每两个监测麦克风，均需要执行下述步骤。
52.步骤100，基于两个监测麦克风分别采集的第一声信号和第二声信号，确定两个监测麦克风通道的互相关信息。
53.应当理解，两个监测麦克风通道的互相关信息能够表征第一声信号和第二声信号之间的相关性。
54.步骤101，基于互相关信息确定目标声源发出的声信号到达两个监测麦克风的时间差信息。
55.以两个监测麦克风为例说明，第一声信号表示为x1(t)，第二声信号表示为x2(t)，那么，可得到下述公式(1)和(2)。
56.x1(t)＝s(t-τ1) n1(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
57.x2(t)＝s(t-τ2) n2(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
58.在公式(1)和(2)中，τ1为目标声源发出的原始声信号到达第一监测麦克风的时间，τ2为目标声源发出的原始声信号到达第二监测麦克风的时间，s(t-τ1)和s(t-τ2)为目标声源发出的原始声信号经相应的延迟后分别到达第一监测麦克风和第二监测麦克风的声信号，n1(t)和n2(t)分别为第一监测麦克风和第二监测麦克风各自采集的非目标声信号(比如车舱内的风噪信号以及背景噪声信号等)。
59.那么，第一声信号和第二声信号之间的互相关函数可基于下述公式(3)确定。
[0060][0061]
在公式(3)中，τ为目标声源发出的声信号到达第一监测麦克风和第二监测麦克风的时间差。
[0062]
步骤102，基于时间差信息，确定目标声源相对于两个监测麦克风的方位角信息。
[0063]
由于两个监测麦克风各自接收的声信号的时间先后与目标声源的波达方位角相
关，因此，对两个监测麦克风各自接收的声信号之间的时间差信息进行估计，得到目标声源相对于两个监测麦克风的方位角信息。
[0064]
步骤103，基于监测麦克风阵列中的每两个监测麦克风各自对应的方位角信息，确定目标声源位置信息。
[0065]
具体地，根据每两个监测麦克风各自对应的方位角信息，进一步对目标声源进行定位。
[0066]
本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法，首先基于两个监测麦克风分别采集的第一声信号和第二声信号，确定两个监测麦克风通道的互相关信息，继而基于互相关信息确定目标声源发出的声信号到达两个监测麦克风的时间差信息，并基于时间差信息，确定目标声源相对于两个监测麦克风的方位角信息，最后基于监测麦克风阵列中的每两个监测麦克风各自对应的方位角信息，实现了确定目标声源位置信息的目的。基于声场中的监测麦克风阵列采集的声信号集合，能够有效定位目标声源，从而追踪确定目标降噪区域。
[0067]
图3所示为本技术一实施例提供的基于互相关信息确定目标声源发出的声信号到达两个监测麦克风的时间差信息的流程示意图。在图2所示实施例基础上延伸出图3所示实施例，下面着重叙述图3所示实施例与图2所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0068]
如图3所示，在本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法中，互相关信息包括互相关函数信息。其中，基于互相关信息确定目标声源发出的声信号到达两个监测麦克风的时间差信息(步骤101)，包括如下步骤。
[0069]
步骤1010，基于互相关函数信息确定互相关函数的峰值信息。
[0070]
步骤1011，基于峰值信息确定时间差信息。
[0071]
在图2所示实施例的公式(3)基础上，假设第一监测麦克风采集的目标信号与采集的噪声信号不相关，第二监测麦克风采集的目标信号与采集的噪声信号不相关，并且，无指向性的噪声信号和噪声信号之间也不相关，那么，公式(3)中记载的第一声信号和第二声信号之间的互相关函数可简化为下述公式(4)。
[0072][0073]
根据上述公式(4)可知，当且仅当τ＝τ
12
＝τ
1-τ2时，公式(4)记载的互相关函数取得峰值。由此可见，通过查找互相关函数的峰值信息，即可估计出目标声源发出的声信号到达耳机的第一监测麦克风和第二监测麦克风的时间差信息。
[0074]
本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法，通过基于互相关函数信息确定互相关函数的峰值信息，并基于峰值信息确定时间差信息的方式，实现了基于互相关信息确定目标声源发出的声信号到达两个监测麦克风的时间差信息的目的。通过查找互相关函数的峰值，即可估计出目标信号到达两个监测麦克风的时间差，进而可确定目标声源的位置。
[0075]
图4所示为本技术一实施例提供的基于两个监测麦克风分别采集的第一声信号和第二声信号确定两个监测麦克风通道的互相关信息的流程示意图。在图3所示实施例基础上延伸出图4所示实施例，下面着重叙述图4所示实施例与图3所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0076]
