音频数据处理方法和装置、电子设备

文档序号:156449 发布日期:2021-10-26 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 音频数据处理方法和装置、电子设备 (Audio data processing method and device and electronic equipment ) 是由 凌华东 于 2021-07-16 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种音频数据处理方法,应用于音频播放设备,包括:获取所述音频播放设备对应的当前音频播放模式;若所述当前音频播放模式为主动降噪模式,则采集环境声,对所述环境声的预设频段信号进行特征分析,得到所述环境声对应的第一低频段信号特征值;针对所述音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到所述音频信号对应的第二低频段信号特征值;若所述第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于所述第二低频段信号特征值调整所述音频播放设备的后馈降噪参数。本申请还公开了一种音频数据处理装置、电子设备以及计算机可读存储介质,提高了音频的播放质量。(The application relates to an audio data processing method, which is applied to audio playing equipment and comprises the following steps: acquiring a current audio playing mode corresponding to the audio playing equipment; if the current audio playing mode is the active noise reduction mode, acquiring environmental sound, and performing characteristic analysis on a preset frequency band signal of the environmental sound to obtain a first low-frequency band signal characteristic value corresponding to the environmental sound; performing characteristic analysis on a preset frequency band signal of an audio signal played by the audio playing device to obtain a second low-frequency band signal characteristic value corresponding to the audio signal; and if the first low-frequency band signal characteristic value is larger than a first preset threshold value, adjusting the feedback noise reduction parameter of the audio playing device based on the second low-frequency band signal characteristic value. The application also discloses an audio data processing device, electronic equipment and a computer readable storage medium, which improve the playing quality of the audio.)

音频数据处理方法和装置、电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域,特别是涉及一种音频数据处理方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来,随着电子设备技术的发展,音频播放设备也是在不断的改进,如耳机存在多种不同的播放模式。不同的播放模式下对应的处理参数都会对播放音频的质量造成影响。

但是,相关的技术方案往往通过均衡器补偿音频损失,当补偿数字增益过大时,容易产生较大失真,产生杂音;当音乐声压级较大时,也可能会产生过载失真杂音。

发明内容

本申请实施例提供一种音频数据处理方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质,通过环境声的特征和设备播放的音频信号的特征,调整音频播放设备的后馈降噪参数,从而降低后馈降噪对音频信号质量的影响程度。

第一方面,本申请实施例提供了一种音频数据处理方法。所述方法应用于音频播放设备,包括:

获取所述音频播放设备对应的当前音频播放模式;

若所述当前音频播放模式为主动降噪模式,则采集环境声,对所述环境声的预设频段信号进行特征分析,得到所述环境声对应的第一低频段信号特征值;

针对所述音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到所述音频信号对应的第二低频段信号特征值;

若所述第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于所述第二低频段信号特征值调整所述音频播放设备的后馈降噪参数。

第二方面,本申请实施例提供了一种音频数据处理装置。所述装置应用于音频播放设备,包括:

获取模块,用于获取所述音频播放设备对应的当前音频播放模式;

模式确定模块,用于若所述当前音频播放模式为主动降噪模式,则进入环境分析模块;

环境分析模块,用于采集环境声,对所述环境声的预设频段信号进行特征分析,得到所述环境声对应的第一低频段信号特征值;

音频分析模块,用于针对所述音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到所述音频信号对应的第二低频段信号特征值;

降噪参数调整模块,用于若所述第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于所述第二低频段信号特征值调整所述音频播放设备的后馈降噪参数。

第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备。所述电子设备包括存储器以及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

获取所述音频播放设备对应的当前音频播放模式;

若所述当前音频播放模式为主动降噪模式,则采集环境声,对所述环境声的预设频段信号进行特征分析,得到所述环境声对应的第一低频段信号特征值;

针对所述音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到所述音频信号对应的第二低频段信号特征值;

若所述第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于所述第二低频段信号特征值调整所述音频播放设备的后馈降噪参数。

第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

获取所述音频播放设备对应的当前音频播放模式;

若所述当前音频播放模式为主动降噪模式,则采集环境声,对所述环境声的预设频段信号进行特征分析,得到所述环境声对应的第一低频段信号特征值;

针对所述音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到所述音频信号对应的第二低频段信号特征值;

若所述第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于所述第二低频段信号特征值调整所述音频播放设备的后馈降噪参数。

