CN112185336A - 一种噪声消减方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种噪声消减方法、装置及设备，所述噪声消减方法包括：获取噪声信号的频率信息；根据所述频率信息，选通对应的滤波电路滤除所述噪声信号。本申请实现了对不同噪声的自动滤除，改善无人机收音效果。
Description
技术领域
本申请涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种噪声消减方法、装置及设备。
背景技术
近年来，随着无人机技术的日渐成熟，无人机在许多领域都得到了广泛的应用。无人机一般会具有收音功能，但是采集到的声音通常伴随着多种噪声，例如在无人机的飞行过程中，自身螺旋桨会高速旋转，产生大量的噪声，以及在刮风、下雨等天气情况下，也会存在较多的环境噪声，而现有无人机只能对单一噪声进行滤除，因此无人机的收音效果并不理想。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种噪声消减方法、装置及设备，用以实现对不同噪声的自动滤除，改善无人机收音效果。
本申请实施例第一方面提供了一种噪声消减方法，包括：获取噪声信号的频率信息；根据所述频率信息，选通对应的滤波电路滤除所述噪声信号。
于一实施例中，所述获取噪声信号的频率信息，包括：获取无人机的转子转速信息；根据所述转子转速信息，在预设数据库中查询对应于所述转子转速信息的第一噪声信号的第一频率信息。
于一实施例中，所述根据所述频率信息，选通对应的滤波电路滤除所述噪声信号，包括：根据所述第一频率信息，选通对应于所述第一频率信息的第一滤波电路滤除所述第一噪声信号。
于一实施例中，在所述根据所述频率信息，选通对应的滤波电路滤除所述噪声信号之后，还包括：采集声音信号；判断所述声音信号中是否存在频率在预设频率范围内的第二噪声信号；当所述声音信号中存在所述第二噪声信号时，获取所述第二噪声信号的第二频率信息；根据所述第二频率信息，选通对应于所述第二频率信息的第二滤波电路滤除所述第二噪声信号。
本申请实施例第二方面提供了一种噪声消减装置，包括：第一获取模块，用于获取噪声信号的频率信息；第一选通模块，用于根据所述频率信息，选通对应的滤波电路滤除所述噪声信号。
于一实施例中，所述第一获取模块用于：获取无人机的转子转速信息；根据所述转子转速信息，在预设数据库中查询对应于所述转子转速信息的第一噪声信号的第一频率信息。
于一实施例中，所述第一选通模块用于：根据所述第一频率信息，选通对应于所述第一频率信息的第一滤波电路滤除所述第一噪声信号。
于一实施例中，所述噪声消减装置还包括：采集模块，用于采集声音信号；判断模块，用于判断所述声音信号中是否存在频率在预设频率范围内的第二噪声信号；第二获取模块，用于当所述声音信号中存在所述第二噪声信号时，获取所述第二噪声信号的第二频率信息；第二选通模块，用于根据所述第二频率信息，选通对应于所述第二频率信息的第二滤波电路滤除所述第二噪声信号。
本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括：存储器，用以存储计算机程序；处理器，用以执行本申请实施例第一方面及其任一实施例的方法；多个滤波电路，所述滤波电路连接所述处理器；收音装置，连接所述滤波电路。
于一实施例中，所述滤波电路包括：电阻，所述电阻的第一端连接所述收音装置；电容，所述电容的一端连接所述电阻的第二端，所述电容的另一端接地；开关，所述开关的一端连接所述电阻的第二端，所述开关的另一端连接所述处理器，所述开关根据所述处理器的指令连通或关断。
于一实施例中，采用以下公式计算对应于所述滤波电路的噪声频率：
其中，f表示所述噪声频率，π表示圆周率，R表示电阻值，C表示电容值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一实施例的噪声消减设备的结构示意图；
图2为本申请另一实施例的噪声消减方法的流程示意图；
图3为本申请一实施例的噪声消减方法的流程示意图；
图4为本申请一实施例的噪声消减装置的结构示意图。