如图4所示，在本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法中，基于两个监测麦克风分别采集的第一声信号和第二声信号，确定两个监测麦克风通道的互相关信息(步骤100)，包括：
[0077]
步骤1000，确定第一声信号和第二声信号对应的互谱函数信息。
[0078]
步骤1001，基于互谱函数信息确定第一声信号和第二声信号对应的加权谱函数信息。
[0079]
步骤1002，基于互谱函数信息和加权谱函数信息确定互相关函数信息，从而确定互相关信息。
[0080]
举例说明，经加权修正的互相关信息可基于下述公式(5)确定。
[0081][0082]
在公式(5)中，表示第一声信号和第二声信号的互(功率)谱函数信息，φ
12
(f)表示加权谱函数信息。
[0083]
另外，加权谱函数信息可基于下述公式(6)确定。
[0084][0085]
基于上述公式(6)中的加权谱函数信息，互功率谱的幅值被归一化为常数1，对上述公式(5)进行推导则得到下述公式(7)。
[0086][0087]
由上式可见，互相关函数转化为了延时脉冲，峰值得以显著突出，能够在两个监测麦克风分别采集的第一声信号和第二声信号信噪比极低时保证时间差的估计精度。
[0088]
在实际应用过程中，对于低信噪比的第一声信号和第二声信号，互相关函数的峰值可能不明显或者存在不唯一的峰值，进而导致得到的时间差信息的精准度较差甚至无法确定时间差。本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法，通过确定第一声信号和第二声信号对应的互谱函数信息，基于互功率谱信息确定第一声信号和第二声信号对应的加权谱函数信息，然后基于互功率谱信息和加权谱函数信息确定互相关函数信息的方式，进一步锐化了互相关函数的峰值，有利于提高时间差信息的精准度。
[0089]
图5所示为本技术另一实施例提供的路径补偿函数确定方法的流程示意图。在图1所示实施例基础上延伸出图5所示实施例，下面着重叙述图5所示实施例与图1所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0090]
如图5所示，在本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法中，基于目标声源位置信息，确定目标声源位置信息对应的目标降噪区域位置信息(步骤20)，包括如下步骤。
[0091]
步骤200，获取目标声源与目标降噪区域之间的预设距离信息。
[0092]
示例性地，步骤200中提及的预设距离信息为根据先验知识预先标定的目标声源与目标降噪区域的距离信息。
[0093]
步骤201，基于目标声源位置信息和预设距离信息，确定目标降噪区域位置信息。
[0094]
具体地，以预设距离信息为基准，在确定目标声源的位置后，即可确定目标降噪区域的位置。
[0095]
举例说明，对于配置有前馈主动降噪系统的车舱场景，目标声源为车舱内乘客的嘴部，目标降噪区域为乘客的人耳位置，基于先验知识确定乘客的嘴部与耳部的预设距离信息，在定位乘客嘴部后，根据预设距离信息即可确定乘客的耳部位置。
[0096]
本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法，通过获取目标声源与目标降噪区域之间的预设距离信息，基于目标声源位置信息和预设距离信息的方式，实现确定目标降噪区域位置信息的目的，能够有效提高目标降噪区域定位的准确率，并大大减少计算量。
[0097]
图6所示为本技术又一实施例提供的路径补偿函数确定方法的流程示意图。在图1所示实施例基础上延伸出图6所示实施例，下面着重叙述图6所示实施例与图1所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0098]
如图6所示，在本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法中，基于监测麦克风阵列中各个监测麦克风对应的监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第一路径补偿函数(步骤30)，包括如下步骤。
[0099]
步骤300，基于监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息各自对应的坐标，确定第一补偿路径对应的起点和终点。
[0100]
具体地，基于声场中监测麦克风和目标降噪区域的相对位置形成第一补偿路径，根据监测麦克风和目标降噪区域各自在声场中对应的空间点坐标，确定第一补偿路径对应的起点和终点。
[0101]
步骤301，基于第一补偿路径对应的起点和终点，确定第一路径补偿函数。
[0102]
示例性地，以监测麦克风位置信息对应的坐标为传递起点，以目标降噪区域位置信息对应的坐标为传递终点，确定第一路径补偿函数。
