一种音频信号处理方法及装置、计算机可读存储介质

文档序号:1204826 发布日期:2020-09-01 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种音频信号处理方法及装置、计算机可读存储介质 (Audio signal processing method and device and computer readable storage medium ) 是由 闫震海 于 2020-05-11 设计创作,主要内容包括:本申请实施例公开了一种音频信号处理方法及装置、计算机可读存储介质,其中方法包括:获取原始音频信号的第一音频信号和第二音频信号,音频信号包括左声道信号和右声道信号,第一音频信号为左声道信号与右声道信号相同的信号,第二音频信号为背景音频信号,对第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号,调频信号的频率低于低频信号的频率,根据调频信号和第二音频信号,得到混音音频信号,分别输出混音音频信号和原始音频信号。通过本实施例可以在保证原始音频信号质量的情况下,构造其对应的双耳节拍信号。(The embodiment of the application discloses an audio signal processing method and device and a computer readable storage medium, wherein the method comprises the following steps: the method comprises the steps of obtaining a first audio signal and a second audio signal of an original audio signal, wherein the audio signals comprise a left channel signal and a right channel signal, the first audio signal is a signal with the same left channel signal and right channel signal, the second audio signal is a background audio signal, carrying out frequency modulation on a low-frequency signal corresponding to the first audio signal to obtain a frequency modulation signal, the frequency of the frequency modulation signal is lower than that of the low-frequency signal, obtaining a sound mixing audio signal according to the frequency modulation signal and the second audio signal, and outputting the sound mixing audio signal and the original audio signal respectively. By the embodiment, the corresponding binaural beat signal can be constructed under the condition of ensuring the quality of the original audio signal.)

一种音频信号处理方法及装置、计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及音频技术领域,尤其涉及一种音频信号处理方法及装置、计算机可读存储介质。

背景技术

双耳节拍是一种心理学效应,它是指收听者两只耳朵在同一时刻分别接收到频率稍有不同的相同音乐时,脑海中会浮现出第三种频率的声音。它的原理在于,在同一时刻让收听者的左右耳分别接收两种频率稍有不同的声波,使得收听者的大脑对这两种声波进行整合,从而使收听者的大脑感知第三种频率的声音。双耳节拍音乐可以缓解收听者的焦虑,使得收听者进入放松状态。

如何构造能够产生双耳节拍效应的音频信号是目前研究的热点问题。

发明内容

本申请实施例公开了一种音频信号处理方法及装置、计算机可读存储介质,能够在保证原始音频信号质量的情况下,构造对应的双耳节拍信号。

第一方面,本申请实施例提供了一种音频信号处理方法,该方法包括:

获取原始音频信号的第一音频信号和第二音频信号,所述原始音频信号包括左声道信号和右声道信号,所述第一音频信号为所述左声道信号与所述右声道信号相同的信号,所述第二音频信号为背景音频信号;

对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号;

根据所述调频信号和所述第二音频信号,得到混音音频信号;

分别输出所述混音音频信号和所述原始音频信号。

第二方面,本申请实施例提供了另一种音频信号处理方法,该方法包括:

获取原始音频信号的第一音频信号和第二音频信号,所述原始音频信号包括左声道信号和右声道信号,所述第一音频信号为所述左声道信号与所述右声道信号相同的信号,所述第二音频信号为背景音频信号;

对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到第一调频信号和第二调频信号;

根据所述第一调频信号和所述第二音频信号,得到第一混音音频信号,根据所述第二调频信号和所述第二音频信号得到第二混音音频信号;

分别输出所述第一混音音频信号和所述第二混音音频信号。

第三方面,本申请实施例提供了一种音频信号处理装置,所述音频信号处理装置包括:

处理单元,用于获取原始音频信号的第一音频信号和第二音频信号,所述原始音频信号包括左声道信号和右声道信号,所述第一音频信号为所述左声道信号与所述右声道信号相同的信号,所述第二音频信号为背景音频信号;对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号,所述调频信号的频率低于所述低频信号的频率;根据所述调频信号和所述第二音频信号,得到混音音频信号;

输出单元,用于分别输出所述混音音频信号和所述原始音频信号。

第四方面,本申请实施例提供了另一种音频信号处理装置,所述音频信号处理装置包括:

处理单元,用于获取原始音频信号的第一音频信号和第二音频信号,所述原始音频信号包括左声道信号和右声道信号,所述第一音频信号为所述左声道信号与所述右声道信号相同的信号,所述第二音频信号为背景音频信号;对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到第一调频信号和第二调频信号;根据所述第一调频信号和所述第二音频信号,得到第一混音音频信号,根据所述第二调频信号和所述第二音频信号得到第二混音音频信号;