附图标记：
100-噪声消减设备，110-存储器，120-处理器，130-滤波电路，131-电阻，132-电容，133-开关，140-收音装置，150-总线，400-噪声消减装置，410-第一获取模块，420-第一选通模块，430-采集模块，440-判断模块，450-第二获取模块，460-第二选通模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，术语“包括”、“包含”等表示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“配置为”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参看图1，其为本申请一实施例的噪声消减设备100的结构示意图。噪声消减设备100包括存储器110、至少一个处理器120、多个滤波电路130和收音装置140，图1中以一个处理器为例。其中，存储器110和处理器120通过总线150连接，存储器110存储有可被至少一个处理器120执行的指令，指令被至少一个处理器120执行，以使至少一个处理器120执行如下述实施例中的噪声消减方法。滤波电路130的输入端连接收音装置140，于一实施例中，收音装置140可以是麦克风，也可以是麦克风阵列。滤波电路130的输出端与处理器120的音频输入接口连接。所以滤波电路130之间相互并联。
于一实施例中，噪声消减设备100可以应用于无人机，也可以应用于其他具有收音功能的电子设备。
于一实施例中，滤波电路130包括：电阻131、电容132和开关133，其中，电阻131的第一端连接收音装置140，电容132的一端连接电阻131的第二段，电容132的另一端接地，开关133的一端连接电阻131的第二端，开关133的另一端连接处理器120。于一实施例中，处理器120可以通过GP I O接口发送指令至开关133，控制开关133的连通或关断，当开关133连通时，收音装置140可以采集声音信号转换为电信号，电信号经由开关133处于连通状态的滤波电路130滤波后，通过处理器120的音频输入接口输入处理器120。
于一实施例中，在多个滤波电路130中，每个滤波电路130可以用于滤除不同频率的噪声，滤波电路130可以滤除的噪声频率与该滤波电路130中的电阻值和电容值的乘积相关。每个滤波电路130对应的可以滤除的噪声频率可以采用以下公式计算：
其中，f表示噪声频率，π表示圆周率，R表示电阻131的电阻值，C表示电容132的电容值。
于一实施例中，多个滤波电路130中可以通过采用多个电阻值相等的电阻131，以及多个电容值不相等的电容132，从而到达到同时滤除多种频率不相等的噪声的效果，也可以通过采用多个电阻值不相等的电阻131，以及多个电容值相等的电容132，从而到达到同时滤除多种频率不相等的噪声的效果，还可以通过采用多个电阻值不相等的电阻131，以及多个电容值也不相等的电容132，并且使每个电阻131的电阻值与同一滤波电路130中的电容132的电容值的乘积也不相等，从而到达到同时滤除多种频率不相等的噪声的效果。
如图2所示，其为本申请一实施例的噪声消减方法的流程示意图，该方法可由图1所示的噪声消减设备100来执行，以实现自动滤除不同频率的噪声。该方法包括如下步骤：
步骤201：获取噪声信号的频率信息。
在上述步骤中，获取噪声信号的频率信息，该噪声信号包括无人机自身产生的工作噪声和/或外部的环境噪声，在无人机的实际飞行过程中，发动机的进出气以及螺旋桨的旋转都会产生噪声，环境噪声包括但不限于风声、雨声、汽车鸣笛声等，这些噪声严重影响了对目标声音的收音效果。
步骤202：根据频率信息，选通对应的滤波电路滤除噪声信号。
在上述步骤中，由于每种噪声的频率都是固定的，可以根据每种噪声的频率信息，预先设置对应于每个频率信息的滤波电路，建立不同频率信息与滤波电路间的映射关系。根据获取到的噪声信号的频率信息，生成相应的控制指令，使得对应于频率信息的滤波电路中的开关闭合，该滤波电路连通，从而滤除噪声信号。
