专利名称：音频均衡方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及语音信号处理领域，尤其涉及一种音频均衡方法及装置。
技术背景传统的音频均衡技术(Equalizer, EQ)，如图形均衡技术，其原理是，基 于预先设定的各个频带调节因子， 一次固定地调节一个频带的频域信号，从 而加强重低音效果或加强高音效果等。而对于动态实时变化的语音信号，例如在会议音频通讯环境中，经常出 现说话者距离麦克风忽近忽远的现象，由于麦克风的固有频域增益特性，在 采集不同距离语音信号时，增益曲线是不同的， 一般地，距离越近，麦克风 采集的频率越丰富，声音越饱满清楚，距离越远，不但声音变小，而且中高 频部分会快速衰减，声音含混不清，如果采用图形均衡技术，由于其不能处 理上述不同距离产生的语音信号，因此其效果不好。发明内容本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种音频均衡方法及装置， 可避免图形均衡技术在动态实时变化的语音信号环境中应用的弊端，补偿或 加强某个频带对应的语音信号，音质优越，简洁实用，效果显著。为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案 一种音频均衡方法，包括 获得的语音信号对应的频域信号； 对所述频域信号进行能量谱估计，得到能量分布； 根据所述能量分布得到频带均衡因子；利用所述频带均衡因子对所述频域信号进行频域滤波处理，得到频域均 衡后信号；获得所述频域均衡后信号对应的时域均衡后信号。 一种音频均衡装置，包括获取单元，用于获得的语音信号对应的频域信号；估计单元，用于对所述频域信号进行能量谱估计，得到能量分布； 计算单元，用于根据所述能量分布得到频带均衡因子；均衡单元，用于利用所述频带均衡因子对所述频域信号进行频域滤波处 理，得到频域均衡后信号；转换单元，用于获得所述频域均衡后信号对应的时域均衡后信号。 本发明实施例的有益效果是通过提供一种音频均衡方法及对应的装置，可避免图形均衡技术在动态 实时变化的语音信号环境中应用的弊端，补偿或加强某个频带对应的语音信 号，音质优越，简洁实用，效果显著。下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明实施例的音频均衡方法的主要流程图； 图2是本发明的音频均衡方法的具体实施例示意图； 图3是本发明实施例的音频均衡装置的主要结构图； 图4是本发明的音频均衡装置的具体实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种音频均衡方法，如图1所示，主要包括101，获得的语音信号对应的频域信号；102，对所述频域信号进行能量谱估计，得到能量分布；103，根据所述能量分布得到频带均衡因子；104，利用所述频带均衡因子对所述频域信号进行频域滤波处理，得到频域均衡后信号；105，获得所述频域均衡后信号对应的时域均衡后信号。图2示出了本发明的音频均衡方法的一种具体实施例，参照该图，.该方法主要包括201，获得语音信号刷(/ = 0,1，...,^-1)对应的频域信号乂/](/ = 0，1，...,^-1)，具 体地，可利用傅里叶变换(FFT)或第一滤波器组，获得所述频域信号 卿-0,l，…,W-1)，其对应程序可设定为.-力]=} ， / = 0， 1,…,W -1202，对频域信号>{/](/-O，l,...,TV-l)进行能量谱估计，得到能量分布，具体 地，可包括首先，对频域信号乂/](/ = 0,1,...,^-l)进行频带能量谱的参数估计，得到瞬 时频带谱能量做^""^0>1^[/](/ = 0,1,...,^-1)，其对应程序可设定为然后，分析瞬时频带谱能量做66朋c^o，顺(^0，l,…,iV-1),得到平滑频带能 量分布^Z^朋必/wo^Powe小](/^0,l,…iV-1)，其对应程序可设定为jT^6tm必,o/7z/Wer[f ] = (1.0 -1.0 / 256.0) * sw66a"必,o^/Wer[/] + (1.0 / 256.0) * w^朋tZPtwer[/]203，根据能量分布得到频带均衡因子0[/](/ = 0,1,...,^-1)，可综合瞬时频带 谱能量 ^fl"^Po>iw[,， = 0,l,.."iV —1)、 平滑频带能量分布 ^^""必附0"/ 尸0鄉"[/](/ = 0,1,..1-1)及语音信号4/](/ = 0，1,...,^-1)的基因周期p，得 到频带均衡因子印'](/ = 0,1,...