CN104703093A - 一种音频输出方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音频输出方法及装置，包括：确定频域噪声信号的掩蔽效应曲线，对源音频信号的能量信息进行感知加权，得到加权后的能量信息，对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定加权后的能量信息即为频域源音频信号对应的能量信息，根据掩蔽效应曲线以及频域源音频信号对应的能量信息对频域源音频信号进行增强或降低处理，当对频域源音频信号进行增强或降低处理后，对处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号，逆加权处理后的源音频信号，输出音频信号，通过将掩蔽效应与音频加权模式的结合分析，实现了在不过度改变输出音频能量的情况下，增强了音频输出设备的抗干扰性。

Description

一种音频输出方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种音频输出方法及装置。

背景技术

随着终端技术的快速发展，越来越多的便携式设备在市场上出现，从功能逐步强大的手机设备，到流行的平板电脑设备，以及可以看到非常具有发展潜力的穿戴式设备。这些设备的共同特点是向用户提供了随时随地的应用体验，用户在任何场景下享受网络，多媒体等多种服务。然而，在这样的设备应用需求之下，存在一个较大的问题：在绝大多数室外环境中，例如公交车、地铁、商场等场合，便携设备提供的音频输出经常受到背景噪声巨大的干扰，以至于根本无法听清楚音频输出的内容。针对这一问题，现有中有几种解决方案：

第一种，现在有一些隔音效果较好的耳机，这些耳机通过密闭的物理包裹，隔离背景噪声，但这种耳机对于耳部的压迫太强，穿戴不够舒适，同时也对于耳朵有较大伤害。

第二种，是对耳机MIC采集到的环境噪声进行处理，得到与该环境噪声对应的反相环境噪声，并将该反相环境噪声叠加到音频信号中发送给所述耳机，以使得反相环境噪声与人耳直接听到的环境噪声相互抵消，实现对耳机的降噪。

第三种，是将输入负反馈放大电路的音频信号与所述负反馈放大电路的反馈信号进行合并，其中，所述反馈信号为将所述负反馈放大电路输出的音频信号和环境噪声的混合信号乘以所述负反馈放大电路的反馈回路增益后得到的信号；通过低通滤波器对所述合并后的信号进行滤波处理；将经过所述滤波处理后的信号乘以所述负反馈放大电路的放大回路增益后输出。

对于上述第二、三这两种方法，虽然具有避免全封闭式耳机带来的不舒适，同时利用背景噪声的反相信号，去除背景噪声在混合音频中的干扰的优势，但是这两种方法存在一些不足，即在去除噪声信号时，很可能对于正常输出的音频信号造成比较大的影响，从而影响用户听到的音频信号效果。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种音频输出方法及装置，通过将掩蔽效应与音频感知加权模式的结合分析，实现了在不过度改变输出音频能量的情况下，增强了音频输出设备的抗干扰性。

为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种音频输出方法，包括：

确定频域噪声信号的掩蔽效应曲线；

对源音频信号的能量信息进行感知加权，得到加权后的能量信息；

对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定所述加权后的能量信息即为所述频域源音频信号对应的能量信息；

根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理；

当对所述频域源音频信号进行增强或降低处理后，对所述处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号；

逆加权所述处理后的源音频信号，输出音频信号。

优选地，所述确定所述频域噪声信号的掩蔽效应曲线，包括：

收集噪声信号，对收集到的噪声信号进行时域-频域转换，得到频域噪声信号，根据所述频域噪声信号确定对应的能量信息；

对所述频域噪声信号对应的能量信息进行掩蔽效应处理，得到掩蔽效应曲线。

优选地，所述对源音频信号的能量信息进行感知加权，包括：

$W\left(z\right)=\frac{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_1)}{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_2)}=\frac{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_1^i{z}^{-i}}{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_2^i{z}^{-1}},0<{\mathrm{\&gamma;}}_2<{\mathrm{\&gamma;}}_1\&le;1$

