智能降低噪声方法、车机终端及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及汽车降噪领域，尤其涉及一种智能降低噪声方法、车机终端及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.目前在汽车行驶过程中，行驶噪声可分成汽车车体与空气摩擦震动产生的噪声、汽车胎噪或者汽车发动机产生的噪声，且上述行驶噪声都将被汽车驾驶人员所接收，尤其是在汽车车速较快时噪声更大且更频繁，因此对于一些对噪声较为敏感驾驶人员而言，驾车时长时间暴露在噪声之下，不但大幅度降低了驾驶人员的驾驶体验，严重时还会影响驾驶人的心情和心理状况，从而影响到驾驶安全，产生行车风险。因此亟需解决汽车在行车时产生较大噪声的问题。
3.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种智能降低噪声方法，旨在解决目前汽车在行车时产生较大噪声的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种智能降低噪声方法，所述智能降低噪声方法包括：
6.通过声音采集设备采集行车产生的噪声数据；
7.根据所述噪声数据生成第一噪声数字信号，并获取预设音乐的音乐数字信号；
8.按预设频率从所述第一噪声数字信号中提取第二噪声数字信号，并根据所述第二噪声数字信号生成降噪数字信号；
9.将所述降噪数字信号与所述音乐数字信号进行拼接合成降噪音乐，并播放所述降噪音乐。
10.进一步的，所述按预设频率从所述第一噪声数字信号中提取第二噪声数字信号的步骤包括：
11.从所述第一噪声数字信号以预设间隔为间隔提取单个数字信号，将提取到的每个单个数字信号间隔所述预设间隔构成第二噪声数字信号。
12.进一步的，所述根据所述第二噪声数字信号生成降噪数字信号的步骤包括：
13.根据所述第二噪声数字信号通过fft频域降噪和小波时域降噪处理，生成与所述第二噪声数字信号相反的降噪数字信号。
14.进一步的，在所述将所述降噪数字信号与所述音乐数字信号进行拼接合成降噪音乐的步骤之前，包括：
15.对所述音乐数字信号进行分割得到音乐数字信号单元，其中，每个音乐数字信号单元的大小与所述预设间隔相对应。
16.进一步的，所述将所述降噪数字信号与所述音乐数字信号进行拼接合成降噪音乐的步骤包括：
17.将所述音乐数字信号的每个音乐数字信号单元插入所述降噪数字信号，合成得到降噪音乐的数字信号。
18.进一步的，所述将所述音乐数字信号的每个音乐数字信号单元插入所述降噪数字信号的步骤包括：
19.将所述每个音乐数字信号单元按音乐的播放顺序依次插入所述降噪数字信号中两相邻单个数字信号的预设间隔。
20.进一步的，在所述通过声音采集设备采集噪声数据的步骤之前，包括：
21.获取车辆当前行驶状态；
22.判断车辆当前行驶状态是否与预设行驶状态相同；
23.若状态相同，则执行所述通过声音采集设备采集行车产生的噪声数据的步骤。
24.进一步的，在所述判断车辆当前行驶状态是否与预设状态相同的步骤之后，包括：
25.若车辆当前行驶状态与预设行驶状态不相同，则控制所述声音采集设备进入待机状态。
26.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种车机终端，所述车机终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的智能降低噪声程序，所述智能降低噪声程序被所述处理器执行时实现如上述的智能降低噪声方法的步骤。
27.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有智能降低噪声程序，所述智能降低噪声程序被处理器执行时实现如上述的智能降低噪声方法的步骤。
28.本发明实施例提出的一种智能降低噪声方法，车机系统或者与车机系统相关联的云服务器，通过分布在汽车上不同位置的麦克风收集汽车行驶时产生的噪声，噪声经过麦克风转化为噪声的模拟信号再经过模数转换器转化为数字信号，从噪声的数字信号中以预设间隔提取部分数字信号用于生成反向波的数字信号即降噪数字信号，再将音乐的数字信号依据预设间隔划分成多个音乐单元，并将音乐单元按播放顺序穿插至降噪数字信号中从而组合拼接成降噪音乐，一方面降噪音乐可将与行车产生的噪声中和，另一方面使用音乐的声波替换噪声的声波，从而减少驾驶人员在行车过程中受到噪声的影响程度，避免影响驾驶人的心情和心理状况，提升驾驶体验，减少行车风险。
