音频处理方法和音频处理装置的制作方法

专利名称：音频处理方法和音频处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及音频处理技术领域，具体涉及音频处理方法和音频处理装置。
背景技术：
在媒体音乐播放设备中，很重要的工作就是对音源信号进行处理，从而获 得更好的听觉效果。常用的处理技术有重釆样、增益调整、混音、音效处理等。
现有技术中，目前音频处理普遍利用数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)完成。在进行音频处理时，DSP从系统存储器获取音源数据， 通过预先安装的音频处理软件，进行相应的处理后，再写回系统存储器。
现有技术在进行音频处理时，对于各种音频数据，均由一个DSP处理器按 照预置的方式进行处理，在进行多路音频处理时，DSP无法实现并行处理，处 理效率低，并且对于各种音频数据，均由一个DSP处理器:^耍照预置的方式进行 处理，而实际上，不同类型的音频数据具有各自的特点，对所有的音频均采用 相同的处理方式，使得处理后的音频数据效果不理想。

发明内容
本发明实施例提供一种音频处理方法和音频处理装置，以提高音频处理效 率和音频处理效果。
本发明实施例提供一种音频处理方法，包括 接收音频数据；
根据所述音频数据的类型，为所述音频数据选择音频处理通道；音频处理 通道包含预置个数的音频处理单元；
选择的音频处理通道的预置个数的音频处理单元对所述音频数据进行重 釆样处理和增益调节处理。
本发明实施例提供一种音频处理装置，包括接收单元、仲裁单元和至少 两个音频处理通道；所述接收单元，用于接收音频数据；
所述仲裁单元，用于根据所述音频数据的类型，为所述接收单元接收的音
频数据选择音频处理通道；
所述音频处理通道包括预置个数的音频处理单元，所述音频处理单元对所 述接收单元接收的音频数据进行重采样处理和增益调节处理。
本发明实施例当接收到音频数据时，根据所述音频数据的类型选择音频处 理通道；音频处理通道包含预置个数的音频处理单元；音频处理通道的预置个 数的音频处理单元对所述音频数据进行重采样处理和增益调节处理，由于纟是供 多个音频处理通道，实现了对多个音频数据的并行处理，提高了音频处理的效 率，同时多个音频处理通道相互独立，使得系统的抗故障能力更强，进一步由 于多处理通道对于不同类型的音频数据的特性进行区别处理，使得处理后的音 频效果好。


图l是本发明实施例一音频处理方法的流程图； 图2是本发明实施例二音频处理方法的流程图； 图3是本发明实施例三音频处理装置的结构示意图； 图4为本发明实施例三中音频处理通道的示意图； 图5是本发明实施例中音效处理单元的结构示意图6是本发明实施例中各个音频处理通道的重采样单元复用乘法器和加法 器的示意图7是本发明实施例中重采样单元的重采样状态转移图。
具体实施例方式
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。
本发明实施例提供音频处理方法和音频处理装置。以下分别进行详细说明。
实施例一、 一种音频处理方法，流程图如图l所示，包括
Al, 4妄收音频lt据；
本发明实施例中，接收音频数据可以是通过片上系统(System On Chip, SOC )系统总线，如先进高性能总线(Advanced High-performance Bus , AHB )接收。
A2,选择音频处理通道；音频处理通道包含预置个数的音频处理单元。
本发明实施例中，预先设置若干个音频处理通道用于处理接收到的音频数 据，多个音频处理通道可以相同，即实现相同的功能；也可以不同，即实现不 同的功能。选择音频处理通道的方式可以有多种，如通过随机方式选择、根据 负载情况进行选择，某些实施方式中可以是根据所述音频数据的类型进行选 择，针对不同类型的音频数据，釆用区分处理的方式，J吏得根据音频邀:据的类 型，选纟奪更加适应的处理方式，达到4支好的音效。
每个音频处理通道包含有预置个数的音频处理单元，音频处理单元是可以 完成一定音频处理功能的i殳备，例如滤波单元，重釆样单元，增益调节单元 等。
A3，所述选择的音频处理通道的预置个数的音频处理单元对所述音频数 据进行重采样处理和增益调节处理。
本发明实施例中，所述重采样处理可以为通过滤波器对所述音频数据的 码率进行调整。所述增益调节处理可以为通过乘法器调整所述音频数据的输 出功率比。
本发明实施例中，所述预置个数的音频处理单元可以是一个也可以是多 个，可以为多个音频处理通道预先配置相同的音频处理单元，也可以预先配置 音频类型对应的每个音频处理通道的音频处理单元。
