音频信号处理方法及装置与流程

文档序号:13392759阅读:302来源:国知局

本公开涉及计算机技术领域,特别涉及一种音频信号处理方法及装置。



背景技术:

录音是指将声音转换为电信号的过程,目前的大部分设备均具有录音功能,能够利用配置的麦克风对声音进行采集,并将声音转换为音频信号。

终端可以包括麦克风和adc(analogtodigitalconvertor,模拟/数字转换器),麦克风用于对声音进行采集,得到模拟音频信号,adc用于对模拟音频信号进行转换,得到数字音频信号,该数字音频信号即为录音结果。

上述模数转换过程会受到adc可转换的音量范围的限制,而终端录制声音的音量可能时大时小,如果声音的音量超过adc可转换的最大音量值时,会导致转换得到的数字音频信号出现爆音,而如果声音的音量小于adc可转换的最小音量值时,会导致转换得到的数字音频信号失真。



技术实现要素:

为了解决相关技术中存在的问题,本公开提供了一种音频信号处理方法及装置。所述技术方案如下:

根据本公开实施例的第一方面,提供了一种音频信号处理方法,所述方法包括:

通过配置的麦克风采集第一音频信号;

通过配置的n个放大/衰减器,分别根据预设调整系数对所述第一音频信号进行调整,得到n路第二音频信号,每个放大/衰减器的预设调整系数不同,n为大于1的整数;

通过配置的n个模数转换器adc,分别对所述n路第二音频信号进行模数转换,得到n路第三音频信号;

从所述n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号;

输出选取的第三音频信号。

在另一实施例中,所述方法包括:

应用以下公式,获取所述n个放大/衰减器中第i个放大/衰减器的预设调整系数:

其中,dfin=min(kamp_h-kamp_l,dmic-dadc),dmic=dmic_h-dmic_l,dadc=dadc_h-dadc_l;kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数,kamp_l用于表示放大/衰减器的最小调整系数,kamp_h用于表示放大/衰减器的最大调整系数,dmic_h用于表示所述麦克风可录制的最大音量值,dmic_l用于表示所述麦克风可录制的最小音量值,dadc_h用于表示adc可转换的最大音量值,dadc_l用于表示adc可转换的最小音量值。

在另一实施例中,所述通过配置的n个放大/衰减器,分别对所述第一音频信号进行调整,包括:

根据第i个放大/衰减器的预设调整系数,应用以下公式,对所述第一音频信号进行调整,得到第i路第二音频信号:

其中,auamp(i)用于表示所述第i路第二音频信号,au用于表示所述第一音频信号,kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数。

在另一实施例中,所述方法还包括:

对于每路第三音频信号,对所述第三音频信号进行采样,根据多个采样点的音量值确定所述第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,所述根据多个采样点的音量值确定所述第三音频信号的统计音量值,包括:

将所述多个采样点的音量值的最大值作为所述第三音频信号的统计音量值;或者,

将所述多个采样点的音量值的平均值作为所述第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,所述从所述n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,包括:

如果所述n路第三音频信号中包括统计音量值不大于所述预设阈值的第三音频信号,则从所述统计音量值不大于所述预设阈值的第三音频信号中,选取统计音量值与所述预设阈值之间的差值最小的第三音频信号;或者,

如果所述n路第三音频信号的统计音量值均大于所述预设阈值,则从所述n路第三音频信号中选取统计音量值与所述预设阈值之间的差值最小的第三音频信号。

在另一实施例中,所述从所述n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,包括:

按照统计音量值从大到小的顺序,对所述n路第三音频信号进行排序;

按照所述排序遍历所述n路第三音频信号,判断每路第三音频信号的统计音量值是否不大于所述预设阈值,直至当前遍历的第三音频信号的统计音量值不大于所述预设阈值时,选取当前遍历的第三音频信号,或者,直至已遍历的所述n路第三音频信号的统计音量值均大于所述预设阈值时,选取统计音量值最小的第三音频信号。

根据本公开实施例的第二方面,提供了一种音频信号处理装置,所述装置包括:信号收集模块和信号选取模块,所述信号收集模块包括麦克风、n个放大/衰减器和n个模数转换器adc,n为大于1的整数;

所述麦克风的输出端与所述n个放大/衰减器的输入端连接,所述n个放大/衰减器的输出端分别与所述n个adc的输入端连接,所述n个adc的输出端与所述信号选取模块连接;