附图说明
29.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车机设备结构示意图；
30.图2为本发明智能降低噪声方法中第一实施例的流程示意图。
31.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
32.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.本发明实施例的主要解决方案是：车机系统或者与车机系统相关联的云服务器，通过分布在汽车上不同位置的麦克风收集汽车行驶时产生的噪声，噪声经过麦克风转化为
噪声的模拟信号再经过模数转换器转化为数字信号，从噪声的数字信号中以预设间隔提取部分数字信号用于生成反向波的数字信号即降噪数字信号，再将音乐的数字信号依据预设间隔划分成多个音乐单元，并将音乐单元按播放顺序穿插至降噪数字信号中从而组合拼接成降噪音乐。
34.由于目前在汽车行驶过程中，由于汽车车体与空气摩擦震动、汽车胎噪或者汽车发动机等都会产生的噪声，且上述行车产生的噪声都将被汽车驾驶人员所接收，尤其是当处于在汽车车速较快时噪声更大且更频繁，因此对于一些对噪声较为敏感驾驶人员，驾车时长时间暴露在噪声之下，不但大幅降低了驾驶人员的驾驶体验，严重时还会影响驾驶人的心情和心理状况，从而影响到驾驶安全，产生行车风险。
35.本发明提供一种解决方案，通过播放根据行驶噪声生成的降噪音乐，一方面降噪音乐可将与行车产生的噪声中和，另一方面使用音乐的声波替换噪声的声波，从而减少驾驶人员在行车过程中受到噪声的影响程度，避免影响驾驶人的心情和心理状况，提升驾驶体验，减少行车风险。
36.如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车机终端结构示意图。
37.本发明实施例的车机终端可以是车机设备，也可以是pc、智能手机、平板电脑、便携计算机等具有数据接收、数据处理、数据发送功能的电子终端设备。
38.如图1所示，该车机终端可以包括：处理器1001，例如cpu，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
39.可选地，车机终端还可以包括摄像头、rf(radio frequency，射频)电路，传感器、音频电路、wifi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
40.本领域技术人员可以理解，图1中示出的车机终端结构并不构成对车机终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
41.如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及智能降低噪声程序。
42.在图1所示的车机终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的智能降低噪声程序，并执行以下操作：
43.通过声音采集设备采集行车产生的噪声数据；
44.根据所述噪声数据生成第一噪声数字信号，并获取预设音乐的音乐数字信号；
45.按预设频率从所述第一噪声数字信号中提取第二噪声数字信号，并根据所述第二噪声数字信号生成降噪数字信号；
46.将所述降噪数字信号与所述音乐数字信号进行拼接合成降噪音乐，并播放所述降噪音乐。
47.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的智能降低噪声程序，还执行以下操作：
48.所述按预设频率从所述第一噪声数字信号中提取第二噪声数字信号的步骤包括：
49.从所述第一噪声数字信号以预设间隔为间隔提取单个数字信号，将提取到的每个单个数字信号间隔所述预设间隔构成第二噪声数字信号。
50.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的智能降低噪声程序，还执行以下操作：
