本公(gong)開涉及(ji)音頻數據處理、機器學習，更具體地(di)，涉及(ji)一種降噪方法、系統、電(dian)子設備和(he)列車(che)。

背景技術：

1、從交(jiao)通運輸到工業制造再到日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)，噪(zao)(zao)聲污染已成為(wei)影響人們生(sheng)活(huo)質量的一個普遍問題(ti)。因(yin)此，利(li)用(yong)降(jiang)噪(zao)(zao)技術降(jiang)低(di)或消(xiao)除噪(zao)(zao)聲，對于改善(shan)人們的生(sheng)活(huo)和工作環境具有重要意(yi)義。例如，在(zai)車輛(liang)系統(tong)中，可(ke)以通過實時收集環境噪(zao)(zao)聲，利(li)用(yong)降(jiang)噪(zao)(zao)算法(fa)實時產生(sheng)反相聲波以消(xiao)除噪(zao)(zao)聲，從而可(ke)以提高人與(yu)車輛(liang)系統(tong)的語音交(jiao)互過程(cheng)中語音識別的準確(que)率(lv)。

2、在(zai)(zai)實現本公開構(gou)思的(de)(de)過程中(zhong)，發明人發現相關(guan)技術(shu)中(zhong)至少存在(zai)(zai)如(ru)下(xia)問題：相關(guan)的(de)(de)降噪(zao)方法通常需要專用的(de)(de)硬件設備，且對降噪(zao)算法的(de)(de)實時性要求高。

技術實現思路

1、有鑒(jian)于此，本公(gong)開提供了一種降(jiang)噪方(fang)法、系統、電子設備和列車。

2、本公開的(de)(de)(de)(de)一個方(fang)面提供了一種降(jiang)噪(zao)方(fang)法，包括：獲取與降(jiang)噪(zao)時間(jian)周期匹(pi)配的(de)(de)(de)(de)歷(li)史(shi)音(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)；在(zai)確定歷(li)史(shi)音(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)中存在(zai)歷(li)史(shi)噪(zao)聲(sheng)的(de)(de)(de)(de)情況下，將(jiang)歷(li)史(shi)音(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)輸(shu)入噪(zao)聲(sheng)預測模型，輸(shu)出與降(jiang)噪(zao)時間(jian)周期對應的(de)(de)(de)(de)預測噪(zao)聲(sheng)數(shu)(shu)據(ju)(ju)；根據(ju)(ju)預測噪(zao)聲(sheng)數(shu)(shu)據(ju)(ju)，生(sheng)成用于降(jiang)噪(zao)的(de)(de)(de)(de)干(gan)擾(rao)音(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)；以及(ji)將(jiang)干(gan)擾(rao)音(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)發(fa)送至(zhi)車輛(liang)系(xi)統，以便車輛(liang)系(xi)統播放干(gan)擾(rao)音(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)。

3、根據(ju)本公(gong)開的(de)實(shi)施例，噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)模(mo)型包括(kuo)n個噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)子(zi)(zi)模(mo)型，n為(wei)正整數(shu)(shu)(shu)，n是基于(yu)降(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)時間(jian)(jian)周(zhou)期(qi)和預(yu)(yu)設(she)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)周(zhou)期(qi)確(que)定(ding)的(de)，預(yu)(yu)設(she)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)周(zhou)期(qi)小于(yu)降(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)時間(jian)(jian)周(zhou)期(qi)；在(zai)確(que)定(ding)歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)音(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)(shu)據(ju)中存在(zai)歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)情況(kuang)(kuang)下，將歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)音(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)(shu)據(ju)輸(shu)入(ru)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)模(mo)型，輸(shu)出(chu)與降(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)時間(jian)(jian)周(zhou)期(qi)對(dui)應(ying)(ying)的(de)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)數(shu)(shu)(shu)據(ju)，包括(kuo)：在(zai)確(que)定(ding)歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)音(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)(shu)據(ju)中存在(zai)歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)情況(kuang)(kuang)下，基于(yu)預(yu)(yu)設(she)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)周(zhou)期(qi)，將歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)音(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)(shu)據(ju)按照時序(xu)劃分為(wei)n組(zu)(zu)歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)音(yin)頻(pin)(pin)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)，其中，n組(zu)(zu)歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)音(yin)頻(pin)(pin)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)與n個噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)子(zi)(zi)模(mo)型一一對(dui)應(ying)(ying)；按照時序(xu)，將n組(zu)(zu)歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)音(yin)頻(pin)(pin)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)各自(zi)輸(shu)入(ru)與歷(li)史(shi)(shi)(shi)(shi)音(yin)頻(pin)(pin)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)對(dui)應(ying)(ying)的(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)子(zi)(zi)模(mo)型，輸(shu)出(chu)n段(duan)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)；以及將n段(duan)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)，按照時序(xu)進行拼(pin)接，得到與降(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)時間(jian)(jian)周(zhou)期(qi)對(dui)應(ying)(ying)的(de)預(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)數(shu)(shu)(shu)據(ju)。

