[發明專利]基于主動降噪的白噪聲助眠方法及裝置

有效

• 申請號: 201811599510.X
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN111369964B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 王少飛;劉逸;劉戈;王靈恩
• 申請（專利權）人: 寧波方太廚具有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 徐雪波;孫盼峰

1.基于主動降噪的白噪聲助眠方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，預先設置白噪聲信號；其中，所述白噪聲信號標記為s；

步驟2，獲取用戶耳朵處的人耳處實時噪聲信號；其中，所述人耳處實時噪聲信號標記為e；

步驟3，獲取用戶所處周圍環境的周圍環境實時噪聲信號；其中，所述周圍環境實時噪聲信號標記為x；

步驟4，當獲取的所述人耳處實時噪聲信號幅度與所述白噪聲信號幅度一致時，不予處理；否則，轉入步驟5；

步驟5，構建次級聲源信號生成模型；其中，所述次級聲源信號生成模型的輸入信號為人耳處實時噪聲信號和周圍環境實時噪聲信號，所述次級聲源信號生成模型的輸出信號為能夠靠近人耳處播放的次級聲源信號；所述次級聲源信號標記為y，次級聲源信號生成模型如下：

y＝f(x,θ)；

其中，θ為針對所述次級聲源信號生成模型的輸出信號的控制參數，所述控制參數θ的自適應動態調整公式為e為人耳處實時噪聲信號，s為周圍環境實時噪聲信號；其中，該次級聲源信號生成模型所對應的函數公式如下：

y＝σ(W^TX+b)；其中，X＝(x_t-n,x_t-(n-1),…,x_t)，W＝(w_n,w_n-1,…,w₀)；

其中，σ(u)為以u為變量的sigmoid函數，X表示t時刻之前所采集到的用戶所處周圍環境的周圍環境噪聲信號序列；W表示依次對應所述周圍環境噪聲序列X內各周圍環境噪聲信號的權重值變量序列；權重值變量w_i與周圍環境噪聲信號x_t-i相對應，0≤i≤n；b表示偏置值變量；

步驟6，將獲取的所述人耳處實時噪聲信號和所述周圍環境實時噪聲信號作為輸入信號輸入至所述次級聲源信號生成模型，并通過不斷自適應動態調整所述控制參數，直到再次獲取到的人耳處實時噪聲信號幅度與所述白噪聲信號幅度一致時，不再予以處理。

2.根據權利要求1所述基于主動降噪的白噪聲助眠方法，其特征在于，所述權重值變量序列W內權重值變量的自適應動態調整公式以及所述偏置值變量b的自適應動態調整公式如下：

3.根據權利要求1或2所述基于主動降噪的白噪聲助眠方法，其特征在于，所述白噪聲信號為高斯白噪聲。

4.基于主動降噪的白噪聲助眠裝置，其特征在于，包括：

人耳處噪聲采集裝置(1)，靠近用戶耳朵處設置，用以獲取用戶耳朵處的人耳處實時噪聲信號；

周圍環境噪聲信號采集裝置(2)，用以獲取用戶所處周圍環境的周圍環境實時噪聲信號；

中央處理器(3)，分別連接人耳處噪聲采集裝置(1)和周圍環境噪聲信號采集裝置(2)，用以存儲預設白噪聲信號、判斷獲取的人耳處實時噪聲信號幅度與白噪聲信號幅度一致時，不予處理；否則，構建次級聲源信號生成模型以及將獲取的人耳處實時噪聲信號和周圍環境實時噪聲信號作為輸入信號輸入至次級聲源信號生成模型，并通過不斷自適應動態調整次級聲源信號生成模型內的控制參數以及發出次級聲源信號播放指令，直到判斷再次獲取到的人耳處實時噪聲信號幅度與所述白噪聲信號幅度一致時，不再予以處理；其中，所述次級聲源信號生成模型的輸入信號為人耳處實時噪聲信號和周圍環境實時噪聲信號，所述次級聲源信號生成模型的輸出信號為能夠靠近人耳處播放的次級聲源信號；所述次級聲源信號標記為y，次級聲源信號生成模型如下：

y＝f(x,θ)；

其中，θ為針對所述次級聲源信號生成模型的輸出信號的控制參數，所述控制參數θ的自適應動態調整公式為e為人耳處實時噪聲信號，s為周圍環境實時噪聲信號；其中，次級聲源信號生成模型所對應的函數公式如下：

y＝σ(W^TX+b)；其中，X＝(x_t-n,x_t-(n-1),…,x_t)，W＝(w_n,w_n-1,…,w₀)；

其中，σ(u)為以u為變量的sigmoid函數，X表示t時刻之前所采集到的用戶所處周圍環境的周圍環境噪聲信號序列；W表示依次對應所述周圍環境噪聲序列X內各周圍環境噪聲信號的權重值變量序列；權重值變量w_i與周圍環境噪聲信號x_t-i相對應，0≤i≤n；b表示偏置值變量；所述權重值變量序列W內權重值變量的自適應動態調整公式以及所述偏置值變量b的自適應動態調整公式如下：

次級聲源信號播放裝置(4)，連接中央處理器(3)，用于在靠近用戶耳朵處播放次級聲源信號。