[0103]
本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法，通过基于监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息各自对应的坐标，确定第一补偿路径对应的起点和终点，基于第一补偿路径对应的起点和终点的方式，实现确定第一路径补偿函数的目的。当声场中的监测麦克风和目标降噪区域的相对位置已知，即可得到监测麦克风和目标降噪区域各自对应的空间点位，基于点对点传播方式，便可以确定相应的第一路径补偿函数。
[0104]
图7所示为本技术又一实施例提供的路径补偿函数确定方法的流程示意图。在图1所示实施例基础上延伸出图7所示实施例，下面着重叙述图7所示实施例与图1所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0105]
如图7所示，在本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法中，基于前馈主动降噪系统中各个扬声器对应的扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第二路径补偿函数(步骤40)，包括如下步骤。
[0106]
步骤400，基于扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息各自的坐标，确定第二补偿路径对应的起点和终点。
[0107]
具体地，基于声场中扬声器和目标降噪区域的相对位置形成第一补偿路径，根据扬声器和目标降噪区域各自在声场中对应的空间点坐标，确定第二补偿路径对应的起点和终点，即主动降噪场景中以扬声器作为降噪声源(次级源)所对应的次级路径的起点和终点。
[0108]
步骤401，基于第二补偿路径对应的起点和终点，确定第二路径补偿函数。
[0109]
示例性地，以扬声器位置信息对应的坐标为传递起点，以目标降噪区域位置信息对应的坐标为传递终点，确定第二路径补偿函数，即上述扬声器对应的次级路径传递函数。
[0110]
本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法，通过基于扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息各自的坐标，确定第二补偿路径对应的起点和终点，基于第二补偿路径对
应的起点和终点的方式，实现确定第二路径补偿函数的目的。在已知扬声器和目标降噪区域各自在声场中的坐标的情况下，基于点对点传播方式，能够快速确定第二路径补偿函数。
[0111]
图8所示为本技术一实施例提供的主动降噪方法的流程示意图。如图8所示，本技术一实施例还提供一种主动降噪方法，包括如下步骤。
[0112]
步骤50，基于监测麦克风采集的声信号，确定监测麦克风位置处的监测位置噪声信号。
[0113]
具体地，监测麦克风采集的声信号为其位置处降噪后的剩余噪声信号，将监测麦克风采集的声信号通过加法器消除监测麦克风位置处的降噪声信号，便可得到监测位置噪声信号。
[0114]
步骤60，基于监测位置噪声信号和第一路径补偿函数，确定目标降噪区域噪声信号。
[0115]
示例性地，步骤60中提及的第一路径补偿函数基于上述任一实施例所提及的路径补偿函数确定方法确定，用于等效模拟监测麦克风与目标降噪区域之间的传递路径，通过第一路径补偿函数对监测位置噪声信号进行补偿，即可还原得到目标降噪区域噪声信号。
[0116]
步骤70，基于目标降噪区域以外的参考麦克风采集的原始噪声信号、第二路径补偿函数、目标降噪区域噪声信号，确定目标降噪区域误差信号。
[0117]
具体地，基于前馈降噪滤波器响应于参考麦克风采集的原始噪声信号输出的降噪信号和第二路径补偿函数，确定目标降噪区域降噪声信号；其中，第二路径补偿函数亦基于上述任一实施例所提及的路径补偿函数确定方法确定，用于等效模拟扬声器与目标降噪区域之间的次级路径。继而基于目标降噪区域噪声信号和目标降噪区域降噪声信号，确定目标降噪区域误差信号。
[0118]
步骤80，基于原始噪声信号、第二路径补偿函数以及目标降噪区域误差信号确定主动降噪参数；
[0119]
步骤90，基于原始噪声信号和主动降噪参数生成降噪信号，以对目标降噪区域进行降噪。
[0120]
具体地，基于原始噪声信号和第二路径补偿函数确定参考噪声信号；将目标降噪区域误差信号和参考噪声信号输入自适应模块，自适应模块基于参考噪声信号和目标降噪区域误差信号调节前馈降噪滤波器的初始降噪参数，基于调节后的降噪参数对目标降噪区域进行降噪，直至调节后的目标降噪区域误差信号满足预设最小化条件时，确定最优的主动降噪参数。
[0121]
