CN103198855A - 音频播放自动降噪方法、装置及音频播放器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种音频播放自动降噪方法、装置及音频播放器，所述方法包括以下步骤：对经过解码处理后得到的原始音频数据的增益进行检测，当检测到增益小于预定阈值的原始音频数据时，判定该原始音频数据为噪声并触发控制信号；根据所述控制信号控制模数转换器进入静音模式，输出模拟量为静音的音频数据。本发明的一种音频播放自动降噪方法、装置及音频播放器，算法非常简单，开销较小；不需要软件处理算法对音频的后期进行处理，能满足实时和自动控制的要求；克服了模数转换器所引入的噪声问题，通过后级硬件的输出控制从而达到了彻底的降噪目的。
Description
技术领域
本发明涉及音频处理领域，特别是涉及一种音频播放自动降噪方法、一种音频播放自动降噪装置以及一种音频播放器。
背景技术
在音频处理领域中，对于使用DAC（Digital Analog Compress，模数转换器）的产品（例如Mp3设备）来说，SNR（Signal Noise Ratio，信噪比）是个重要的考量因素。然而，即使再高的信噪比，都会存在噪声的问题。因此对音频信号的降噪处理就显得格外重要。
传统的对音频信号的降噪处理，主要采用软件上的算法处理，如采样降噪法操作方法、滤波降噪法操作方法、噪声门降噪法操作方法等。然而，软件上的算法处理，存在以下问题：
一、软件处理算法的运算开销较大，同时处理数据的速度也不能满足软件算法的要求；
二、软件处理算法都是对音频的后期的人为处理，不能满足实时和自动处理的要求；
三、模数转换器本身也存在噪声，软件处理方法仅对信号本身作处理，没有针对硬件作控制。同时模数转换器为音频输出的最后级，音频在出口的时候会引入模数转换器的噪声，所以软件处理不能彻底降噪。
综上所述，采用软件处理的方法对原有音频有一定的影响，而且必须对音频进行后期算法处理，不能达到实时的自动降噪的目的，同时对于硬件引入的噪声没法处理，所以降噪效果不理想。
发明内容
基于此，本发明提供一种音频播放自动降噪方法、装置及音频播放器，能够解决传统采用软件处理的方法所带来的开销大、不能实时和自动进行降噪的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种音频播放自动降噪方法，包括以下步骤：
对经过解码处理后得到的原始音频数据的增益进行检测，当检测到增益小于预定阈值的原始音频数据时，判定该原始音频数据为噪声并触发控制信号；
根据所述控制信号控制模数转换器进入静音模式，输出模拟量为静音的音频数据。
一种音频播放自动降噪装置，包括：检测器、模数转换器；所述检测器连接在解码器与所述模数转换器之间；
所述检测器用于对经过解码处理后得到的原始音频数据的增益进行检测，当检测到增益小于预定阈值的原始音频数据时，判定该原始音频数据为噪声并触发控制信号；
模数转换器用于在接收到所述控制信号时进入静音模式，输出模拟量为静音的音频数据。
一种音频播放器，该音频播放器中包括上述的音频播放自动降噪装置。
由以上方案可以看出，本发明的一种音频播放自动降噪方法、装置及音频播放器，对原始音频数据的增益进行检测并设定一个有效信号门槛，然后将检测到的音频信号幅度与门槛作比较，小于门槛范围的音频数据则控制模数转换器关闭，从而达到降噪的效果，解决噪声的问题。与传统的降噪方法相比，本发明只需要加入一个检测器来对原始音频数据的增益进行检测并获得一个控制信号，使用检测器，算法非常简单，仅仅是一个判断，因此开销较小；并且，本发明中不需要软件处理算法对音频的后期进行处理，检测器的自动识别和触发控制信号能满足实时和自动控制的要求；最后，本发明在音频播放过程中能自动判断音频信号增益并控制模数转换器进行开关，从而克服了模数转换器所引入的噪声问题，通过后级硬件的输出控制达到了彻底的降噪目的。
附图说明
图1为本发明实施例一中的一种音频播放自动降噪方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二中的一种音频播放自动降噪装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体的实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述。
实施例一
参见图1所示，一种音频播放自动降噪方法，包括以下步骤：
步骤S101，播放常见格式的音频文件（如mp3、wma、wav等）都需要经过解码器解码。因此在数字解码阶段，首先需要对输入的音频数据进行解码处理，得到原始音频数据。并且，原始音频数据会带有增益信息，增益越大表现为数字的数值越大；相反，增益越小数字越小。在本发明的实施例中，对经过解码处理后得到的原始音频数据的增益进行检测，当检测到增益小于预定阈值的原始音频数据时，判定该原始音频数据为噪声并触发控制信号，然后进入步骤S102。
需要说明的是，这里的阈值可以根据噪声的特点做不同设置。例如在本发明的一个实施例中，可以支持多种阈值的设置，如-90dB、-80dB、-70dB等。一般有效的音频信号是不会在此增益范围内的，故可以认为增益小的数据是噪声，因此在解码过程中能够实时的检测音频数据达到实时的目的。
在本发明的实施例中，可以通过加入一个检测器来对原始音频数据的增益进行检测（使用现有的检测器即可实现），目的是为了获得一个控制信号。使用检测器，算法并不复杂，仅仅是一个判断，因此具有开销小的特点。
