专利名称：一种音效调节方法及声音播放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子领域，具体涉及一种音效调节方法及声音播放装置。
背景技术：
超声波是一种超过人听觉范围的声波，且对人体无害，超声波对物体没有穿透 性，遇到物体的遮挡即进行反射，超声波探测器是利用了超声波的特性，通过发射出超 声波，并且接收返回的超声波，并统计发射出去的能量和时间以及接收到反射回的超声 波的能量和时间，根据能量差来计算房间表面的平均吸声系数，根据时间差来测量距罔。混响声是组成室内声场的一种，比直达声晚50ms以上的多次反射声都称为混响 声。混响声能增加音乐的丰满度，但是在增加音乐丰满度的同时会降低声音的清晰度和 语言的可懂度，因此混响声成分不可没有，也不能过大。混响效果的指标是混响时间， 混响时间可由建筑声学中著名的塞宾公式T = 0.161V/(SXa)得到，其中T是混响时 间，V是房间体积，S是房间墙面的总表面积，a是房间表面的平均吸声系数。
数字信号优化算法(DSP，Digital Signal Processing)是现有技术中实现软件混响 效果器，主要作用是产生声场效果和特殊的声音效果，以此来增强或减弱特定的混响效 果，它实现的主要方法是对混响声及频谱、延时进行处理，对混响声及频谱的调节、混 响声频谱的处理、混响声的衰减特性以及混响声与直达声的比例的处理等等，输入的主 要参数有空间模型的长度、宽度、高度以及混响时间。为了达到最佳音质效果，目前已有很多现有的混响模型，如大厅混响模型、房 间混响模型、板式混响模型、反转混响模型等等，在很多播放器中，用户可以根据音乐 和环境的类型，手动选择合适的混响模型对音乐进行播放。在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，手动选择混响模型 首先是不方便；再者，只有音频方面的专业人士才会对混响声的特性以及混响类型之间 的区别比较了解，对一般的用户来说，手动选择混响模型容易选择错误的混响模型导致
音效变差。
发明内容
本发明实施例提供一种音效调节方法及声音播放装置，智能化地实现了音频在 特定的空间中获得最佳播放效果。一种音效调节方法，包括获取声音播放装置所在空间的形状参数，以及混响时间；根据获取的形状参数确定相应的数字信号优化算法；获取即将播放的数字音频信号；根据获取的形状参数以及混响时间对即将播放的数字音频信号利用获取的数字 信号优化算法进行优化；
输出经过优化后的数字音频信号。一种声音播放装置，包括第一获取模块，用于获取声音播放装 所在空间的形状参数，以及混响时间；第二获取模块，用于根据第一获取模块获取的形状参数确定相应的数字信号优 化算法；第三获取模块，用于获取即将播放的数字音频信号；优化模块，用于根据第一获取模块获取的形状参数以及混响时间对第三获取模 块获取的数字音频信号利用第二获取模块获取的数字信号优化算法进行优化；输出模块，用于输出经过优化模块优化后的数字音频信号。本发明实施例采用获取声音播放装置所在空间的形状参数，以及混响时间，与 声音播放装置内置的空间模型进行匹配，并利用相应的DSP优化算法对数字音频信号进 行优化，使得音频在特定的空间中获得最佳的播放效果，本发明即使对音乐一窍不通的 用户也能达到同样的效果，方便了用户。
图1是本发明实施例中音效调节方法的流程示意图；图2是本发明实施例中音效调节方法的流程示意图；图3是本发明实施例中音效调节方法的流程示意图；图4A是本发明实施例中声音播放装置的逻辑结构示意图；图4B是本发明实施例中声音播放装置的逻辑结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种音效调节方法，本发明实施例还提供相应的装置。以下 分别进行详细说明。请参阅图1，本发明实施例中一种音效调节方法的第一实施例，具体如下101、获取声音播放装置所在空间的形状参数，以及混响时间；可以在声音播放装置上安装有一个超声波传感器，在声音播放装置开启时该超 声波传感器向四周发射超声波，并记录时间和发射的超声波的能量；超声波在遇到周围 的阻挡物后会反射回来，超声波传感器接收反射回来的超声波，并记录接收反射的超声 波的时间和能量；根据超声波发射时的时间、能量以及接收反射回来的超声波时的时间、能量， 获得时间差和能量差；根据计算获得的时间差和超声波的传播速度计算声音播放装置所在空间的形状 参数，该形状参数可以是空间的长度、宽度和高度，根据空间的长度、宽度和高度计算 出该空间的体积和表面积；也可以用球坐标系下的球积分来计算空间的体积和表面积；根据计算得出的能量差计算得出声音播放装置所在空间表面的平均吸声系数；根据声音播放装置所在空间的体积、表面积以及平均吸声系数利用塞宾公式计 算混响时间，混响时间=0.161 X体积+ (表面积X平均吸声系数)。102、根据形状参数确定相应的数字信号优化算法；
