阅读说明：本技术 基于嵌入式系统的音量调节方法 (Volume adjusting method based on embedded system ) 是由 朱茜 谭锋 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于嵌入式系统的音量调节方法,包含如下步骤：解码音频文件,获取所述音频文件的数字信号作为初始数字信号；获取音量调节的缩放系数；根据所述缩放系数对所述初始数字信号进行缩放,获取第二数字信号；修正所述第二数字信号,获取第三数字信号；将所述第三数字信号输入编码解码器。本发明只通过编码解码器就能够实现音量调节功能,既保证了用户体验,还降低了成本,具有显著的经济效益。(The invention discloses a volume adjusting method based on an embedded system, which comprises the following steps: decoding an audio file, and acquiring a digital signal of the audio file as an initial digital signal; obtaining a scaling coefficient of volume adjustment; zooming the initial digital signal according to the zooming coefficient to obtain a second digital signal; correcting the second digital signal to obtain a third digital signal; inputting the third digital signal into a codec. The invention can realize the volume adjusting function only through the coder-decoder, thereby not only ensuring the user experience, but also reducing the cost and having obvious economic benefit.)

基于嵌入式系统的音量调节方法

技术领域

本发明涉及音频模块数字信号处理领域，特别涉及一种基于嵌入式系统的音量调节方法。

背景技术

随着物联网的发展越来越快，各种物联网设备层出不穷。市场上有非常多的语音播报产品，竞争非常激烈，而如何在提升性能的同时，还能够降低成本，则成了抢占市场的关键。

现有技术的语音播报产品中，要实现音频信号处理，一般采用CODEC（Coder-Decoder，编码解码器），将人耳能听到的模拟信号（Analog）转换为电脑能够处理的数字（Digital）信号，并将将处理后的数字信号转换为人耳能够听到的模拟信号，从而实现音频信号的处理，但是，带有该芯片的嵌入式系统，并不具备音量调节的功能，而要实现音量调节功能，一般还会在具有CODEC芯片的基础上，再增加DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理），通过数字信号处理算法优化和管理音频参数，从而实现音量调节，但是，采用带有DSP的CODEC的技术方案，成本会很高，一般场景下都不会采用，降低了用户体验。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种基于嵌入式系统的音量调节方法，包含如下步骤：

解码音频文件，获取所述音频文件的数字信号作为初始数字信号；

获取音量调节的缩放系数；

根据所述缩放系数对所述初始数字信号进行缩放，获取第二数字信号；

修正所述第二数字信号，获取第三数字信号；

将所述第三数字信号输入编码解码器。

进一步，所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围为-32768~32767。

进一步，所述缩放系数包含但不限于：0.2、0.4、0.8、1.0、1.4、1.8、2.0。

进一步，所述修正所述第二数字信号，获取第三数字信号还包含如下子步骤：

判断所述第二数字信号的最大或最小值是否溢出所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围；

若所述第二数字信号未溢出所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围，所述第二数字信号即为第三数字信号；

若所述第二数字信号的最大或最小值溢出所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围，将所述第二数字信号的最大或最小值设定为所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围的最大或最小值，获取第三数字信号。

进一步，所述第二数字信号的数值范围与所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围相同。

进一步，所述第二数字信号的数值范围为-32768~32767。

进一步，所述初始数字信号的数值范围为所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围的1/2。

进一步，所述初始数字信号的数值范围为-16384~16383。

根据本发明实施例的基于嵌入式系统的音量调节方法，只通过编码解码器就能够实现音量调节功能，既保证了用户体验，还降低了成本，具有显著的经济效益。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本发明实施例基于嵌入式系统的音量调节方法流程图；

图2为根据图1中处理第二数字信号获取第三数字信号的子步骤流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。

首先，将结合图1~2描述根据本发明实施例的基于嵌入式系统的音量调节方法，用于嵌入式系统的语音播报产品，其应用场景很广。

如图1所示，本发明实施例的基于嵌入式系统的音量调节方法，具有如下步骤：

具体地，如图1所示，在S1中，读取并解码音频文件，以获取音频文件的数字信号，将该解码后的数字信号作为初始数字信号。因此，解码音频文件的数字信号通过软件层面配置音频解码器直接完成，而不再依赖硬件DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）芯片，大大降低了成本，增加了产品的竞争力。

进一步，在本实施例中，数字信号的最大数值范围为-32768~32767，也即编码解码器接收的数字信号的预设数值范围为-32768~32767，该数值范围可以根据嵌入式系统的性能进行调节。

具体地，如图1所示，在S2中，获取音量调节的缩放系数；在本实施例中，采用7个音量等级，即缩放系数采用0.2、0.4、0.8、1.0、1.4、1.8、2.0，共7种，在实际使用中可以根据需求进行灵活设置，调节范围大，调节灵活。

进一步，由于最大音量等级为放大两倍，当选择音频文件的数字信号的数值范围为在数字信号的最大数值范围的1/2内时，那么放大2倍也不会超出表示范围，音频就不会失真，而缩小2倍的时候，只有不被2整除的数据才有偏差，而这个偏差相对于数据本身来说很小，即在本实施例中，优选音频文件的数字信号即初始数字信号的数值范围选择在-16384~16383，选择这样的音频文件就可以既满足失真小的充分条件，又为算法的实现提供了必要条件。

进一步，对于采用外置音频的嵌入式系统，由于音频数据最大最小值基本集中在数字信号的最大数值范围的1/2内，进行小幅度的音量调整也可保证失真很小。

具体地，如图1所示，在S3中，根据缩放系数对初始数字信号进行缩放，获取第二数字信号，采用直接获取音源数字信号并进行放大缩小，模拟出DSP进行信号处理，无需硬件，直接改变音频信号的幅度，实现了对音量的动态控制。

具体地，如图1、2所示，在S4中，修正第二数字信号，获取第三数字信号。

具体地，如图2所示，在S41中，判断所述第二数字信号的最大或最小值是否溢出编码解码器接收的数字信号的预设数值范围，即数字信号的最大数值范围。

具体地，如图2所示，在S42中，若所述第二数字信号未溢出所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围，第二数字信号输入编码解码器即为第三数字信号。未溢出的第二数字信号的数值范围的范围与数字信号的最大数值范围相同，即，在本实施例中，第二数字信号的数值范围为-32768~32767。

具体地，如图2所示，在S43中，若第二数字信号的最大或最小值溢出所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围，将所述第二数字信号的最大或最小值设定为所述编码解码器接收的数字信号的预设数值范围的最大或最小值，获取第三数字信号。

具体地，如图1所示，在S5中，将第三数字信号输入编码解码器，经编码解码器转换之后，经过功放和扬声器后播出，不再需要经过DSP硬件，节省了成本，还实现了音量的调节，提升了用户体验。

以上，参照图1~2描述了根据本发明实施例的基于嵌入式系统的音量调节方法，只通过编码解码器就能够实现音量调节功能，既保证了用户体验，还降低了成本，具有显著的经济效益。

需要说明的是，在本说明书中，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个基于嵌入式系统的音量调节方法”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。