作为一个较好的实施例，在检测所述原始音频数据的增益的过程中为了确保判断的准确性（判断是否为噪声），可以设置为从一帧音频数据的不同位置选取样点进行增益检测。该样点处理过程具体描述如下：解码后的音频数据变成一个一个的样点，然后送到模数转换器进行模数转换后输出，样点会放置在一个数据缓冲区中，大小为若干个样点的大小，我们会对数据缓冲区的不同位置进行均匀的采样，采样单位为样点，采样个数将决定对数据缓冲区的采样密度，这样便完成采样过程。
另外，作为一个较好的实施例，在判定原始音频数据为噪声之后、触发控制信号之前，还可以包括步骤：判断是否有连续预定帧数的音频数据均为噪声；若是才进入后续触发控制信号的步骤，否则对于瞬间的噪声是不敏感的。需要说明的是，上述的预定帧数，同样可以根据噪声的特点做不同的设置。
可见，本发明实施例中满足增益小、而且维持一定时间这些条件的音频数据将被判定为噪声并触发控制信号。本发明实施例中能够自动识别和触发控制信号，满足了自动控制的要求。
步骤S102，根据所述控制信号控制模数转换器进入静音模式，输出模拟量为静音的音频数据。当然，当检测到信号重新恢复到正常音频的范围后，将重新打开模数转换器，继续输出有效的音频数据。
实施例二
与上述一种音频播放自动降噪方法相对应，本发明还提供一种音频播放自动降噪装置，如图2所示，包括：检测器101、模数转换器102；所述检测器101连接在解码器与所述模数转换器102之间；
所述检测器101用于检测所述原始音频数据的增益，当检测到增益小于预定阈值的原始音频数据时，判定该原始音频数据为噪声并触发控制信号；
模数转换器102用于接收所述控制信号，并且在接收到所述控制信号时进入静音模式，输出模拟量为静音的音频数据。
作为一个较好的实施例，所述检测器中可以包括选择模块，用于从一帧音频数据的不同位置选取样点来进行增益检测。这样在检测所述原始音频数据的增益的过程中可以确保判断是否为噪声的准确性。
作为一个较好的实施例，所述检测器中可以包括判断模块，用于在判定原始音频数据为噪声之后、触发控制信号之前，判断是否有连续预定帧数的音频数据均为噪声；并且所述检测器只有在判断模块的判断结果为是的情况下触发控制信号。这样一来可以有效过滤瞬间的噪声，带来一个稳定的运行环境。
上述一种音频播放自动降噪装置的其它技术特征与实施例一中的一种音频播放自动降噪方法相同，此处不予赘述。
实施例三
另外，与上述一种音频播放自动降噪方法、音频播放自动降噪装置相对应，本发明还提供一种音频播放器，在该音频播放器中包括实施例二中所述的一种音频播放自动降噪装置。
作为一个较好的实施例，所述音频播放器还可以包括：解码器；所述解码器用于对输入的音频数据进行解码处理，得到原始音频数据。
上述一种音频播放器的其它技术特征与实施例二中的一种音频播放自动降噪装置相同，此处不予赘述。
通过以上几个实施例的方案可以看出，本发明的一种音频播放自动降噪方法、装置以及音频播放器，对原始音频数据的增益进行检测并设定一个有效信号门槛，然后将检测到的音频信号幅度与门槛作比较，小于门槛范围的音频数据则控制模数转换器关闭，从而达到降噪的效果，解决噪声的问题。与传统的降噪方法相比，本发明只需要加入一个检测器来对原始音频数据的增益进行检测并获得一个控制信号，使用检测器，算法非常简单，仅仅是一个判断，因此开销较小；并且，本发明中不需要软件处理算法对音频的后期进行处理，检测器的自动识别和触发控制信号能满足实时和自动控制的要求；最后，本发明在音频播放过程中能自动判断音频信号增益并控制模数转换器进行开关，从而克服了模数转换器所引入的噪声问题，通过后级硬件的输出控制从而达到了彻底的降噪目的。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种音频播放自动降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：
对经过解码处理后得到的原始音频数据的增益进行检测，当检测到增益小于预定阈值的原始音频数据时，判定该原始音频数据为噪声并触发控制信号；
根据所述控制信号控制模数转换器进入静音模式，输出模拟量为静音的音频数据。
2.根据权利要求1所述的音频播放自动降噪方法，其特征在于，检测所述原始音频数据的增益的过程包括：
从一帧音频数据的不同位置选取样点进行增益检测。
3.根据权利要求1或2所述的音频播放自动降噪方法，其特征在于，在判定原始音频数据为噪声之后、触发控制信号之前，还包括步骤：判断是否有连续预定帧数的音频数据均为噪声；若是则进入触发控制信号的步骤。
4.一种音频播放自动降噪装置，其特征在于，包括：检测器、模数转换器；所述检测器连接在解码器与所述模数转换器之间；
所述检测器用于对经过解码处理后得到的原始音频数据的增益进行检测，当检测到增益小于预定阈值的原始音频数据时，判定该原始音频数据为噪声并触发控制信号；
模数转换器用于在接收到所述控制信号时进入静音模式，输出模拟量为静音的音频数据。
5.根据权利要求4所述的音频播放自动降噪装置，其特征在于，所述检测器中包括选择模块，用于从一帧音频数据的不同位置选取样点进行增益检测。
6.根据权利要求4或5所述的音频播放自动降噪装置，其特征在于，所述检测器中包括判断模块，用于在判定原始音频数据为噪声之后、触发控制信号之前，判断是否有连续预定帧数的音频数据均为噪声；
所述检测器在所述判断模块的判断结果为是的情况下触发控制信号。
7.一种音频播放器，其特征在于，包括如权利要求4-6任意一项所述的音频播放自动降噪装置。
8.根据权利要求7所述的音频播放器，其特征在于，还包括：解码器；
所述解码器用于对输入的音频数据进行解码处理，得到原始音频数据。
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