输出单元,用于分别输出所述第一混音音频信号和所述第二混音音频信号。

第五方面,本申请实施例提供了一种音频信号处理装置,包括处理器、存储器和输入输出模块;其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述输入输出模块用于传输音频信号,所述处理器被配置用于调用所述程序指令,执行上述第一方面或第二方面所述的方法。

第六方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一条或多条指令,所述一条或多条指令适于由处理器加载并执行上述第一方面或第二方面所述的方法。

本申请实施例中,通过对获取的原始音频信号中第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号,调频信号的频率低于低频信号的频率,根据调频信号和原始音频信号,得到混音音频信号,分别输出混音音频信号和原始音频信号。可见,本申请实施例只对第一音频信号对应的低频信号进行处理可以保留背景声的原始效果。将低频信号调低可以避免与第一音频信号对应的高频信号产生重叠,相互干扰。通过本实施例可以在保证原始音频信号质量的情况下,构造其对应的双耳节拍信号。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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获得其他的附图。

图1a是目前收听者收听原始音频信号的场景示例图;

图1b是本申请实施例提供的收听者收听处理后音频信号的场景示例图;

图2是本申请实施例提供的一种音频信号处理方法的流程示意图;

图3是本申请实施例提供的频率调制的示例图;

图4是本申请实施例提供的又一种音频信号处理方法的流程示意图;

图5是本申请实施例提供的一种节点处理装置的结构示意图;

图6是本申请实施例提供的一种节点处理设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更好地理解本申请实施例,下面对本申请实施例可应用的场景进行说明。

本申请实施例可以应用于音频信号处理装置对音频信号进行处理的场景。其中,音频信号处理装置可以包括但不限于手机、台式计算机、便携式计算机、平板电脑、激光唱片(Compact Disc,CD)播放器、MP3/4、穿戴式设备等可以处理、输出音频信号的装置或设备。图1a和1b所示的示例图中,音频信号处理装置和音频信号传输介质分别以手机和有线耳机为例。传输介质还可以是无线耳机或搭载在穿戴式设备上的音频信号传输介质。此外,音频信号还可以通过音响直接输出。

图1a是目前收听者收听原始音频信号的场景示例图。如图1a所示,收听者通过耳机听到的音频信号可以是左右音频信号存在相同部分的双声道音频信号,例如立体音频信号等。音频信号通过双声道将直达声和混响声结合,以还原声音在真实场景中的空间感,从而为收听者创造更好的听音体验。图1a中,左声道与右声道传输的信号,在同一时刻的频率相同,例如频率均为f1。

图1b是本申请实施例提供的收听者收听处理后音频信号的场景示例图。如图1b所示,收听者通过耳机听到的音频信号也可以是左右音频信号存在相同部分的双声道音频信号。与图1a不同的是,图1b中,左声道与右声道传输的信号,在同一时刻的频率不相同,例如一个频率为f1,另一个频率为f2。由于频率不相同,使得收听者的大脑可以感知第三种频率的声音,从而构造出双耳节拍。

其中,双耳节拍是对左声道或右声道中的信号进行调制,在同一时刻让收听者的左右耳分别接收两种频率稍有不同的声波。收听者的左右耳在听到频率不同的声音时,大脑对这两种声波进行整合,从而使收听者的大脑感知第三种频率的声音。第三种频率的声音会让收听者感到这个声音是在由大脑中发出,而非由耳朵听到。研究表明,双耳节拍音乐可以缓解收听者的焦虑,使得收听者进入放松状态。

例如,处理后音频信号为歌曲A时,左右声道传输的信号中会有一部分相同信号和一部分不同的信号。相同的信号包含人声部分,不同的信号包括背景声部分。采用本申请实施例提供的音频信号处理方法对这首歌进行处理后,左右声道传输的信号在同一时刻的频率不同,从而达到在收听者脑海中构造双耳节拍的效果。下面对本申请实施例提供的音频信号处理方法进行详细地介绍。

请参见图2,图2是本申请实施例提供的一种音频信号处理方法的流程示意图,可以包括但不限于如下步骤:

201、音频信号处理装置获取原始音频信号的第一音频信号和第二音频信号。

其中,原始音频信号是左右音频信号存在相同部分的双声道音频信号,例如立体音频信号。原始音频信号可以是用户选择的任意一首歌曲,即在接收到用户输入的歌曲选择指令的情况下,获取该选择指令对应的歌曲,对该歌曲进行如步骤201-步骤204的处理。原始音频信号也可以是曲库中的任意一首歌曲,即音频信号处理装置可以对曲库中的任意一首歌曲进行如步骤201-步骤204的处理。

具体的,音频信号处理装置根据原始音频信号得到第一音频信号和第二音频信号,第一音频信号为左声道信号与右声道信号相同的信号,第二音频信号为背景声信号。第一音频信号,左声道的第二音频信号和右声道的第二音频信号具体可以通过以下公式得到:

S1=(L+R)/2

S2=(L-R)/2

S3=(R-L)/2

其中,S1为第一音频信号,S2为左声道的第二音频信号,S3为右声道的第二音频信号,L为左声道信号,R为右声道信号。可以看出,原始音频信号的左声道信号由S1和S2共同构成,原始音频信号的右声道信号由S1和S3共同构成。

202、音频信号处理装置对第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号。

在第一种实现方式中,音频信号处理装置首先根据分频点对第一音频信号进行二分频,得到第一音频信号对应的低频信号和第一音频信号对应的高频信号。分频点对应的频率大于第一音频信号的频率下限,且分频点对应的频率可以根据不同音频信号动态设置。例如,可以将分频点对应的频率设为第一音频信号的频率下限与第一音频信号的频率上限的平均值;或者,分频点对应的频率可以设为第一音频信号的频率下限与预设分频阈值的和,预设分频阈值为正数;或者,分频点对应的频率可以设为第一音频信号的频率上限与预设分频阈值的差。

具体的,可以通过林克威治-瑞利(L-R)滤波器实现第一音频信号的二分频。例如,第一音频信号的频率范围为[100,500]Hz,第一音频信号的频率下限为100Hz,第一音频信号的频率上限为500Hz。若分频点对应的频率为240Hz,则音频信号处理装置可以通过林克威治-瑞利(L-R)滤波器对第一音频信号进行二分频,得到第一音频信号对应的低频信号频率范围为[100,240)Hz,第一音频信号对应的高频信号频率范围为[240,500]Hz。

然后,音频信号处理装置采用希尔伯特变换对第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调制后的调频信号。具体的,可参见图3所示的频率调制的示例图。图3中,音频信号处理装置通过希尔伯特变换获取第一音频信号对应的低频信号w的第一正弦信号sin(wt)和第一余弦信号cos(wt),通过信号发生器生成调频频率dw对应的第二正弦信号sin(dwt)和第二余弦信号cos(dwt)。其中,调频频率dw为正数。希尔伯特变换可以通过有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波形式实现。需要说明的是,调频频率的值越大,频率调制的幅度越大。当调频频率过大时,原音频信号的质量会受到影响,且双耳节拍效应也会因为调频信号与第一音频信号对应的低频信号的频率差过大而消失。

在一种实施方式中,音频信号处理装置将第一正弦信号与第二正弦信号的积与第一余弦信号与第二余弦信号的积相加即可得到调频信号。具体的计算公式为:

cos(wt)cos(dwt)+sin(wt)sin(dwt)=cos((w-dw)t)

例如,假设第一音频信号对应的低频信号频率范围为[100,200]Hz,调频频率dw为5Hz,则通过希尔伯特变换对第一音频信号对应的低频信号进行频率调制后,得到的调频信号频率范围为[95,195]Hz。

在另一种实施方式中,音频信号处理装置将第一正弦信号与第二正弦信号的积与第一余弦信号与第二余弦信号的积相减也可得到调频信号。具体的计算公式为:

cos(wt)cos(dwt)-sin(wt)sin(dwt)=cos((w+dw)t)

例如,假设第一音频信号对应的低频信号频率范围为[100,200]Hz,调频频率dw为5Hz,则通过希尔伯特变换对第一音频信号对应的低频信号进行频率调制后,得到的调频信号频率范围为[105,205]Hz。

在第二种实现方式中,若分频点对应的频率大于第一音频信号的频率上限,即第一音频信号整体都属于第一音频信号对应的低频信号。则音频信号处理装置直接对第一音频信号进行频率调制,得到调频信号。例如,第一音频信号的频率范围为[100,200]Hz,第一音频信号的频率下限为100Hz,第一音频信号的频率上限为200Hz。假设分频点对应的频率为240Hz,调频频率为3Hz。由于分频点对应的频率大于第一音频信号的频率上限,因此,第一音频信号整体都属于第一音频信号对应的低频信号。通过希尔伯特变换对第一音频信号进行频率调制后,得到的调频信号频率范围为[97,197]Hz。