本技术实施例提供的路径补偿函数确定方法，首先基于监测麦克风采集的声信号，确定监测麦克风位置处的监测位置噪声信号，继而基于监测位置噪声信号和第一路径补偿函数，确定目标降噪区域噪声信号，基于目标降噪区域以外的参考麦克风采集的原始噪声信号、第二路径补偿函数、目标降噪区域噪声信号，确定目标降噪区域误差信号；基于原始噪声信号、第二路径补偿函数以及目标降噪区域误差信号确定主动降噪参数；最终基于原始噪声信号和主动降噪参数生成降噪信号，以对目标降噪区域进行降噪，从而实现实时地将实际降噪区域的噪声最小化的目的。
[0122]
上文结合图1至图8，详细描述了本技术的方法实施例，下面结合图9至图16，详细描述本技术的装置实施例。应理解，方法实施例的描述与装置实施例的描述相互对应，因
此，未详细描述的部分可以参见前面方法实施例。
[0123]
图9所示为本技术一实施例提供的路径补偿函数确定装置的结构示意图。如图9所示，本技术一实施例还提供一种路径补偿函数确定装置，应用于包括相对于前馈主动降噪系统同步移动的目标声源和目标降噪区域的主动降噪声场中，目标声源与噪声源相互独立，该装置包括第一确定模块100、第二确定模块200、第三确定模块300以及第四确定模块400。
[0124]
第一确定模块100配置为，基于声场中的监测麦克风阵列采集的声信号集合，确定目标声源对应的目标声源位置信息。第二确定模块200配置为，基于目标声源位置信息，确定目标声源位置信息对应的目标降噪区域位置信息。第三确定模块300配置为，基于监测麦克风阵列中各个监测麦克风对应的监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第一路径补偿函数。第四确定模块400配置为，基于前馈主动降噪系统中各个扬声器对应的扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息，确定第二路径补偿函数。
[0125]
图10所示为本技术一实施例提供的第一确定模块的结构示意图。如图10所示，本技术实施例提供的路径补偿函数确定装置中，第一确定模块100包括互相关信息确定单元1001、时间差信息确定单元1002、方位角信息确定单元1003以及目标声源位置信息确定单元1004。
[0126]
互相关信息确定单元1001配置为，基于两个监测麦克风分别采集的第一声信号和第二声信号，确定两个监测麦克风通道的互相关信息。时间差信息确定单元1002配置为，基于互相关信息确定目标声源发出的声信号到达两个监测麦克风的时间差信息。方位角信息确定单元1003配置为，基于时间差信息，确定目标声源相对于两个监测麦克风的方位角信息。目标声源位置信息确定单元1004配置为，基于监测麦克风阵列中的每两个监测麦克风各自对应的方位角信息，确定目标声源位置信息。
[0127]
图11所示为本技术一实施例提供的时间差信息确定单元的结构示意图。如图11所示，本技术实施例提供的路径补偿函数确定装置中，时间差信息确定单元1002包括峰值信息确定子单元10010和时间差信息确定子单元10011。
[0128]
峰值信息确定子单元10010配置为，基于互相关函数信息确定互相关函数的峰值信息。时间差信息确定子单元10011配置为，基于峰值信息确定时间差信息。
[0129]
图12所示为本技术一实施例提供的互相关信息确定单元的结构示意图。如图12所示，本技术实施例提供的路径补偿函数确定装置中，互相关信息确定单元1001包括互谱函数信息确定子单元10010、加权谱函数信息确定子单元10011以及互相关函数信息确定子单元10012。
[0130]
互谱函数信息确定子单元10010配置为，确定第一声信号和第二声信号对应的互谱函数信息。加权谱函数信息确定子单元10011配置为，基于互谱函数信息确定第一声信号和第二声信号对应的加权谱函数信息。互相关函数信息确定子单元10012配置为，基于互谱函数信息和加权谱函数信息确定互相关函数信息，从而确定互相关信息。
[0131]
图13所示为本技术一实施例提供的第二确定模块的结构示意图。如图13所示，本技术实施例提供的路径补偿函数确定装置中，第二确定模块200包括预设距离信息确定单元2000和降噪区域位置信息确定单元2001。
[0132]
预设距离信息确定单元2000配置为，获取目标声源与目标降噪区域之间的预设距
离信息。降噪区域位置信息确定单元2001配置为，基于目标声源位置信息和预设距离信息，确定目标降噪区域位置信息。
[0133]
图14所示为本技术一实施例提供的第三确定模块的结构示意图。如图14所示，本技术实施例提供的路径补偿函数确定装置中，第三确定模块300包括第一补偿路径确定单元3000和第一路径补偿函数确定单元3001。
[0134]
第一补偿路径确定单元3000配置为，基于监测麦克风位置信息和目标降噪区域位置信息各自对应的坐标，确定第一补偿路径对应的起点和终点。第一路径补偿函数确定单元3001配置为，基于第一补偿路径对应的起点和终点，确定第一路径补偿函数。
[0135]
图15所示为本技术一实施例提供的第四确定模块的结构示意图。如图15所示，本技术实施例提供的路径补偿函数确定装置中，第四确定模块400包括第二补偿路径确定单元4000和第二路径补偿函数确定单元4001。
[0136]