其中，γ₁和γ₂是两个加权因子，α_i是音频信号的预测系数，z是所述频域源音频信号对应的能量信息。

优选地，所述根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理，包括：

，z是所述频域源音频信号对应的能量信息

比较频域源音频信号的平均能量信息，与该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积；

当所述平均能量信息大于所述该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号；或

比较频域源音频信号加权后的能量信息与频域噪声信号对应的能量信息的比值；

当所述比值大于1时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号。

优选地，还包括：

当增强所述频域源音频信号时，对所述频域源音频信号加权后的能量信息进行补偿，当降低所述频域源音频信号时，降低所述频域源音频信号加权后的能量信息。

本发明实施例还提供了一种音频输出设备，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定频域噪声信号的掩蔽效应曲线；

处理模块，用于对源音频信号的能量信息进行感知加权，得到加权后的能量信息；用于根据所述掩蔽效应曲线以及频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理；

转换模块，用于对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定所述加权后的能量信息即为所述频域源音频信号对应的能量信息；还用于当对所述频域源音频信号进行增强或降低处理后，对所述处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号；

输出模块，用于输出逆加权后得到的音频信号。

优选地，还包括：

所述确定模块，具体用于收集噪声信号，对收集到的噪声信号进行时域-频域转换，得到频域噪声信号，根据所述频域噪声信号确定对应的能量信息；对所述频域噪声信号对应的能量信息进行掩蔽效应处理，得到掩蔽效应曲线。

优选地，

所述处理模块，用于根据下述公式对源音频信号的能量信息进行感知加权处理；

$W\left(z\right)=\frac{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_1)}{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_2)}=\frac{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_1^i{z}^{-i}}{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_2^i{z}^{-1}},0<{\mathrm{\&gamma;}}_2<{\mathrm{\&gamma;}}_1\&le;1$

其中，γ₁和γ₂是两个加权因子，α_i是音频信号的预测系数，z是所述频域源音频信号对应的能量信息。

优选地，

所述确定模块，用于根据所述频域源音频信号对应的能量信息，确定频域源音频信号在某一频段内对应的平均能量信息；

所述处理模块，具体用于比较频域源音频信号的平均能量信息，与该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积；

当所述平均能量信息大于所述该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号；或

所述处理模块，具体用于比较频域源音频信号加权后的能量信息与频域噪声信号对应的能量信息的比值；

当所述比值大于1时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号。

优选地，还包括：

补偿模块，用于当增强所述频域源音频信号时，对所述频域源音频信号加权后的能量信息进行补偿，当降低所述频域源音频信号时，降低所述频域源音频信号加权后的能量信息。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

本发明的上述实施例，确定频域噪声信号的掩蔽效应曲线；对源音频信号的能量信息进行感知加权，得到加权后的能量信息；对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定所述加权后的能量信息即为所述频域源音频信号对应的能量信息；根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理；当对所述频域源音频信号进行增强或降低处理后，对所述处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号；逆加权所述处理后的源音频信号，输出音频信号，通过将掩蔽效应与音频加权模式的结合分析，实现了在不过度改变输出音频能量的情况下，增强了音频输出设备的抗干扰性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的系统架构图；

图2是本发明实施例提供的音频输出的流程示意图；

图3是本发明实施例一提供的音频输出的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的掩蔽效应的示意图；

图5是本发明实施例提供的音频输出的装置图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

相比传统方法，本方案并不采用从混合输出中减去环境噪声的方式，而是采用根据环境噪声的情况，有针对性的增强输出音频的方式，避免环境噪声的干扰。

参见图1，为本发明实施例的系统架构图，该系统架构中，音频处理主要分为2个主要路径：1，环境噪声的获取与处理：其中包括噪声获取模块，噪声频谱分析模块和掩蔽模型计算模块；2，输出音频处理：其中包括时域加权模块，频域音频增强模块和时域加权的还原模块。