所述麦克风,用于采集第一音频信号,输出至所述n个放大/衰减器中;

每个放大/衰减器,用于根据预设调整系数对所述第一音频信号进行调整,得到一路第二音频信号,输出至连接的adc中,每个放大/衰减器的预设调整系数不同;

每个adc,用于对接收到的第二音频信号进行模数转换,得到一路第三音频信号,输出至所述信号选取模块中;

所述信号选取模块,用于从接收到的n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,并输出选取的第三音频信号。

在另一实施例中,所述装置还包括:计算模块;

所述计算模块,用于应用以下公式,获取所述n个放大/衰减器中第i个放大/衰减器的预设调整系数,输出至第i个放大/衰减器:

其中,dfin=min(kamp_h-kamp_l,dmic-dadc),dmic=dmic_h-dmic_l,dadc=dadc_h-dadc_l;kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数,kamp_l用于表示放大/衰减器的最小调整系数,kamp_h用于表示放大/衰减器的最大调整系数,dmic_h用于表示所述麦克风可录制的最大音量值,dmic_l用于表示所述麦克风可录制的最小音量值,dadc_h用于表示adc可转换的最大音量值,dadc_l用于表示adc可转换的最小音量值。

在另一实施例中,第i个放大/衰减器用于根据第i个放大/衰减器的预设调整系数,应用以下公式,对所述第一音频信号进行调整,得到第i路第二音频信号:

其中,auamp(i)用于表示所述第i路第二音频信号,au用于表示所述第一音频信号,kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数。

在另一实施例中,所述信号选取模块,用于对于每路第三音频信号,对所述第三音频信号进行采样,根据多个采样点的音量值确定所述第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,所述信号选取模块,用于将所述多个采样点的音量值的最大值作为所述第三音频信号的统计音量值;或者,将所述多个采样点的音量值的平均值作为所述第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,所述信号选取模块,用于如果所述n路第三音频信号中包括统计音量值不大于所述预设阈值的第三音频信号,则从所述统计音量值不大于所述预设阈值的第三音频信号中,选取统计音量值与所述预设阈值之间的差值最小的第三音频信号;或者,

所述信号选取模块,还用于如果所述n路第三音频信号的统计音量值均大于所述预设阈值,则从所述n路第三音频信号中选取统计音量值与所述预设阈值之间的差值最小的第三音频信号。

在另一实施例中,所述信号选取模块,用于按照统计音量值从大到小的顺序,对所述n路第三音频信号进行排序;按照所述排序遍历所述n路第三音频信号,判断每路第三音频信号的统计音量值是否不大于所述预设阈值,直至当前遍历的第三音频信号的统计音量值不大于所述预设阈值时,选取当前遍历的第三音频信号,或者,直至已遍历的所述n路第三音频信号的统计音量值均大于所述预设阈值时,选取统计音量值最小的第三音频信号。

在另一实施例中,所述信号选取模块包括:缓存区、选取单元和切换单元;

所述缓存区,用于缓存接收到的n路第三音频信号;

所述选取单元,用于从所述缓存区缓存的n路第三音频信号中,选取统计音量值与所述预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,将选取的第三音频信号的序号发送至所述切换单元;

所述切换单元,用于从所述缓存区缓存的n路第三音频信号中,按照所述选取单元发送的序号,输出对应的第三音频信号。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

本实施例提供的方法及装置,通过n个放大/衰减器按照不同的预设调整系数分别对该第一音频信号进行调整,再通过n个adc进行模数转换,得到n路第三音频信号,从中选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号输出,保证了无论录制音量大的声音还是音量小的声音,均能够按照预设阈值输出音量合适的音频信号,而筛选掉音量值过大或过小的音频信号,避免了爆音和失真的问题。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种音频信号处理方法的流程图;

图2是根据一示例性实施例示出的一种音频信号处理方法的流程图;

图3是根据一示例性实施例示出的一种音频信号处理装置的框图;

图4是根据一示例性实施例示出的一种音频信号处理装置的框图;

图5是根据一示例性实施例示出的一种音频信号处理装置的框图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本公开做进一步详细说明。在此,本公开的示意性实施方式及其说明用于解释本公开,但并不作为对本公开的限定。