51.所述根据所述第二噪声数字信号生成降噪数字信号的步骤包括：
52.根据所述第二噪声数字信号通过fft频域降噪和小波时域降噪处理，生成与所述第二噪声数字信号相反的降噪数字信号。
53.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的智能降低噪声程序，还执行以下操作：
54.在所述将所述降噪数字信号与所述音乐数字信号进行拼接合成降噪音乐的步骤之前，包括：
55.对所述音乐数字信号进行分割得到音乐数字信号单元，其中，每个音乐数字信号单元的大小与所述预设间隔相对应。
56.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的智能降低噪声程序，还执行以下操作：
57.所述将所述降噪数字信号与所述音乐数字信号进行拼接合成降噪音乐的步骤包括：
58.将所述音乐数字信号的每个音乐数字信号单元插入所述降噪数字信号，合成得到降噪音乐的数字信号。
59.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的智能降低噪声程序，还执行以下操作：
60.所述将所述音乐数字信号的每个音乐数字信号单元插入所述降噪数字信号的步骤包括：
61.将所述每个音乐数字信号单元按音乐的播放顺序依次插入所述降噪数字信号中两相邻单个数字信号的预设间隔。
62.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的智能降低噪声程序，还执行以下操作：
63.在所述通过声音采集设备采集噪声数据的步骤之前，包括：
64.获取车辆当前行驶状态；
65.判断车辆当前行驶状态是否与预设行驶状态相同；
66.若状态相同，则执行所述通过声音采集设备采集行车产生的噪声数据的步骤。
67.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的智能降低噪声程序，还执行以下操作：
68.在所述判断车辆当前行驶状态是否与预设状态相同的步骤之后，包括：
69.若车辆当前行驶状态与预设行驶状态不相同，则控制所述声音采集设备进入待机状态。
70.参照图2，本发明智能降低噪声方法中的第一实施例，所述智能降低噪声方法包括：
71.步骤s10，通过声音采集设备采集行车产生的噪声数据；
72.可以理解的是，在本实施中智能降低噪声方法主要运用于行车过程的场景。其中，实施主体为汽车的车机系统，由车机完成对噪声相关音频信号的处理，此外，若车机系统数据处理能力不够时，也可由与车机相关联的云服务器完成噪声相关音频数据的处理，云服务器再将处理完成的音频数据发送给车机播放。
73.车机系统将通过布置在车辆上不同的位置的声音采集设备如：mic(microphone，麦克风)收集由于汽车车体与空气摩擦震动、汽车胎噪或者汽车发动机产生的噪声，噪声将经过麦克风转化为模拟信号，所述噪声的模拟信号即为噪声数据。
74.可选的，在通过声音采集设备采集噪声数据的步骤之前，获取车辆当前行驶状态；判断车辆当前行驶状态是否与预设行驶状态相同；若状态相同，则执行所述通过声音采集设备采集行车产生的噪声数据的步骤。
75.具体的，在车机执行所述智能降低噪声方法的步骤之前，车机将判断车辆是否处在符合降噪条件的状态下。因此，当汽车在行驶时，车机将监控并获取当前汽车的行驶状态，其中，汽车行驶状态可以包括汽车当前行驶速度、汽车车窗是否为打开状态以及汽车用户是否打开降噪模式等。获取上述三种汽车行驶状态参数与预设行驶状态进行比较，其中预设行驶状态可以是：汽车当前行驶大于阈值(如：如大于60千米/小时)、汽车当前车窗处于打开状态以及车辆已经打开降噪模式(降噪模式默认为打开)，当汽车当前行驶状态同时满足上述三个条件时，车机则判定本车当前与预设行驶状态相同。又或者，满足汽车已经打开降噪模式的同时以及汽车当前车窗处于打开状态，车机则判定本车当前与预设行驶状态相同。当车机判定本车辆当前状态与预设行驶状态相同时，则将布置在汽车不同位置上的麦克风打开，开始采集行驶噪声。