本发明实施例一为接收的音频数据选择音频处理通道；音频处理通道包含 预置个数的音频处理单元；音频处理通道的预置个数的音频处理单元对所述音 频数据进行处理以实现音频的处理，由于提供多个音频处理通道，实现了对多个音频数据的并行处理，提高了音频处理的效率，并且多个音频处理通道相互 独立，使得系统的抗故障能力更强，由于对于不同类型的音频数据进行区别处 理，使得处理后的音频效果好。
实施例二、 一种音频处理方法，流程图如图2所示，包括 Bl，接收音频数据；
B2,根据所述音频数据的类型选择音频处理通道；音频处理通道包含预 置个数的音频处理单元；
本发明实施例中，针对不同类型的音频数据，采用区分处理的方式，具体 的是通过预先设置若干个音频处理通道，每个音频处理通道包含有预置个数的 音频处理单元，所述音频处理单元是可以完成一定音频处理功能的设备，例如 滤波单元，重采样单元，增益调节单元等。
下面举例进行说明
对于接收的音频数据，首先判断音频数据的类型，音频数据的类型可以有 多种划分方式，例如麦克风输入的音频信号、通信对端的语音信号、本地的 音频文件等。
根据音频数据的类型选择音频处理通道，例如对于麦克风输入的音频信 号，则需要选择具有增强滤波单元的音频处理通道；对于对端的语音信号，为 了使得本端用户听的更清楚，可以选择大增益的增益调节单元放大信号；对于 本端的音频数据，为了达到较好的音响效果，可以选择特殊的音效处理单元处理。
B3,所述选择的音频处理通道的预置个数的音频处理单元对所述音频数 据进ft重釆样处理和增益调节处理处理；
本发明实施例中，所述重采样处理可以为通过滤波器对所述音频lt据的 码率进行调整。所述增益调节处理可以为通过乘法器调整所述音频数据的输 出功率比。
本实施例中，各个音频处理单元在进行音频数据的处理时，可以复用加法 器和/或乘法器，以简化系统的硬件；具体的复用方式可以采用时分复用方式实现，同一个音频处理通道内的音频处理单元可以复用加法器和/或乘法器， 不同音频处理通道的音频处理单元也可以复用加法器和/或乘法器。
B4,将每个音频处理通道处理后的音频数据送入混音单元进行混音；
混音是将所述多个音频处理通道处理后的音频数据混合成一个音频数据。
B5，将所述混音单元混音后输出的音频lt据送入音效处理单元处理； 本发明实施例中，音效处理可以是进行声调的调整，增加混响等处理，以 实现特殊的音效。
B6,音效处理单元处理后通过音频输出接口输出。
本发明实施例中，音频输出接口可以接扬声器、耳机等声音输出设备，也 可以接存储器进行音频数据的保存。
本发明实施例中，各个音频处理通道中的音频处理单元复用加法器和/或 乘法器，以简化系统的结构，起到了节约成本和空间的作用。由于对于不同类 型的音频数据进行区别处理，使得处理后的音频效果好，同时因为采用多个音 频处理通道分别实现音频处理，使得对于不同类型的音频数据可以并行处理， 效率更高。
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，存储介质可以包括ROM、 RAM、磁盘或光盘等。
实施例三、 一种音频处理装置，结构示意图如图3所示，包括接收单元 310、仲裁单元320、和音频处理通道l 音频处理通道N (N属于整数，N>1)
接收单元310,用于接收音频凄丈据；
仲裁单元320，用于根据所述音频数据的类型为所述"^妄收单元310接收的音 频数据选择音频处理通道X, X属于[l, N];
本发明实施例中，仲裁单元320选择音频处理通道，可以根据所述接收单 元310接收的音频数据的类型进行选择，以实现对不同类型音频数据的差异化 处理；所述仲裁单元还可以根据固定优先级为音频数据分配音频处理通道。所述音频处理通道包括预置个数的音频处理单元，所述音频处理单元对接 收单元接收的音频数据进行重釆样处理和增益调节处理。
本发明实施例中，所述预置个数的音频处理单元可以是一个也可以是多 个，可以为多个音频处理通道预先配置相同的音频处理单元，也可以预先配置 音频类型对应的每个音频处理通道的音频处理单元。
本发明实施例提供的装置为接收的音频数据选择音频处理通道；音频处理
通道包含预置个数的音频处理单元；音频处理通道的预置个^t的音频处理单元 对所述音频数据进行处理以实现音频的处理，由于4是供多个音频处理通道，实 现了对多个音频数据的并4亍处理，^:高了音频处理的效率，并且多个音频处理 通道相互独立，使得系统的抗故障能力更强，由于对于不同类型的音频数据进 ff区别处理，使得处理后的音频效果好。
本实施例中，对于音频处理通道的一个举例如图4所示，包括重采样单 元410和增益调节单元420;
