音频信号的处理方法和电子设备与流程

本技术涉及电子，具体涉及一种音频信号的处理方法和电子设备。

背景技术：

1、通过手机等电子设备等通话，是人们生活中常见的应用场景。然而，在通话过程中，手机漏音会造成用户的谈话内容泄露，不利于用户的隐私保护。

技术实现思路

1、本技术提供了一种音频信号的处理方法和电子设备，能够减小漏音，保护用户隐私，提高用户体验。

2、第一方面，本技术提供一种音频信号的处理方法，应用于电子设备，电子设备包括n个目标音频播放器件，n为大于或等于2的整数，该方法包括：获取目标音频信号，目标音频信号为需要通过n个目标音频播放器件播放的音频信号；根据目标音频信号，生成掩蔽信号；对目标音频信号和掩蔽信号分别进行声场控制处理之后进行叠加处理，得到与n个目标音频播放器件一一对应的n路待播放信号；通过n个目标音频播放器件分别播放对应的待播放信号；待播放信号在第一空间区域形成的声场的能量大于待播放信号在第二空间区域形成的声场的能量，其中，第一空间区域相较于第二空间区域更靠近n个目标音频播放器件。

3、可选的，电子设备结构和音频系统设置的不同，目标音频播放器件可以不同。在一个具体的实施例中，电子设备包括受话器(即听筒)和扬声器，扬声器用于在免提或是下播放音频，受话器用于在手持模式下播放音频。这种情况下，目标音频播放器件为受话器。在另一个具体的实施例中，电子设备仅包括扬声器，扬声器既用于在手持模式下播放音频，又用于在听免提模式下播放音频。这种情况下，目标音频播放器件为扬声器。

4、可选的，目标音频信号可以为通话应用输出的通话下行信号，也可以为即时通讯应用输出的语音音频信号，还可以为其他应用输出的音频信号，例如录音应用输出的录音音频信号等。本技术实施例对于目标音频信号的具体来源不做任何限定。

5、可选的，第一空间区域可以为耳内区域，第二控件区域可以为漏音区域。

6、本技术第一方面提供的音频信号的处理方法，基于目标音频信号生成掩蔽信号，并对目标音频信号和掩蔽信号分别进行声场控制处理之后进行叠加处理，得到的n路待播放信号；n路待播放信号通过n个目标音频播放器件播放后，在第一空间区域形成的声场的能量大于待播放信号在第二空间区域形成的声场的能量，由于第一空间区域相较于第二空间区域更靠近n个目标音频播放器件，用户使用电子设备收听音频(例如接听电话)时，相较于周围的人更靠近目标音频播放器件，因而，周围人听到的声音(即漏音)相较于用户听到声音较小，所以能够减小漏音，保护用户隐私，提高用户体验。另外，掩蔽信号能够对目标音频信号进行心理学掩蔽，降低声音可懂度，因而能够进一步保护用户隐私，提高用户体验。

7、一种可能的实现方式中，第一空间区域为n个目标音频播放器件周围预设范围内的空间区域，第二空间区域与第一空间区域不重叠，且第二空间区域位于第一空间区域远离电子设备的一侧。

8、第一空间区域可以为耳内区域，即：电子设备的目标音频播放器件靠近人耳时，电子设备周围包含人耳耳道及耳朵周围预设范围的区域。第二空间区域可以为漏音区域，即：第一空间区域周围，远离电子设备一侧的区域。

9、也就是说，待播放信号在耳内区域形成的声场(即耳内声场)的能量大于待播放信号在漏音区域形成的声场(即漏音声场)的能量，这样，周围人听到的声音小于用户听到的声音，减小漏音，保护用户隐私，提高用户体验。

10、一种可能的实现方式中，对目标音频信号和掩蔽信号分别进行声场控制处理之后进行叠加处理，得到与n个目标音频播放器件一一对应的n路待播放信号，包括：对目标音频信号进行第一声场控制处理，得到与n个目标音频播放器件一一对应的n路目标输出信号，目标输出信号在第一空间区域形成的声场的能量大于在第二空间区域形成的声场的能量；对掩蔽信号进行第二声场控制处理，得到与n个目标音频播放器件一一对应的n路掩蔽输出信号，掩蔽输出信号在第二空间区域形成的声场的能量大于在第一空间区域形成的声场的能量；将各个目标音频播放器件对应的目标输出信号与对应的掩蔽输出信号叠加，得到与n个目标音频播放器件一一对应的n路待播放信号。