76.进一步的，在所述判断车辆当前行驶状态是否与预设行驶状态相同的步骤之后，若车辆当前行驶状态与预设行驶状态不相同，则控制所述声音采集设备进入待机状态。具体的，当车机判定汽车当前状态与预设行驶状态不相同时(如：汽车车速较低小于阈值、车窗处于打开状态或者用户未打开降噪模式中的任意一种，当汽车速度较低时产生的噪声较小，因此对其进行降噪的需求也比较小，若车窗处于打开状态则会影响到最终的降噪效果)，则控制所述麦克风进入待机状态，不对外界噪声进行采集。
77.可以理解的是，在本实施例中，对噪声采集之前，车机将根据汽车当前的行驶状态，以判断车辆是否会产生较大的噪声以及车辆是否符合实施降噪的条件，若判定车辆可能会产生较大噪声且车辆符合实施降噪的条件时，则开启安装在车辆上不同位置的麦克风对行车噪声进行采集；若判定车辆不会产生较大噪声如：如车速较低、车窗关闭等，或者车
辆不符合实施降噪的条件，则控制麦克风进入待机状态，避免让麦克风长期处在工作状态，从而产生不必要的能源消耗。
78.步骤s20，根据所述噪声数据生成第一噪声数字信号，并获取预设音乐的音乐数字信号；
79.通过麦克风生成的噪声数据为模拟信号，将所述噪声的模拟信号经过模数转换器转换后生成数字信号，所述数字信号根据原始噪声生成，即第一噪声数字信号。同时，对音乐的音频数据进行解码生成音乐数字信号。其中，音乐可由用户自行选择或者车机随机挑选。
80.可以理解是，对噪声数据的处理以及对音乐数据的处理过程可由车机来完成，若车机数据处理能力不足，也由车机将上述两种音频数据上传至与车机关联的云服务器，由云服务器完成音频数据处理再将处理完成的数据发送至车机。其中，上述音乐数字信号在后续步骤中将被用于与降噪数字信号进行拼接。
81.步骤s30，按预设频率从所述第一噪声数字信号中提取第二噪声数字信号，并根据所述第二噪声数字信号生成降噪数字信号；
82.当生成噪声的第一噪声数字信号后，以预设频率从第一噪声数字信号提取出第二噪声数字信号，同时，根据第二噪声数字信号生成降噪数字信号，其中，预设频率可以是以固定时间或者固定长度为间隔对第一噪声数字信号进行提取。
83.进一步的，从所述第一噪声数字信号以预设间隔为间隔提取单个数字信号，将提取到的每个单个数字信号间隔所述预设间隔构成第二噪声数字信号。具体的，在本实施例中以具体数字表示数字信号，当预设间隔为时间时，如每间隔100ms从第一噪声数字信号中提取一次数据，若第一噪声的部分数字信号为：3、3、3、3、3、3、4、4、4、4、4、4、4、4、4、2、2、2、2、2......，且每100ms将产生3个数字信号，从第一噪声数字信号的第一个信号开始提取，每隔100ms提取一次数据，则最后提取到的单个数字信号为：3、3、4、4、2.....，将上述提取到的数字信号，将每个数字信号之间间隔100ms构成第二噪声数字信号，100ms的间隔信号为空白。同样的，当预设间隔为长度时，如每间隔3个信号提取一次数据，基于上述例子，提取到的单个数字信号同样为：3、3、4、4、2......，将上述提取到的数字信号，以每个数字信号间隔3个信号构成第二噪声数字信号，3个信号的间隔表示为空白。
84.进一步的，将所述第二噪声数字信号通过fft(fast fourier transformation，快速傅氏变换)频域降噪和小波时域降噪处理，生成与所述第二噪声数字信号相反的降噪数字信号。具体的，上述fft频域降噪和小波域降噪处理为主动降噪，即根据所述第二噪声数字信号生成反向声波数字信号，反向声波数字信号经过播放器产生的声波频率与噪声声波相同，但相位与噪声声波的相位相反，可将噪声的声波中和，从而达到降低噪声的效果。如基于上述例子，根据第二噪声数字信号生成的降噪数字信号为：-3、-3、-4、-4、-2，且单个数字信号之间间隔100ms。同样的，当预设间隔为长度时，降噪数字信号为：-3、-3、-4、-4、-2，且单个数字信号之间间隔3个电信号。
85.可以理解的是，在本实施例中，从原始噪声转换得到第一噪声数字信号中按一定频率提取出单个数字信号，并将提取出的每个单个数字信号按提取是频率间隔生成第二噪声数字信号，其中，第二噪声数字信号中单个数字信号之间按提取时的频率间隔，可以保证第二噪声数字信号产生声波的周期与第二噪声数字信号产生声波相同，从而确保根据第二
噪声数字信号生成降噪数字信号的声波可与噪声声波相中和达到降噪效果。
