发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种自适应调节频响的方法及终端,能够应用于终端的通话场景。
本发明的第一方面提供一种自适应调节频响的方法,包括:在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,获得所述环境声音的频响曲线和响度;比较所述环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度;根据所述比较结果,调整所述终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度,使得在所述预定频率范围内,所述终端内部通路的频响曲线和响度与所述环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件;
其中,所述根据所述比较结果,调整所述终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度的步骤,包括:若在所述预定频率范围内,所述终端内部通路的频响曲线和响度与所述环境声音的频响曲线和响度之间的区别小于或等于预设条件,则提高所述终端内部通路在预定频率范围内频响曲线的纵坐标所对应的数值和响度,使得在所述预定频率范围内,所述终端内部通路的频响曲线和响度与所述环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述比较所述环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度的步骤,包括:利用数字信号处理技术比较所述环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度。
在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,获得所述环境声音的频响曲线和响度的步骤之前,包括:在终端检测到环境声音的振幅大于第二阈值时,自动开启所述终端的声音拾取器进行声音拾取的功能。
结合第一方面的第一至第三任一种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,终端的声音拾取器对周围的声音进行声音拾取,获得所述周围声音的频响曲线和响度的步骤之前,包括:若所述终端检测到用户声音的振幅大于等于第一阈值,则发送停止对周围的声音进行声音拾取的指令,以防止声音拾取器对周围的声音进行声音拾取时产生回声。
本发明的第二方面是提供一种自适应调节频响的装置,所述装置包括:声音拾取模块、比较模块以及调整模块;所述声音拾取模块用于在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,获得所述环境声音的频响曲线和响度,并将所述环境声音的频响曲线和响度向所述比较模块发送;所述比较模块用于接收所述声音拾取模块发送的所述环境声音的频响曲线和响度,比较所述环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度,并将所述比较结果向所述调整模块发送;所述调整模块用于接收所述比较模块发送的比较结果,根据所述比较结果,调整所述终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度,使得在所述预定频率范围内,所述终端内部通路的频响曲线和响度与所述环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件;
其中,所述调整模块具体用于在所述预定频率范围内,所述终端内部通路的频响曲线和响度与所述环境声音的频响曲线和响度之间的区别小于或等于预设条件时,提高所述终端内部通路在预定频率范围内频响曲线的纵坐标所对应的数值和响度,使得在所述预定频率范围内,所述终端内部通路的频响曲线和响度与所述环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述比较模块具体用于利用数字信号处理技术比较所述环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度。
在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述装置还包括开启模块,所述开启模块用于在终端检测到环境声音的振幅大于第二阈值时,自动开启所述终端的声音拾取器进行声音拾取的功能。
结合第二方面的第一至第三任一种可能的实现方式,在第二方面的第四种可能的实现方式中,所述装置还包括发送模块,所述发送模块用于在所述终端检测到用户声音的振幅大于等于第一阈值时,发送停止对周围的声音进行声音拾取的指令,以防止声音拾取器对周围的声音进行声音拾取时产生回声。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明终端的声音拾取器对环境的声音进行声音拾取,获得环境声音的频响曲线和响度;比较环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度;根据比较结果,调整终端内部通路的频响曲线和响度。终端通话时,在很多情况下,用户的声音和周围环境的声音同时存在,通过这种方式,本发明使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件,因此,本发明能够应用于终端的通话场景,且对频响和响度都进行调整。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
参阅图1,图1是本发明自适应调节频响的方法一实施方式的流程图,包括:
步骤S101:在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,获得环境声音的频响曲线和响度。
声音拾取器是一个声电转换器,可以对声音进行声音拾取,包括但不限于各种类型的麦克等。
频响即频率响应,指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时,音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象,这种声压和相位与频率的相关联的变化关系(变化量)称为频率响应,单位是分贝(Db)。音响系统的频率特性常用频率响应曲线来描述,频率响应曲线的纵坐标表示功率(单位是分贝),横坐标表示频率(单位是赫兹),为了记录方便,横坐标的标尺为对数型的,纵坐标则是线性的。
响度是指声音的强弱,即声音响亮的程度,根据人耳对声音的主观判断,可以把声音排成由轻到响的序列,响度的大小主要依赖于声强,也与声音的频率有关。
用户离声音拾取器的距离最近,周围环境声音离声音拾取器的距离远,用户在说话时,用户声音的振幅是大于环境声音的振幅的,第一阈值是判断用户没有说话的阈值,因此在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,说明用户没有说话,此时终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,即可获得环境声音的频响曲线和响度。