于一实施例中，由于采集的声音信号中可以包括一种或多种噪声信号，步骤201中可以获取到一个或多个频率信息，因此步骤202中也可以对应选通一个或多个滤波电路。于一实施例中，当存在多种噪声信号时，可以获取到多个不同的频率信息，可以是同时选通多个对应的滤波电路，也可以是依次选通多个对应的滤波电路。
如图3所示，其为本申请一实施例的噪声消减方法的流程示意图，该方法可由图1所示的噪声消减设备100来执行，以实现自动滤除不同频率的噪声。该方法包括如下步骤：
步骤301：获取无人机的转子转速信息。
在上述步骤中，无人机的转子包括但不限于螺旋桨、发动机转子等可能产生噪声的旋转元件，该转子转速信息包括但不限于旋转速度、旋转频率、角速度、角频率等。在不同的工作模式或工作状态下，无人机的转子转速信息不同，例如：无人机在高速模式下的转子转速大于低速模式下的转子转速，无人机在平稳飞行或悬停的过程中，转子转速信息基本保持不变，而在上升飞行或下降飞行的过程中，转子转速信息动态变化。
于一实施例中，可以根据无人机的工作模式和/或工作状态，获取无人机的转子转速信息，也可以通过速度传感器检测得到无人机的转子转速信息。
步骤302：根据转子转速信息，在预设数据库中查询对应于转子转速信息的第一噪声信号的第一频率信息。
在上述步骤中，第一噪声信号是指无人机自身产生的工作噪声，不同的转子转速信息，对应的第一噪声信号的第一频率信息也不同，每个转子转速信息都有其固定的第一频率信息，预设数据库中预先存储有转子转速信息与第一频率信息的映射关系表。根据转子转速信息，可以在预设数据库中查询到对应于该转子转速信息的第一噪声信号的第一频率信息。
步骤303：根据第一频率信息，选通对应于第一频率信息的第一滤波电路滤除第一噪声信号。
在上述步骤中，根据第一频率信息，选通对应于第一频率信息的第一滤波电路，从而达到滤除第一噪声信号的效果。第一滤波电路中的电阻值为R1，电容值为C1，两者与第一频率信息f1的关系如下式：
步骤304：采集声音信号。
在上述步骤中，通过麦克风采集声音信号，该声音信号中的第一噪声信号已经被第一滤波电路滤除，因此，此时采集到的声音信号中不包括第一噪声信号。
步骤305：判断声音信号中是否存在频率在预设频率范围内的第二噪声信号。
在上述步骤中，第二噪声信号是指外部的环境噪声，不同的环境噪声也有其不同的固定频率，预设频率范围可以使全部或部分噪声的频率包含在该预设频率范围内，在实际应用中可以根据需要设定，但预设频率范围不能包括目标声音的频率，目标声音是指希望采集到的声音。于一实施例中，对目标声音的收音效果要求较高，则可以设置相对较大的预设频率范围，对目标声音的收音效果要求较低，则可以设置相对较小的预设频率范围。判断声音信号中是否存在频率在预设频率范围内的第二噪声信号，若声音信号中存在第二噪声信号，则执行步骤306。
步骤306：获取第二噪声信号的第二频率信息。
步骤307：根据第二频率信息，选通对应于第二频率信息的第二滤波电路滤除第二噪声信号。
在上述步骤中，根据第二频率信息，选通对应于第二频率信息的第二滤波电路，从而达到滤除第二噪声信号的效果。第二滤波电路中的电阻值为R2，电容值为C2，两者与第二频率信息f1的关系如下式：
于一实施例中，第二噪声信号可以是一个或多个，当存在多个第二噪声信号时，可以获取到多个不同的第二频率信息，可以是同时选通多个对应的第二滤波电路，也可以是依次选通多个对应的第二滤波电路。
如图4所示，其为本申请一实施例的噪声消减装置400的结构示意图，该装置可应用于图1所示的噪声消减设备100，包括：第一获取模块410、第一选通模块420、采集模块430、判断模块440、第二获取模块450和第二选通模块460。各个模块的原理关系如下：
第一获取模块410，用于获取噪声信号的频率信息。
第一选通模块420，用于根据频率信息，选通对应的滤波电路滤除噪声信号。
采集模块430，用于采集声音信号。
判断模块440，用于判断声音信号中是否存在频率在预设频率范围内的第二噪声信号。
第二获取模块450，用于当声音信号中存在第二噪声信号时，获取第二噪声信号的第二频率信息。
第二选通模块460，用于根据第二频率信息，选通对应于第二频率信息的第二滤波电路滤除第二噪声信号。