上述音频数据处理方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质,应用于音频播放设备,获取音频播放设备对应的当前音频播放模式,若当前音频播放模式为主动降噪模式,则采集环境声,对环境声的预设频段信号进行特征分析,得到环境声对应的第一低频段信号特征值,针对音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到音频信号对应的第二低频段信号特征值;若第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于第二低频段信号特征值调整音频播放设备的后馈降噪参数,在主动降噪模式下,在环境声的特征满足预设条件的情况下,对于不同的第二低频段信号特征值对应有不同的后馈降噪参数,从而可根据环境声和音频信号的特征动态的调整后馈降噪参数,从而降低后馈降噪对音频信号质量的影响程度,降低失真及杂音,提高音频的播放质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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1为一个实施例中音频数据处理方法的应用环境图;

图2为一个实施例中提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图;

图3为一个实施例中音频数据处理方法的流程示意图;

图4为一个实施例中环境声信号低频段对应的响度值示意图;

图5为一个实施例中基于第二低频段信号特征值调整音频播放设备的后馈降噪参数的流程示意图;

图6为另一个实施例中音频数据处理方法的流程示意图;

图7为一个实施例中基于第三低频段信号特征值与第二预设阈值的关系调整音频播放设备的通透参数的流程示意图;

图8为一个具体地实施例中音频数据处理方法的流程示意图;

图9为一个实施例中音频数据处理装置的结构框图;

图10为一个实施例中电子设备的内部结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

图1为一个实施例中音频数据处理方法的应用环境示意图。如图1所示,该应用环境包括音频播放设备102和终端104,其中音频播放设备102和终端104可以是可分离的,也可以集成在一起。其中,音频播放设备102可以为耳机,如蓝牙耳机,有线耳机等,其中音频播放设备102可以包括前馈麦克风和后馈麦克风。终端104可以是个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等不限于此。

在一种可能的实施方式中,图2为与本申请实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。参考图2,手机包括:射频(Radio Frequency,RF)电路210、存储器220、输入单元230、显示单元240、蓝牙模块250、音频电路260、无线保真(wireless fidelity,WIFI)模块270、处理器280、以及电源290等部件。其中,输入单元230至少包括视频输入设备,如摄像头,本领域技术人员可以理解,图2所示的手机结构并不构成对手机的限定,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。其中蓝牙模块250支持蓝牙功能。蓝牙技术是一种支持设备短距离通信的无线电技术,能够在包括智能手机、个人计算机、笔记本电脑、平板电脑、便携式可穿戴设备、无线耳机、无线音箱等多种无线终端设备之间进行无线信息交互。

图3为一个实施例中音频数据处理方法的流程图。图3所示的音频数据处理方法可应用于上述音频播放设备102中,包括:

步骤310,获取音频播放设备对应的当前音频播放模式。

其中,当前音频播放模式用于描述音频播放设备在播放音频时的音频质量模式,不同的当前音频播放模式对应的音频质量效果不同。

具体地,判断音频播放设备是否在播放音频,如果是,则获取当前音频播放模式,当前音频播放模式包括ANC(Active Noise Cancellation,主动降噪)模式和通透模式,其中ANC模式为主动降噪模式,在ANC模式下,主动把佩戴音频播放设备的用户的环境声降低,佩戴音频播放设备的用户自己可以感知环境声降低。通透模式是指佩戴音频播放设备时,通过麦克风拾取环境声,通过DSP产生环境声补偿信号,使得用户感知的到环境声和没有佩戴时一致,无佩戴耳机的感知效果。可以理解,当前音频播放模式根据音频播放设备的配置,还可以具有其它的音频播放模式。

步骤320,若当前音频播放模式为主动降噪模式,则进入步骤S330。

具体地,如果音频播放设备不在播放音频或者不在主动降噪模式,也不在通透模式下,则后馈降噪参数或通透参数不变更,采用默认参数,默认参数可采用主动降噪模式或通透效果最优的后馈参数。其中默认参数是在项目调试中,调试出不考虑播放音频的损失,只优先主动降噪模式或通透效果最优的后馈参数。参数调试是在音频播放设备开发阶段,在实验室不断调试寻找最优的一组参数。其中效果最优是通过主客观测试,主动降噪模式是降噪越多越好,通透模式是通透越接近环境声越好。若当前音频播放模式为主动降噪模式,则进入步骤S330通过环境声和音频播放设备播放的音频信号在预设低频率段的信号特征调整后馈降噪参数得到目标后馈降噪参数。