步骤S102:比较环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度。
终端预先设置有内部通路的频响曲线和响度,将该内部通路的频响曲线和响度调取出来,和环境声音的频响曲线和响度进行分析比较,可以获得比较结果,例如:比较两者的频响曲线时,在不同频率范围内,内部通路声音的振幅和环境声音的振幅的大小情况;在哪个频率范围内,内部通路声音的振幅大于环境声音的振幅;在哪个频率范围内,内部通路声音的振幅小于环境声音的振幅等等;比较两者的响度时,分析在不同频率范围内,内部通路声音的响度和环境声音的响度的大小情况等等。
步骤S103:根据比较结果,调整终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度,使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
在获得比较结果后,如果在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别很小,不足以区分内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度,那么调整终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度,使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
区别于现有技术的情况,本发明终端的声音拾取器对环境的声音进行声音拾取,获得环境声音的频响曲线和响度;比较环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度;根据比较结果,调整终端内部通路的频响曲线和响度。终端通话时,在很多情况下,用户的声音和周围环境的声音同时存在,通过这种方式,本发明使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件,因此,本发明能够应用于终端的通话场景,且对频响和响度都进行调整。
参阅图2,图2是本发明自适应调节频响的方法另一实施方式的流程图,包括:
步骤S201:在终端检测到环境声音的振幅大于第二阈值时,自动开启终端的声音拾取器进行声音拾取的功能。
终端在通话场景中,用户的声音和周围环境的声音很多情况下是同时存在的,如果环境声音的振幅在可以接受的范围内时,环境声音对用户通话的影响可以接受,当环境声音的振幅超过可以接受的范围时,也就是大于第二阈值时,环境声音对用户通话会产生很大的无法接受的影响,此时,即可自动开启终端的声音拾取器进行声音拾取的功能
步骤S202:若终端检测到用户声音的振幅大于等于第一阈值,则发送停止对周围的声音进行声音拾取的指令,以防止声音拾取器对周围的声音进行声音拾取时产生回声。
终端检测到用户声音的振幅大于等于第一阈值,表明在周围声音中有人的声音,如果声音拾取器对周围的声音继续进行声音拾取,会产生回声,此时,终端可以发送指令,要求停止对周围的声音进行声音拾取。在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,声音拾取器再对周围的声音进行声音拾取。
需要说明的是,步骤S201和步骤S202没有先后顺序,可以同时操作,也可以分别操作。
步骤S203:在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,获得环境声音的频响曲线和响度。
用户离声音拾取器的距离最近,周围环境声音离声音拾取器的距离远,用户在说话时,用户声音的振幅是大于环境声音的振幅的,第一阈值是判断用户没有说话的阈值,因此在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,说明用户没有说话,此时终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,即可获得环境声音的频响曲线和响度。
步骤S204:比较环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度。
终端预先设置有内部通路的频响曲线和响度,将该内部通路的频响曲线和响度调取出来,和环境声音的频响曲线和响度进行分析比较,可以获得比较结果,例如:比较两者的频响曲线时,在不同频率范围内,内部通路声音的振幅和环境声音的振幅的大小情况;在哪个频率范围内,内部通路声音的振幅大于环境声音的振幅;在哪个频率范围内,内部通路声音的振幅小于环境声音的振幅等等;比较两者的响度时,分析在不同频率范围内,内部通路声音的响度和环境声音的响度的大小情况等等。
其中,步骤S204具体包括:利用数字信号处理技术比较所述环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度。
数字信号处理技术是将信号以数字方式表示并处理的技术。数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点,这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
步骤S205:根据比较结果,调整终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度,使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
在获得比较结果后,如果在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别很小,不足以区分内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度,那么调整终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度,使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
其中,步骤S205具体包括:若在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别小于或等于预设条件,则提高终端内部通路在预定频率范围内频响曲线的纵坐标所对应的数值和响度,使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与所述环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
例如,以手机为例,如果手机受话器的试听频率范围是300-4000Hz,此时,可以设定预定频率范围为300-4000Hz,预设条件可以设置为在300-4000Hz范围内,手机内部通路的频响曲线与环境声音的频响曲线的纵坐标之间的差值为XdB,如果手机内部通路的频响曲线与环境声音的频响曲线的纵坐标之间的差值小于XdB,则提高手机内部通路的频响曲线纵坐标的数值,使得手机内部通路的频响曲线与环境声音的频响曲线的纵坐标之间的差值大于XdB,此处X的值需要试验确定或者根据具体的实际情况确定,一般X为6dB时,人耳可以清晰感知差异。
