[發(fā)明專利]一種基于帶限噪聲的音頻注入調(diào)控聲設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110278774.0
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113066466B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳克安;葉睿;李晗;張珺;鄧云云;李豪
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G10K11/175
• 分類號: G10K11/175;G10L25/51;G10L25/27
• 代理公司: 西安匠星互智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61291
• 代理人: 陳星

本發(fā)明提出一種基于帶限噪聲的音頻注入調(diào)控聲設(shè)計方法，通過在若干帶限噪聲類型中，選擇相應(yīng)的備選調(diào)控聲分別與目標(biāo)聲疊加，得到若干疊加聲，通過試聽確定具有煩惱感降低效果的調(diào)控聲類型；將確定的調(diào)控聲與目標(biāo)聲以不同的信噪比疊加，通過試聽方式確定降低煩惱感效果最優(yōu)的信噪比；對調(diào)控聲進(jìn)行參數(shù)設(shè)計，過試聽方式得出使目標(biāo)聲煩惱感降低效果最優(yōu)的調(diào)控聲參數(shù)；將最優(yōu)的調(diào)控聲注入目標(biāo)聲，得到疊加聲并提取其心理聲學(xué)參數(shù)，建立疊加聲的煩惱度模型。本發(fā)明從人的主觀聽覺感受出發(fā)，通過音頻注入法降低目標(biāo)聲煩惱感，并對調(diào)控聲參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使音頻注入法的效果最優(yōu)化，實用性強(qiáng)；同時給出疊加聲的煩惱度模型，便于進(jìn)行更多的調(diào)控聲參數(shù)設(shè)計。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于噪聲煩惱感控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及音頻注入法中調(diào)控聲為帶限噪聲時的參數(shù)設(shè)計方法。

背景技術(shù)

飛機(jī)艙內(nèi)噪聲是影響乘客舒適感的一項重要指標(biāo)，嚴(yán)重的艙內(nèi)噪聲會影響乘客與飛行員的舒適感。目前降低飛機(jī)艙內(nèi)噪聲煩惱感的措施主要從被動控制和主動控制兩方面進(jìn)行。目前的方法中，被動控制的低頻降噪效果欠佳，主動控制方法的作用頻帶較窄。

音頻注入法有別于上述兩種方法，依據(jù)聲音疊加時的能量掩蔽效應(yīng)，通過加入人工可調(diào)節(jié)的可聽聲，達(dá)到使原始噪聲煩惱感降低的效果。在音頻注入法中，原始噪聲亦稱為目標(biāo)聲，人工加入的聲音稱為調(diào)控聲。調(diào)控聲類型選擇是音頻注入法研究中的關(guān)鍵。目標(biāo)聲類型多種多樣，針對目標(biāo)聲的特性，調(diào)控聲的可選類型有一定限制，實際中會出現(xiàn)找不到有效調(diào)控聲的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種基于帶限噪聲的音頻注入調(diào)控聲設(shè)計方法，當(dāng)調(diào)控聲類型選擇受到限制時，可考慮改變調(diào)控聲的頻譜特性參數(shù)，來達(dá)到音頻注入降噪的目的；并且基于該方法能夠設(shè)計出飛機(jī)不同工況下快速抑制艙內(nèi)噪聲的適應(yīng)性方案。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種基于帶限噪聲的音頻注入調(diào)控聲設(shè)計方法，包括以下步驟：

步驟1：采集目標(biāo)聲樣本；

步驟2：確定可以用于調(diào)節(jié)目標(biāo)聲的若干類型的帶限噪聲作為調(diào)控聲備選；

步驟3：將各種類型的備選調(diào)控聲分別與目標(biāo)聲疊加，得到若干疊加聲，通過試聽疊加聲，確定具有煩惱感降低效果的調(diào)控聲類型；

步驟4：將步驟3確定的調(diào)控聲與目標(biāo)聲以不同的信噪比疊加，通過試聽方式確定降低煩惱感效果最優(yōu)的信噪比；

步驟5：對調(diào)控聲進(jìn)行參數(shù)設(shè)計：通過改變步驟3確定的調(diào)控聲參數(shù)，得到多個新調(diào)控聲；將得到的新的調(diào)控聲，按照步驟4確定的信噪比，與目標(biāo)聲進(jìn)行疊加；通過試聽方式得出使目標(biāo)聲煩惱感降低效果最優(yōu)的調(diào)控聲參數(shù)；所述調(diào)控聲參數(shù)包括與目標(biāo)聲的帶寬重疊率和調(diào)控聲的功率譜斜率；

步驟6：將步驟5得到的最優(yōu)后的調(diào)控聲注入目標(biāo)聲，得到疊加聲并提取其心理聲學(xué)參數(shù)，依據(jù)心理聲學(xué)參數(shù)建立疊加聲的煩惱度模型；

步驟7：當(dāng)考慮優(yōu)化其他調(diào)控聲參數(shù)時，直接將改變參數(shù)的調(diào)控聲注入目標(biāo)聲，提取疊加聲參數(shù)，代入步驟6建立的煩惱度模型進(jìn)行計算，利用計算結(jié)果實現(xiàn)所需的調(diào)控聲參數(shù)優(yōu)化。

進(jìn)一步的，所述帶寬重疊率δ指目標(biāo)聲與調(diào)控聲帶寬重疊的程度：

其中：f₁、f₂為目標(biāo)聲和疊加聲頻譜重疊部分的頻率上下限；f_T1、f_T2為目標(biāo)聲能量集中部分的頻率上下限，f_A1、f_A2為調(diào)控聲能量集中部分的頻率上下限。

進(jìn)一步的，步驟1中，采集某型飛機(jī)在某一飛行階段的艙內(nèi)噪聲作為目標(biāo)聲樣本。