步骤330,采集环境声,对环境声的预设频段信号进行特征分析,得到环境声对应的第一低频段信号特征值。

其中,预设频段可以根据需要自定义,如预设频段为50Hz~700Hz频段。

具体地,可通过麦克风采集到环境声,如通过前馈麦克风采集到环境声,对环境声进行特征分析,得出预设频段信号,如低频段50Hz~700Hz频段信号特征。特征分析的方法可自定义。在一个实施例中,对采集到的环境声信号进行快速傅里叶变换或者小波变换,得出环境声信号的频率响应分布数据,如图4所示为环境声信号20Hz~20KHz对应的响度值示意图。根据环境声信号的频率响应分布数据,得出低频段,如50Hz~700Hz频段的第一低频段信号特征值,具体的特征提取的方式可自定义,如特征值为最大值或平均值。在一个实施例中,平均值为噪声总和除以统计数目,如在低频段,隔10Hz取一个值,取65个值,则平均值为65个值的总和除以65。

步骤340,针对音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到音频信号对应的第二低频段信号特征值。

其中,预设频段可以根据需要自定义,如预设频段为50Hz~700Hz频段。可以理解,音频信号的预设频段可以与上个步骤中环境声的预设频段为相同的频段或不同的频段。

具体地,特征分析的方法可自定义,可以与上个步骤中对环境声的预设频段信号进行特征分析的方法相同或不同。在一个实施例中,对音频播放设备播放的音频信号进行快速傅里叶变换或者小波变换,得出音频信号的频率响应分布数据。根据音频信号的频率响应分布数据,得出低频段,如50Hz~700Hz频段的第二低频段信号特征值,具体的特征提取的方式可自定义,如特征值为最大值或平均值。

步骤350,若第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于第二低频段信号特征值调整音频播放设备的后馈降噪参数。

其中,后馈降噪参数包括后馈麦克风的增益、后馈通路的滤波器参数等。

具体地,第一预设阈值可根据需要自定义,根据环境声信号的特征值,当环境声信号在低频段较大时,第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,如第一预设阈值为前馈降噪在低频段的降噪值时,单独使用前馈降噪不能完全把低频段环境声信号消除掉,则需要结合第二低频段信号特征值调整音频播放设备的后馈降噪参数。具体的结合第二低频段信号特征值调整音频播放设备的后馈降噪参数的方式可自定义。可将第二低频段信号特征值与第二预设阈值进行比较,根据比较结果调整音频播放设备的后馈降噪参数,其中第二预设阈值可根据需要自定义,从而可根据环境声和音频信号的特征动态的调整后馈降噪参数,降低对音质的影响,降低失真及杂音。在一个实施例中,可将第二低频段信号特征值与预设的特征值区间进行匹配,不同的特征值区间对应不同的调整音频播放设备的后馈降噪参数的方式,从而根据第二低频段信号特征值当前所在的目标特征值区间,确定对应的目标调整音频播放设备的后馈降噪参数的方式。

本实施例中的音频数据处理方法,应用于音频播放设备,获取音频播放设备对应的当前音频播放模式,若当前音频播放模式为主动降噪模式,则采集环境声,对环境声的预设频段信号进行特征分析,得到环境声对应的第一低频段信号特征值,针对音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到音频信号对应的第二低频段信号特征值;若第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于第二低频段信号特征值调整音频播放设备的后馈降噪参数,在主动降噪模式下,在环境声的特征满足预设条件的情况下,对于不同的第二低频段信号特征值对应有不同的后馈降噪参数,从而可根据环境声和音频信号的特征动态的调整后馈降噪参数,从而降低后馈降噪对音频信号质量的影响程度,降低失真及杂音,提高音频的播放质量。

上述实施例主要阐述了音频播放设备在主动降噪模式下,如何根据环境声和音频信号的特征动态的调整后馈降噪参数,从而降低后馈降噪对音频信号质量的影响程度,以降低对音质的影响,降低失真及杂音,从而提高音频的播放质量。除此之外,本申请的其他实施例中还介绍了在环境声对应的第一低频段信号特征值小于或等于第一预设阈值时,如何进行降噪。步骤340之后还包括:若第一低频段信号特征值小于或等于第一预设阈值,则关闭音频播放设备的后馈降噪。

具体地,根据环境声信号对应的第一低频段信号特征值,当环境声信号在低频段较小时,即低频段的环境信号小于或等于第一预设阈值,其中第一预设阈值可自定义,如第一预设阈值为前馈降噪在低频段的降噪值时,单独使用前馈降噪就可以把低频段环境声信号消除掉,此种情况下,不分音频信号特征情况,关闭音频播放设备的后馈降噪。