下面举例说明本发明的一个具体应用,终端以手机为例,声音拾取器以麦克为例,环境声音以嘈杂环境噪声为例。
本发明很适合嘈杂环境噪声时手机的通话场景,假设手机用户走过一工地附近时,恰好切割机工作声非常大,此时用户收到来电如果在这种场景接听电话,很大程度上是无法听清楚的,环境噪声时域及频域信息分别如图3和图4所示,此时,从获得的环境噪声的频响曲线图可以发现环境噪声在高频部分声压级数值很大(系列2),如图5所示,此时读取手机受话器内部通路频响曲线及响度设置,将环境噪声(系列2)和手机内部通路(系列1)的频响曲线叠加在一起,如图6所示,通过图6可以看出,受话器内部通路的频响及响度在高频部分不能掩盖环境噪声,如果仅仅提升受话器内部通路的响度,无法达到清晰通话的目的,但是如果提升内部通路低频部分频响(系列3)的同时,对整个内部通路的响度略有提升,将会明显改善通话的清晰度,提升频响及响度部分如图7所示,通过对比图6及图7,可以看出在低频部分手机受话器的内部通路的频响有一部分低于环境噪声的频响,因此,在手机受话器内部通路频响和响度处理时需要在对应的低于环境噪声频响的频率部分提高一些,这样才能保证内部通路在受话器的所有频段上(例如300-4000Hz)的声音不会被背景噪声所压制,以达到提升通话效果的目的。
总之,本发明终端的声音拾取器对环境的声音进行声音拾取,获得环境声音的频响曲线和响度;比较环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度;根据比较结果,调整终端内部通路的频响曲线和响度。终端通话时,在很多情况下,用户的声音和周围环境的声音同时存在,通过这种方式,本发明使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件,因此,本发明能够应用于终端的通话场景,且对频响和响度都进行调整。
参阅图8和图9,图8和图9是本发明终端两个实施方式的结构示意图,该终端包括:声音拾取模块101、比较模块102以及调整模块103。
声音拾取模块101用于在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,获得环境声音的频响曲线和响度,并将环境声音的频响曲线和响度向比较模块102发送。
用户离声音拾取器的距离最近,周围环境声音离声音拾取器的距离远,用户在说话时,用户声音的振幅是大于环境声音的振幅的,第一阈值是判断用户没有说话的阈值,因此在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,说明用户没有说话,此时终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,即可获得环境声音的频响曲线和响度。
比较模块102用于接收声音拾取模块101发送的环境声音的频响曲线和响度,比较环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度,并将比较结果向调整模块103发送。
终端预先设置有内部通路的频响曲线和响度,将该内部通路的频响曲线和响度调取出来,和环境声音的频响曲线和响度进行分析比较,可以获得比较结果,例如:比较两者的频响曲线时,在不同频率范围内,内部通路声音的振幅和环境声音的振幅的大小情况;在哪个频率范围内,内部通路声音的振幅大于环境声音的振幅;在哪个频率范围内,内部通路声音的振幅小于环境声音的振幅等等;比较两者的响度时,分析在不同频率范围内,内部通路声音的响度和环境声音的响度的大小情况等等。
比较模块102具体用于利用数字信号处理技术比较环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度。
数字信号处理技术是将信号以数字方式表示并处理的技术。数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点,这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
调整模块103用于接收比较模块102发送的比较结果,根据比较结果,调整终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度,使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
在获得比较结果后,如果在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别很小,不足以区分内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度,那么调整终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度,使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
调整模块103具体用于在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别小于或等于预设条件时,提高终端内部通路在预定频率范围内频响曲线的纵坐标所对应的数值和响度,使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
参阅图9,终端还包括开启模块104,开启模块104用于在终端检测到环境声音的振幅大于第二阈值时,自动开启终端的声音拾取器进行声音拾取的功能。
参阅图9,终端还包括发送模块105,发送模块105用于在终端检测到用户声音的振幅大于等于第一阈值时,发送停止对周围的声音进行声音拾取的指令,以防止声音拾取器对周围的声音进行声音拾取时产生回声。
总之,本发明终端的声音拾取器对环境的声音进行声音拾取,获得环境声音的频响曲线和响度;比较环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度;根据比较结果,调整终端内部通路的频响曲线和响度。终端通话时,在很多情况下,用户的声音和周围环境的声音同时存在,通过这种方式,本发明使得在预定频率范围内,终端内部通路的频响曲线和响度与环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件,因此,本发明能够应用于终端的通话场景,且对频响和响度都进行调整。
本发明还提供一种自适应调节频响的装置,该装置包括处理器以及和处理器偶联的存储器。
所述处理器用于在终端检测到用户声音的振幅小于第一阈值时,发出指令要求终端的声音拾取器对环境声音进行声音拾取,获得所述环境声音的频响曲线和响度;比较所述环境声音的频响曲线和响度以及终端预设的内部通路的频响曲线和响度;根据所述比较结果,调整所述终端内部通路在预定频率范围内的频响曲线和响度,使得在所述预定频率范围内,所述终端内部通路的频响曲线和响度与所述环境声音的频响曲线和响度之间的区别大于预设条件。
以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。