203、音频信号处理装置根据调频信号和第二音频信号,得到混音音频信号。

与步骤202的第一种实现方式相对应,音频信号处理装置首先计算调频信号相对于频率调制前第一音频信号对应的低频信号的延迟。然后,根据延迟将调频信号与第一音频信号对应的高频信号的时间对齐,将时间对齐后的调频信号与第一音频信号对应的高频信号进行混音,得到中间音频信号。接着,根据延迟将中间音频信号与第二音频信号的时间对齐,将时间对齐后的中间音频信号与第二音频信号进行混音,得到混音音频信号。具体的,音频信号处理装置可以根据延迟将中间音频信号与左声道的第二音频信号的时间对齐,将中间音频信号与左声道的第二音频信号进行混音,得到混音音频信号;或者,音频信号处理装置可以根据延迟将中间音频信号与右声道的第二音频信号的时间对齐,将中间音频信号与右声道的第二音频信号进行混音,得到混音音频信号。

例如,假设希尔伯特FIR滤波器的长度为2*N+1,则调频信号相对第一音频信号对应的低频信号的延迟为N。因此,需要将第一音频信号对应的高频信号经过长度为N的延迟线,从而使得第一音频信号对应的高频信号与调频信号的时间对齐。然后,音频信号处理装置再将时间对齐后的调频信号与第一音频信号对应的高频信号进行混音,得到中间音频信号。同理,第二音频信号在与中间音频信号混音前,也需要根据延迟N与中间音频信号进行时间对齐。

与步骤202的第二种实现方式相对应,若分频点对应的频率(预设频率阈值)大于第一音频信号的频率上限,即第一音频信号整体都属于第一音频信号对应的低频信号,在步骤202中音频信号处理装置直接对第一音频信号进行频率调制,得到调频信号。则音频信号处理装置首先计算调频信号相对于第二音频信号的延迟。然后,根据延迟将调频信号与第二音频信号的时间对齐,将时间对齐后的调频信号与第二音频信号进行混音,得到混音音频信号。具体的,音频信号处理装置可以根据延迟将调频信号与左声道的第二音频信号的时间对齐,将调频信号与左声道的第二音频信号进行混音,得到混音音频信号;或者,音频信号处理装置可以根据延迟将调频信号与右声道的第二音频信号的时间对齐,将调频信号与右声道的第二音频信号进行混音,得到混音音频信号。

204、音频信号处理装置分别输出混音音频信号和原始音频信号。

其中,若混音音频信号为调频信号与左声道的第二音频信号进行混音得到,则音频信号处理装置首先根据步骤203中计算得到的延迟,将原始音频信号的右声道信号与混音音频信号时间对齐。在左声道输出混音音频信号,在右声道输出与混音音频时间对齐后的原始音频信号的右声道信号。若混音音频信号为调频信号与右声道的第二音频信号进行混音得到,则音频信号处理装置首先根据步骤203中计算得到的延迟,将原始音频信号的左声道信号与混音音频信号时间对齐。在右声道输出混音音频信号,在左声道输出与混音音频时间对齐后的原始音频信号的左声道信号。

可见,通过实施图2所描述的方法,音频信号处理装置对音频信号中第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,可以保留背景声的原始效果。通过调频频率将第一音频信号对应的低频信号的频率整体调低,可以避免调频信号与第一音频信号对应的高频信号在混音时部分信号重叠,相互干扰的情况。因此,通过本实施例可以在保证原始音频信号质量的情况下,构造其对应的双耳节拍信号。

请参见图4,图4是本申请实施例提供的另一种音频信号处理方法的流程示意图,可以包括但不限于如下步骤:

401、音频信号处理装置获取原始音频信号的第一音频信号和第二音频信号。

步骤401的具体实现方式与图2中步骤201的具体实现方式相同,在此不再赘述。

402、音频信号处理装置对第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到第一调频信号和第二调频信号。

其中,第一调频信号和第二调频信号的频率均低于第一音频信号对应的低频信号,且第一调频信号与第二调频信号的频率差小于频率差阈值M。需要说明的是,当M过大时,双耳节拍效应会因为第一调频信号和第二调频信号的频率相差过大而消失。