本公开实施例提供一种音频信号处理方法及装置,以下结合附图对本公开进行详细说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种音频信号处理方法的流程图,如图1所示,该音频信号处理方法用于音频信号处理装置中,该装置包括麦克风、n个放大/衰减器和n个adc,n为大于1的整数,该方法包括以下步骤:

在步骤101中,通过配置的麦克风采集第一音频信号。

在步骤102中,通过配置的n个放大/衰减器,分别根据预设调整系数对该第一音频信号进行调整,得到n路第二音频信号,每个放大/衰减器的预设调整系数不同。

在步骤103中,通过配置的n个模数转换器adc,分别对该n路第二音频信号进行模数转换,得到n路第三音频信号。

在步骤104中,从该n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号。

在步骤105中,输出选取的第三音频信号。

本实施例中,第一音频信号和第二音频信号为模拟音频信号,第三音频信号为数字音频信号。根据不同的预设调整系数对采集的第一音频信号进行调整,进而获取到n路第三音频信号,从中选取音量值与预设阈值较接近的音频信号,而筛选掉音量值过大或过小的音频信号。那么,在录制音量大的声音时,能够筛选掉出现爆音的音频信号,选取进行衰减后音量较小的音频信号,而在录制音量小的声音时,能够筛选掉出现失真的音频信号,选取进行放大后音量较大的音频信号。

本实施例提供的方法,通过n个放大/衰减器按照不同的预设调整系数分别对该第一音频信号进行调整,再通过n个adc进行模数转换,得到n路第三音频信号,从中选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号输出,保证了无论录制音量大的声音还是音量小的声音,均能够按照预设阈值输出音量合适的音频信号,而筛选掉音量值过大或过小的音频信号,避免了爆音和失真的问题。

在另一实施例中,该方法包括:

应用以下公式,获取该n个放大/衰减器中第i个放大/衰减器的预设调整系数:

其中,dfin=min(kamp_h-kamp_l,dmic-dadc),dmic=dmic_h-dmic_l,dadc=dadc_h-dadc_l;kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数,kamp_l用于表示放大/衰减器的最小调整系数,kamp_h用于表示放大/衰减器的最大调整系数,dmic_h用于表示该麦克风可录制的最大音量值,dmic_l用于表示该麦克风可录制的最小音量值,dadc_h用于表示adc可转换的最大音量值,dadc_l用于表示adc可转换的最小音量值。

在另一实施例中,该通过配置的n个放大/衰减器,分别对该第一音频信号进行调整,包括:

根据第i个放大/衰减器的预设调整系数,应用以下公式,对该第一音频信号进行调整,得到第i路第二音频信号:

其中,auamp(i)用于表示该第i路第二音频信号,au用于表示该第一音频信号,kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数。

在另一实施例中,该方法还包括:

对于每路第三音频信号,对该第三音频信号进行采样,根据多个采样点的音量值确定该第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,该根据多个采样点的音量值确定该第三音频信号的统计音量值,包括:

将该多个采样点的音量值的最大值作为该第三音频信号的统计音量值;或者,

将该多个采样点的音量值的平均值作为该第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,该从该n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,包括:

如果该n路第三音频信号中包括统计音量值不大于该预设阈值的第三音频信号,则从该统计音量值不大于该预设阈值的第三音频信号中,选取统计音量值与该预设阈值之间的差值最小的第三音频信号;或者,

如果该n路第三音频信号的统计音量值均大于该预设阈值,则从该n路第三音频信号中选取统计音量值与该预设阈值之间的差值最小的第三音频信号。

在另一实施例中,该从该n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,包括:

按照统计音量值从大到小的顺序,对该n路第三音频信号进行排序;

按照该排序遍历该n路第三音频信号,判断每路第三音频信号的统计音量值是否不大于该预设阈值,直至当前遍历的第三音频信号的统计音量值不大于该预设阈值时,选取当前遍历的第三音频信号,或者,直至已遍历的该n路第三音频信号的统计音量值均大于该预设阈值时,选取统计音量值最小的第三音频信号。

上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。

图2是根据一示例性实施例示出的一种音频信号处理方法的流程图,如图2所示,该音频信号处理方法用于音频信号处理装置中,该音频信号处理装置可以为具有录音功能的任一设备,如手机、平板电脑、录音器等,本实施例对此不做限定。该音频信号处理装置包括信号收集模块和信号选取模块,信号采集模块包括麦克风、n个放大/衰减器和n个adc,n为大于1的整数。该方法包括以下步骤:

在步骤201中,通过配置的麦克风采集第一音频信号。

本实施例中,该音频信号处理装置配置有麦克风,通过该麦克风可以采集周围环境的声音,将采集到的声音转换为模拟音频信号,即为该第一音频信号。

在步骤202中,通过配置的n个放大/衰减器,分别根据预设调整系数对该第一音频信号进行调整,得到n路第二音频信号。

本实施例中,为了避免由于采集的音量过大而导致爆音,同时避免由于采集的音量过小而导致失真,可以配置n个放大/衰减器,放大/衰减器用于根据预设调整系数对该第一音频信号进行调整。放大/衰减器的预设调整系数在大于预设系数时,放大/衰减器体现为放大特性,用于对第一音频信号进行放大,放大/衰减器的预设调整系数在小于等于预设系数时,放大/衰减器体现为衰减特性,用于对第一音频信号进行衰减。该预设系数可以为0或者为1等,具体根据放大/衰减器的调整方式确定,本实施例对此不做限定。

本实施例中,不同的放大/衰减器的预设调整系数不同,通过n个放大/衰减器,分别根据预设调整系数对采集到的该第一音频信号进行调整时,可以得到多个不同的音频信号,后续过程中再从多个音频信号中选取音量合适的音频信号,保证了最终输出的音频信号的音量不会过大或过小。

该步骤202可以包括:根据第i个放大/衰减器的预设调整系数,应用以下公式,对该第一音频信号进行调整,得到第i路第二音频信号:

其中,auamp(i)用于表示该第i路音频信号,au用于表示该第一音频信号,kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数。

n个放大/衰减器均可应用上述公式得到一路第二音频信号,从而得到n路第二音频信号。

在步骤202之前,该方法可以包括:获取每个放大/衰减器的预设调整系数。具体可以包括:获取麦克风和adc的最大音量值和最小音量值,以及放大/衰减器的最大调整系数和最小调整系数,应用以下公式,获取该n个放大/衰减器中第i个放大/衰减器的预设调整系数:

其中,dfin=min(kamp_h-kamp_l,dmic-dadc),dmic=dmic_h-dmic_l,dadc=dadc_h-dadc_l;kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数,kamp_l用于表示放大/衰减器的最小调整系数,kamp_h用于表示放大/衰减器的最大调整系数,dmic_h用于表示该麦克风可录制的最大音量值,dmic_l用于表示该麦克风可录制的最小音量值,dadc_h用于表示adc可转换的最大音量值,dadc_l用于表示adc可转换的最小音量值。

每个adc可转换的最大音量值和最小音量值的差dadc相同,且不同的adc可转换的音量范围可以相同,也可以不同。假设adc1的声压范围为(-96dbv,0dbv);adc2的声压范围为(-120dbv,-24dbv),adc1和adc2的音量范围不同,但可转换的最大音量值和最小音量值的差dadc相同,均为96db。

由于在音频信号的处理过程中,要通过麦克风、放大/衰减器和adc对音频信号进行处理,因此,麦克风和adc的音量范围以及放大/衰减器的预设调整系数会对音频信号造成影响,需要综合考虑三者的能力来确定每个放大/衰减器的预设调整系数。

麦克风可录制的最大音量值dmic_h与最小音量值dmic_l之间的差值dmic即为该麦克风可录制的音量跨度,adc可转换的最大音量值dadc_h与最小音量值dadc_l之间的差值dadc即为adc可转换的音量跨度,通常来说dmic要大于dadc。因此,采用放大/衰减器进行调整时的理论音量跨度为dmic-dadc,而实际上,放大/衰减器的调整系数跨度实际为最大调整系数kamp_h与最小调整系数kamp_l之间的差值,可以体现放大/衰减器的放大/衰减能力。

因此,采用放大/衰减器进行调整时的音量跨度实际上可以选取为dfin=min(kamp_h-kamp_l,dmic-dadc)。按照确定的音量跨度,采用上述公式获取不同的预设调整系数时,能够保证n路音频信号的预设调整系数在kamp_l至kamp_l+dfin的范围内均匀分布。

