CN114150596A - 消音降噪屏障、消音降噪方法、装置、***及存储介质 - Google Patents

消音降噪屏障、消音降噪方法、装置、***及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种消音降噪屏障、消音降噪方法、装置、***及存储介质，该消音降噪屏障包括屏障本体、噪音传感器、扬声器和驱动装置；其中：所述驱动装置的固定端连接于所述屏障本体上，所述驱动装置的驱动端与所述扬声器连接，所述噪音传感器分别与所述驱动装置、所述扬声器电连接；所述噪音传感器用于接收外界噪音，所述驱动装置用于驱动所述扬声器转向，所述扬声器用于发出反向声波。本发明公开的消音降噪屏障可解决目前降噪装置的降噪手段较为单一、难以应对声源随机移动且幅频随机变化的噪音的技术问题。

Description

消音降噪屏障、消音降噪方法、装置、***及存储介质
技术领域
本发明属于降噪装置技术领域，具体涉及一种消音降噪屏障、消音降噪方法、消音降噪装置、消音降噪***及计算机可读存储介质。
背景技术
随着城市化进程的不断推进，日常生活中因工地施工、车辆行驶而产生的噪音源日渐增多，噪音音量亦有增大的趋势，对于居民楼、学校、写字楼等场所的室内人员而言，通过关闭门窗等方法已经难以抵御室外噪音带来的干扰。
基于此，相关人员尝试在门窗等屏障上加装降噪装置，以进一步消除室外噪音。然而，现有降噪装置的降噪手段较为单一，多为通过各种吸音材料阻隔室外某些频段的声音，该方式无法对声源随机移动且幅频随机变化的噪音进行精准分析定位并作出相应处理，有一定的局限性。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的在于提供一种消音降噪屏障及消音降噪方法，旨在解决目前降噪装置的降噪手段较为单一、难以应对声源随机移动且幅频随机变化的噪音的技术问题。
本发明为达到其目的，所采用的技术方案如下：
一种消音降噪屏障，所述消音降噪屏障包括屏障本体、噪音传感器、扬声器和驱动装置；其中：
所述驱动装置的固定端连接于所述屏障本体上，所述驱动装置的驱动端与所述扬声器连接，所述噪音传感器分别与所述驱动装置、所述扬声器电连接；
所述噪音传感器用于接收外界噪音，所述驱动装置用于驱动所述扬声器转向，所述扬声器用于发出反向声波。
进一步地，所述消音降噪屏障还包括残差声波传感器，所述残差声波传感器与所述扬声器电连接，所述残差声波传感器用于接收外界噪音与反向声波相抵消后的残差声波。
进一步地，所述消音降噪屏障还包括无线通信装置，所述无线通信装置分别与所述噪音传感器、所述扬声器和所述驱动装置电连接，且所述无线通信装置用于与终端设备进行通信。
对应地，本发明还提出一种消音降噪方法，应用于如前述的消音降噪屏障，所述消音降噪方法包括以下步骤：
通过所述噪音传感器接收外界噪音；
根据所述噪音传感器接收的外界噪音，通过所述驱动装置驱动所述扬声器转向，以使所述扬声器与外界噪音的声源方向相对应；
根据所述噪音传感器接收的外界噪音，控制所述扬声器发出相应的反向声波。
进一步地，所述通过所述噪音传感器接收外界噪音的步骤之后，还包括：
根据预设算法确定外界噪音的声源参数，并根据声源参数变化规律建立声源模型；
将所述声源模型按时间戳导入模型样本库；
所述根据所述噪音传感器接收的外界噪音，控制所述扬声器发出相应的反向声波的步骤，具体包括：
从所述模型样本库中筛选出与所述噪音传感器接收到的外界噪音相匹配的目标声源模型；
根据所述目标声源模型，控制所述扬声器发出反向声波。
进一步地，所述根据预设算法确定外界噪音的声源参数，并根据声源参数变化规律建立声源模型的步骤，具体包括：
根据预设的判断阈值判断外界噪音的声源类型；
根据外界噪音的声源类型、声源参数变化规律建立声源模型。
进一步地，所述噪音传感器为多个且分布于所述屏障本体上，所述扬声器为多个且分布于所述屏障本体上；
所述根据所述噪音传感器接收的外界噪音，通过所述驱动装置驱动所述扬声器转向，以使所述扬声器与外界噪音的声源方向相对应的步骤，具体包括：
