一種基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于音頻信號處理技術領域，尤其涉及一種基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]用耳機輸出的音頻流，我們可以將其看做是很多不同頻率的正弦波的疊加，而低頻加強即是通過濾波等方法將音頻流中低頻成分的聲壓級進行提高，使聲音聽起來更加渾厚。
[0003]現有技術中的低頻加強主要采用濾波器技術，使用不同的濾波器及其他元件進行組合滿足不同的需求。而采用單純的濾波器技術進行低頻加強有一定的局限性:在耳機的正常使用中調整音量(實質是縮放音頻信號波形的幅度以改變它的聲壓)是較繁瑣的事，而由等響曲線的描述可知，在不同的聲壓級處不同頻率純音的響度是不同的，所以，在實際應用中對耳機輸出的音頻流進行低頻加強時，需要在不同的聲壓級處對不同頻率的信號添加不同的增益，使得在調整音量時輸出音頻信號中不同頻率信號的增益均符合等響曲線的趨勢，達到最好的低頻加強效果，然而，現有技術中靜態(tài)的濾波器組合是無法滿足該需求的。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法及系統(tǒng)，旨在解決上述靜態(tài)的濾波器組合無法在不同的聲壓級處對不同頻率的信號添加不同的增益的問題。
[0005]本發(fā)明實施例是這樣實現的，一種基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法，包括:
[0006]米集輸入音頻?目號；
[0007]對所述輸入音頻信號進行分頻處理，提取出低頻信號和高頻信號兩個頻段分別傳輸，并保留一路原音頻信號；
[0008]采用AGC算法對所述低頻信號進行動態(tài)增益處理，采用靜態(tài)低頻加強算法對所述原音頻信號進行低通濾波加強處理；
[0009]對所述高頻信號以及處理后的低頻信號和原音頻信號進行加權求和，得到最終的輸出音頻信號，所述高頻信號以及處理后的低頻信號和原音頻信號的權值系數分別為a、b、c，其中，a、b、c的取值范圍均為O?I之間，且a+b+c = I。
[0010]在本發(fā)明實施例所述的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法中，所述采用AGC算法對所述低頻信號進行動態(tài)增益處理具體包括:
[0011]檢測所述低頻信號的聲壓級；
[0012]判斷所述聲壓級所處的范圍；
[0013]若所述聲壓級處于噪聲域，則對所述低頻信號進行零增益處理；若所述聲壓級處于一般信號域，則對所述低頻信號進行增益放大處理，使其無限趨近于期望聲壓域或者進入期望聲壓域內；若所述聲壓級處于期望聲壓域，則采用控制增益系數對所述低頻信號的增益進行控制處理，使其保持在期望聲壓域內；若所述聲壓級大于期望聲壓域，則對所述低頻信號進行負增益處理，使其進入期望聲壓域域內。
[0014]在本發(fā)明實施例所述的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法中，所述噪聲域的聲壓級范圍為小于或等于_80dB，所述一般信號域的聲壓級范圍為-SOdB?-56dB，所述期望聲壓域的聲壓級范圍為_56dB?24dB。
[0015]在本發(fā)明實施例所述的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法中，所述高頻信號以及處理后的低頻信號和原音頻信號的權值系數a、b、c的值均為1/3。
[0016]在本發(fā)明實施例所述的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法中，所述低頻信號為所述輸入音頻信號中頻率小于或等于130HZ的低頻段信號，所述高頻信號為所述輸入音頻信號中頻率大于或等于1500HZ的高頻段信號。
[0017]本發(fā)明實施例的另一目的是，提供一種基于等響曲線的動態(tài)低頻加強系統(tǒng)，包括:音頻采樣模塊、分頻處理模塊、低頻帶通濾波器、高頻帶通濾波器、原音頻帶通濾波器、AGC模塊、低通濾波加強模塊以及混合器，所述分頻處理模塊的輸入端、低頻輸出端、高頻輸出端以及原音頻輸出端分別對應與所述音頻采樣模塊、所述低頻帶通濾波器、所述高頻帶通濾波器以及所述原音頻帶通濾波器連接，所述低頻帶通濾波器還通過所述AGC模塊連接至所述混合器，所述高頻帶通濾波器直接連接至所述混合器，所述原音頻帶通濾波器通過所述低通濾波加強模塊連接至所述混合器；其中:
[0018]所述音頻采樣模塊，用于采集輸入音頻信號；
[0019]所述分頻處理模塊，用于對所述輸入音頻信號進行分頻處理，提取出低頻信號和高頻信號兩個頻段分別通過所述低頻帶通濾波器和所述高頻帶通濾波器進行傳輸，并保留一路原音頻信號通過所述原音頻帶通濾波器進行傳輸；
[0020]所述AGC模塊，用于采用AGC算法對所述低頻信號進行動態(tài)增益處理；
[0021]所述低通濾波加強模塊，用于采用靜態(tài)低頻加強算法對所述原音頻信號進行低通濾波加強處理；
[0022]所述混合器，用于對所述高頻信號以及處理后的低頻信號和原音頻信號進行加權求和，得到最終的輸出音頻信號，其中，所述高頻信號以及處理后的低頻信號和原音頻信號的權值系數分別為a、b、c，其中，a、b、c的取值范圍均為O?I之間，且a+b+c = I。
[0023]在本發(fā)明實施例所述的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強系統(tǒng)中，所述AGC模塊包括:
[0024]聲壓級檢測單元，用于檢測所述低頻信號的聲壓級；
[0025]比較單元，用于判斷所述聲壓級所處的范圍；
[0026]增益調節(jié)單元，用于若所述聲壓級處于噪聲域，則對所述低頻信號進行零增益處理；若所述聲壓級處于一般信號域，則對所述低頻信號進行增益放大處理，使其無限趨近于期望聲壓域或者進入期望聲壓域內；若所述聲壓級處于期望聲壓域，則采用控制增益系數對所述低頻信號的增益進行控制處理，使其保持在期望聲壓域內；若所述聲壓級大于期望聲壓域，則對所述低頻信號進行負增益處理，使其進入期望聲壓域域內。
[0027]在本發(fā)明實施例所述的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強系統(tǒng)中，所述噪聲域的聲壓級范圍為小于或等于_80dB，所述一般信號域的聲壓級范圍為-SOdB?-56dB，所述期望聲壓域的聲壓級范圍為_56dB?24dB。
[0028]在本發(fā)明實施例所述的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強系統(tǒng)中，所述高頻信號以及處理后的低頻信號和原音頻信號的權值系數a、b、c的值均為1/3。
[0029]在本發(fā)明實施例所述的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強系統(tǒng)中，所述低頻信號為所述輸入音頻信號中頻率小于或等于130HZ的低頻段信號，所述高頻信號為所述輸入音頻信號中頻率大于或等于1500HZ的高頻段信號。
[0030]實施本發(fā)明實施例提供的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0031]本發(fā)明實施例由于在采集輸入音頻信號后先對輸入音頻信號進行分頻處理，提取出低頻信號和高頻信號兩個頻段分別傳輸，并保留一路原音頻信號；然后，分別采用AGC算法對低頻信號進行動態(tài)增益處理，采用靜態(tài)低頻加強算法對原音頻信號進行低通濾波加強處理；最后再對高頻信號以及處理后的低頻信號和原音頻信號進行加權求和，得到最終的輸出音頻信號，其中，高頻信號以及處理后的低頻信號和原音頻信號的權值系數分別為a、b、c，且a+b+c = 1，從而能夠實現在不同聲壓級處對不同頻率的信號添加不同的增益，使得在調整音量時輸出音頻信號中不同頻率信號的增益均符合等響曲線的趨勢，可以達到最好的低頻加強效果，并且能夠保證低頻加強效果的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明實施例提供的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法的實現流程圖；
[0033]圖2是本發(fā)明實施例提供的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強方法S103的具體實現流程圖；
[0034]圖3是本發(fā)明實施例提供的基于等響曲線的動態(tài)低頻加強系統(tǒng)的結構框圖；
[0035]圖4是本發(fā)