86.步骤s40，将所述降噪数字信号与所述音乐数字信号进行拼接合成降噪音乐，并播放所述降噪音乐。
87.根据第二噪声数字信号生成的降噪信号将会与之前获取的音乐数据信号进行拼接，从而生成降噪音乐的数字信号。
88.进一步的，在进行降噪信号与音乐信号进行拼接的步骤之前，对所述音乐数字信号进行分割得到音乐数字信号单元，其中，每个音乐数字信号单元的大小与所述预设间隔相对应。具体的，将获取到的音乐数字信号进行分割生成多个音乐数字信号单元，每个音乐数字信号单元的大小与上述间隔相对应，如当预设间隔为100ms时，则分割得到的每个音乐数字信号单元占用的100ms，同理，当预设间隔为3个信号时，则每个音乐数字信号单元将由3个信号组成，可以理解的是将音乐数字信号按照预设间隔进行分割得到的音乐数字信号单元，在后续的拼接过程中可刚好插入两个降噪数字信号之间，且不会影响到降噪数字信号播放时产生的声波的周期或者频率。
89.进一步的，将所述音乐数字信号的每个音乐数字信号单元插入所述降噪数字信号，合成得到降噪音乐的数字信号。具体的，将上述分割得到音乐数字信号单元，穿插至根据第二噪声数字信号的生成的降噪数字信号中，由于音乐数字信号单元与降噪数字信号中单个信号之间的间隔频率以及大小刚好对应，因此每个音乐数字信号单元可以刚好插入单个信号之间的间隔，并不改变第二噪声数字信号产生声波的周期，使得拼接得到降噪音乐中降噪数字信号所产生的声波可以与噪声声波中和达到降噪效果。
90.进一步的，将所述每个音乐数字信号单元按音乐的播放顺序依次插入所述降噪数字信号中两相邻单个数字信号的预设间隔。具体的，如按一首音乐播放的顺序，数据分割得到单元1、单元2、单元3、单元4......等，按音乐的播放顺序分别插入降噪数字信号，以确保最终拼接得到的音频数据播放时可以产生音乐的效果，如基于上述例子，最终得到降噪音乐的部分数字信号为：-3、单元1、-3、单元2、-4、单元3、-4、单元4、-2，同时将上述拼接得到的数字信号进行压缩编码，得到降噪音乐的音频数据，并将降噪音乐通过车载播放器播放。此外，当一首音乐播放完毕后，仍需进行降噪时，则自动获取下一首音乐的音频数据解码并进行上述同样的数据处理。
91.可以理解的是，在本实施例中，车机系统或者与车机系统相关联的云服务器，通过分布在汽车上不同位置的麦克风收集汽车行驶时产生的噪声，噪声经过麦克风转化为噪声的模拟信号再经过模数转换器转化为数字信号，从噪声的数字信号中以预设间隔提取部分数字信号用于生成反向波的数字信号即降噪数字信号，再将音乐的数字信号依据预设间隔划分成多个音乐单元，并将音乐单元按播放顺序穿插至降噪数字信号中从而组合拼接成降噪音乐，一方面降噪音乐可将与行车产生的噪声中和，另一方面使用音乐的声波替换噪声的声波，从而减少驾驶人员在行车过程中受到噪声的影响程度，避免影响驾驶人的心情和心理状况，提升驾驶体验，减少行车风险。
92.此外，本实施例中还提供一种车机终端，所述车机终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的智能降低噪声程序，所述智能降低噪声程序被所述处理器执行时实现如上述的智能降低噪声方法的步骤。
93.此外，本实施例中还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有
智能降低噪声程序，所述智能降低噪声程序被处理器执行时实现如上述的智能降低噪声方法的步骤。
94.需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
95.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
96.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明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，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
97.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。