4、根(gen)據(ju)(ju)(ju)本公開的(de)(de)實施例(li)，按照時序，將n組歷(li)(li)史音(yin)頻(pin)子(zi)(zi)數據(ju)(ju)(ju)各自輸入(ru)與(yu)歷(li)(li)史音(yin)頻(pin)子(zi)(zi)數據(ju)(ju)(ju)對(dui)應(ying)(ying)的(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)預(yu)(yu)測(ce)子(zi)(zi)模型(xing)，輸出(chu)n段(duan)預(yu)(yu)測(ce)噪(zao)(zao)聲(sheng)子(zi)(zi)數據(ju)(ju)(ju)，包(bao)括：按照時序，針(zhen)對(dui)n個噪(zao)(zao)聲(sheng)預(yu)(yu)測(ce)子(zi)(zi)模型(xing)中的(de)(de)每個噪(zao)(zao)聲(sheng)預(yu)(yu)測(ce)子(zi)(zi)模型(xing)，執行以(yi)下(xia)操作(zuo)：基(ji)于(yu)批處理的(de)(de)預(yu)(yu)定大小(xiao)，對(dui)與(yu)噪(zao)(zao)聲(sheng)預(yu)(yu)測(ce)子(zi)(zi)模型(xing)對(dui)應(ying)(ying)的(de)(de)歷(li)(li)史音(yin)頻(pin)子(zi)(zi)數據(ju)(ju)(ju)進行劃分(fen)，得(de)到(dao)多個批次(ci)(ci)的(de)(de)批歷(li)(li)史音(yin)頻(pin)子(zi)(zi)數據(ju)(ju)(ju)；將多個批次(ci)(ci)的(de)(de)批歷(li)(li)史音(yin)頻(pin)子(zi)(zi)數據(ju)(ju)(ju)，依(yi)次(ci)(ci)輸入(ru)噪(zao)(zao)聲(sheng)預(yu)(yu)測(ce)子(zi)(zi)模型(xing)，輸出(chu)每個批次(ci)(ci)對(dui)應(ying)(ying)的(de)(de)批預(yu)(yu)測(ce)噪(zao)(zao)聲(sheng)子(zi)(zi)數據(ju)(ju)(ju)；以(yi)及將每個批次(ci)(ci)對(dui)應(ying)(ying)的(de)(de)批預(yu)(yu)測(ce)噪(zao)(zao)聲(sheng)子(zi)(zi)數據(ju)(ju)(ju)合并(bing)，得(de)到(dao)預(yu)(yu)測(ce)噪(zao)(zao)聲(sheng)子(zi)(zi)數據(ju)(ju)(ju)。

5、根據(ju)(ju)本公開的實(shi)施(shi)例，上(shang)述方法還包括：根據(ju)(ju)降噪時間(jian)周期(qi)(qi)和預設(she)預測周期(qi)(qi)的比值，確(que)定n的值。

6、根據本公開的(de)(de)實施(shi)例，n個噪聲預(yu)測子(zi)模(mo)型各自的(de)(de)參(can)數(shu)是按照預(yu)設訓練周期(qi)進行實時(shi)更新的(de)(de)。

7、根據(ju)(ju)(ju)(ju)本公開(kai)的(de)(de)實施例，上述方(fang)法還包括：在確定歷(li)史(shi)音(yin)(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)中不存(cun)在歷(li)史(shi)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)的(de)(de)情況下，獲取(qu)與歷(li)史(shi)音(yin)(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)匹(pi)配的(de)(de)用于(yu)降(jiang)噪(zao)(zao)(zao)的(de)(de)歷(li)史(shi)干(gan)擾音(yin)(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)；將歷(li)史(shi)音(yin)(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)與歷(li)史(shi)干(gan)擾音(yin)(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)依次進行音(yin)(yin)(yin)頻(pin)(pin)同步、信(xin)(xin)號對(dui)齊、信(xin)(xin)號校準以及信(xin)(xin)號相減處理，得到原(yuan)始音(yin)(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)；以及將原(yuan)始音(yin)(yin)(yin)頻(pin)(pin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)輸入噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)預測模型，輸出與降(jiang)噪(zao)(zao)(zao)時間周期對(dui)應的(de)(de)預測噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)。