第二补偿路径确定单元4000配置为，基于扬声器位置信息和目标降噪区域位置信息各自的坐标，确定第二补偿路径对应的起点和终点。第二路径补偿函数确定单元4001配置为，基于第二补偿路径对应的起点和终点，确定第二路径补偿函数。
[0137]
图16所示为本技术一实施例提供的主动降噪装置的结构示意图。如图16所示，本技术一实施例还提供一种主动降噪装置，该主动降噪装置包括第五确定模块500、第六确定模块600、误差信号确定模块700、第七确定模块800以及降噪模块900。
[0138]
第五确定模块500配置为，基于监测麦克风采集的声信号，确定监测麦克风位置处的监测位置噪声信号。第六确定模块600配置为，基于监测位置噪声信号和第一路径补偿函数，确定目标降噪区域噪声信号。误差信号确定模块700配置为，基于目标降噪区域以外的参考麦克风采集的原始噪声信号、第二路径补偿函数、目标降噪区域噪声信号，确定目标降噪区域误差信号；其中，第一路径补偿函数和/或第二路径补偿函数基于上述实施例所提及的路径补偿函数确定方法确定。第七确定模块800配置为，基于原始噪声信号、第二路径补偿函数以及目标降噪区域误差信号确定主动降噪参数。降噪模块900配置为，基于原始噪声信号和所述主动降噪参数生成降噪信号，以对目标降噪区域进行降噪。
[0139]
图17所示为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图17所示，本技术一实施例还提供一种电子设备1000，包括：处理器1004以及存储器1005，在存储器1005中存储有计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器1004运行时使得处理器1004执行上述实施例所提及的方法。
[0140]
处理器1004可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备1000中的其他组件以执行期望的功能。
[0141]
存储器1005可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器1004可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本技术的上述实施例提到的路径补偿函数确定方法和/或主动降噪方法的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如监测麦克风阵列采集的声信号集合等各种内容。
[0142]
在一个示例中，电子设备1000还可以包括：输入装置1006和输出装置1007，这些组
件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
[0143]
该输入装置1006可以包括例如键盘、鼠标、麦克风等等。
[0144]
该输出装置1007可以向外部输出各种信息，包括第一路径补偿函数和第二路径补偿函数。该输出装置1007可以包括例如显示器、通信网络、扬声器及其所连接的远程输出设备等等。
[0145]
当然，为了简化，图17中仅示出了该电子设备1000中与本技术有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备1000还可以包括任何其他适当的组件。
[0146]
示例性地，电子设备1000可以为音箱、耳机、录音笔以及助听器中的至少一种。
[0147]
除了上述方法和设备以外，本技术的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本技术各种实施例的路径补偿函数确定方法和/或主动降噪方法中的步骤。
[0148]
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、c 等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
[0149]
此外，本技术实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本技术各种实施例的路径补偿函数确定方法和/或主动降噪方法中的步骤。
[0150]
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0151]
以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
[0152]
本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
[0153]
还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
[0154]
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0155]
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。