本实施例中,通过将环境声信号对应的第一低频段信号特征值与第一预设阈值进行比较,自动识别低频段较小的环境声信号,无需进行后馈降噪,单独使用前馈降噪就可以把低频段环境声信号消除掉,从而关闭音频播放设备的后馈降噪,避免后馈降噪对音频信号的质量影响。

上述实施例主要阐述了音频播放设备可以根据环境声对应的第一低频段信号特征值自动识别低频段较小的环境声信号,关闭音频播放设备的后馈降噪,快速完成降噪判断,避免后馈降噪对音频信号的质量影响,本申请的其他实施例中还介绍了如何在第一低频段信号特征值大于第一预设阈值时,基于第二低频段信号特征值调整所述音频播放设备的后馈降噪参数。在上述实施例的基础上,如图5所示,步骤350包括:

步骤351,若第二低频段信号特征值小于或等于人耳可感知值,则将默认后馈降噪参数作为目标后馈降噪参数。

其中,人耳可感知值可在整机开发阶段,用不同大小的低频段的扫频信号在音频播放设备播放,根据多人的感知情况设定此人耳可感知值的人耳可感知值。

具体地,根据音频信号对应的第二低频段信号特征值,当音频信号在低频段较小时,即低频段的音频信号对应的第二低频段信号特征值小于人耳可感知值,此种情况下,后馈降噪对音质的影响可忽略,因此,目标后馈降噪参数设定采用原有默认参数即可,此参数可采用ANC主动降噪效果最优的后馈降噪参数。当音频信号在低频段较小时,例如音源信号在低频段信号强度平均值+音量增益小于-56dB时,-56=音源低频平均值+音量等级对应增益,例如音源低频段平均值为-50dB,音量为13级,音量总共16级、每一级衰减2dB计算,-56根据具体产品设计而定,音量等级和每一级衰减也以产品设计而定,此时,音频信号低频段未达到人耳可感知的值时,认为音乐低频段信号较小。此时,后馈降噪对音质的影响可忽略,因此,后馈降噪参数设定采用原有默认参数即可。

步骤352,若第二低频段信号特征值大于人耳可感知值,则基于前馈降噪量和环境声预设频段噪声量得到目标后馈降噪量,根据目标后馈降噪量得到目标后馈降噪参数。

具体地,当环境声信号在低频段较大时,即第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,同时,当音乐信号在低频段较大时,即第二低频段信号特征值大于人耳可感知值,此时,后馈降噪对音质的影响较大,需要根据环境低频段的降噪需求,通过调整后馈降噪参数来调整后馈降噪的降噪量。基于前馈降噪量和环境声预设频段噪声量得到目标后馈降噪量,具体的计算公式可根据需求自定义,其中前馈降噪量是根据音频播放设备调试阶段确定的,即单开前馈麦克风时的降噪量,一般最大降噪量为25dB。环境声预设频段噪声量是根据环境声变化的,其中预设频段可自定义,如自定义为低频段,可以通过前馈麦克风采集环境声预设频段噪声量。目标后馈降噪量即为需求的后馈降噪量,在一个实施例中,可根据需求的后馈降噪量与最大可补偿的后馈降噪量的关系确定目标后馈降噪参数。其中,最大可补偿的后馈降噪量是预先确定的,后馈降噪会对音质有损伤,后馈降噪越多,音质低频损失越多,损失时,需要通过EQ均衡器来补偿损失,补偿越多,即EQ增益越大,失真越大,一般失真超过10%时,用户即可明显感知到。因此,需要确保失真在可接受范围内,EQ补偿在最大时,此时对应的后馈降噪量为最大可补偿的后馈降噪量。在一个实施例中,可预先得到后馈降噪量与后馈降噪参数的匹配关系,根据匹配关系确定目标后馈降噪量对应的目标后馈降噪参数。

本实施例中,根据音频信号对应的第二低频段信号特征值,当音频信号在低频段较小时,即小于或等于人耳可感知值,和当音频信号在低频段较大时,即大于人耳可感知值,分别采用不同的方式确定后馈降噪参数,使得后馈降噪参数能自适应的确定,减小后馈降噪对音频的音质影响,智能提高音频的播放质量。