参见图2，为本发明实施例提供的音频输出的流程示意图，该流程包括：

步骤201，确定频域噪声信号的掩蔽效应曲线。

本步骤中，所述确定所述频域噪声信号的掩蔽效应曲线，包括：收集噪声信号，对收集到的噪声信号进行时域-频域转换，得到频域噪声信号，根据所述频域噪声信号确定对应的能量信息；对所述频域噪声信号对应的能量信息进行掩蔽效应处理，得到掩蔽效应曲线。

步骤202，对源音频信号的能量信息进行感知加权，得到加权后的能量信息。

本步骤中，所述对源音频信号的能量信息进行感知加权，包括：

$W\left(z\right)=\frac{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_1)}{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_2)}=\frac{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_1^i{z}^{-i}}{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_2^i{z}^{-1}},0<{\mathrm{\&gamma;}}_2<{\mathrm{\&gamma;}}_1\&le;1$

其中，γ₁和γ₂是两个加权因子，α_i是音频信号的预测系数，z是所述频域源音频信号对应的能量信息。

步骤203，对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定所述加权后的能量信息即为所述频域源音频信号对应的能量信息。

步骤204，根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理。

本步骤中，所述根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理，包括：

根据所述频域源音频信号对应的能量信息，确定频域源音频信号在某一频段内对应的平均能量信息；

比较频域源音频信号的平均能量信息，与该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积；当所述平均能量信息大于所述该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号；或

比较频域源音频信号加权后的能量信息与频域噪声信号对应的能量信息的比值；当所述比值大于1时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号；

当增强所述频域源音频信号时，对所述频域源音频信号加权后的能量信息进行补偿，当降低所述频域源音频信号时，降低所述频域源音频信号加权后的能量信息。

步骤205，当对所述频域源音频信号进行增强或降低处理后，对所述处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号。

步骤206，逆加权所述处理后的源音频信号，输出音频信号。

参见图3，为本发明实施例一提供的音频输出的流程示意图，该流程可包括：

步骤301，收集噪声信号。

具体的，在收集噪声信号时，通常采用录音设备采集环境噪声或是模拟噪声的方式产生噪声信号；当然，在收集噪声信号时，并不仅局限于本申请的上述两种收集方式。

若采用采集噪声的方式，需要在设备上安装一个MIC装置，用于采集背景噪声，其采集的音频带宽应至少包含输出音频的带宽范围，以保证可以计算对应的环境噪声对于输出音频信号造成的影响；

若采用模拟噪声的方式，可以随机的产生噪声序列，噪声序列的强度可以满足正态分布或是其他常见分布，可由用户根据收听的输出音频效果，调节模拟噪声的能量级别；

在收集到噪声信号后，通过计算得到噪声信号的能量信息，对于如何计算，与现有的计算方式相同，故在此不再做具体阐述。

步骤302，对收集到的噪声信号进行时域-频域转换，得到频域噪声信号。

具体的，通过对噪声进行时域-频域变换，将噪声序列转化到频域，本方案可以但并不仅限于使用FFT（Fast Fourier Transform，快速傅立叶变换）变换方式来进行时域-频域转换；

其中，还包括：根据频域噪声信号确定该信号对应的能量信息；对于如何根据噪声信号来确定其对应的能量信息，具体可以通过计算得到，由于具体的计算方式是采用的现有计算方式，故在此不再做具体阐释。

步骤303，对所述频域噪声信号对应的能量信息进行掩蔽效应处理，得到掩蔽效应曲线。

具体的，本领域技术人员所公知的是，掩蔽效应是指，在人耳中对于音频信号的感知是分频段进行的，若某一频段的音频信号能量过高，则人耳很难感知到其邻近频段的声音，如图4所示为掩蔽效应示意图。

其中，上图表示若在1kHz有一个噪声信号，根据其能量大小，会对周围频段产生如图各级曲线所示的掩蔽效应。

下面以业界通用的巴克带的计算方法来对隐蔽效应进行具体的阐述。

通常认为，在22Hz-22kHz的听觉阈值内，分布着24个临界频带，这24个临界频带可以认为是和人耳对于音频信号的敏感区域一一对应的，并且这24个频带的宽度是不均匀的：