在第一种实现方式中,音频信号处理装置首先根据分频点对第一音频信号进行二分频,得到第一音频信号对应的低频信号和第一音频信号对应的高频信号。分频点对应的频率大于第一音频信号的频率下限,且分频点对应的频率可以根据不同音频信号动态设置。例如,可以将分频点对应的频率设为第一音频信号的频率下限与第一音频信号的频率上限的平均值;或者,分频点对应的频率可以设为第一音频信号的频率下限与预设分频阈值的和,预设分频阈值为正数;或者,分频点对应的频率可以设为第一音频信号的频率上限与预设分频阈值的差。

具体的,可以通过林克威治-瑞利(L-R)滤波器实现第一音频信号的二分频。例如,第一音频信号的频率范围为[100,500]Hz,第一音频信号的频率下限为100Hz,第一音频信号的频率上限为500Hz。若分频点对应的频率为240Hz,则音频信号处理装置可以通过林克威治-瑞利(L-R)滤波器对第一音频信号进行二分频,得到第一音频信号对应的低频信号频率范围为[100,240)Hz,第一音频信号对应的高频信号频率范围为[240,500]Hz。

然后,音频信号处理装置采用希尔伯特变换对第一音频信号对应的低频信号进行两次频率调制,得到调制后的第一调频信号和第二调频信号。具体的,可参见图3所示的频率调制的示例图。图3中,音频信号处理装置通过希尔伯特变换获取第一音频信号对应的低频信号w的第一正弦信号sin(wt)和第一余弦信号cos(wt),通过信号发生器生成调频频率dw对应的第二正弦信号sin(dwt)和第二余弦信号cos(dwt)。其中,调频频率dw为正数,第一次频率调制的第一调频频率dw1与第二次频率调制的第二调频频率dw2的关系为:0<|dw1-dw2|<M。希尔伯特变换可以通过有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波形式实现。需要说明的是,调频频率的值越大,频率调制的幅度越大。当调频频率过大时,原音频信号的质量会受到影响,且双耳节拍效应也会因为调频信号与第一音频信号对应的低频信号的频率差过大而消失。

在一种实施方式中,采用将第一正弦信号与第二正弦信号的积与第一余弦信号与第二余弦信号的积相加的方式得到调频信号,音频信号处理装置分别采用第一调频频率dw1和第二调频频率dw2对低频信号进行两次频率调制,得到调制后的第一调频信号和第二调频信号。具体的计算公式为:

cos(wt)cos(dw1t)+sin(wt)sin(dw1t)=cos((w–dw1)t)

cos(wt)cos(dw2t)+sin(wt)sin(dw2t)=cos((w–dw2)t)

例如,假设第一音频信号对应的低频信号频率范围为[100,200]Hz,第一调频频率dw1为5Hz,第一调频频率dw2为3Hz,则通过希尔伯特变换对第一音频信号对应的低频信号进行频率调制后,得到的第一调频信号频率范围为[95,195]Hz,第二调频信号频率范围为[97,197]Hz。

在另一种实施方式中,采用将第一正弦信号与第二正弦信号的积与第一余弦信号与第二余弦信号的积相减的方式得到调频信号,音频信号处理装置分别采用第一调频频率dw1和第二调频频率dw2对低频信号进行两次频率调制,得到调制后的第一调频信号和第二调频信号。具体的计算公式为:

cos(wt)cos(dw1t)-sin(wt)sin(dw1t)=cos((w+dw1)t)

cos(wt)cos(dw2t)-sin(wt)sin(dw2t)=cos((w+dw2)t)

例如,假设第一音频信号对应的低频信号频率范围为[100,200]Hz,第一调频频率dw1为5Hz,第一调频频率dw2为3Hz,则通过希尔伯特变换对第一音频信号对应的低频信号进行频率调制后,得到的第一调频信号频率范围为[105,205]Hz,第二调频信号频率范围为[103,203]Hz。

在第二种实现方式中,若分频点对应的频率大于第一音频信号的频率上限,即第一音频信号整体都属于第一音频信号对应的低频信号。则音频信号处理装置直接对第一音频信号进行频率调制,得到调频信号。例如,第一音频信号的频率范围为[100,200]Hz,第一音频信号的频率下限为100Hz,第一音频信号的频率上限为200Hz。假设分频点对应的频率为240Hz,第一调频频率为5Hz,第二调频频率为3Hz。由于分频点对应的频率大于第一音频信号的频率上限,因此,第一音频信号整体都属于第一音频信号对应的低频信号。采用将第一正弦信号与第二正弦信号的积与第一余弦信号与第二余弦信号的积相加的方式对第一音频信号进行频率调制后,得到的第一调频信号频率范围为[95,195]Hz,第二调频信号频率范围为[97,197]Hz。采用将第一正弦信号与第二正弦信号的积与第一余弦信号与第二余弦信号的积相减的方式对第一音频信号进行频率调制后,得到的第一调频信号频率范围为[105,205]Hz,第二调频信号频率范围为[103,203]Hz。