也即是,在kamp_h-kamp_l≤dmic-dadc,dfin=kamp_h-kamp_l时,n路音频信号的预设调整系数在kamp_l至kamp_h的范围内均匀分布。在kamp_h-kamp_l>dmic-dadc,dfin=dmic-dadc时,n路音频信号的预设调整系数在kamp_l至kamp_l+dmic-dadc的范围内均匀分布,其中kamp_l+dmic-dadc<kamp_h。

采用上述公式可以获取到n个均匀分布的预设调整系数,在从n路音频信号中选取输出的音频信号时可以提高精确度。当然,也可以采用其他方式确定n个放大/衰减器的预设调整系数,n个预设调整系数可以均匀分布,也可以不均匀分布,本实施例对此不做限定,只需保证n个放大/衰减器的预设调整系数不同,能够获取到n路不同的第二音频信号即可。

获取到的n个不同的预设调整系数中,既包括小于预设系数的预设调整系数,也包括大于预设系数的预设调整系数,使得采用n个放大/衰减器对该第一音频信号进行调整处理时,既会对该第一音频信号进行放大,也会对该第一音频信号进行衰减,获取到不同的第二音频信号。

在步骤203中,通过配置的n个模数转换器adc,分别对该n路第二音频信号进行模数转换,得到n路第三音频信号。

该第一音频信号和该第二音频信号均为模拟音频信号,对第二音频信号进行模数转换,得到的第三音频信号即为数字音频信号。

在步骤204中,对于该n路第三音频信号中的每路第三音频信号,对该第三音频信号进行采样,根据多个采样点的音量值确定该第三音频信号的统计音量值。

获取到n路第三音频信号后,可以从中选取一路适合的第三音频信号输出。该选取过程可以根据每路第三音频信号的音量值进行。

例如,对于每路第三音频信号,该音频信号处理装置可以对该第三音频信号进行采样,确定多个采样点,从而获取到多个采样点的音量值,此时可以对多个采样点的音量值进行统计,得到统计音量值,该统计音量值可以表示该第三音频信号的音量大小。重复执行上述操作,获取到n路第三音频信号的统计音量值,根据n路第三音频信号的统计音量值可以选取合适的第三音频信号输出。

其中,该统计音量值可以为多个采样点的音量值的最大值或者平均值,当然也可以为其他类型的统计值,本实施例对此不做限定。

在步骤204之前,为了获取到足够采样点的音量值,该音频信号处理装置在获取到n路第三音频信号时,可以在缓存区缓存n路第三音频信号,当缓存的每路第三音频信号能够提供的采样点足够时,再对每路第三音频信号进行采样和统计,分别得到统计音量值。或者,在获取到n路第三音频信号时,可以在缓存区缓存n路第三音频信号中选取的采样点的音量值,直至缓存了足够的采样点的音量值时,再对每路第三音频信号的多个采样点的音量值进行统计,分别得到统计音量值。

其中,在缓存区中缓存采样点的音量值的格式可以为即将n路第三音频信号分开缓存,对每路第三音频信号缓存m个采样点的音量值,dau(n)m用于表示第n路第三音频信号中第m个采样点的音量值。

在步骤205中,从该n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,输出选取的第三音频信号。

其中,该预设阈值可以根据一般音频信号的音量值确定,或者根据处理效果较好的音频信号的音量值确定,本实施例对此不做限定。

统计音量值与预设阈值之间的差值越小,表示相应的第三音频信号的音量越接近于要求音量。因此,该音频信号处理装置从n路第三音频信号中选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,即为音量合适的音频信号,则可以将其他的第三音频信号筛选掉,将选取的第三音频信号输出。

n路第三音频信号的统计音量值不同时,选取第三音频信号的方式也不同。如果该n路第三音频信号中,有些第三音频信号的统计音量值大于该预设阈值,有些第三音频信号的统计音量值小于该预设阈值,则该音频信号处理装置可以采用以下两种方式来选取第三音频信号:

方式1、从统计音量值大于该预设阈值的第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,即统计音量值最小的第三音频信号。

方式2、从统计音量值不大于该预设阈值的第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,即统计音量值最大的第三音频信号。