根据步骤101中获取的形状参数确定相应的数字信号优化算法；具体的可以在声音播放装置本地预先设置两组映射关系声音播放装置所在空间的体 积、表面积和空间模型的映射关系，以及，空间模型和DSP优化算法索引的映射关系， 映射关系可以以映射表、图像或者树型结构等等来实现；并且在声音播放装置本地预先 设置DSP优化算法库，DSP优化算法库中，DSP优化算法索引和具体的DSP优化算法之 间--对应；根据获取的形状参数计算出声音播放装置所在空间的体积、表面积，在根据计 算得出的体积和表面积从预先设置的空间的体积、表面积和空间模型的映射关系中查出 计算得出的体积和表面积对应的空间模型；再根据得到的空间模型从空间模型和数字信 号优化算法索引的映射关系中查询到对应的DSP优化算法索引，再根据获取的DSP优化 算法索引从DSP优化算法库中获取具体的DSP优化算法。103、获取即将播放的数字音频信号；获取即将播放的数字音频信号，可以是直接获取数字音频信号，也可以先接收 模拟音频信号，再将该模拟音频信号转换成数字音频信号。104、根据形状参数以及混响时间对数字音频信号利用数字信号优化算法进行优 化；
根据步骤101中获取的形状参数以及根据该形状参数计算得到的混响时间，对 步骤103中获取的数字音频信号利用在步骤102中获取的DSP优化算法进行优化。105、输出经过优化后的数字音频信号。在本实施例中，通过在声音播放装置上安装一个超声波传感器，通过超声波传 感器来测量声音播放装置所在空间的长度、宽度、高度以及空间墙面的平均吸声系数， 并根据该形状参数计算空间的体积和表面积，进而计算根据该体积、表面积以及平均吸 声系数计算混响时间，然后根据体积和表面积找到对应的空间模型和与该空间模型对应 的DSP优化算法，再利用计算得到的长度、宽度、高度和混响时间参数，利用对应的 DSP优化算法，对数字音频信号进行优化，使得该数字音频信号在当前空间里取得最好 的音频播放效果，本发明即使对音乐一窍不通的用户也能达到同样的效果，方便了用户 使用。请参阅图2，本发明实施例中一种音效调节方法的第二实施例，具体如下201、获取声音播放装置所在空间的形状参数，以及混响时间；可以在声音播放装置上安装有一个超声波传感器，在声音播放装置开启时该超 声波传感器向四周发射超声波，并记录时间和发射的超声波的能量；超声波在遇到周围 的阻挡物后会反射回来，超声波传感器接收反射回来的超声波，并记录接收反射的超声 波的时间和能量；根据超声波发射时的时间、能量以及接收反射回来的超声波时的时间、能量， 获得时间差和能量差；根据计算获得的时间差和超声波的传播速度计算声音播放装置所在空间的形状 参数，该形状参数可以是空间的长度、宽度和高度，根据空间的长度、宽度和高度计算 出该空间的体积和表面积；也可以用球坐标系下的球积分来计算空间的体积和表面积；根据计算得出的能量差计算得出声音播放装置所在空间表面的平均吸声系数；
根据声音播放装置所在空间的体积、表面积以及平均吸声系数利用塞宾公式计 算混响时间，混响时间=0.161 X体积+ (表面积X平均吸声系数)。202、根据形状参数确定相应的空间模型；根据在步骤101出计算得出的声音播放装置所在空间的体积和表面积从声音播 放装置内预置的声音播放装置所在空间的体积、表面积和空间模型的映射关系中获取相 应的声音器件参数，以表格的形式为例，如表1所示表 权利要求
1.一种音效调节方法，其特征在于，包括获取声音播放装置所在空间的形状参数，以及混响时间； 根据所述形状参数确定相应的数字信号优化算法； 获取即将播放的数字音频信号；根据所述形状参数以及所述混响时间对所述数字音频信号利用所述数字信号优化算 法进行优化；输出经过优化后的数字音频信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述形状参数确定相应的数字 信号优化算法具体为根据所述形状参数从所述声音播放装置内预置的空间模型和数字信号优化算法索引 的映射关系中获取相应的空间模型，并根据所述空间模型从所述声音播放装置内预置的 数字信号优化算法库中获取所述相应的数字信号优化算法。