本申請(qǐng)涉及降噪，特別是涉及聲音采集設(shè)備及去除風(fēng)噪的方法。

背景技術(shù)：

1、在戶外場(chǎng)景下，風(fēng)對(duì)于設(shè)備采集帶來(lái)的風(fēng)噪是比較棘手的問(wèn)題。目前，主要有以下兩類降風(fēng)噪的方案：

2、其一為純物理方案，通過(guò)在設(shè)備中增加聲學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將聲波和風(fēng)進(jìn)行物理端分離，從而降低風(fēng)噪帶來(lái)的影響。然而，現(xiàn)有的降噪方案在設(shè)備中增加聲學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的聲學(xué)前腔增大，使得麥克風(fēng)的高頻采集性能惡化，音頻質(zhì)量受影響。

3、其二為算法數(shù)據(jù)處理的方案，通過(guò)對(duì)麥克風(fēng)采集的信號(hào)進(jìn)行特征提取，來(lái)進(jìn)行風(fēng)噪估計(jì)，并通過(guò)特征分離來(lái)進(jìn)行風(fēng)噪降低。然而，在大風(fēng)噪導(dǎo)致采集削頂失真的情況下，通過(guò)算法數(shù)據(jù)處理進(jìn)行降噪存在語(yǔ)言和失真頻譜重疊、特征分離困難的問(wèn)題，導(dǎo)致降噪后還原度較差。

4、因此，基于上述兩類降風(fēng)噪方案獲得的音頻均存在音頻質(zhì)量不足的問(wèn)題，無(wú)法滿足用戶對(duì)于音頻質(zhì)量的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種聲音采集設(shè)備及去除風(fēng)噪的方法，以實(shí)現(xiàn)在去除風(fēng)噪的同時(shí)保證還原出的音頻信號(hào)的音頻質(zhì)量。具體技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N聲音采集設(shè)備，包括：殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的第一麥克風(fēng)、第二麥克風(fēng)以及聲音處理組件；

3、所述殼體內(nèi)設(shè)有聲腔，且述殼體表面開(kāi)設(shè)有連通至所述聲腔的拾音孔；所述聲腔內(nèi)填充有防風(fēng)材料；

4、所述第一麥克風(fēng)設(shè)置在進(jìn)入所述拾音孔的聲音在所述聲腔的進(jìn)音端，所述第二麥克風(fēng)設(shè)置在進(jìn)入所述拾音孔的聲音在所述聲腔的出音端；

5、所述聲音處理組件，用于獲取所述第一麥克風(fēng)采集的第一音頻信號(hào)，對(duì)所述第一音頻信號(hào)進(jìn)行高通濾波，獲得第一高頻信號(hào)，并獲取所述第二麥克風(fēng)采集的第二音頻信號(hào)，對(duì)所述第二音頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波，獲得第二低頻信號(hào)；對(duì)所述第一高頻信號(hào)與所述第二低頻信號(hào)進(jìn)行時(shí)序?qū)R處理，并融合對(duì)齊后的第一高頻信號(hào)與第二低頻信號(hào)，獲得目標(biāo)音頻信號(hào)。

6、可選的，所述拾音孔包括第一拾音孔與多個(gè)第二拾音孔；

7、所述第一麥克風(fēng)設(shè)置在進(jìn)入所述第一拾音孔的聲音在所述聲腔的進(jìn)音端；

8、所述第二麥克風(fēng)設(shè)置在進(jìn)入所述第二拾音孔的聲音在所述聲腔的出音端。

9、可選的，所述若干個(gè)第二拾音孔圍繞所述第一拾音孔對(duì)稱設(shè)置，且所述聲腔以所述第二麥克風(fēng)與所述第一拾音孔的連線為對(duì)稱軸呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

10、可選的，所述聲腔內(nèi)靠近所述第一拾音孔的一側(cè)設(shè)置有第一線路板，所述第一麥克風(fēng)設(shè)置在所述第一線路板遠(yuǎn)離所述第一拾音孔的一側(cè)，且所述第一麥克風(fēng)的位置與所述第一拾音孔的位置對(duì)應(yīng)；

11、所述聲腔遠(yuǎn)離所述第二拾音孔的一側(cè)設(shè)有第二線路板，所述第二麥克風(fēng)設(shè)置在所述第二線路板遠(yuǎn)離所述第二拾音孔的一側(cè)；所述第一腔體遠(yuǎn)離所述第二拾音孔的一側(cè)開(kāi)設(shè)有出音口，所述第二麥克風(fēng)的位置與所述出音口的位置對(duì)應(yīng)；