403、音频信号处理装置根据第一调频信号和第二音频信号,得到第一混音音频信号,根据第二调频信号和第二音频信号,得到第二混音音频信号。

与步骤402的第一种实现方式相对应,音频信号处理装置首先计算第一调频信号相对于频率调制前第一音频信号对应的低频信号的第一延迟,第二调频信号相对于频率调制前第一音频信号对应的低频信号的第二延迟。然后,根据第一延迟将第一调频信号与第一音频信号对应的高频信号的时间对齐,根据第二延迟将第二调频信号与第一音频信号对应的高频信号的时间对齐。将时间对齐后的第一调频信号与第一音频信号对应的高频信号进行混音,得到第一中间音频信号;将时间对齐后的第二调频信号与第一音频信号对应的高频信号进行混音,得到第二中间音频信号。接着,根据第一延迟将第一中间音频信号与第二音频信号的时间对齐,根据第二延迟将第二中间音频信号与第二音频信号的时间对齐。将时间对齐后的第一中间音频信号与第二音频信号进行混音,得到第一混音音频信号;将时间对齐后的第二中间音频信号与第二音频信号进行混音,得到第二混音音频信号。

与步骤402的第二种实现方式相对应,分频点对应的频率大于第一音频信号的频率上限,即第一音频信号整体都属于第一音频信号对应的低频信号,在步骤402中音频信号处理装置直接对第一音频信号进行频率调制,得到第一调频信号和第二调频信号。音频信号处理装置首先计算第一调频信号相对于频率调制前第一音频信号的第一延迟,第二调频信号相对于频率调制前第一音频信号的第二延迟。然后,根据第一延迟将第一调频信号与第二音频信号的时间对齐,根据第二延迟将第二调频信号与第二音频信号的时间对齐。将时间对齐后的第一调频信号与第二音频信号进行混音,得到第一混音音频信号;将时间对齐后的第二调频信号与第二音频信号进行混音,得到第二混音音频信号。

例如,第一调频信号相对第一音频信号的延迟为X。因此,需要将第二音频信号经过长度为X的延迟线,从而使得第一调频信号与第二音频信号的时间对齐。然后,音频信号处理装置再将时间对齐后的第一调频信号与第二音频信号进行混音,得到第一混音音频信号。同理,第二调频信号在与第二音频信号混音前,也需要根据第二调频信号相对于第一音频信号的延迟Y,将第二调频信号与第二音频信号进行时间对齐。

404、音频信号处理装置分别输出第一混音音频信号和第二混音音频信号。

其中,音频信号处理装置计算第一混音音频信号与第二混音音频信号的相对延迟。若相对延迟为0,则音频信号处理装置在左右声道中分别输出第一混音音频信号和第二混音音频信号。若相对延迟不为0,则根据相对延迟将第一混音音频信号与第二混音音频信号的时间对齐。在左右声道中分别输出时间对齐后的第一混音音频信号与第二混音音频信号。

可见,实施图4所描述的方法与实施图2的方法的不同之处在于,实施图2只对左右声道中一侧的音频信号进行调频处理,另一侧的音频信号只通过时延进行时间对齐处理。实施图4对左右声道中两侧的音频信号都进行了调频处理。实施图2的方法调频的一侧在频率调制幅度超过调频阈值时,双耳节拍的效果就会消失。实施图4的方法在一侧的频率调制幅度超过调频阈值时,另一侧可以进行对应频率调制,保证双耳节拍效果不会消失。通过本实施方法可以更加灵活的对音频信号进行处理。

上述详细阐述了本申请实施例的方法,为了便于更好地实施本申请实施例的上述方案,相应地,下面提供了本申请实施例的装置。

请参见图5,图5是本申请实施例提供的音频信号处理装置的结构示意图,该音频信号处理装置可以搭载在终端设备或双声道音频输出设备上。图5所示的音频信号处理装置可以用于执行上述图2或图4所描述的方法实施例中的部分或全部功能。其中,各个单元的详细描述如下:

处理单元501,用于获取原始音频信号的第一音频信号和第二音频信号,所述原始音频信号包括左声道信号和右声道信号,所述第一音频信号为所述左声道信号与所述右声道信号相同的信号,所述第二音频信号为背景音频信号;对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号;根据所述调频信号和所述第二音频信号,得到混音音频信号;

输出单元502,用于分别输出所述混音音频信号和所述原始音频信号。

在一实施方式中,在对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号之前,所述处理单元501还用于:

根据分频点对所述第一音频信号进行二分频处理,得到所述第一音频信号对应的低频信号和所述第一音频信号对应的高频信号;

其中,所述分频点对应的频率大于所述第一音频信号的频率下限且小于所述第一音频信号的频率上限。

在一实施方式中,所述处理单元501还用于,根据所述调频信号和所述第二音频信号,得到混音音频信号,具体用于:

将所述调频信号与所述高频信号进行混音,得到中间音频信号;

将所述中间音频信号与所述第二音频信号进行混音,得到所述混音音频信号。

在一实施方式中,在将所述调频信号与所述高频信号进行混音,得到中间音频信号之前,所述处理单元501还用于:

计算所述调频信号相对所述低频信号的延迟;

根据所述延迟将所述高频信号与所述调频信号的时间对齐;

在将所述中间音频信号与所述第二音频信号进行混音,得到所述混音音频信号之前,所述处理单元501还用于:

根据所述延迟将所述中间音频信号与所述第二音频信号的时间对齐;

在分别输出所述混音音频信号和所述原始音频信号之前,所述处理单元501还用于:

根据所述延迟将所述混音音频信号与所述原始音频信号的时间对齐。

在一实施方式中,若所述第一音频信号的频率上限低于预设频率阈值,则所述第一音频信号对应的低频信号为所述第一音频信号。

在一实施方式中,所述处理单元501还用于,根据所述调频信号和所述第二音频信号,得到混音音频信号,具体用于:

将所述调频信号与所述第二音频信号进行混音,得到混音音频信号。

在一实施方式中,所述处理单元501还用于,对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号,具体用于:

通过希尔伯特变换获取所述第一音频信号对应的低频信号的第一正弦信号和第一余弦信号;

确定调频频率对应的第二正弦信号和第二余弦信号;

将所述第一正弦信号与所述第二正弦信号相乘得到第一乘积,将所述第一余弦信号与所述第二余弦信号相乘得到第二乘积;

对所述第一乘积和所述第二乘积进行相加或相减运算,得到调频信号。

根据本申请的一个实施例,图2或图4所示的音频信号处理方法所涉及的部分步骤可由图5所示的音频信号处理装置中的各个单元来执行。例如,图2中所示的步骤201~步骤203可由图5所示的处理单元501执行,步骤204可由图5所示的输出单元502执行。图4中所示的步骤401~步骤403可由图5所示的处理单元501执行,步骤404可由图5所示的输出单元502执行。图5所示的音频信号处理装置中的各个单元可以分别或全部合并为一个或若干个另外的单元来构成,或者其中的某个(些)单元还可以再拆分为功能上更小的多个单元来构成,这可以实现同样的操作,而不影响本申请的实施例的技术效果的实现。上述单元是基于逻辑功能划分的,在实际应用中,一个单元的功能也可以由多个单元来实现,或者多个单元的功能由一个单元实现。在本申请的其它实施例中,音频信号处理装置也可以包括其它单元,在实际应用中,这些功能也可以由其它单元协助实现,并且可以由多个单元协作实现。

根据本申请的另一个实施例,可以通过在包括中央处理单元(CPU)、随机存取存储介质(RAM)、只读存储介质(ROM)等处理元件和存储元件的例如计算机的通用计算装置上运行能够执行如图2中所示的相应方法所涉及的各步骤的计算机程序(包括程序代码),来构造如图5中所示的音频信号处理装置,以及来实现本申请实施例的音频信号处理方法。所述计算机程序可以记载于例如计算机可读记录介质上,并通过计算机可读记录介质装载于上述计算装置中,并在其中运行。

基于同一发明构思,本申请实施例中提供的音频信号处理装置解决问题的原理与有益效果与本申请方法实施例中音频信号处理装置解决问题的原理和有益效果相似,可以参见方法的实施的原理和有益效果,为简洁描述,在这里不再赘述。