，^-1)，其对应程序可设定为具体地，203可经过如下处理根据瞬时频带谱能量 wMa"d尸OMW[/]("0,l,…,iV-1) 和 平 滑 频 带 倉g 量 分 布 ra^a"必woW/^，er[/]0、0,l,…iV-1)，计算语音信号= 0,l,...,iV-1)的高频能量和 低频能量，得到高频能量与低频能量的能量比值k，然后，计算语音信号 刷(/ = 0,1,...,^-l)的基因周期p，根据基因周期p查表Q，其中，表Q为按照 基因周期数值排列的、高频能量与低频能量的能量经验比例因子分布表，査 到基因周期p对应的经验比例因子q，最后，比较能量比值k和经验比例因 子q，得到频带均衡因子G[fI(kO,l,...,iV-l)，上述描述即可为203中函数f的表 述；204，利用频带均衡因子邻](^0,l,…,iV-1)对频域信号别(/ = 0,1,...,^ —i)进行 频域滤波处理，得到频域均衡后信号/m(!、0,l,…,iV-1)，其对应程序可设定为Re '[/]}=邻]* Re [/]}; Im '!> ] = G[!] * Im};205 ，获得频域均衡后信号/[/](/ = O,l,...，iV-l)对应的时域均衡后信号 x'[/](f = 0,l,...,iV-1)，具体地，可利用反傅里叶变换(IFFT)或第二滤波器组， 获得频域均衡后信号/[f](/ = 0,l,...,iV —i)对应的时域均衡后信号 ;c'[z'](f = 0，l,...,iV-1)，其对应程序可设定为x '[〖]=Wr{y '[。}, i = 0,1,…,JV -1 。本发明实施例还提供了一种音频均衡装置，如图3所示，主要包括获取单元301，用于获得的语音信号对应的频域信号；估计单元302，用于对所述频域信号进行能量谱估计，得到能量分布；计算单元303，用于根据所述能量分布得到频带均衡因子；均衡单元304，用于利用所述频带均衡因子对所述频域信号进行频域滤波处理，得到频域均衡后信号；转换单元305，用于获得所述频域均衡后信号对应的时域均衡后信号； 估计单元302分别与获取单元301、计算单元303相连，均衡单元304分别与计算单元303、转换单元305相连；图4示出了本发明的音频均衡装置的一种具体实施例，参照该图，该装置主要包括获取单元401，用于获得语音信号4， = 0,1,...,^-l)对应的频域信号，](/ = 0,l，...,7V-1)，具体地，获取单元401可以是FFT模块或第一滤波器组，其对应程序可设定为别=FiT刚} ， / = 0,1，…，iV -1估计单元402，用于对频域信号别(^0,l,…,iV-l)进行能量谱估计，得到能 量分布，具体地，可包括参数估计单元，用于对频域信号力']("o,U.，iv-l)进行频带能量谱的参数估计，得到瞬时频带谱能量犯6^ ^>>^[， = 0,1,...^-1)，其对应程序可设定为分析单元，用于分析瞬时频带谱能量^>&朋^0，顺(/ = 0,1,...,^-1)，得到平滑频带能量分布raZ)&flw必mo"W^we小](;=O，l,..JV-l)，其对应程序可设定为励Z)flw必附oo决/Wer[/] = (1.0 — 1.0/ 256.0) * sw66朋必,o决尸owr[/] + (1.0/256.0) *sw&&am^ower[!] .参数估计单元与分析单元相连；计算单元403，用于根据能量分布得到频带均衡因子GW(hO,l,...,iV一i)， 可综合瞬时频带谱能量SM6&cmcffo，r[i](i = 0,1,..., JV -1)、平滑频带能量分布 si^a"必woo/ZLPo鄉r[i](z' = 0,1,…W -1)及语音信号= 0,1,…,-1)的基因周期p ，得 到频带均衡因子0[， = 0,1,...,^-1)，其对应程序可设定为具体地，计算单元403还可以具体包括能量比值计算单元，用于根据瞬时频带谱能量^Mw^/W"[f](!、0,l,…,iV-l) 和平滑频带能量分布sM&km必moofW^窗小'](/ = 0，1,…7V-l)， 计算语音信号 ;c[rKZ = 0,l,...，iV-l)的髙频能量和低频能量，得到高频能量与低频能量的能量比 值k;经验比例因子获取单元，用于计算语音信号x[/](^0,l,…，vV-l)的基因周期 p，根据基因周期p查表Q，其中，表Q为按照基因周期数值排列的、高频能 量与低频能量的能量经验比例因子分布表，查到基因周期p对应的经验比例 因子q;比较单元，用于比较能量比值k和经验比例因子q，得到频带均衡因子则(/ = 0,1，...，7^-1);经验比例因子获取单元分别与能量比值计算单元、比较单元相连； 均衡单元404，用于利用频带均衡因子邵](/ = 0,1,...,^-1)对频域信号W](/ = 0,l,...,iV-l)进行频域滤波处理，得到频域均衡后信号/[!'](!'-0,l，…,iV一i)，其对应程序可设定为/w(i = 0;/'<iV;/ + +)Re '[〖]}=邻]* Re "/{柳； Im吸iy'[/]=则* Im ；转换单元405，用于获得频域均衡后信号34/](/ = 0,1，...