根据外界噪音的声源参数筛选出主要声源；
采用交叉分块方法筛选出与所述主要声源相对应的若干个目标扬声器；
通过所述驱动装置驱动所述目标扬声器转向，以使所述目标扬声器与主要声源的方向相对应。
进一步地，所述消音降噪屏障还包括残差声波传感器，所述残差声波传感器与所述扬声器电连接；
所述根据所述噪音传感器接收的外界噪音，控制所述扬声器发出相应的反向声波的步骤之后，还包括：
通过所述残差声波传感器接收外界噪音与反向声波相抵消后的残差声波；
根据所述残差声波调整所述驱动装置的转向角度和/或所述扬声器发出的反向声波。
对应地，本发明还提出一种消音降噪装置，所述消音降噪装置包括：
获取模块，用于通过噪音传感器获取外界噪音信息；
驱动控制模块，用于根据所述噪音传感器接收的外界噪音，通过驱动装置驱动扬声器转向，以使所述扬声器与外界噪音的声源方向相对应；
发声控制模块，用于根据所述噪音传感器接收的外界噪音，控制所述扬声器发出相应的反向声波。
对应地，本发明还提出一种消音降噪***，所述消音降噪***包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如前述的消音降噪方法的步骤。
对应地，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有消音降噪程序，所述消音降噪程序被处理器执行时实现如前述的消音降噪方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的消音降噪屏障，在屏障本体上设置噪音传感器、扬声器和驱动装置，通过噪音传感器获取外界噪音的相关参数，从而可根据该获取到的外界噪音相关参数，有针对性地通过驱动装置驱动扬声器转向，使扬声器的朝向与外界噪音相对应，此时再通过扬声器发出可抵消外界噪音的反向声波，可提高反向声波抵消外界噪音的效率，实现对于外界噪音更为精准的消音处理，在面对声源随机移动且幅频随机变化的外界噪音也可更有效地消除，提高了降噪装置的适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明消音降噪屏障一实施例的结构示意图；
图2为本发明消音降噪屏障一实施例中屏障本体一侧面的结构示意图；
图3为本发明消音降噪屏障一实施例中屏障本体另一侧面的结构示意图；
图4为本发明消音降噪方法第一实施例的流程示意图；
图5为本发明消音降噪方法第二实施例的流程示意图；
图6为本发明消音降噪方法第三实施例的流程示意图；
图7为本发明消音降噪方法第四实施例的流程示意图；
图8为本发明实施例方案涉及的装置结构示意图；
图9为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的***结构示意图。
附图标记说明：
标号 名称 标号 名称
1 屏障本体 4 驱动装置
2 噪音传感器 5 残差声波传感器
3 扬声器
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1至图3，本发明一实施例提供一种消音降噪屏障，该消音降噪屏障包括屏障本体1、噪音传感器2、扬声器3和驱动装置4；其中：
驱动装置4的固定端连接于屏障本体1上，驱动装置4的驱动端与扬声器3连接，噪音传感器2分别与驱动装置4、扬声器3电连接；
噪音传感器2用于接收外界噪音，驱动装置4用于驱动扬声器3转向，扬声器3用于发出反向声波。
在本实施例中，屏障本体1可以是窗框、门框、屏风等硬质结构的屏障结构，可避免因屏障本体1的波动而产生振动声音，对噪音传感器2和扬声器3造成额外的干扰。噪音传感器2可安装于屏障本体1之外，亦可安装于屏障本体1上，图示性地，噪音传感器2安装于屏障本体1处于关闭状态时朝向室外的一侧面，驱动装置4的固定端可连接于屏障本体1处于关闭状态时朝向室内的一侧面。