$b=13\&times;\arctan (0.76\&times;f_{\mathrm{kHz}})+3.5\&times;\arctan {\left(\frac{f_{\mathrm{kHz}}}{7.5}\right)}^2---\left(1\right)$

其中，b表示频率为f_kHz的信号所归属的巴克带的带号。对于掩蔽效应，可以由下面的公式计算：

${\mathrm{SF}}_{i,j}=15.81+7.5(\mathrm{\&Delta;}+0.474)-17.5\sqrt{1+{(\mathrm{\&Delta;}+0.474)}^2}---\left(2\right)$

其中，SF_i，j表征对于某个巴克带号i,j的互相掩蔽影响，而Δ表征两个巴克带号的差距i-j。

因此，在此基础上，对于某一巴克带的信号来说，其受到周围巴克带掩蔽影响的效果可以有由下方式计算：

C_j＝∑E_iSF_i，j   （3）

其中，E_i为环境噪声在第i个巴克带上面的能量。

通过以上几个公式，可以确定任意频率下的音频信号受到的掩蔽效应。

步骤304，对源音频信号进行感知加权，得到源音频信号加权后的能量信息。

加权处理的主要目的是将能量较高的区域的能量减低，而提升能量较低的区域的能量。由于人耳对于能量高的区域，可以容忍较大的噪声；而对于能量较低的区域，对于噪声的容忍能力较小。所以，在根据噪声的掩蔽调整整个频段的能量时，需要保证对于高能量频段的修改可以较大，而低能量频段的修改较小，从而能够让听者对于增强带来的次生噪声的感知不那么强烈。

下面以常见的感知加权的计算方法来进行具体的阐述。

具体的，感知加权滤波器的传递函数如下图所示：

$W\left(z\right)=\frac{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_1)}{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_2)}=\frac{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_1^i{z}^{-i}}{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_2^i{z}^{-1}},0<{\mathrm{\&gamma;}}_2<{\mathrm{\&gamma;}}_1\&le;1---\left(4\right)$

其中，γ₁和γ₂是两个加权因子，α_i是音频信号的LP（线性预测）预测系数，A(z)为线性预测滤波器，z为源音频信号的能量信息。转换到时域，表达为：

$y\left(k\right)-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_1^{i}y(k-i)=x\left(k\right)-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_2^{i}x(k-i)---\left(5\right)$

其中，x(k)代表感知加权前的信号，y(k)代表经过了感知加权之后的信号；

其中，上述公式（4）是公式（5）的频域形式。

步骤305，对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定所述加权后的能量信息即为所述频域源音频信号对应的能量信息。

具体的，在得到频域源音频信号后，根据该频域源音频信号确定其对应的能量信息，确定方式与前述确定频域噪声信号对应的能量信息方式相同，均是现有技术中的计算方式，故不再做具体阐述；

具体与对噪声信号进行时域-频域转换的方式相同，故在此不在做具体的阐述。

上述步骤301～303与步骤304～305之间，可以进行调换。

步骤306，根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理。

具体的，在确定该频域源音频信号对应的能量信息后，选取其中一个频率频段，计算该频段范围内的频域源音频信号的平均能量信息；

比较该频域源音频信号的平均能量信息，与该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积；

对于上述该频段内的频域噪声信号的能量信息的获取，结合图4，可以得到该频段范围内的频域噪声信号对应的的能量信息；

当所述平均能量信息大于所述该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号；

在具体的应用场景中，如在1-5kHz的频段内，选取其中的频域源音频信号，计算所选取的频域源音频信号对应的能量信息的平均值M_p，计算该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积N_p，比较M_p和N_p；