11、该实现方式中，一方面，通过对目标音频信号进行声场控制，使目标音频信号最终在第一空间区域形成的声场的能量大于在第二空间区域形成的声场的能量。如此，减小漏音，保护用户隐私，提高用户体验。另一方面，通多对掩蔽信号进行声场控制，使掩蔽信号最终在在第二空间区域形成的声场的能量大于在第一空间区域形成的声场的能量。如此，对第一空间区域的目标音频信号进行较小程度的心理声学掩蔽，对第二空间区域的目标音频信号进行较大程度的心理学掩蔽，从而在降低第二空间区域声音可懂度的同时，尽可能减小对第一空间区域的影响，也即，在保护用户隐私的同时，减小对用户听感的影响，提高用户体验。

12、一种可能的实现方式中，电子设备包括第一滤波器组和第二滤波器组；对目标音频信号进行第一声场控制处理，得到与n个目标音频播放器件一一对应的n路目标输出信号，包括：通过第一滤波器组，对目标音频信号进行第一声场控制处理，得到n路目标输出信号；对掩蔽信号进行第二声场控制处理，得到与n个目标音频播放器件一一对应的n路掩蔽输出信号，包括：通过第二滤波器组，对掩蔽信号进行第二声场控制处理，得到n路掩蔽输出信号。

13、也即，第一滤波器组为用于对目标音频信号进行声场控制的滤波器组，第二滤波器组为用于对掩蔽信号进行声场控制的滤波器组。第一滤波器组中包括n个与目标音频播放器件一一对应的第一滤波器。第二滤波器组中包括n个与目标音频播放器件一一对应的第二滤波器。

14、一种可能的实现方式中，第一滤波器组是将第一空间区域作为亮区，将第二空间区域作为暗区，进行声场控制测试或仿真，最大化亮区和暗区的声场能量比并求解滤波器系数生成的滤波器组；第二滤波器组是将第二空间区域作为亮区，将第一空间区域作为暗区，进行声场控制测试或仿真，最大化亮区和暗区的声场能量比并求解滤波器系数生成的滤波器组。

15、也就是说，第一滤波器组和第二滤波器组在求解生成时，对亮区和暗区进行了对调。这样生成的第一滤波器组能够使目标音频信号在第一空间区域形成的生成的声场(目标音频信号的耳内声场)的能量较大，目标音频信号在第二空间区域形成的生成的声场(掩蔽信号的漏音声场)的能量较小；这样生成的第二滤波器组能够使掩蔽信号在第一空间区域生成的声场(掩蔽信号的耳内声场)的能量较小，掩蔽信号在第二空间区域生成的声场(掩蔽信号的漏音声场)的能量较大。如此，目标音频信号与掩蔽信号叠加后，最终输出的声音的耳内声场可懂度不受影响，而漏音声场的可懂度降低，从而使用户的听感不受影响的情况下有效保护用户隐私，提高用户体验。

16、一种可能的实现方式中，掩蔽信号与目标音频信号的频谱一致。这样，掩蔽信号对目标音频信号的掩蔽效果更好，对用户隐私的保护效果也更好。

17、一种可能的实现方式中，根据目标音频信号，生成掩蔽信号，包括：根据目标音频信号，生成与目标音频信号频谱一致的初始掩蔽信号；对初始掩蔽信号进行频谱校正，得到掩蔽信号。

18、该实现方式中，对初始掩蔽信号进行频谱校正后生成掩蔽信号，再对掩蔽信号进行声场控制，这样能够对声场控制时的频谱失真进行校正，提高掩蔽效果，进而提高最终隐私保护的效果。

19、一种可能的实现方式中，根据目标音频信号，生成与目标音频信号频谱一致的初始掩蔽信号，包括：缓存时长为预设掩蔽帧长的目标音频信号，得到当前帧待掩蔽信号；对当前帧待掩蔽信号加窗处理后进行时间反转，得到当前帧反转信号；获取上一帧反转信号，上一帧反转信号是指当前帧反转信号之前最近的一帧反转信号；将当前帧反转信号与上一帧反转信号叠加，得到当前帧基础掩蔽信号；根据预设能量比阈值和当前帧待掩蔽信号的能量，调整当前帧基础掩蔽信号的能量，得到当前帧初始掩蔽信号。

20、可选的，预设掩蔽帧长大于目标音频信号的帧长，例如预设掩蔽帧可以为50ms至300ms之间的值。

21、该实现方式中，对目标音频信号进行实时处理，得到初始掩蔽信号，使最终得到的掩蔽信号与目标音频信号的频谱一致性更高，提高掩蔽信号的掩蔽效果，从而提高隐私保护的效果。而且，将当前帧反转信号与上一帧反转信号叠加，能够提高得到的当前基础掩蔽信号的平滑性，进而提高最终得到的掩蔽信号的平滑性。