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取声音播放装置所在空间的形状 参数，以及混响时间的步骤具体为通过声音播放装置接收由设置于所述声音播放装置中的超声波传感器发射出的超声 波折射后返回的超声波来获取所述超声波传感器发射出的超声波的能量和所述超声波折 射后返回的能量之间的能量差，以及所述超声波传感器发射出超声波的时间与所述超声 波折射后返回的时间之间的时间差；根据所述时间差获取所述声音播放装置所在空间的形状参数； 根据所述形状参数获取所述空间的体积和表面积，并根据所述能量差获取所述声音 播放装置所在空间墙面的平均吸声系数；根据所述体积和表面积以及所述平均吸声系数获取混响时间。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据形状参数从所述声音播放装置 内预置的空间模型和数字信号优化算法索引的映射关系中获取相应的空间模型的步骤具 体为根据所述体积和表面积从所述声音播放装置内预置的声音播放装置所在空间的体 积、表面积和空间模型的映射关系中获取相应的声音器件参数；根据所述声音器件参数从所述声音播放装置内预置的空间模型和数字信号优化算法 索引的映射关系中获取相应的空间模型。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述获取即将播放的数字音频 信号的步骤包括接收模拟音频信号；将所述模拟音频信号转换成数字音频信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述输出经过优化后的数字音频信号具 体为将经过优化后的数字音频信号转换成模拟音频信号并输出。
7.—种声音播放装置，其特征在于，包括第一获取模块，用于获取声音播放装置所在空间的形状参数，以及混响时间； 第二获取模块，用于根据所述形状参数确定相应的数字信号优化算法；第三获取模块，用于获取即将播放的数字音频信号；优化模块，用于根据所述形状参数以及所述混响时间对所述数字音频信号利用所述 数字信号优化算法进行优化；输出模块，用于输出经过优化后的数字音频信号。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块具体用于根据所述形状参数从所述声音播放装置内预置的空间模型和数字信号优化算法索引的映射关系中获取相应的空间模型，并根据所述空间模型从所述声音播放装置内预置的 数字信号优化算法库中获取所述相应的数字信号优化算法。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括发射单元，用于发射超声波；接收单元，用于接收由发射单元发出后折射返回的超声波；计算单元，用于计算发射的超声波与接收的超声波的能量差以及发射超声波与接收 超声波之间的时间差，并且根据所述能量差计算声音播放装置所在空间墙面的平均吸声 系数，根据所述时间差计算声音播放装置所在空间的形状参数，根据所述形状参数计算 所述空间的体积和表面积，并根据所述平均吸声系数以及所述体积和表面积计算混响时 间。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括第一获取单元，用于根据所述体积和表面积从所述声音播放装置内预置的声音播放 装置所在空间的体积、表面积和空间模型的映射关系中获取相应的声音器件参数；第二获取单元，用于根据所述声音器件参数从所述声音播放装置内预置的空间模型 和数字信号优化算法索引的映射关系中获取相应的空间模型；第三获取单元，用于根据所述空间模型从所述声音播放装置内预置的数字信号优化 算法库中获取相应的数字信号优化算法。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三获取模块包括接收单元，用于接收模拟音频信号；转换单元，用于将接收模块接收的模拟音频信号转换成数字音频信号。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述转换单元还用于将优化后的数字 音频信号转换成模拟音频信号；所述输出模块具体用于将转换模块转换后的模拟音频信号或者优化后的数字音频信 号输出。
全文摘要
本发明实施例公开了一种音效调节方法，本发明实施例还提供相应的声音播放装置。本发明技术方案中，先获取声音播放装置所在空间的形状参数，以及混响时间，再根据获取的形状参数确定相应的数字信号优化算法，再获取即将播放的数字音频信号，并根据形状参数以及混响时间对该数字音频信号利用获取的数字信号优化算法进行优化，再将经过优化后的数字音频信号输出；智能化实现了音频在特定的空间中获得最佳播放效果。
文档编号G10K15/12GK102013252SQ201010527698
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者单海波, 陈旺 申请人:华为终端有限公司