或者,为了尽可能地选取到音量较大的音频信号,在n路第三音频信号中包括统计音量值不大于该预设阈值的第三音频信号时,采用上述方式2选取第三音频信号,仅在n路第三音频信号中不包括统计音量值不大于该预设阈值的第三音频信号时,即每路第三音频信号的统计音量值均大于该预设阈值时,采用上述方式1选取第三音频信号。

例如,该步骤205可以包括步骤2051:

2051、该音频信号处理装置还可以按照统计音量值从大到小的顺序,对该n路第三音频信号进行排序,按照该排序遍历该n路第三音频信号,判断每路第三音频信号的统计音量值是否不大于该预设阈值,直至当前遍历的第三音频信号的统计音量值不大于该预设阈值时,选取当前遍历的第三音频信号,或者,直至已遍历的该n路第三音频信号的统计音量值均大于该预设阈值时,选取当前遍历的最后一路第三音频信号,也即是统计音量值最小的第三音频信号。

由于kamp(i)随着i的增大而增大,所以统计音量值也是随着i的增大而增大,从第n路第三音频信号开始进行倒序判断,直至当前遍历的第三音频信号的统计音量值不大于该预设阈值或者当前遍历的第三音频信号为第1路第三音频信号时,选取当前遍历的第三音频信号。

该步骤2051的伪代码可以如下:

实际上,该步骤205中的选取过程和输出过程可以由不同的模块实现,例如,缓存区中缓存得到的n路第三音频信号,选取单元用于对n路第三音频信号进行分析,确定所选取的第三音频信号的序号,发送给切换单元,切换单元即可从缓存区缓存的n路第三音频信号中,按照选取单元发送的序号输出对应的第三音频信号。

需要说明的是,本实施例仅是针对一个信号收集模块为例进行说明,实际上,在一个设备中可以包括多个信号收集模块,通过多个信号收集模块录制多声道的音频信号。

该多个信号收集模块可以与不同的信号选取模块连接,或者,该多个信号收集模块可以与相同的信号选取模块连接,例如,以该设备包括x个信号收集模块为例,共有x·n个adc均与信号选取模块连接,输出的第三音频信号均会发送给信号选取模块,则信号选取模块采用多任务的方式,同步处理x个信号收集模块的音频信号,为每个信号收集模块选取一个音频信号输出。

本实施例提供的方法,通过n个放大/衰减器按照不同的预设调整系数分别对该第一音频信号进行调整,再通过n个adc进行模数转换,得到n路第三音频信号,从中选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号输出,保证了无论录制音量大的声音还是音量小的声音,均能够按照预设阈值输出音量合适的音频信号,而筛选掉音量值过大或过小的音频信号,避免了爆音和失真的问题。而且,采用多个均匀分布的预设调整系数,提高了精确度。

图3是根据一示例性实施例示出的一种音频信号处理装置的框图。参见图3,该装置包括信号收集模块301和信号选取模块302,该信号收集模块301包括麦克风3011、n个放大/衰减器3012和n个模数转换器adc3013,n为大于1的整数。

该麦克风3011的输出端与该n个放大/衰减器3012的输入端连接,该n个放大/衰减器3012的输出端分别与该n个adc3013的输入端连接,该n个adc3013的输出端与该信号选取模块302连接;

该麦克风3011,用于采集第一音频信号,输出至该n个放大/衰减器3012中;

每个放大/衰减器3012,用于根据预设调整系数对该第一音频信号进行调整,得到一路第二音频信号,输出至连接的adc3013中,每个放大/衰减器3012的预设调整系数不同;

每个adc3013,用于对接收到的第二音频信号进行模数转换,得到一路第三音频信号,输出至该信号选取模块302中;

该信号选取模块302,用于从接收到的n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,并输出选取的第三音频信号。

本实施例提供的装置,通过n个放大/衰减器按照不同的预设调整系数分别对该第一音频信号进行调整,再通过n个adc进行模数转换,得到n路第三音频信号,从中选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号输出,保证了无论录制音量大的声音还是音量小的声音,均能够按照预设阈值输出音量合适的音频信号,而筛选掉音量值过大或过小的音频信号,避免了爆音和失真的问题。

参见图4,在另一实施例中,该装置还包括:计算模块303;

该计算模块303,用于应用以下公式,获取该n个放大/衰减器3012中第i个放大/衰减器3012的预设调整系数,输出至第i个放大/衰减器3012:

其中,dfin=min(kamp_h-kamp_l,dmic-dadc),dmic=dmic_h-dmic_l,dadc=dadc_h-dadc_l;kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器3012的预设调整系数,kamp_l用于表示放大/衰减器3012的最小调整系数,kamp_h用于表示放大/衰减器3012的最大调整系数,dmic_h用于表示该麦克风3011可录制的最大音量值,dmic_l用于表示该麦克风3011可录制的最小音量值,dadc_h用于表示adc3013可转换的最大音量值,dadc_l用于表示adc3013可转换的最小音量值。

在另一实施例中,第i个放大/衰减器3012用于根据第i个放大/衰减器3012的预设调整系数,应用以下公式,对该第一音频信号进行调整,得到第i路第二音频信号:

其中,auamp(i)用于表示该第i路第二音频信号,au用于表示该第一音频信号,kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器3012的预设调整系数。

在另一实施例中,该信号选取模块302,用于对于每路第三音频信号,对该第三音频信号进行采样,根据多个采样点的音量值确定该第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,该信号选取模块302,用于将该多个采样点的音量值的最大值作为该第三音频信号的统计音量值;或者,将该多个采样点的音量值的平均值作为该第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,该信号选取模块302,用于如果该n路第三音频信号中包括统计音量值不大于该预设阈值的第三音频信号,则从该统计音量值不大于该预设阈值的第三音频信号中,选取统计音量值与该预设阈值之间的差值最小的第三音频信号;或者,

该信号选取模块302,还用于如果该n路第三音频信号的统计音量值均大于该预设阈值,则从该n路第三音频信号中选取统计音量值与该预设阈值之间的差值最小的第三音频信号。

在另一实施例中,该信号选取模块302,用于按照统计音量值从大到小的顺序,对该n路第三音频信号进行排序;按照该排序遍历该n路第三音频信号,判断每路第三音频信号的统计音量值是否不大于该预设阈值,直至当前遍历的第三音频信号的统计音量值不大于该预设阈值时,选取当前遍历的第三音频信号,或者,直至已遍历的该n路第三音频信号的统计音量值均大于该预设阈值时,选取统计音量值最小的第三音频信号。

参见图4,在另一实施例中,该信号选取模块302包括:缓存区3021、选取单元3022和切换单元3023;

该缓存区3021,用于缓存接收到的n路第三音频信号;

该选取单元3022,用于从该缓存区缓存的n路第三音频信号中,选取统计音量值与该预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,将选取的第三音频信号的序号发送至该切换单元;

该切换单元3023,用于从该缓存区缓存的n路第三音频信号中,按照该选取单元发送的序号,输出对应的第三音频信号。

需要说明的是,本实施例仅是针对一个信号收集模块301为例进行说明,实际上,在一个设备中可以包括多个信号收集模块301,通过多个信号收集模块301录制多声道的音频信号。

该多个信号收集模块301可以与不同的信号选取模块302连接,每个信号选取模块302用于对连接的信号收集模块301的n路第三音频信号进行处理。或者,该多个信号收集模块301可以与相同的信号选取模块302连接,例如,以该设备包括x个信号收集模块301为例,共有x·n个adc均与信号选取模块302连接,输出的第三音频信号均会发送给信号选取模块302,则信号选取模块302采用多任务的方式,同步处理x个信号收集模块301的n路音频信号,为每个信号收集模块301选取一个音频信号输出,最终输出x个音频信号。

关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。

需要说明的是:上述实施例提供的音频信号处理装置在处理音频信号时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的音频信号处理装置与音频信号处理方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。

图5是根据一示例性实施例示出的一种音频信号处理装置500的框图。例如,装置500可以是移动电话,计算机,数字广播终端,消息收发设备,游戏控制台,平板设备,医疗设备,健身设备,个人数字助理等。

参照图5,装置500可以包括以下一个或多个组件:处理组件502,存储器504,电源组件506,多媒体组件508,音频组件510,输入/输出(i/o)的接口512,传感器组件514,以及通信组件516。

处理组件502通常控制装置500的整体操作,诸如与显示,电话呼叫,数据通信,相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件502可以包括一个或多个模块,便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如,处理组件502可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在装置500的操作。这些数据的示例包括用于在装置500上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(sram),电可擦除可编程只读存储器(eeprom),可擦除可编程只读存储器(eprom),可编程只读存储器(prom),只读存储器(rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。