噪音传感器2可以是如图2所示排布于屏障本体1上的麦克风阵列，其用于获取外界噪音的相关参数(如外界噪音音量、方位等)；扬声器3可以是如图3所示排布于屏障本体1上的压电扬声器阵列，其发出的反向声波即与外界噪音频谱相同、相位相反的音频，可起到与外界噪音相抵消的作用，达到降噪效果。而由于外界噪音来自各个方向，如果扬声器3均朝向一个固定方向，其发出的反向声波将无法完全与多方向的外界噪音相抵消，降噪效率较低，因此本实施例通过设置驱动装置4，使扬声器3的朝向可调节，具体地，驱动装置4可以为可旋转云台，其可驱动扬声器3多自由度旋转，在实际应用中，用户可根据自身感知以及噪音传感器2获取到的外界噪音相关参数(可通过显示装置呈现出来)，手动调节可旋转云台的转向角度或将其切换至某一预设状态，以使不同的扬声器3分别朝不同的方向转动并与多方向的外界噪音分别对应(此处的对应可以是扬声器3的朝向与外界噪音的方向基本处于同一直线上)，以使扬声器3发出的反向声波更有针对性地抵消各个方向的外界噪音，获得更好的降噪效果。此外，反向声波的相关参数(如具体频谱)，亦可由用户通过选择不同的预设消音强度来进行调节。
可以理解的是，上述消除外界噪音的过程也可通过控制器与噪音传感器2、扬声器3、驱动装置4之间的数据传输来自动实现。控制器具体可包括具有输入端和输出端、可通过输入输出获取功能器件采集的数据信息、并按预设程序对功能器件进行控制的控制芯片及与之配套的相关电路。在具体实施过程中，噪音传感器2输入的是模拟信号，模拟信号可通过预滤波适配电路、经ADC模数转换后变为数字信号并输送至控制芯片，控制芯片输出的是数字信号，数字信号可通过DAC数模转换后变为模拟信号，并经放大适配电路输出至驱动装置4及扬声器3。
以下列举其中一种自动实现方式：
通过噪音传感器2接收到的外界噪音相关参数，可借助控制器进行数据分析，首先判断出外界噪音声源(声源即传出外界噪音的源头)属于远场平面波还是近场球面波(可预设一判断阈值，将噪音传感器2检测到的外界噪音声源到噪音传感器2的距离与该判断阈值进行比较，根据其大小关系确定声源类型)，然后基于声源类型，通过GCC广义互相关算法(GenerializedCross-Correlation)算出外界噪音由声源处到达噪音传感器2的延迟时间，并基于该延迟时间，通过TDOA定位方法(TimeDifferenceofArrival)算出各个声源的位置(具体为通过延迟时间差乘以音速，计算出声源的角度，并基于声源角度及噪音传感器2已检测到的声源距离确定声源位置)，并估算出各个声源的能量和功率频谱密度。
基于上述各声源参数，可推导出声源参数变化规律，从而建立声源模型并储存在***中；***可调用已存储的声源模型，筛选出与噪音传感器2当前所接收到的外界噪音相适配的目标声源模型，并基于该目标声源模型控制驱动装置驱动相应的扬声器3转动至相应角度位置，以及基于该目标声源模型匹配出对应的反向声波，进而控制扬声器3发出该反向声波。
由此可见，本实施例提供的消音降噪屏障，在屏障本体1上设置噪音传感器2、扬声器3和驱动装置4，通过噪音传感器2获取外界噪音的相关参数，从而可根据该获取到的外界噪音相关参数，有针对性地通过驱动装置4驱动扬声器3转向，使扬声器3的朝向与外界噪音相对应，此时再通过扬声器3发出可抵消外界噪音的反向声波，可提高反向声波抵消外界噪音的效率，实现对于外界噪音更为精准的消音处理，在面对声源随机移动且幅频随机变化的外界噪音也可更有效地消除，提高了降噪装置的适用性。
进一步地，参照图1至图3，在一个示例性的实施例中，消音降噪屏障还包括残差声波传感器5，残差声波传感器5与扬声器3电连接，残差声波传感器5用于接收外界噪音与反向声波相抵消后的残差声波。
在本实施例中，残差声波传感器5可安装于屏障本体1之外，亦可安装于屏障本体1上，具体地，残差声波传感器5可以是如图3所示排布于屏障本体1朝向室内的一侧面上的麦克风阵列，其用于检测残差声波的相关参数(如残差声波音量、方位等)，并可将检测到的残差声波相关参数通过显示装置呈现出来，以便于用户实时查看反向声波对外界噪音的抵消结果，从而可对扬声器3的朝向及反向声波的相关参数进行校正。