在一个实施例中,获取最大可补偿的后馈降噪量;当目标后馈降噪量小于或等于最大可补偿的后馈降噪量时,根据所述目标后馈降噪量,得到所述目标后馈降噪参数;当目标后馈降噪量大于最大可补偿的后馈降噪量时,根据所述最大可补偿的后馈降噪量,得到所述目标后馈降噪参数。当需求的后馈降噪量不大于最大可补偿的后馈降噪量时,根据目标后馈降噪量,设定目标后馈降噪参数;当需求的后馈降噪量大于最大可补偿的后馈降噪量时,根据最大可补偿的后馈降噪量,设定目标后馈降噪参数。

其中,可预先确定后馈降噪量与后馈降噪参数的匹配关系,需要在耳机开发阶段,客观调试后馈降噪参数,对应得出后馈降噪量,在开发阶段输出一个对应匹配关系表。

具体地,当需求的后馈降噪量,即目标后馈降噪量小于或等于最大可补偿的后馈降噪量时,根据目标后馈降噪量,设定目标后馈降噪参数。当需求的后馈降噪量大于最大可补偿的后馈降噪量时,根据最大可补偿的后馈降噪量,设定目标后馈降噪参数。可根据后馈降噪量与后馈降噪参数的匹配关系,得到不同的后馈降噪量对应的后馈降噪参数。

本实施例中,通过将目标后馈降噪量与最大可补偿的后馈降噪量进行比较,根据比较结果,采用不同的方式确定目标后馈降噪参数,使得后馈降噪参数能自适应的确定,减小后馈降噪对音频的音质影响,智能提高音频的播放质量。

上述实施例主要阐述了音频播放设备可以根据音频信号对应的第二低频段信号特征值自动采取不同的方式确定目标后馈降噪参数,使得后馈降噪参数能自适应的确定,减小后馈降噪对音频的音质影响,智能提高音频的播放质量。除此之外,本申请的其他实施例中还介绍了如何计算得到目标后馈降噪量。在上述实施例的基础上,目标后馈降噪量通过以下公式计算得到:|前馈降噪量+目标后馈降噪量|=|环境声预设频段噪声量|。

具体地,当前馈降噪量和环境声预设频段噪声量已知时,代入公式|前馈降噪量+目标后馈降噪量|=|环境声预设频段噪声量|即可计算得到目标后馈降噪量,其中||表示取绝对值。

本实施例中,通过公式可快速根据前馈降噪量和环境声预设频段噪声量计算得到目标后馈降噪量,提高了目标后馈降噪量确定的便利性与精准性。

上述实施例主要阐述了可以通过公式快速计算得到目标后馈降噪量,从而提高目标后馈降噪量确定的便利性与精准性。除此之外,本申请的其他实施例中还介绍了若当前音频播放模式为通透模式,如何根据音频播放设备播放的音频信号的特征调整音频播放设备的通透参数。在上述实施例的基础上,步骤320之后,如图6所示,还包括步骤360,若当前音频播放模式为通透模式,则针对音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到音频信号对应的第三低频段信号特征值;基于第三低频段信号特征值与第二预设阈值的关系调整音频播放设备的通透参数。

其中,预设频段可以根据需要自定义,如预设频段为50Hz~700Hz频段。可以理解,通透模式下音频信号的预设频段可以与上述步骤中主动降噪模式下环境声的预设频段、或主动降噪模式下音频信号的预设频段为相同的频段或不同的频段。第二预设阈值可根据需要自定义,在一个实施例中,第二预设阈值为人耳可感知值。

具体地,特征分析的方法可自定义,可以与主动降噪模式下对环境声的预设频段信号进行特征分析、主动降噪模式下对音频信号的预设频段信号进行特征分析的方法相同或不同。在一个实施例中,通透模式下,对音频播放设备播放的音频信号进行快速傅里叶变换或者小波变换,得出音频信号的频率响应分布数据。根据音频信号的频率响应分布数据,得出低频段,如50Hz~700Hz频段的第三低频段信号特征值,具体的特征提取的方式可自定义,如特征值为最大值或平均值。基于第三低频段信号特征值与第二预设阈值的关系调整音频播放设备的通透参数,具体的调整方式可自定义,在一个实施例中,当第三低频段信号特征值小于或等于第二预设阈值时,采用第一方式确定音频播放设备的通透参数,当第三低频段信号特征值大于第二预设阈值时,采用第二方式确定音频播放设备的通透参数,其中第一方式与第二方式为不同的方式。其中,通透参数为通透模式下对应的参数。

本实施例中,根据音频信号对应的第三低频段信号特征值,当音频信号在低频段较小时和当音频信号在低频段较大时,分别采用不同的方式确定音频播放设备的通透参数,使得通透参数能自适应的确定,减小通透参数对音频的音质影响,智能提高音频的播放质量。