12、所述聲音處理組件包括第一編碼處理器、第二編碼處理器以及分別連接所述第一編碼處理器和所述第二編碼處理器的主控處理器；所述第一編碼處理器集成于所述第一線路板，用于獲取所述第一麥克風(fēng)采集的第一音頻信號(hào)，并對(duì)所述第一音頻信號(hào)進(jìn)行高通濾波，獲得第一高頻信號(hào)；所述第二編碼處理器集成于所述第二線路板，用于獲取所述第二麥克風(fēng)采集的第二音頻信號(hào)，并對(duì)所述第二音頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波，獲得第二低頻信號(hào)；所述主控處理器用于對(duì)所述第一高頻信號(hào)與所述第二低頻信號(hào)進(jìn)行時(shí)序?qū)R處理，并融合對(duì)齊后的第一高頻信號(hào)與第二低頻信號(hào)，獲得目標(biāo)音頻信號(hào)。

13、可選的，所述聲腔開(kāi)設(shè)有所述第一拾音孔和/或所述第二拾音孔的一側(cè)內(nèi)壁設(shè)有第一密封件，所述第一密封件上具有與所述第一拾音孔和/或所述第二拾音孔的位置對(duì)應(yīng)的第一通孔；

14、所述聲腔與所述第二線路板之間設(shè)有第二密封件，所述第二密封件上具有與所述出音口的位置對(duì)應(yīng)的第二通孔。

15、可選的，所述聲音采集設(shè)備還包括隔離所述拾音孔與所述聲腔的防水透氣膜。

16、可選的，所述聲腔的側(cè)壁呈流線型或階梯型。

17、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N去除風(fēng)噪的方法，應(yīng)用于聲音采集設(shè)備，所述聲音采集設(shè)備包括第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，所述第一麥克風(fēng)不具有防風(fēng)噪結(jié)構(gòu)，所述第二麥克風(fēng)具有防風(fēng)噪結(jié)構(gòu)，所述方法包括：

18、獲取所述第一麥克風(fēng)采集的第一音頻信號(hào)，以及所述第二麥克風(fēng)采集的第二音頻信號(hào)；

19、對(duì)所述第一音頻信號(hào)進(jìn)行高通濾波，獲得第一高頻信號(hào)；

20、對(duì)所述第二音頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波，獲得第二低頻信號(hào)；

21、對(duì)所述第一高頻信號(hào)與所述第二低頻信號(hào)進(jìn)行時(shí)序?qū)R處理；

22、融合對(duì)齊后的第一高頻信號(hào)與第二低頻信號(hào)，獲得目標(biāo)音頻信號(hào)。

23、可選的，所述對(duì)所述第一高頻信號(hào)與所述第二低頻信號(hào)進(jìn)行時(shí)序?qū)R處理，包括：

24、基于第一延時(shí)量，對(duì)所述第一高頻信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理，使延時(shí)后的第一高頻信號(hào)與所述第二低頻信號(hào)對(duì)齊；所述第一延時(shí)量為聲音傳輸至所述第一麥克風(fēng)與所述第二麥克風(fēng)的傳輸時(shí)延差。

25、可選的，當(dāng)所述聲音采集設(shè)備為前述第一方面任一項(xiàng)的聲音采集設(shè)備，基于下式確定對(duì)所述第一音頻信號(hào)進(jìn)行高通濾波，以及對(duì)所述第二音頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波的截止頻率：

26、

27、其中，為所述截止頻率，為聲音傳播速度，為所述防風(fēng)材料的阻尼比，為圓周率，為所述拾音孔的半徑，為所述聲腔的體積，為所述拾音孔的厚度，為所述拾音孔的直徑，為所述聲音采集設(shè)備無(wú)阻尼時(shí)的固有振動(dòng)頻率。

28、可選的，當(dāng)所述聲音采集設(shè)備為前述第一方面任一項(xiàng)的聲音采集設(shè)備，基于下式確定所述第一時(shí)延量：

29、

30、其中，為所述第一延時(shí)量，為所述拾音孔到所述第二麥克風(fēng)的聲音傳播路徑長(zhǎng)度，為所述拾音孔到所述第一麥克風(fēng)的聲音傳播路徑長(zhǎng)度，c為聲速，為預(yù)設(shè)聲信號(hào)頻率，為所述防風(fēng)材料的阻尼比，為所述聲腔的諧振頻率。

