[发明专利]一种磁共振声波对消降声噪声方法及系统

说明书

本发明提供一种磁共振声波对消降声噪声方法及系统，所述方法包括以下步骤：在磁共振声噪声源部署声噪声传感器的阵列，通过声噪声传感器对初始磁共振声噪声模拟信号进行采样和量化建立初级声道；将采样和量化后x_[n]样本以幅度值存储；提取x_[n]特征信号包括幅度、相位；将特征信号转换为电信号作为自适应滤波器的输入参考信号进行滤波处理，输出对消电信号建立次级声道，驱动对消扬声器在空间产生对消声场；次级声道实时采集残差信号进行反馈调整，多次迭代后将磁共振声噪声降低到预设阈值以下。本发明通过初、次级声场迭加降低声压，设计相应的声信号提取方法和自适应滤波算法，提取声噪声特征信号的动态变化，大幅提升降声噪声的效率。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体而言，涉及一种磁共振声波对消降声噪声方法及系统。

背景技术

现有核磁共振大功率器件带来的声音噪声很大，磁共振检查之所以会产生噪声主要是因为梯度场在不停地切换。这些噪声传到检查者的耳朵里是因为梯度场在切换时产生的噪声可通过空气和固体(扫描的机器)进行传播，以及当噪声源产生噪声时，扫描机器的零件也会受到影响，产生震动，进而产生声音，这些声音也会进入检查者的耳朵，给检查者影响很大，甚至有的耐受力低的人会崩溃掉。现有技术通过耳塞、耳罩等隔声手段，不仅添加了检查者的负荷，使检查者感到很累，而且对降低声噪声的效果很差。

声音本质来讲是气压的变化(叫做声压)，而气压的变化，本质上则是因为空气分子的疏密程度的变化所导致的热运动的宏观表现变化。在线性声学的范畴，声音通过波的形式来传播。

实际上，日常生活中的声音一般是非平稳信号，其统计特性不是固定不变的，磁共振成像扫描中的声噪声也是如此，磁共振成像扫描中的初级声场(噪声源)是随时变化的。

虽然现有的磁共振降噪技术包括梳状滤波器滤除噪声、噪声对消技术等，其中，梳状滤波器滤除噪声对噪声声压有一定减弱，但是该方法是从梯度磁场切换的重复性入手，做了理想化的设定，基于周期性的扫描序列，这样漏掉了很多非周期性的噪声信号。现有的噪声对消技术的基本原理是针对梯度噪声的低信噪比和强冲击性，使用参考噪声的谱相减方法，将噪声污染的信号与参考信号进行抵消运算，然而现有的噪声对消只注重抵消运算方法的迭代收敛的过程，而对于提取噪声源的声噪声信号特征没有涉及，而噪声源信号特征的提取和跟踪，直接关系到最后对消降噪的效果，由于对噪声特征信号提取的不完整，最后次级声场对初级声场的对消处理很不完善，降噪效果乏善可陈、很不明显。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提出一种声波对消主动降声噪声方法设计，提取声噪声特征信号的动态变化，在空间产生次级声场，次级声场跟踪变化，保持最佳降噪状态，在空间的某一范围内，使次级声场产生的声波在幅值上与初级声波相等，而相位相反，初、次级声场迭加使该处或该区域的声压减小，从而达到声噪声对消的目的，明显提高降声噪声的效率，改善人员的感受度。

本发明提供一种磁共振声波对消降声噪声方法，包括以下步骤：

S1、在磁共振声噪声源部署声噪声传感器的阵列，通过所述声噪声传感器对初始的磁共振声噪声模拟信号进行采样和量化，建立初级声道；

采样和量化后的波形表示为x_[n]，其中n是时间索引；将采样的样本以幅度值存储；

S2、提取x_[n]磁共振声噪声的特征信号包括幅度、相位；

所述提取x_[n]磁共振声噪声的特征信号的方法包括以下步骤：

A、对x_[n]磁共振声噪声的高频部分进行预加重，弥补高频部分的损耗，保护声道信息的完整性；