重采样单元410，用于重采样处理，包括通过滤波器对所述音频凄t据的码 率进行调整。即用于改变音源数据的采样频率。重采样分为上采样和下采样两 种方式。上采样就是将低采样频率的音源数据处理为高采样数据。如8K的 输入信号可以上釆样为16K的数据输出。上采样一般用于播放通道，提高听觉 感受。下采样就是将高采样频率的音源数据处理为低釆样数据。如16K的输 入信号可以下釆样为8K的数据输出。下采样用一般用于录音通道，节约系统 存储空间。重采样一般通过滤波器实现，重采样实现算法可以有多种常规实现， 本发明不再赘述。
增益调节单元420，用于增益调节处理，包括通过乘法器调整所述音频数 据的输出功率比。即用于对各路输入音频数据的左声道和右声道分别进行音量 控制，增益控制通过一个乘法器实现，将输入音频数据乘增益系数实现音量控 制。其中增益系数可以根据用户需要灵活配置。重采样单元对音频数据重采样后，送入增益调节单元进行增益调节，可以 理解，在重采样单元接收数据时，可以设置一个緩冲区(fifo)先对数据进行 緩冲，在重采样单元和增益调节单元直接也可以设置一个fifo对传输的数据进 行缓冲，增加緩冲区可以平衡各个处理单元的处理速度，保证数据的平稳处理。
本发明实施例提供的音频处理装置还可以包括混音单元330,用于将所 述至少两个音频处理通道处理后的音频数据进行混音。
混音单元对输入的n种音频数据进行混合得到一个音频数据，混音的方式 有多种，例如可以采用幅值直接相加法，并将相加结果限制在最大值和最小 值之间，如果超出取值范围，则将其钳位。混音以后的数据依然是与音源数据 位宽一样的音频数据。
本发明实施例提供的音频处理装置还可以包括音频输出接口 340，用于 将所述混音单元混音后的音频数据通过音频输出装置输出。
音频输入接口 350，用于与音频输入设备连接，将音频输入设备输入的音 频信号发送给所述接收单元310。
所述4妻收单元4妻收的音频信号可以来自音频输入4妻口 ，也可以来自本地存 储的音频文件。
本发明实施例4是供的音频处理装置还可以包括音效处理单元360,用于 对音频数据进行音效处理。如升降调、增加混响、消除噪声等。本发明实施例 采用多个峰值式调节滤波器(peakingfilter)和帚式滤波器(Shelffilter)达到 理想的音效。本发明实施例中，对音频数据混音后，还可以由音效处理单元进 行音效处理，并在音效处理后在音频输出接口 340单元输出。
例如采用10个peaking滤波器对音频数据进行10波段滤波，中心波革爻
为60Hz、 170Hz、 310Hz、 600Hz、 lkHz、 3kHz、 6kHz、 12kHz、 14kHz、 16kHz。
10个峰值式调节滤波器(peaking filter)可以提高这10个波4爻的信号增益，通
过不同的组合从而实现不同的音效。帚式滤波器(Shelf filter)可以用来4是高
整个低频或整个高频频域信号的增益，对重低音和重高音音效的实现效果明 曰
一个音效处理单元结构举例如图5所示，左声道与右声道处理结构完全一 样。音频数据经过混音处理后成为一路音频数据。该路音频数据经过10个
10peaking filter并行处理，调整音频数据10个波段的增益，经过滤波处理后的 IO路音频数据经过加法器,然后通过shelf滤波器增强低频频域的增益。调节 滤波器增益参数，可以实现不同的音效。本例中釆用10个peaking filteK peaking filterl ~ Peaking filter9 )和一个shelf滤波器。当然，可以根据需要适当的增减 滤波器。
本发明实施例中，所述预置个数的音频处理单元在进行音频处理时，可以 通过时分复用方式复用相同的加法器和/或乘法器。可以理解，也可以仅复用 乘法器或者复用加法器，对于音频处理，乘法器和加法器的组合可以实现lt据 的巻积运算。
本发明实施例中，同 一个音频处理通道内的各个音频处理单元或者不同音 频处理通道的音频处理单元之间均可以复用加法器和/或乘法器，以达到减少 芯片面积的目的，下面以各个音频处理通道的重采样单元复用乘法器和加法器 为例进行说明，为了尽量减少芯片面积，本发明对音频数据分左右声道并行处 理，左声道与右声道处理结构完全一样，现以右声道为例说明，如图6所示。
多路通道数据分时复用乘法器和加法器。图中的选择(select)模块完成 通道数据选择的功能，选择信号sel是由系统工作时钟计数器驱动，不同时间段 选择不同通道音频数据(rdatal ~ rdadan)进行乘加处理，完成重采样。
图7是重采样状态图(以三个音频处理通道为例)。图中各个通道分时复用 一个乘法器完成重采样。状态转移图中转移条件是计数器的值，通过计数结果 控制每个通道的工作，不同时刻不同通道工作，从而实现了乘法器的复用。