8、根據(ju)(ju)本公開的實施例(li)，獲取與(yu)降噪(zao)時間(jian)周(zhou)(zhou)期(qi)匹(pi)配(pei)的歷史(shi)(shi)音頻數據(ju)(ju)，包括：確定降噪(zao)時間(jian)周(zhou)(zhou)期(qi)；以及(ji)從(cong)預(yu)設時間(jian)段內(nei)產生的總歷史(shi)(shi)音頻數據(ju)(ju)中獲取與(yu)降噪(zao)時間(jian)周(zhou)(zhou)期(qi)匹(pi)配(pei)的歷史(shi)(shi)音頻數據(ju)(ju)，其(qi)中，預(yu)設時間(jian)段內(nei)包括多個降噪(zao)時間(jian)周(zhou)(zhou)期(qi)。

9、本公開的(de)另一個(ge)方面提供了一種降噪(zao)系統(tong)，包括(kuo)：獲取模塊(kuai)，用(yong)(yong)(yong)于獲取與(yu)降噪(zao)時間(jian)周期匹配(pei)的(de)歷(li)史(shi)音(yin)(yin)頻(pin)數(shu)(shu)據；預(yu)測模塊(kuai)，用(yong)(yong)(yong)于在確(que)定歷(li)史(shi)音(yin)(yin)頻(pin)數(shu)(shu)據中存(cun)在歷(li)史(shi)噪(zao)聲(sheng)的(de)情(qing)況(kuang)下，將(jiang)歷(li)史(shi)音(yin)(yin)頻(pin)數(shu)(shu)據輸(shu)入噪(zao)聲(sheng)預(yu)測模型，輸(shu)出與(yu)降噪(zao)時間(jian)周期對應的(de)預(yu)測噪(zao)聲(sheng)數(shu)(shu)據；生成模塊(kuai)，用(yong)(yong)(yong)于根據預(yu)測噪(zao)聲(sheng)數(shu)(shu)據，生成用(yong)(yong)(yong)于降噪(zao)的(de)干(gan)擾(rao)音(yin)(yin)頻(pin)數(shu)(shu)據；以及(ji)發(fa)送模塊(kuai)，用(yong)(yong)(yong)于將(jiang)干(gan)擾(rao)音(yin)(yin)頻(pin)數(shu)(shu)據發(fa)送至車(che)輛系統(tong)，以便車(che)輛系統(tong)播放干(gan)擾(rao)音(yin)(yin)頻(pin)數(shu)(shu)據。

10、本公開的(de)另一方(fang)面(mian)提供了一種(zhong)列車，包括(kuo)如上述的(de)降噪系統。

11、本(ben)公開(kai)的另一(yi)個(ge)(ge)方面(mian)提供了一(yi)種電(dian)子設備，包括：一(yi)個(ge)(ge)或(huo)多個(ge)(ge)處理(li)器(qi)；存(cun)儲(chu)器(qi)，用于存(cun)儲(chu)一(yi)個(ge)(ge)或(huo)多個(ge)(ge)程序(xu)，其中，當(dang)所述一(yi)個(ge)(ge)或(huo)多個(ge)(ge)程序(xu)被所述一(yi)個(ge)(ge)或(huo)多個(ge)(ge)處理(li)器(qi)執行時(shi)，使得所述一(yi)個(ge)(ge)或(huo)多個(ge)(ge)處理(li)器(qi)實現(xian)如(ru)上所述的方法。

12、本公開的(de)另一(yi)方(fang)面提供了一(yi)種(zhong)計算機可讀(du)存儲介質，存儲有(you)計算機可執行指(zhi)令，所(suo)述指(zhi)令在被執行時用于(yu)實現如(ru)上(shang)所(suo)述的(de)方(fang)法。

13、本公(gong)開的另一(yi)(yi)方面提供了一(yi)(yi)種計算(suan)機程序產(chan)品，所(suo)述(shu)計算(suan)機程序產(chan)品包括計算(suan)機可執行指令，所(suo)述(shu)指令在(zai)被執行時用于實現(xian)如上(shang)所(suo)述(shu)的方法。