上述实施例主要阐述了音频播放设备可以根据音频信号对应的第二低频段信号特征值自动采取不同的方式确定通透参数,使得通透参数能自适应的确定,减小通透参数对音频的音质影响,智能提高音频的播放质量。除此之外,本申请的其他实施例中还介绍了如何根据第三低频段信号特征值与第二预设阈值的关系调整音频播放设备的通透参数。在上述实施例的基础上,如图7所示,基于第三低频段信号特征值与第二预设阈值的关系调整所述音频播放设备的通透参数包括:

步骤710,若第三低频段信号特征值小于或等于人耳可感知值,则将默认后馈通透参数作为目标通透参数。

具体地,根据音频信号对应的第三低频段信号特征值,当音频信号在低频段较小时,即低频段的音频信号对应的第二低频段信号特征值小于人耳可感知值,此种情况下,后馈通透对音质的影响可忽略,因此,目标通透参数设定采用原有默认参数即可,此参数可采用通透效果最优的后馈通透参数。

步骤720,若第三低频段信号特征值大于人耳可感知值,则关闭音频播放设备的后馈通透,将前馈通透参数作为目标通透参数。

具体地,根据音频信号对应的第三低频段信号特征值,当音频信号在低频段较大时,即低频段的音频信号对应的第三低频段信号特征值大于人耳可感知值,此种情况下,后馈通透参数对音质的影响较大,因此,关闭音频播放设备的后馈通透,将前馈通透参数作为目标通透参数。

本实施例中,将音频信号对应的第三低频段信号特征值与人耳可感知值进行比较,根据比较结果选择使用默认后馈通透参数或关闭音频播放设备的后馈通透,选择前馈通透参数,在音频信号在低频段较小或较大时,自适应的选择匹配的目标通透参数,动态设定目标通透参数,减小通透参数对音质的影响,提高音频播放质量。

在一个具体的实施例中,音频播放设备为耳机,提供一种音频数据处理方法。如图8所示为流程示意图,具体包括以下步骤:

1,判断用户佩戴的耳机是否在播放音乐,并且是否在ANC主动降噪模式或通透模式下。

2,如果耳机不在播放音乐或者不在ANC或通透模式下,则后馈参数不变更,采用默认参数,此参数可采用主动降噪模式或通透效果最优的后馈参数。

3,如果耳机在播放音乐,同时在ANC模式下,则进入步骤4,如果耳机在播放音乐,同时在通透模式下,则进入步骤7。

4,通过前馈麦克风采集到环境声,并对环境声进行特征分析,得出低频段如50Hz~700Hz频段的信号特征,即环境声对应的第一低频段信号特征值。

具体地,通过前馈麦克风采集到环境声信号,对采集到的环境声信号进行快速傅里叶变换或者小波变换,从而可得出环境声信号的频率响应分布数据,根据环境声信号的频率响应分布情况,获取最大值或平均值,从而得出低频段,如50Hz~700Hz频段的信号特征值,即环境声对应的第一低频段信号特征值。如图8所示,为环境声采集与分析流程示意图。

5,针对播放的音乐信号进行特征分析,得出音乐信号低频段,如50Hz~700Hz频段的信号特征,即音乐信号对应的第二低频段信号特征值。

具体地,对音乐信号进行快速傅里叶变换或者小波变换,从而可得出音乐信号的频率响应分布数据,根据音乐信号的频率响应分布情况,获取最大值或平均值,从而得出低频段,如50Hz~700Hz频段的信号特征值,即音乐信号对应的第二低频段信号特征值。

6、根据环境声对应的第一低频段信号特征值和音乐信号对应的第二低频段信号特征值,调整对应的后馈降噪参数。

主动降噪模式下,调整后馈降噪参数的方法如表1所示,分两种情况:

第一种情况,根据环境声信号的第一低频段信号特征值,当环境声信号在低频段较小时,即低频段的环境信号小于或等于前馈降噪在低频段的降噪值时,单独使用前馈降噪就可以把低频段环境声信号消除掉,此种情况下,不分音乐信号特征情况,关闭音频播放设备的后馈降噪。