同理，上述校正过程也可通过控制器与残差声波传感器5之间的数据传输来自动实现。控制器具体可包括具有输入端和输出端、可通过输入输出获取功能器件采集的数据信息、并按预设程序对功能器件进行控制的控制芯片及与之配套的相关电路。在具体实施过程中，残差声波传感器5输入的是模拟信号，模拟信号可通过预滤波适配电路、经ADC模数转换后变为数字信号并输送至控制芯片。
以下列举其中一种自动实现方式：
通过残差声波传感器5接收到的残差声波相关参数，可借助控制器进行数据分析，并根据最小均方算法(即LMS算法，可借助最小均方自适应滤波器实现)实时对驱动装置4的转向角度和/或扬声器3发出的反向声波进行调整。具体地，最小均方算法能根据前n个离散样点计算的代价函数以及残差声波传感器5接收到的残差声波相关参数，即时调整当前输出变化的权重，可自动适应外界噪音声源的变化方向和变化幅度，达到控制驱动装置4自适应调整转向角度、扬声器3自适应输出反向声波，从而进一步消除外界噪音的目的，若残差声波传感器5接收到的残差声波相关参数为零(可以是残差声波音量为零)，则说明此时已基本到达完全消除由相应声源传来的外界噪音的状态。
进一步地，在一个示例性的实施例中，消音降噪屏障还包括无线通信装置(图中未示意出)，无线通信装置分别与噪音传感器2、扬声器3和驱动装置4电连接，且无线通信装置用于与终端设备进行通信。
在本实施例中，无线通信装置可以包括WIFI模块、蓝牙模块等，手机、电脑等终端设备可通过无线通信装置与消音降噪屏障建立通信连接，使得用户可通过手机或电脑上的应用程序设置消音降噪屏障的工作模式以及查询设备状态，更便于使用。
需要说明的是，本发明实施例公开的消音降噪屏障的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。
如图9所示，图9是本发明实施例方案涉及的消音降噪***的结构示意图。
如图9所示，该消音降噪***可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地，该消音降噪***还可以包括摄像头、RF(RadioFrequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器可包括光传感器、运动传感器、红外线传感器以及其他传感器，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的具体结构并不构成对该消音降噪***的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图9所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器1005中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及消音降噪程序。
在图9所示的消音降噪***中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的消音降噪程序，并执行以下操作：
通过噪音传感器2接收外界噪音；
根据噪音传感器2接收的外界噪音，通过驱动装置4驱动扬声器3转向，以使扬声器3与外界噪音的声源方向相对应；
根据噪音传感器2接收的外界噪音，控制扬声器3发出相应的反向声波。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的网络操作控制应用程序，还执行以下操作：
根据预设算法确定外界噪音的声源参数，并根据声源参数变化规律建立声源模型；
将声源模型按时间戳导入模型样本库。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的网络操作控制应用程序，还执行以下操作：
从模型样本库中筛选出与噪音传感器2接收到的外界噪音相匹配的目标声源模型；
根据目标声源模型，控制扬声器3发出反向声波。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的网络操作控制应用程序，还执行以下操作：
根据预设的判断阈值判断外界噪音的声源类型；