14、根(gen)據(ju)(ju)本公開(kai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)施(shi)例(li)，基(ji)于(yu)(yu)預(yu)(yu)測(ce)(ce)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)模型(xing)，根(gen)據(ju)(ju)歷(li)史(shi)音頻(pin)數(shu)據(ju)(ju)預(yu)(yu)測(ce)(ce)與降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)(zao)(zao)時間(jian)周期匹配的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)測(ce)(ce)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)數(shu)據(ju)(ju)，根(gen)據(ju)(ju)預(yu)(yu)測(ce)(ce)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)數(shu)據(ju)(ju)生成(cheng)用(yong)于(yu)(yu)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)(zao)(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)擾音頻(pin)數(shu)據(ju)(ju)，也即生成(cheng)與當前降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)(zao)(zao)時間(jian)周期內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)數(shu)據(ju)(ju)相對應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)相聲(sheng)(sheng)(sheng)波。由(you)(you)于(yu)(yu)干(gan)擾音頻(pin)數(shu)據(ju)(ju)是基(ji)于(yu)(yu)歷(li)史(shi)音頻(pin)數(shu)據(ju)(ju)預(yu)(yu)測(ce)(ce)當前降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)(zao)(zao)時間(jian)周期內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)數(shu)據(ju)(ju)而生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，無(wu)需依賴于(yu)(yu)實(shi)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)輸(shu)入，因此(ci)，能(neng)夠降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)低(di)對預(yu)(yu)測(ce)(ce)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)模型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)時性要求。此(ci)外，由(you)(you)于(yu)(yu)歷(li)史(shi)音頻(pin)數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)收集、干(gan)擾音頻(pin)數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)播放及音頻(pin)數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳輸(shu)分別是利用(yong)車(che)輛系(xi)(xi)統(tong)已有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)麥(mai)克風、喇叭及網絡(luo)傳輸(shu)功(gong)能(neng)實(shi)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而無(wu)需使用(yong)專用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬件(jian)設(she)備，從而允許(xu)車(che)輛系(xi)(xi)統(tong)在(zai)不增加專用(yong)硬件(jian)設(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，實(shi)現(xian)主(zhu)動降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)(zao)(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)能(neng)，具有成(cheng)本低(di)、易(yi)于(yu)(yu)實(shi)現(xian)等優(you)點。由(you)(you)此(ci)，本公開(kai)實(shi)施(shi)例(li)提供(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)(zao)(zao)方法(fa)可(ke)以至少部分地克服現(xian)有技(ji)術中存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需要專用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬件(jian)設(she)備，且對降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)噪(zao)(zao)(zao)(zao)算法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)時性要求高等技(ji)術問(wen)題。

技術特征：

1.一種降(jiang)噪方法，包括：

2.根據權(quan)利要求1所(suo)述的(de)方法(fa)，其中，所(suo)述噪(zao)聲(sheng)預(yu)(yu)(yu)測模(mo)型(xing)包括n個(ge)噪(zao)聲(sheng)預(yu)(yu)(yu)測子模(mo)型(xing)，n為正整數(shu)，n是基于(yu)所(suo)述降(jiang)噪(zao)時(shi)間周(zhou)期(qi)和(he)預(yu)(yu)(yu)設預(yu)(yu)(yu)測周(zhou)期(qi)確(que)定的(de)，所(suo)述預(yu)(yu)(yu)設預(yu)(yu)(yu)測周(zhou)期(qi)小于(yu)所(suo)述降(jiang)噪(zao)時(shi)間周(zhou)期(qi)；

3.根據權利要求2所(suo)述(shu)(shu)的方法，其中，所(suo)述(shu)(shu)按(an)照所(suo)述(shu)(shu)時序，將n組(zu)歷(li)史(shi)音(yin)頻(pin)子(zi)數(shu)據各自(zi)輸入與所(suo)述(shu)(shu)歷(li)史(shi)音(yin)頻(pin)子(zi)數(shu)據對應的所(suo)述(shu)(shu)噪(zao)聲預測(ce)子(zi)模型，輸出n段(duan)預測(ce)噪(zao)聲子(zi)數(shu)據，包括：

4.根據權(quan)利要求2所述的方法，還包括：

5.根據權利要求2所(suo)述的方法，其中，n個所(suo)述噪聲預測子模型各自的參數是(shi)按照預設訓練周期(qi)進行實時更新的。

6.根據權利要求1所述(shu)的方(fang)法，還包括(kuo)：

7.根據(ju)權利要求1~5任一項所(suo)述(shu)的(de)方法，其(qi)中，所(suo)述(shu)獲取與降噪時(shi)間周期匹(pi)配的(de)歷史音頻數據(ju)，包括：

8.一種降噪系統，包括：

9.一種列(lie)車，包括權(quan)利要求8所(suo)述(shu)的降噪(zao)系統。

10.一種電(dian)子(zi)設備，包(bao)括(kuo)：

技術總結
本公開提供了一種降噪方法、系統、電子設備和列車。降噪方法包括獲取與降噪時間周期匹配的歷史音頻數據；在確定歷史音頻數據中存在歷史噪聲的情況下，將歷史音頻數據輸入噪聲預測模型，輸出與降噪時間周期對應的預測噪聲數據；根據預測噪聲數據，生成用于降噪的干擾音頻數據；以及將干擾音頻數據發送至車輛系統，以便車輛系統播放干擾音頻數據。

技術研發人員：楊杰,李意,丁龍斌,馬琪瑤,陳嘉怡
受保護的技術使用者：中車青島四方機車車輛股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/10