当M_p＞N_p时，增强频域源音频信号；当M_p≤N_p时，降低频域源音频信号；

或

比较频域源音频信号加权后的能量信息与频域噪声信号对应的能量信息的比值；

当所述比值大于1时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号；

具体的，还可以包括：根据单个频点的信号幅度绝对值与掩蔽效应在单个频点的能量的差值或是比值确定。

具体的，信号增强通常有两种方式：

（1）对于单个频点信号进行增强；

（2）对于一定带宽内的信号进行能量补偿，并平均或者按一定分布的补充到带宽内的各个频点。

步骤307，在对频域源音频信号增强或降低处理后，对该频域源音频信号加权后的能量信息进行补偿。

具体的，当增强所述频域源音频信号时，对所述频域源音频信号加权后的能量信息进行补偿；

其中，补偿值可以是掩蔽信号乘以或是加减经验参数β；

当降低所述频域源音频信号时，减少所述频域源音频信号加权后的能量信息；

其中，降低值可以是掩蔽信号乘以或是加减经验参数γ。

步骤308，对处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号。

步骤309，对源音频信号进行逆加权处理，得到待输出的音频信号。

具体的，通过公式（5）的逆运算得到待输出的音频信号。

步骤310，输出待输出的音频信号。

本发明的上述实施例，确定频域噪声信号的掩蔽效应曲线；对源音频信号的能量信息进行感知加权，得到加权后的能量信息；对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定所述加权后的能量信息即为所述频域源音频信号对应的能量信息；根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理；当对所述频域源音频信号进行增强或降低处理后，对所述处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号；逆加权所述处理后的源音频信号，输出音频信号，通过将掩蔽效应与音频加权模式的结合分析，实现了在不过度改变输出音频能量的情况下，增强了音频输出设备的抗干扰性。

基于与上述方法相同的构思，本发明实施例还提供了一种音频输出设备，如图5所示，包括：

确定模块51，用于确定频域噪声信号的掩蔽效应曲线；具体用于收集噪声信号，对收集到的噪声信号进行时域-频域转换，得到频域噪声信号，根据所述频域噪声信号确定对应的能量信息；对所述频域噪声信号对应的能量信息进行掩蔽效应处理，得到掩蔽效应曲线；用于根据所述频域源音频信号对应的能量信息，确定频域源音频信号在某一频段内对应的平均能量信息。

处理模块52，用于对源音频信号的能量信息进行感知加权，得到加权后的能量信息；用于根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理；用于根据下述公式对源音频信号的能量信息进行感知加权处理；

$W\left(z\right)=\frac{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_1)}{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_2)}=\frac{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_1^i{z}^{-i}}{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_2^i{z}^{-1}},0<{\mathrm{\&gamma;}}_2<{\mathrm{\&gamma;}}_1\&le;1$

其中，γ₁和γ₂是两个加权因子，α_i是音频信号的预测系数，z是所述频域源音频信号对应的能量信息；具体用于比较频域源音频信号的平均能量信息，与该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积；当所述平均能量信息大于所述该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号；或，具体用于比较频域源音频信号加权后的能量信息与频域噪声信号对应的能量信息的比值；当所述比值大于1时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号。

转换模块53，用于对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定所述加权后的能量信息即为所述频域源音频信号对应的能量信息；还用于当对所述频域源音频信号进行增强或降低处理后，对所述处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号。

补偿模块54，用于当增强所述频域源音频信号时，对所述频域源音频信号加权后的能量信息进行补偿，当降低所述频域源音频信号时，降低所述频域源音频信号加权后的能量信息。

输出模块55，用于输出逆加权后得到的音频信号。

综上所述，本发明的上述实施例，通过将掩蔽效应与音频加权模式的结合分析，实现了在不过度改变输出音频能量的情况下，增强了音频输出设备的抗干扰性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种音频输出方法，其特征在于，包括：

确定频域噪声信号的掩蔽效应曲线；

对源音频信号的能量信息进行感知加权，得到加权后的能量信息；

对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定所述加权后的能量信息即为所述频域源音频信号对应的能量信息；