于一实施例中，第一获取模块410用于：获取无人机的转子转速信息；根据转子转速信息，在预设数据库中查询对应于转子转速信息的第一噪声信号的第一频率信息。
于一实施例中，第一选通模块420用于：根据第一频率信息，选通对应于第一频率信息的第一滤波电路滤除第一噪声信号。
本实施例所提供的噪声消减装置400，其原理及产生的技术效果和上述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，请参见上述实施例中相关方法步骤的描述。
本发明实施例还提供了一种电子设备可读存储介质，包括：程序，当其在电子设备上运行时，使得电子设备可执行上述实施例中方法的全部或部分流程。其中，存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等。存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上仅为本申请的优选实施例而已，仅用于说明本申请的技术方案，并不用于限制本申请。对于本技术领域的普通技术人员而言，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种噪声消减方法，其特征在于，包括：
获取噪声信号的频率信息；
根据所述频率信息，选通对应的滤波电路滤除所述噪声信号。
2.根据权利要求1所述的噪声消减方法，其特征在于，所述获取噪声信号的频率信息，包括：
获取无人机的转子转速信息；
根据所述转子转速信息，在预设数据库中查询对应于所述转子转速信息的第一噪声信号的第一频率信息。
3.根据权利要求2所述的噪声消减方法，其特征在于，所述根据所述频率信息，选通对应的滤波电路滤除所述噪声信号，包括：
根据所述第一频率信息，选通对应于所述第一频率信息的第一滤波电路滤除所述第一噪声信号。
4.根据权利要求1所述的噪声消减方法，其特征在于，在所述根据所述频率信息，选通对应的滤波电路滤除所述噪声信号之后，还包括：
采集声音信号；
判断所述声音信号中是否存在频率在预设频率范围内的第二噪声信号；
当所述声音信号中存在所述第二噪声信号时，获取所述第二噪声信号的第二频率信息；
根据所述第二频率信息，选通对应于所述第二频率信息的第二滤波电路滤除所述第二噪声信号。
5.一种噪声消减装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取噪声信号的频率信息；
第一选通模块，用于根据所述频率信息，选通对应的滤波电路滤除所述噪声信号。
6.根据权利要求5所述的噪声消减装置，其特征在于，所述第一获取模块用于：
获取无人机的转子转速信息；
根据所述转子转速信息，在预设数据库中查询对应于所述转子转速信息的第一噪声信号的第一频率信息。
7.根据权利要求5所述的噪声消减装置，其特征在于，还包括：
采集模块，用于采集声音信号；
判断模块，用于判断所述声音信号中是否存在频率在预设频率范围内的第二噪声信号；
第二获取模块，用于当所述声音信号中存在所述第二噪声信号时，获取所述第二噪声信号的第二频率信息；
第二选通模块，用于根据所述第二频率信息，选通对应于所述第二频率信息的第二滤波电路滤除所述第二噪声信号。
8.一种噪声消减设备，其特征在于，包括：
存储器，用以存储计算机程序；
处理器，用以执行如权利要求1至4中任一项所述的方法；
多个滤波电路，所述滤波电路连接所述处理器；
收音装置，连接所述滤波电路。
9.根据权利要求8所述的噪声消减设备，其特征在于，所述滤波电路包括：
电阻，所述电阻的第一端连接所述收音装置；
电容，所述电容的一端连接所述电阻的第二端，所述电容的另一端接地；
开关，所述开关的一端连接所述电阻的第二端，所述开关的另一端连接所述处理器，所述开关根据所述处理器的指令连通或关断。
10.根据权利要求9所述的噪声消减设备，其特征在于，采用以下公式计算对应于所述滤波电路的噪声频率：
其中，f表示所述噪声频率，π表示圆周率，R表示电阻值，C表示电容值。
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