请参阅图6,图6为本申请实施例提供的一种音频信号处理装置的结构示意图,所述音频信号处理装置包括处理器601、输入输出模块602和存储器603。其中,处理器601、输入输出模块602和存储器603可通过总线或其他方式连接,本申请实施例以通过总线连接为例。其中,处理器601(或称中央处理器(Central Processing Unit,CPU))是终端的计算核心以及控制核心,其可以解析终端内的各类指令以及处理终端的各类数据,例如:CPU可以用于解析用户向终端所发送的开关机指令,并控制终端进行开关机操作;再如:CPU可以在终端内部结构之间传输各类交互数据,等等。输入输出模块602可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI、移动通信接口等),受处理器601的控制可以用于收发音频信号;输入输出模块602还可以用于终端内部音频信号的传输以及交互。存储器603(Memory)是终端中的记忆设备,用于存放程序和数据。可以理解的是,此处的存储器603既可以包括终端的内置存储器,当然也可以包括终端所支持的扩展存储器。存储器603提供存储空间,该存储空间存储了终端的操作系统,可包括但不限于:Android系统、iOS系统、Windows Phone系统等等,本申请对此并不作限定。

在本申请实施例中,处理器601通过运行存储器603中的可执行程序代码,执行如下操作:

通过输入输出模块602获取原始音频信号的第一音频信号和第二音频信号,所述原始音频信号包括左声道信号和右声道信号,所述第一音频信号为所述左声道信号与所述右声道信号相同的信号,所述第二音频信号为背景音频信号;

对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号;

根据所述调频信号和所述第二音频信号,得到混音音频信号;

通过输入输出模块602分别输出所述混音音频信号和所述原始音频信号。

作为一种可选的实施方式,所述对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号之前,处理器601通过运行存储器603中的可执行程序代码,还执行如下操作:

根据分频点对所述第一音频信号进行二分频处理,得到所述第一音频信号对应的低频信号和所述第一音频信号对应的高频信号;

其中,所述分频点对应的频率大于所述第一音频信号的频率下限且小于所述第一音频信号的频率上限。

作为一种可选的实施方式,处理器601根据所述调频信号和所述第二音频信号,得到混音音频信号的具体实施方式为:

将所述调频信号与所述高频信号进行混音,得到中间音频信号;

将所述中间音频信号与所述第二音频信号进行混音,得到所述混音音频信号。

作为一种可选的实施方式,所述将所述调频信号与所述高频信号进行混音,得到中间音频信号之前,处理器601通过运行存储器603中的可执行程序代码,还执行如下操作:

计算所述调频信号相对所述低频信号的延迟;

根据所述延迟将所述高频信号与所述调频信号的时间对齐;

所述将所述中间音频信号与所述第二音频信号进行混音,得到所述混音音频信号之前,处理器601通过运行存储器603中的可执行程序代码,还执行如下操作:

根据所述延迟将所述中间音频信号与所述第二音频信号的时间对齐;

所述分别输出所述混音音频信号和所述原始音频信号之前,处理器601通过运行存储器603中的可执行程序代码,还执行如下操作:

根据所述延迟将所述混音音频信号与所述原始音频信号的时间对齐。

作为一种可选的实施方式,若所述第一音频信号的频率上限低于预设频率阈值,则所述第一音频信号对应的低频信号为所述第一音频信号。

作为一种可选的实施方式,处理器601根据所述调频信号和所述第二音频信号,得到混音音频信号的具体实施方式为:

将所述调频信号与所述第二音频信号进行混音,得到混音音频信号。

作为一种可选的实施方式,处理器601对所述第一音频信号对应的低频信号进行频率调制,得到调频信号的具体实施方式为:

通过希尔伯特变换获取所述第一音频信号对应的低频信号的第一正弦信号和第一余弦信号;

确定调频频率对应的第二正弦信号和第二余弦信号;

将所述第一正弦信号与所述第二正弦信号相乘得到第一乘积,将所述第一余弦信号与所述第二余弦信号相乘得到第二乘积;

对所述第一乘积和所述第二乘积进行相加或相减运算,得到调频信号。

基于同一发明构思,本申请实施例中提供的音频信号处理装置解决问题的原理与有益效果与本申请方法实施例中音频信号处理装置解决问题的原理和有益效果相似,可以参见方法的实施的原理和有益效果,为简洁描述,在这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有一条或多条指令,所述一条或多条指令适于由处理器加载并执行上述方法实施例所述的节点处理方法。

本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法实施例所述的节点处理方法。

需要说明的是,对于前述的各个方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,可读存储介质可以包括:闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取器(RandomAccess Memory,RAM)、磁盘或光盘等。

以上所揭露的仅为本申请一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本申请权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

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