电源组件506为装置500的各种组件提供电力。电源组件506可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为装置500生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件508包括在所述装置500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中,屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中,多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置500处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件510包括一个麦克风(mic),当装置500处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中,音频组件510还包括一个扬声器,用于输出音频信号。

i/o接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是键盘,点击轮,按钮等。这些按钮可包括但不限于:主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件514包括一个或多个传感器,用于为装置500提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件514可以检测到装置500的打开/关闭状态,组件的相对定位,例如所述组件为装置500的显示器和小键盘,传感器组件514还可以检测装置500或装置500一个组件的位置改变,用户与装置500接触的存在或不存在,装置500方位或加速/减速和装置500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器,被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器,如cmos或ccd图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件514还可以包括加速度传感器,陀螺仪传感器,磁传感器,压力传感器或温度传感器。

通信组件516被配置为便于装置500和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置500可以接入基于通信标准的无线网络,如wifi,2g或3g,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件516还包括近场通信(nfc)模块,以促进短程通信。例如,在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术,红外数据协会(irda)技术,超宽带(uwb)技术,蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中,装置500可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述方法。

在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质,例如包括指令的存储器504,上述指令可由装置500的处理器520执行以完成上述方法。例如,所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种非临时性计算机可读存储介质,当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时,使得终端能够执行一种音频信号处理方法,所述方法包括:

通过配置的麦克风采集第一音频信号;

通过配置的n个放大/衰减器,分别根据预设调整系数对该第一音频信号进行调整,得到n路第二音频信号,每个放大/衰减器的预设调整系数不同,n为大于1的整数;

通过配置的n个模数转换器adc,分别对该n路第二音频信号进行模数转换,得到n路第三音频信号;

从该n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号;

输出选取的第三音频信号。

在另一实施例中,该方法包括:

应用以下公式,获取该n个放大/衰减器中第i个放大/衰减器的预设调整系数:

其中,dfin=min(kamp_h-kamp_l,dmic-dadc),dmic=dmic_h-dmic_l,dadc=dadc_h-dadc_l;kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数,kamp_l用于表示放大/衰减器的最小调整系数,kamp_h用于表示放大/衰减器的最大调整系数,dmic_h用于表示该麦克风可录制的最大音量值,dmic_l用于表示该麦克风可录制的最小音量值,dadc_h用于表示adc可转换的最大音量值,dadc_l用于表示adc可转换的最小音量值。

在另一实施例中,该通过配置的n个放大/衰减器,分别对该第一音频信号进行调整,包括:

根据第i个放大/衰减器的预设调整系数,应用以下公式,对该第一音频信号进行调整,得到第i路第二音频信号:

其中,auamp(i)用于表示该第i路第二音频信号,au用于表示该第一音频信号,kamp(i)用于表示第i个放大/衰减器的预设调整系数。

在另一实施例中,该方法还包括:

对于每路第三音频信号,对该第三音频信号进行采样,根据多个采样点的音量值确定该第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,该根据多个采样点的音量值确定该第三音频信号的统计音量值,包括:

将该多个采样点的音量值的最大值作为该第三音频信号的统计音量值;或者,

将该多个采样点的音量值的平均值作为该第三音频信号的统计音量值。

在另一实施例中,该从该n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,包括:

如果该n路第三音频信号中包括统计音量值不大于该预设阈值的第三音频信号,则从该统计音量值不大于该预设阈值的第三音频信号中,选取统计音量值与该预设阈值之间的差值最小的第三音频信号;或者,

如果该n路第三音频信号的统计音量值均大于该预设阈值,则从该n路第三音频信号中选取统计音量值与该预设阈值之间的差值最小的第三音频信号。

在另一实施例中,该从该n路第三音频信号中,选取统计音量值与预设阈值之间的差值最小的第三音频信号,包括:

按照统计音量值从大到小的顺序,对该n路第三音频信号进行排序;

按照该排序遍历该n路第三音频信号,判断每路第三音频信号的统计音量值是否不大于该预设阈值,直至当前遍历的第三音频信号的统计音量值不大于该预设阈值时,选取当前遍历的第三音频信号,或者,直至已遍历的该n路第三音频信号的统计音量值均大于该预设阈值时,选取统计音量值最小的第三音频信号。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

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