第二种情况,根据环境声信号的第一低频段信号特征值,当环境声信号在低频段较大时,即低频段的环境信号大于前馈降噪在低频段的降噪值时,即单独使用前馈降噪不能完全把低频段环境声信号消除掉,此时,根据音乐信号的第二低频段信号特征值,当音乐信号在低频段较小时,即音乐信号在低频段未达到人耳可感知值时,此时,后馈降噪对音质的影响可忽略,因此,后馈降噪参数设定采用原有默认参数即可,此参数可采用ANC效果最优的后馈降噪参数。

当环境声信号在低频段较大时,同时,当音乐信号在低频段较大时,第二低频段信号特征值大于人耳可感知值时,后馈降噪对音质的影响较大,需要根据环境低频段的降噪需求,通过调整后馈降噪参数来调整后馈降噪量,通过以下公式:

|前馈降噪量+目标后馈降噪量|=|环境声预设频段噪声量|

根据如上计算方式,前馈降噪量为已知,环境声预设频段噪声量也为已知,即可得出需求的后馈降噪量,即目标后馈降噪量,当需求的后馈降噪量小于或等于最大可补偿的后馈降噪量时,根据需求的后馈降噪量,设定后馈降噪参数;当需求的后馈降噪量大于最大可补偿的后馈降噪量时,根据最大可补偿的后馈降噪量,设定后馈降噪参数。

表1

7、通透模式下,则针对音频播放设备播放的音频信号进行特征分析,得到音频信号对应的第三低频段信号特征值,基于第三低频段信号特征值与第二预设阈值的关系调整音频播放设备的通透参数,具体地调整通透参数的方法如表2所示,分两种情况:

第一种情况下,根据音乐信号的第三低频段信号特征值,当音乐信号在低频段较小时,音乐信号低频段未达到人耳可感知值时,此时,后馈通透参数对音质的影响可忽略,因此,通透参数设定采用原有默认参数即可,此参数可采用通透效果最优的后馈通透参数。

第二种情况下,根据音乐信号的第三低频段信号特征值,当音乐信号在低频段较大时,音乐信号低频段大于人耳可感知值时,此时,后馈通透参数对音质的影响较大,因此,关闭后馈通透,只使用前馈通透参数。

表2

本实施例中,在主动降噪模式下,通过前馈麦克风采集到环境噪声,并对环境噪声进行特征分析,同时,综合播放音乐信号的频谱分布,自适应的确定后馈降噪参数,从而降低后馈降噪对音乐信号的影响程度。在通透模式下,根据音乐信号的特征值与人耳可感知值的关系,自适应的确定通透参数,从而降低通透对音乐信号的影响程度,智能的提高音乐的音质效果,提高音乐的播放效果。

应该理解的是,虽然图3、6、8的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图3、6、8中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

图9为一个实施例的音频数据处理装置900的结构框图。如图9所示,一种音频数据处理装置900,应用于音频播放设备,包括:获取模块902、模式确定模块904、环境分析模块906、音频分析模块908和降噪参数调整模块910。其中:

获取模块902,用于获取音频播放设备对应的当前音频播放模式。

模式确定模块904,用于若当前音频播放模式为主动降噪模式,则进入环境分析模块。

环境分析模块906,用于采集环境声,对所述环境声的预设频段信号进行特征分析,得到所述环境声对应的第一低频段信号特征值。

音频分析模块908,用于针对音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到音频信号对应的第二低频段信号特征值。

降噪参数调整模块910,用于若第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于第二低频段信号特征值调整音频播放设备的后馈降噪参数。

本实施中的音频数据处理装置900,应用于音频播放设备,获取音频播放设备对应的当前音频播放模式,若当前音频播放模式为主动降噪模式,则采集环境声,对环境声的预设频段信号进行特征分析,得到环境声对应的第一低频段信号特征值,针对音频播放设备播放的音频信号的预设频段信号进行特征分析,得到音频信号对应的第二低频段信号特征值;若第一低频段信号特征值大于第一预设阈值,则基于第二低频段信号特征值调整音频播放设备的后馈降噪参数,在主动降噪模式下,在环境声的特征满足预设条件的情况下,对于不同的第二低频段信号特征值对应有不同的后馈降噪参数,从而可根据环境声和音频信号的特征动态的调整后馈降噪参数,从而降低后馈降噪对音频信号质量的影响程度,降低失真及杂音,提高音频的播放质量。。

在一个实施例中,装置还包括:

后馈降噪关闭模块912,用于若第一低频段信号特征值小于或等于第一预设阈值,则关闭音频播放设备的后馈降噪。

本实施例中,通过将环境声信号对应的第一低频段信号特征值与第一预设阈值进行比较,自动识别低频段较小的环境声信号,无需进行后馈降噪,单独使用前馈降噪就可以把低频段环境声信号消除掉,从而关闭音频播放设备的后馈降噪,避免后馈降噪对音频信号的质量影响。