^-l)对应的时域均 衡后信号x'[/](^0,l，…,iV-l)，具体地，可利用反傅里叶变换(IFFT)或第二滤 波器组，获得频域均衡后信号/[/]("0,1,...,-l)对应的时域均衡后信号 x'[/](/ = 0,l,...，7V-1)，其对应程序可设定为x'[/]=胖T^ '[/]}， / = 0,1,…,iV -1估计单元402分别与获取单元401、计算单元403相连，均衡单元404 分别与计算单元403、转换单元405相连。实施上述本发明实施例的音频均衡方法及装置，可避免图形均衡技术在 动态实时变化的语音信号环境中应用的弊端，补偿或加强某个频带对应的语 音信号，音质优越，简洁实用，效果显著。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部 分流程，是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一 计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的 流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。以上所述是本发明的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种音频均衡方法，其特征在于，包括获得的语音信号对应的频域信号；对所述频域信号进行能量谱估计，得到能量分布；根据所述能量分布得到频带均衡因子；利用所述频带均衡因子对所述频域信号进行频域滤波处理，得到频域均衡后信号；获得所述频域均衡后信号对应的时域均衡后信号。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述频域信号进行能 量谱估计，得到能量分布具体包括对所述频域信号进行频带能量谱的参数估计，得到瞬时频带谱能量； 分析所述瞬时频带谱能量，得到平滑频带能量分布， 所述根据所述能量分布得到频带均衡因子具体为综合所述瞬时频带谱能量、所述平滑频带能量分布及所述语音信号的基 因周期，得到所述频带均衡因子。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述获得的语音信号对应的 频域信号具体为利用傅里叶变换或第一滤波器组，获得的语音信号对应的频域信号。
4、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述获得所述频域均衡后信 号对应的时域均衡后信号具体为利用反傅里叶变换或第二滤波器组，获得所述频域均衡后信号对应的时 域均衡后信号。
5、 一种音频均衡装置，其特征在于，包括获取单元，用于获得的语音信号对应的频域信号；估计单元，用于对所述频域信号进行能量谱估计，得到能量分布;计算单元，用于根据所述能量分布得到频带均衡因子；均衡单元，用于利用所述频带均衡因子对所述频域信号进行频域滤波处 理，得到频域均衡后信号；转换单元，用于获得所述频域均衡后信号对应的时域均衡后信号。
6、 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述估计单元具体包括参数估计单元，用于对所述频域信号进行频带能量谱的参数估计，得到瞬时频带谱能量；分析单元，用于分析所述瞬时频带谱能量，得到平滑频带能量分布， 所述计算单元具体用于综合所述瞬时频带谱能量、所述平滑频带能量分 布及所述语音信号的基因周期，得到所述频带均衡因子。
7、 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取单元为傅里叶变换 模块或第一滤波器组。
8、 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述转换单元为反傅里叶变 换模块或第二滤波器组。
全文摘要
本发明实施例涉及一种音频均衡方法，包括对获得的语音信号对应的频域信号进行能量谱估计，得到能量分布，然后根据所述能量分布得到频带均衡因子，利用所述频带均衡因子对所述频域信号进行频域滤波处理，得到频域均衡后信号之后，获得所述频域均衡后信号对应的时域均衡后信号。另外，本发明实施例还提供了一种音频均衡装置。采用本发明实施例，可避免图形均衡技术在动态实时变化的语音信号环境中应用的弊端，补偿或加强某个频带对应的语音信号，音质优越，简洁实用，效果显著。
文档编号H03G5/00GK101567673SQ20091010738
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者唐勇军, 彭远疆 申请人:深圳市科莱特斯科技有限公司