根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理；

当对所述频域源音频信号进行增强或降低处理后，对所述处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号；

逆加权所述处理后的源音频信号，输出逆加权后的音频信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述频域噪声信号的掩蔽效应曲线，包括：

收集噪声信号，对收集到的噪声信号进行时域-频域转换，得到频域噪声信号，根据所述频域噪声信号确定对应的能量信息；

对所述频域噪声信号对应的能量信息进行掩蔽效应处理，得到掩蔽效应曲线。

3.如权利要求1的方法，其特征在于，所述对源音频信号的能量信息进行感知加权，包括：

$W\left(z\right)=\frac{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_1)}{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_2)}=\frac{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_1^i{z}^{-i}}{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_2^i{z}^{-1}},0<{\mathrm{\&gamma;}}_2<{\mathrm{\&gamma;}}_1\&le;1$

其中，γ₁和γ₂是两个加权因子，α_i是音频信号的预测系数，z是所述频域源音频信号对应的能量信息。

4.如权利要求2的方法，其特征在于，所述根据所述掩蔽效应曲线以及所述频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理，包括：

根据所述频域源音频信号对应的能量信息，确定频域源音频信号在某一频段内对应的平均能量信息；

比较频域源音频信号的平均能量信息，与该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积；

当所述平均能量信息大于所述该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号；或

比较频域源音频信号加权后的能量信息与频域噪声信号对应的能量信息的比值；

当所述比值大于1时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号。

5.如权利要求3的方法，其特征在于，还包括：

当增强所述频域源音频信号时，对所述频域源音频信号加权后的能量信息进行补偿，当降低所述频域源音频信号时，降低所述频域源音频信号加权后的能量信息。

6.一种音频输出设备，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定频域噪声信号的掩蔽效应曲线；

处理模块，用于对源音频信号的能量信息进行感知加权，得到加权后的能量信息；用于根据所述掩蔽效应曲线以及频域源音频信号对应的能量信息对所述频域源音频信号进行增强或降低处理；

转换模块，用于对源音频信号进行时域-频域转换，得到频域源音频信号，确定所述加权后的能量信息即为所述频域源音频信号对应的能量信息；还用于当对所述频域源音频信号进行增强或降低处理后，对所述处理后的频域源音频信号进行频域-时域转换，得到处理后的源音频信号；

输出模块，用于输出逆加权后得到的音频信号。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：

所述确定模块，具体用于收集噪声信号，对收集到的噪声信号进行时域-频域转换，得到频域噪声信号，根据所述频域噪声信号确定对应的能量信息；对所述频域噪声信号对应的能量信息进行掩蔽效应处理，得到掩蔽效应曲线。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，用于根据下述公式对源音频信号的能量信息进行感知加权处理；

$W\left(z\right)=\frac{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_1)}{A(z/{\mathrm{\&gamma;}}_2)}=\frac{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_1^i{z}^{-i}}{1-\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i{\mathrm{\&gamma;}}_2^i{z}^{-1}},0<{\mathrm{\&gamma;}}_2<{\mathrm{\&gamma;}}_1\&le;1$

其中，γ₁和γ₂是两个加权因子，α_i是音频信号的预测系数，z是所述频域源音频信号对应的能量信息。

9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述确定模块，用于根据所述频域源音频信号对应的能量信息，确定频域源音频信号在某一频段内对应的平均能量信息；

所述处理模块，具体用于比较频域源音频信号的平均能量信息，与该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积；

当所述平均能量信息大于所述该频段内的频域噪声信号对应的能量信息和经验参数的乘积时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号；或

所述处理模块，具体用于比较频域源音频信号加权后的能量信息与频域噪声信号的能量信息的比值；

当所述比值大于1时，增强所述频域源音频信号，否则，降低所述频域源音频信号。

10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括：

补偿模块，用于当增强所述频域源音频信号时，对所述频域源音频信号加权后的能量信息进行补偿，当降低所述频域源音频信号时，降低所述频域源音频信号加权后的能量信息。