下面对实施例提供的音频处理装置的工作流程进4亍描述，具体包括
接收单元3 IO通过音频输入接口 350接收音频数据后，仲裁单元320为所述 接收单元310接收的音频数据选择音频处理通道，所述音频处理通道内的重采 样单元41 O对所述音频数据进行重釆样，重采样的音频数据送入增益调节单元 420,增益调节单元420对所述音频数据进行增益调节后，将音频数据发送给混 音单元330,混音单元330将所述音频数据和其他音频处理通道处理后的音频凄史 据混音，混音后由音效处理单元360进行音效处理，再通过音频l餘出"l妻口 340将音效处理后的音频凄丈据输出。
本发明提供的音频处理装置，采用全硬件方式实现音频处理，由于系统不 用嵌如DSP,减少了系统的复杂程度，减小了芯片面积，降低系统软件控制难 度，并且针对不同的音频数据类型，进行区分处理，使得音频处理效果更好， 同时多路音频处理通道并行处理，音频处理效率大大提高，进一步，本发明音 频处理装置釆用了复用乘法器和/或加法器，有效減少了芯片面积。
以上对本发明实施例所提供的音频处理方法和音频处理装置进行了详细
施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域
的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改 变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种音频处理方法，其特征在于，包括接收音频数据；根据所述音频数据的类型，为所述音频数据选择音频处理通道；音频处理通道包含预置个数的音频处理单元；选择的音频处理通道的预置个数的音频处理单元对所述音频数据进行重采样处理和增益调节处理。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述重采样处理为通过滤波 器对所述音频数据的码率进行调整。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述增益调节处理为通过乘 法器调整所述音频数据的输出功率比。
4、 如权利要求l所述的音频处理方法，其特征在于，所述方法还包括将 每个音频处理通道处理后的音频数据，送入混音单元进行混音。
5、 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述混音 单元混音后输出的音频数据送入音效处理单元处理，音效处理单元处理后通过 音频输出接口输出。
6、 如权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述音频处理单 元在进行音频处理时，通过时分复用方式复用乘法器和/或加法器。
7、 一种音频处理装置，其特征在于，包括接收单元、仲裁单元和至少 两个音频处理通道；所述接收单元，用于接收音频数据；所述仲裁单元，用于根据所述音频数据的类型，为所述接收单元接收的音 频数据选择音频处理通道；所述音频处理通道包括预置个数的音频处理单元，所述音频处理单元对所 述接收单元接收的音频数据进行重采样处理和增益调节处理。
8、 如权利要求7所述的音频处理装置，其特征在于，所述音频处理单元包括重采样单元，用于重采样处理，包括通过滤波器对所述音频数据的码率进 行调整。增益调节单元，用于增益调节处理，包括通过乘法器调整所述音频数据的 输出功率比。
9、 如权利要求7所述的音频处理装置，其特征在于，还包括 混音单元，用于将所述至少两个音频处理通道处理后的音频数据进行混音；音效处理单元，用于对所述混音单元混音后输出的音频数据进行音效处理。
10、 如权利要求7至9任意一项所述的音频处理装置，其特征在于，所述 音频处理单元在进行音频处理时，通过时分复用方式复用乘法器和/或加法器。
全文摘要
本发明公开了音频处理方法和音频处理装置。本发明实施例中，当接收到音频数据时，根据所述音频数据的类型为音频数据选择音频处理通道；音频处理通道包含预置个数的音频处理单元；音频处理通道的预置个数的音频处理单元对所述音频数据进行重采样处理和增益调节处理实现音频的处理，由于提供多个音频处理通道，实现了对多个音频数据的并行处理，提高了音频处理的效率，同时多个音频处理通道相互独立，使得系统的抗故障能力更强，进一步由于多处理通道对于不同类型的音频数据的特性进行区别处理，使得处理后的音频效果好。
文档编号G10L21/02GK101552010SQ20091013615
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者渊 季, 莉 邓 申请人:华为技术有限公司