22、一种可能的实现方式中，根据预设能量比阈值和当前帧待掩蔽信号的能量，调整当前帧基础掩蔽信号的能量，得到当前帧初始掩蔽信号，包括：调整当前帧基础掩蔽信号的能量，得到当前帧掩蔽调整信号，当前帧待掩蔽信号与当前帧掩蔽调整信号的能量比等于预设能量比阈值；分别确定当前帧待掩蔽信号与当前帧掩蔽调整信号中是否存在有效信号；若当前帧待掩蔽信号中不存在有效信号，则降低当前帧掩蔽调整信号的幅值，得到当前帧初始掩蔽信号，或者，将0或空值作为当前帧初始掩蔽信号；若当前帧待掩蔽信号中存在有效信号，且当前帧掩蔽调整信号中不存在有效信号，则从预设的掩蔽信号库中获取预设信号，根据当前帧待掩蔽信号的频谱调整预设信号的频谱，得到当前帧初始掩蔽信号。

23、该实现方式中，若当前帧待掩蔽信号中不存在有效信号，则降低当前帧掩蔽调整信号的幅值，得到当前帧初始掩蔽信号，或者，将0或空值作为当前帧初始掩蔽信号，后续不对待掩蔽帧信号进行掩蔽。如此，防止对无声音或者声音较小的信号的目标音频信号进行过度掩蔽，防止影响用户听感。若当前帧待掩蔽信号中存在有效信号，且当前帧掩蔽调整信号中不存在有效信号，则从预设的掩蔽信号库中获取预设信号，根据当前帧待掩蔽信号的频谱调整预设信号的频谱，得到当前帧初始掩蔽信号。当前帧掩蔽调整信号不存在有效信号，说明该信号为无声信号或声音较小的信号，该信号无法对待掩蔽帧信号进行有效掩蔽。因而，从预设的掩蔽信号库中直接获取预设信号，将该预设信号的频谱调整至与当前帧待掩蔽信号的频谱一致，得到当前帧初始掩蔽信号。这样能够防止无效掩蔽现象的出现，提高掩蔽效果。

24、一种可能的实现方式中，分别确定当前帧待掩蔽信号与当前帧掩蔽调整信号中是否存在有效信号，包括：确定当前帧待掩蔽信号的能量是否大于或等于第一能量阈值；若当前帧待掩蔽信号的能量大于或等于第一能量阈值，则确定当前帧待掩蔽信号中存在有效信号；若当前帧待掩蔽信号的能量小于第一能量阈值，则确定当前帧待掩蔽信号中不存在有效信号；确定当前帧掩蔽调整信号的能量是否大于或等于第二能量阈值；若当前帧掩蔽调整信号的能量大于或等于第二能量阈值，则确定当前帧掩蔽调整信号中存在有效信号；若当前帧掩蔽调整信号的能量小于第二能量阈值，则确定当前帧掩蔽调整信号中不存在有效信号。

25、一种可能的实现方式中，根据目标音频信号，生成掩蔽信号，包括：从预设的掩蔽信号库中获取预设信号；根据目标音频信号的频谱调整预设信号的频谱，得到掩蔽信号。

26、该实现方式中，从预设的掩蔽信号库中获取信号生成掩蔽信号，能够简单、快速地得到掩蔽信号，简化算法。

27、第二方面，本技术提供一种装置，该装置包含在电子设备中，该装置具有实现上述第一方面及上述第一方面的可能实现方式中电子设备行为的功能。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。例如，接收模块或单元、处理模块或单元等。

28、第三方面，本技术提供一种电子设备，电子设备包括：处理器、存储器和接口；处理器、存储器和接口相互配合，使得电子设备执行第一方面的技术方案中任意一种方法。

29、第四方面，本技术提供一种芯片，包括处理器。处理器用于读取并执行存储器中存储的计算机程序，以执行第一方面及其任意可能的实现方式中的方法。

30、可选的，芯片还包括存储器，存储器与处理器通过电路或电线连接。

31、进一步可选的，芯片还包括通信接口。

32、第五方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储了计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得该处理器执行第一方面的技术方案中任意一种方法。

33、第六方面，本技术提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括：计算机程序代码，当计算机程序代码在电子设备上运行时，使得该电子设备执行第一方面的技术方案中任意一种方法。