根据外界噪音的声源类型、声源参数变化规律建立声源模型。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的网络操作控制应用程序，还执行以下操作：
根据外界噪音的声源参数筛选出主要声源；
采用交叉分块方法筛选出与主要声源相对应的若干个目标扬声器3；
通过驱动装置4驱动目标扬声器3转向，以使目标扬声器3与主要声源的方向相对应。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的网络操作控制应用程序，还执行以下操作：
通过残差声波传感器5接收外界噪音与反向声波相抵消后的残差声波；
根据残差声波调整驱动装置4的转向角度和/或扬声器3发出的反向声波。
参照图4，本发明一实施例提供一种消音降噪方法，应用于上述任一实施例中的消音降噪屏障，该消音降噪方法包括以下步骤：
S1，通过噪音传感器2接收外界噪音；
S2，根据噪音传感器2接收的外界噪音，通过驱动装置4驱动扬声器3转向，以使扬声器3与外界噪音的声源方向相对应；
S3，根据噪音传感器2接收的外界噪音，控制扬声器3发出相应的反向声波。
噪音传感器2可以是如图2所示排布于屏障本体1朝向室外的一侧面上的麦克风阵列，其可借助控制器获取外界噪音的相关参数(如声源位置、声源能量及功率频谱密度，其中，声源指的是发出外界噪音的源头)。扬声器3可以是如图3所示排布于屏障本体1朝向室内的一侧面上的压电扬声器阵列，其发出的反向声波即与外界噪音频谱相同、相位相反的音频，可起到与外界噪音相抵消的作用，达到降噪效果。
由于外界噪音来自各个方向且其声源方位不断变化，如果扬声器3均朝向一个固定方向，其发出的反向声波将无法完全与多方向的外界噪音相抵消，降噪效率较低，因此本实施例通过设置驱动装置4，使扬声器3的朝向可随外界噪音声源的方位变动，达到最佳的降噪效果。具体地，驱动装置4可以为可旋转云台，可旋转云台的固定端连接于屏障本体1朝向室内的一侧面上，可旋转云台的驱动端与扬声器3连接，其可借助控制器，根据外界噪音的声源位置驱动扬声器3多自由度旋转，使扬声器3的朝向始终与声源的方向相对应(此处的相对应可以是扬声器3的朝向与外界噪音的方向基本处于同一直线上)。
进一步地，参照图5，在一个示例性的实施例中，步骤S1之后还包括：
S101，根据预设算法确定外界噪音的声源参数，并根据声源参数变化规律建立声源模型；
S102，将声源模型按时间戳导入模型样本库；
具体地，步骤S3具体包括：
S31，从模型样本库中筛选出与噪音传感器2接收到的外界噪音相匹配的目标声源模型；
S32，根据目标声源模型，控制扬声器3发出反向声波。
外界噪音的声源参数具体可为声源位置、声源能量及功率频谱密度，可通过声音分析及相关算法得出；声源参数变化规律可通过多个时间点的声源参数推导得出，其可反映声源参数在一段时间内的波动情况。通过由声源参数变化规律建立起来的声源模型，当后续再次出现相似的外界噪音时，可从模型样本库中迅速搜寻到与之对应的目标声源模型，并可基于该目标声源模型迅速匹配出与之对应的反向声波相关参数，从而可快速控制扬声器3发出与该反向声波相关参数相对应的反向声波，与外界噪音进行抵消，达到降噪效果。
具体地，步骤S101具体包括：
S1011，根据预设的判断阈值判断外界噪音的声源类型；
S1012，根据外界噪音的声源类型、声源参数变化规律建立声源模型。
外界噪音的声源类型一般包括远场平面波和近场球面波，在具体实施过程中，可预设一判断阈值，将噪音传感器2检测到的外界噪音声源到噪音传感器2的距离与该判断阈值进行比较，根据其大小关系确定声源类型，然后基于声源类型，通过GCC广义互相关算法(GenerializedCross-Correlation)算出外界噪音由声源处到达噪音传感器2的延迟时间，并基于该延迟时间，通过TDOA定位方法(TimeDifferenceofArrival)算出各个声源的位置(具体为通过延迟时间差乘以音速，计算出声源的角度，并基于声源角度及噪音传感器2已检测到的声源距离确定声源位置)，并估算出各个声源的能量和功率频谱密度。