31、本申請(qǐng)有益效果：

32、本申請(qǐng)?zhí)峁┑穆曇舨杉O(shè)備及去除風(fēng)噪的方法，考慮到不具有防風(fēng)噪結(jié)構(gòu)的第一麥克風(fēng)雖然存在采集到的低頻信號(hào)易被風(fēng)噪淹沒(méi)的問(wèn)題，但能實(shí)現(xiàn)較好的高頻采集性能，具有防風(fēng)噪結(jié)構(gòu)的第二麥克風(fēng)的高頻采集性能雖會(huì)受到影響，但卻能實(shí)現(xiàn)較好的低頻采集性能，并基于上述特定，濾除第一麥克風(fēng)采集到的低頻信號(hào)，僅保留其中優(yōu)質(zhì)的高頻信號(hào)，并濾除第二麥克風(fēng)采集到的高頻信號(hào)，僅保留其中優(yōu)質(zhì)的低頻信號(hào)，然后對(duì)保留的高頻信號(hào)及低頻信號(hào)進(jìn)行高低頻融合，即可在去除風(fēng)噪的同時(shí)，結(jié)合聲音融合技術(shù)還原出最真實(shí)的聲音效果，保證還原出的音頻信號(hào)的音頻質(zhì)量。

33、當(dāng)然，實(shí)施本申請(qǐng)的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種聲音采集設(shè)備，且特征在于，包括：殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的第一麥克風(fēng)、第二麥克風(fēng)以及聲音處理組件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音采集裝置，其特征在于，所述拾音孔包括第一拾音孔與多個(gè)第二拾音孔；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲音采集設(shè)備，其特征在于，所述若干個(gè)第二拾音孔圍繞所述第一拾音孔對(duì)稱設(shè)置，且所述聲腔以所述第二麥克風(fēng)與所述第一拾音孔的連線為對(duì)稱軸呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音采集設(shè)備，其特征在于，所述聲腔內(nèi)靠近所述第一拾音孔的一側(cè)設(shè)置有第一線路板，所述第一麥克風(fēng)設(shè)置在所述第一線路板遠(yuǎn)離所述第一拾音孔的一側(cè)，且所述第一麥克風(fēng)的位置與所述第一拾音孔的位置對(duì)應(yīng)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲音采集設(shè)備，其特征在于，所述聲腔開(kāi)設(shè)有所述第一拾音孔和/或所述第二拾音孔的一側(cè)內(nèi)壁設(shè)有第一密封件，所述第一密封件上具有與所述第一拾音孔和/或所述第二拾音孔的位置對(duì)應(yīng)的第一通孔；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的聲音采集設(shè)備，其特征在于，所述聲音采集設(shè)備還包括隔離所述拾音孔與所述聲腔的防水透氣膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的聲音采集設(shè)備，其特征在于，所述聲腔的側(cè)壁呈流線型或階梯型。

8.一種去除風(fēng)噪的方法，其特征在于，應(yīng)用于聲音采集設(shè)備，所述聲音采集設(shè)備包括第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，所述第一麥克風(fēng)不具有防風(fēng)噪結(jié)構(gòu)，所述第二麥克風(fēng)具有防風(fēng)噪結(jié)構(gòu)，所述方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述第一高頻信號(hào)與所述第二低頻信號(hào)進(jìn)行時(shí)序?qū)R處理，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述聲音采集設(shè)備為如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的聲音采集設(shè)備，基于下式確定對(duì)所述第一音頻信號(hào)進(jìn)行高通濾波，以及對(duì)所述第二音頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波的截止頻率：

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述聲音采集設(shè)備為如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的聲音采集設(shè)備，基于下式確定所述第一時(shí)延量：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了聲音采集設(shè)備及去除風(fēng)噪的方法，通過(guò)對(duì)無(wú)防風(fēng)噪結(jié)構(gòu)的第一麥克風(fēng)采集的第一音頻信號(hào)進(jìn)行高通濾波，獲得第一高頻信號(hào)，對(duì)有防風(fēng)噪結(jié)構(gòu)的第二麥克風(fēng)采集的第二音頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波，獲得第二低頻信號(hào)，對(duì)第一高頻信號(hào)和第二低頻信號(hào)進(jìn)行時(shí)序處理并融合對(duì)齊后的第一高頻信號(hào)與第二低頻信號(hào)，獲得目標(biāo)音頻信號(hào)，能夠在濾除風(fēng)噪的同時(shí)，保證目標(biāo)音頻信號(hào)的音頻質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：許宗瑞,李佳慧,邱紀(jì)成,宋賢高
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州海康威視數(shù)字技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2