[發明專利]一種適用于圓周運動的運動噪聲源消除方法

在審

• 申請號: 202310089202.7
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116168676A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 劉方;趙新航;黃明濤;楊韜;許一凡;朱子豪;劉自想;劉永斌
• 申請（專利權）人: 安徽大學;脈譜智能（合肥）有限公司;安徽智寰科技有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 杜瑤

1.一種適用于圓周運動的運動噪聲源消除方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

S1：正對圓周運動聲源所在運動平面安裝主傳聲器和參考傳聲器，所述主傳聲器正對目標聲源發聲位置，所述參考傳聲器正對噪聲源發聲位置，使所述主傳聲器同步接收目標聲源的聲學信號x(t)、使所述參考傳聲器同步接收噪聲源的聲學信號f_i(t)；

S2：對所述參考傳聲器接收的聲音信號f_i(t)進行時頻同化得到信號f_as_i(t)，使得同化后參考傳聲器噪聲分量的時頻結構與所述主傳聲器接收的噪聲分量的時頻結構相同；

S3：采用多參考變步長濾波算法對所述信號x(t)和信號號f_i(t)進行濾波處理以消除所述噪聲源的噪聲影響，其中，所述信號x(t)作為多參考變步長濾波算法主信號s(t)，所述信號f_as_i(t)作為多參考信號r_i(t)。

2.根據權利要求1所述的一種適用于圓周運動的運動噪聲源消除方法，其特征在于：所述主傳聲器的個數設置為一個，所述參考傳聲器的個數設置不少于三個。

3.根據權利要求1所述的一種適用于圓周運動的運動噪聲源消除方法，其特征在于：所述步驟S2中，對所述參考傳聲器接收的信號f_i(t)進行時頻同化處理，其具體包括基于聲源圓周運動的運動平面建立極坐標系后進行如下操作：

時頻矯正，包括時間軸矯正和幅值矯正，以消除所述參考傳聲器接收信號f_i(t)的時頻畸變；

時頻重構，包括幅值重構和時間軸重構，使得所述主傳聲器接收到的噪聲分量與所述參考傳聲器接收到的噪聲分量的時頻結構相同。

4.根據權利要求3所述的一種適用于圓周運動的運動噪聲源消除方法，其特征在于：對所述參考傳聲器接收的信號f_i(t)進行時頻矯正包括：

所述參考傳聲器正對的噪聲源信號時間軸設為t_e＝{0，1/f_s，2/f_s，…，(N-1)/f_s}，設在t_e時刻噪聲的振動幅值為x_p(t_e)，此振幅需要傳播路程R_i1到達所述參考傳聲器，由運動學關系可知：

θ＝ωt_e

所述參考傳聲器接收到的信號的時間軸變量為：

上式中N為參考傳聲器接收到的信號長度，f_s為參考傳聲器的采樣頻率，s_i1(t_e)為各噪聲與其參考傳聲器在圓周面上投影點的實時距離，R_i1為各參考傳聲器與其噪聲實時距離，d為傳聲器到圓周運動面的垂直距離，c為聲音在空氣中的傳播速度，ω為聲源運動角速度，θ為運動過程中目標聲源與極坐標系正方向的實時夾角；

參考傳聲器接收到的信號f_i(t)為y變量，t_di1為x變量，t_ri1為插值x變量進行重采樣，得到序列x_ri1。其中t_di1是在運動過程中各參考傳聲器接收信號的線性時間軸：

R_i1(0)為運動起始時刻噪聲源與參考傳聲器的距離。

對參考傳聲器接收的信號進行幅值矯正。幅值矯正后的信號為f_cori(t)，表達式為：f_cor_i(t)＝x_ri1A_im，其中A_im為幅值矯正公式，其值為：

式中θ_i1為噪聲源速度矢量與噪聲源到參考傳聲器之間的拉伸時變角，M是馬赫數。