在一个实施例中,降噪参数调整模块910还用于若第二低频段信号特征值小于或等于人耳可感知值,则将默认后馈降噪参数作为目标后馈降噪参数;若第二低频段信号特征值大于人耳可感知值,则基于前馈降噪量和环境声预设频段噪声量得到目标后馈降噪量,根据目标后馈降噪量得到目标后馈降噪参数。

本实施例中,根据音频信号对应的第二低频段信号特征值,当音频信号在低频段较小时,即小于或等于人耳可感知值,和当音频信号在低频段较大时,即大于人耳可感知值,分别采用不同的方式确定后馈降噪参数,使得后馈降噪参数能自适应的确定,减小后馈降噪对音频的音质影响,智能提高音频的播放质量。

在一个实施例中,降噪参数调整模块910还用于获取最大可补偿的后馈降噪量;当目标后馈降噪量小于或等于最大可补偿的后馈降噪量时,根据所述目标后馈降噪量,得到所述目标后馈降噪参数;当目标后馈降噪量大于最大可补偿的后馈降噪量时,根据所述最大可补偿的后馈降噪量,得到所述目标后馈降噪参数。

本实施例中,通过将目标后馈降噪量与最大可补偿的后馈降噪量进行比较,根据比较结果,采用不同的方式确定目标后馈降噪参数,使得后馈降噪参数能自适应的确定,减小后馈降噪对音频的音质影响,智能提高音频的播放质量。

在一个实施例中,目标后馈降噪量通过以下公式计算得到:|前馈降噪量+目标后馈降噪量|=|环境声预设频段噪声量|。

本实施例中,通过公式可快速根据前馈降噪量和环境声预设频段噪声量计算得到目标后馈降噪量,提高了目标后馈降噪量确定的便利性与精准性。

在一个实施例中,装置还包括:通透参数调整模块914,所述模式确定模块902还用于若当前音频播放模式为通透模式,则进入通透参数调整模块914。

通透参数调整模块914用于针对音频播放设备播放的音频信号进行特征分析,得到音频信号对应的第三低频段信号特征值,基于第三低频段信号特征值与第二预设阈值的关系调整音频播放设备的通透参数。

本实施中的音频数据处理装置900,根据音频信号对应的第三低频段信号特征值,当音频信号在低频段较小时和当音频信号在低频段较大时,分别采用不同的方式确定音频播放设备的通透参数,使得通透参数能自适应的确定,减小通透参数对音频的音质影响,智能提高音频的播放质量。

在一个实施例中,通透参数调整模块914还用于若第三低频段信号特征值小于或等于人耳可感知值,则将默认后馈通透参数作为目标通透参数。若第三低频段信号特征值大于人耳可感知值,则关闭音频播放设备的后馈通透,将前馈通透参数作为目标通透参数。

本实施中的音频数据处理装置900,将音频信号对应的第三低频段信号特征值与人耳可感知值进行比较,根据比较结果选择使用默认后馈通透参数或关闭音频播放设备的后馈通透,选择前馈通透参数,在音频信号在低频段较小或较大时,自适应的选择匹配的目标通透参数,动态设定目标通透参数,减小通透参数对音质的影响,提高音频播放质量。

关于音频数据处理装置的具体限定可以参见上文中对于音频数据处理方法的限定,在此不再赘述。上述音频数据处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

图10为一个实施例中电子设备的内部结构示意图。如图10所示,该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和麦克风模块。其中,该处理器用于提供计算和控制能力,支撑整个电子设备的运行,处理器可以包括超分辨率处理芯片。存储器可包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该计算机程序可被处理器所执行,以用于实现以上各个实施例所提供的音频数据处理方法。内存储器为非易失性存储介质中的操作系统计算机程序提供高速缓存的运行环境。麦克风模块用于采集环境声和音频信号。该电子设备可以是有线耳机、蓝牙耳机、可播放音频手表等。

本申请实施例中提供的音频数据处理装置中的各个模块的实现可为计算机程序的形式。该计算机程序可在终端或服务器上运行。该计算机程序构成的程序模块可存储在终端或服务器的存储器上。该计算机程序被处理器执行时,实现本申请实施例中所描述方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质,当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行音频数据处理方法的步骤。

一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行音频数据处理方法。

本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM),它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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