其中，上述判断阈值可通过以下公式得出：
Figure BDA0003417786950000111
其中，r为外界噪音声源到噪音传感器2(麦克风阵列)的估算距离，d为麦克风阵列中各个噪音传感器2之间的距离，λ为声音波长。可以以r作为判断阈值，当噪音传感器2检测到的外界噪音声源到噪音传感器2的距离大于r时，可认为声源类型为远场平面波，否则为近场球面波。
如此，通过外界噪音的声源类型与声源参数变化规律相结合建立声源模型，可更有针对性地对不同类型的外界噪音进行消音，进一步提高降噪效果。一般而言，楼层较高处主要为远场平面波，楼层较低处同时存在远场平面波和近场球面波，反映在用户端可对应不同的工作模式，用户可根据实际情况对消音降噪屏障的工作模式进行选择。
进一步地，参照图2和图6，在一个示例性的实施例中，噪音传感器2为多个且分布于屏障本体1的正面，扬声器3为多个且分布于屏障本体1的背面；
步骤S2具体包括：
S21，根据外界噪音的声源参数筛选出主要声源；
S22，采用交叉分块方法筛选出与主要声源相对应的若干个目标扬声器3；
S23，通过驱动装置4驱动目标扬声器3转向，以使目标扬声器3与主要声源的方向相对应。
由于在实际应用中难以兼顾所有外界噪音，因此可以通过交叉分块方法对扬声器3进行分配，具体可根据外界噪音声源的分布情况有选择性地使部分扬声器3(即目标扬声器3)与主要声源(可以是能量较大的声源)的方向保持同向，优先对主要噪音进行消除，提高降噪效率，节约能耗。
进一步地，参照图1、图3和图7，在一个示例性的实施例中，消音降噪屏障还包括残差声波传感器5，残差声波传感器5与扬声器3电连接；
步骤S3之后，还包括：
S4，通过残差声波传感器5接收外界噪音与反向声波相抵消后的残差声波；
S5，根据残差声波调整驱动装置4的转向角度和/或扬声器3发出的反向声波。
在本实施例中，残差声波传感器5可安装于屏障本体1之外，亦可安装于屏障本体1上，具体地，残差声波传感器5可以是如图3所示排布于屏障本体1朝向室内的一侧面上的麦克风阵列，其用于借助控制器获取残差声波的相关参数，以使***可基于残差声波的相关参数，根据最小均方算法(即LMS算法，可借助最小均方自适应滤波器实现)实时对驱动装置4的转向角度及扬声器3发出的反向声波相关参数进行调整。具体地，最小均方算法能根据前n个离散样点计算的代价函数以及残差声波传感器5获取到的残差声波相关参数，即时调整当前输出变化的权重，可自动适应外界噪音声源的变化方向和变化幅度，达到控制驱动装置4自适应调整转向角度、扬声器3自适应输出反向声波，从而进一步消除外界噪音的目的。若残差声波传感器5获取到的残差声波相关参数为零(可以是残差声波音量为零)，则说明此时已基本到达完全消除由相应声源传来的外界噪音的状态。
对应地，参照图8，本发明实施例还提供一种消音降噪装置，该消音降噪装置包括：
获取模块10，用于通过噪音传感器2获取外界噪音信息；
驱动控制模块20，用于根据噪音传感器2接收的外界噪音，通过驱动装置4驱动扬声器3转向，以使扬声器3与外界噪音的声源方向相对应；
发声控制模块30，用于根据噪音传感器2接收的外界噪音，控制扬声器3发出相应的反向声波。
本实施例的消音降噪装置用于实现前述的消音降噪方法，因此该消音降噪装置中的具体实施方式可见前文中的消音降噪方法的实施例部分，例如，获取模块10、驱动控制模块20、发声控制模块30分别用于实现上述消音降噪方法中的步骤S1、S2、S3，所以，其具体实施方式可以参照上述实施例的描述，在此不再赘述。
对应地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有消音降噪程序，该消音降噪程序被处理器执行时实现上述任一实施例中的消音降噪方法的步骤。
在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-OnlyMemory，只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory，随机存储器)、EPROM(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种消音降噪屏障，其特征在于，所述消音降噪屏障包括屏障本体、噪音传感器、扬声器和驱动装置；其中：
所述驱动装置的固定端连接于所述屏障本体上，所述驱动装置的驱动端与所述扬声器连接，所述噪音传感器分别与所述驱动装置、所述扬声器电连接；
所述噪音传感器用于接收外界噪音，所述驱动装置用于驱动所述扬声器转向，所述扬声器用于发出反向声波。
2.根据权利要求1所述的消音降噪屏障，其特征在于，所述消音降噪屏障还包括残差声波传感器，所述残差声波传感器与所述扬声器电连接，所述残差声波传感器用于接收外界噪音与反向声波相抵消后的残差声波；
且/或，所述消音降噪屏障还包括无线通信装置，所述无线通信装置分别与所述噪音传感器、所述扬声器和所述驱动装置电连接，且所述无线通信装置用于与终端设备进行通信。
3.一种消音降噪方法，应用于如权利要求1所述的消音降噪屏障，其特征在于，所述消音降噪方法包括以下步骤：
通过所述噪音传感器接收外界噪音；
根据所述噪音传感器接收的外界噪音，通过所述驱动装置驱动所述扬声器转向，以使所述扬声器与外界噪音的声源方向相对应；
根据所述噪音传感器接收的外界噪音，控制所述扬声器发出相应的反向声波。
4.根据权利要求3所述的消音降噪方法，其特征在于，所述通过所述噪音传感器接收外界噪音的步骤之后，还包括：
根据预设算法确定外界噪音的声源参数，并根据声源参数变化规律建立声源模型；
将所述声源模型按时间戳导入模型样本库；
所述根据所述噪音传感器接收的外界噪音，控制所述扬声器发出相应的反向声波的步骤，具体包括：
从所述模型样本库中筛选出与所述噪音传感器接收到的外界噪音相匹配的目标声源模型；
根据所述目标声源模型，控制所述扬声器发出反向声波。
5.根据权利要求4所述的消音降噪方法，其特征在于，所述根据预设算法确定外界噪音的声源参数，并根据声源参数变化规律建立声源模型的步骤，具体包括：
根据预设的判断阈值判断外界噪音的声源类型；
根据外界噪音的声源类型、声源参数变化规律建立声源模型。
6.根据权利要求4所述的消音降噪方法，其特征在于，所述噪音传感器为多个且分布于所述屏障本体上，所述扬声器为多个且分布于所述屏障本体上；
所述根据所述噪音传感器接收的外界噪音，通过所述驱动装置驱动所述扬声器转向，以使所述扬声器与外界噪音的声源方向相对应的步骤，具体包括：
根据外界噪音的声源参数筛选出主要声源；
采用交叉分块方法筛选出与所述主要声源相对应的若干个目标扬声器；
通过所述驱动装置驱动所述目标扬声器转向，以使所述目标扬声器与主要声源的方向相对应。
7.根据权利要求3所述的消音降噪方法，其特征在于，所述消音降噪屏障还包括残差声波传感器，所述残差声波传感器与所述扬声器电连接；
所述根据所述噪音传感器接收的外界噪音，控制所述扬声器发出相应的反向声波的步骤之后，还包括：
通过所述残差声波传感器接收外界噪音与反向声波相抵消后的残差声波；
根据所述残差声波调整所述驱动装置的转向角度和/或所述扬声器发出的反向声波。
8.一种消音降噪装置，其特征在于，所述消音降噪装置包括：
获取模块，用于通过噪音传感器获取外界噪音信息；
驱动控制模块，用于根据所述噪音传感器接收的外界噪音，通过驱动装置驱动扬声器转向，以使所述扬声器与外界噪音的声源方向相对应；
发声控制模块，用于根据所述噪音传感器接收的外界噪音，控制所述扬声器发出相应的反向声波。
9.一种消音降噪***，其特征在于，所述消音降噪***包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求3至7中任一项所述的消音降噪方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有消音降噪程序，所述消音降噪程序被处理器执行时实现如权利要求3至7中任一项所述的消音降噪方法的步骤。
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