CN105702264A - 音频处理装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种音频处理装置，所述装置包括：依麦克风、模拟增益补偿模块、第一模数转换模块和数字处理模块，所述数字处理模块用于获得模拟信号增益系数，并发送至所述模拟增益补偿模块；所述模拟增益补偿模块用于根据接收的模拟信号增益系数和所述麦克风获得的音频信号获得对应的模拟增益信号，并发送至所述第一模数转换模块；第一模数转换模块，用于将所述模拟增益信号转换为数字信号，发送至所述数字处理模块；所述数字处理模块，还用于对所述第一模数转换模块发送的数字信号进行处理。本发明还公开了一种音频处理方法。本发明能够调整音频的模拟增益系数，以防止所述音频失真。

Description

音频处理装置和方法
技术领域
本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种音频处理装置和方法。
背景技术
在特殊场景下，比如在风燥情况下或者公交车上，经常存在通话或者通话录音出现失真。当我们使用模拟麦克风MIC的时候，究其原因，一种原因是外界环境声压级已经超出了MIC的声学过载点AOP(AcousticalOverloadPoint)导致声音失真，另外一个原因是当遇到大的声压级时，已经超出了模数转换器件ADC的所允许的最大电压值。导致录音的声音在模拟信号部分就已经失真。
目前，各算法主要针对数字信号处理做大信号压制以防失真，比如DRC(Dynamicrangecontrol)大信号压制。
但是，如果通过模拟MIC获得的音频信号在进行数字信号处理之前，已经失真，再对模拟信号转换的数字信号进行数字增益补偿，其效果较差。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种音频处理装置和方法，旨在实现调整音频的模拟增益系数，以防止音频失真。
为实现上述目的，本发明提供的一种音频处理装置，麦克风、模拟增益补偿模块、第一模数转换模块和数字处理模块，
所述数字处理模块用于获得模拟信号增益系数，并发送至所述模拟增益补偿模块；
所述模拟增益补偿模块用于根据接收的模拟信号增益系数和所述麦克风获得的音频信号获得对应的模拟增益信号，并发送至所述第一模数转换模块；
第一模数转换模块，用于将所述模拟增益信号转换为数字信号，发送至所述数字处理模块；
所述数字处理模块，还用于对所述第一模数转换模块发送的数字信号进行处理。
优选地，所述装置还包括：串联的信号衰减模块和第二模数转换模块，所述信号衰减模块用于将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号衰减预设值；所述数字处理模块还用于根据所述第二模数转换模块传输的数字信号获得所述模拟信号增益系数。
优选地，所述信号衰减模块包括第一电阻和与所述第一电阻一端串联的第二电阻，所述第一电阻的另一端连接于所述模拟增益补偿模块和第一模数转换模块之间；所述第二模数转换模块连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间；所述第二电阻的另一端接地。
优选地，所述装置还包括：对比模块，所述对比模块用于将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号与预设电压对比，获得对比结果；所述数字处理模块还用于根据所述对比模块的对比结果获得所述模拟信号增益系数。
优选地，所述对比模块包括将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号与第一预设电压对比的第一电压对比器，以及将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号与第二预设电压对比的第二电压对比器；所述数字处理模块还用于根据所述第一电压对比器和所述第二电压对比器的结果获得所述模拟信号增益系数。
优选地，所述装置还包括位于模数转换模块和数字处理模块之间的数字增益补偿模块。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种音频处理装置方法，所述方法包括以下步骤：
通过麦克风接收音频信号，并获得模拟信号增益系数；
通过获得的模拟信号增益系数获得所述音频信号的模拟增益信号；
根据所述模拟增益信号获得对应的数字信号，并对所述数字信号进行对应处理。
优选地，所述获得模拟信号增益系数的步骤包括：
接收用户在显示界面中触发的场景选择命令；
根据用户选择的场景获得对应的模拟信号增益系数。
优选地，所述获得模拟信号增益系数的步骤还包括：
根据所述音频信号获得衰减后的模拟信号；
根据衰减后的模拟信号对应的电压值获得所述模拟信号增益系数。
优选地，所述根据衰减后的模拟信号对应的电压值获得所述模拟信号增益系数的步骤包括：
当所述电压值大于第一预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为预设模拟信号增益系数与所述电压值对应的放大倍数之差；
当所述电压值小于或等于第一预设电压值时，并大于第二预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为获得的所述电压值对应的放大倍数；
当所述电压值小于或等于第二预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为所述预设模拟信号增益系数。
优选地，所述获得模拟信号增益系数的步骤还包括：
将所述音频信号对应的模拟信号的电压与预设电压进行对比，获得对比结果；
根据所述对比结果获得对应的模拟信号增益系数。
优选地，所述根据所述对比结果获得对应的模拟信号增益系数的步骤包括：
当所述对比结果为第一预设值时，获得的所述模拟信号增益系数为预设模拟信号增益系数与所述电压值对应的放大倍数之差；
当所述对比结果为第二预设值时，并大于第二预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为获得的所述电压值对应的放大倍数；
当所述对比结果为第三预设值时，获得的所述模拟信号增益系数为所述预设模拟信号增益系数。
本发明音频处理装置包括：麦克风、模拟增益补偿模块、第一模数转换模块和数字处理模块，所述数字处理模块用于获得模拟信号增益系数，并发送至所述模拟增益补偿模块；所述模拟增益补偿模块用于根据接收的模拟信号增益系数和所述麦克风获得的音频信号获得对应的模拟增益信号，并发送至所述第一模数转换模块；第一模数转换模块，用于将所述模拟增益信号转换为数字信号，发送至所述数字处理模块；所述数字处理模块，还用于对所述第一模数转换模块发送的数字信号进行处理。通过上述方式，本发明通过模拟增益补偿模块对获得的音频信号进行模拟增益补偿，从而获得不失真的模拟信号，进而防止音频失真。
附图说明
图1为实现本发明各个实施例的一个优选的移动终端的硬件结构示意图
图2为如图1所示的移动终端的无线通信装置示意图；
图3为本发明种音频处理装置第一实施例的结构示意图；
图4为本发明种音频处理装置第二实施例的结构示意图；
图5为本发明种音频处理装置第三实施例的结构示意图；
图6为本发明种音频处理装置第四实施例的结构示意图；
图7为本发明种音频处理装置第五实施例的结构示意图；
图8为本发明音频处理方法第一实施例的流程示意图；
图9为本发明实施例中获得对应的模拟信号增益系数的一种流程示意图；
图10为本发明音频处理方法第二实施例的流程示意图；
图11为本发明实施例中根据衰减后的模拟信号对应的电压值获得所述模拟信号增益系数的一种流程示意图；
图12为本发明音频处理方法第三实施例的流程示意图；
图13为本发明实施例中根据所述对比结果获得对应的模拟信号增益系数的一种流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意。
移动终端100可以包括无线通信单元110、A/V(音频/视频)输入单元120、用户输入单元130、输出单元150、存储器160、控制器180和电源单元190等等。图1示出了具有各种组件的移动终端，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。
无线通信单元110通常包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信装置或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元可以包括移动通信模块112和无线互联网模块113中的至少一个。
移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如，接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。
无线互联网模块113支持移动终端的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地耦接到终端。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN(无线LAN)(Wi-Fi)、Wibro(无线宽带)、Wimax(全球微波互联接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)等等。
A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括麦克风122，麦克风122可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地，当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时，可以形成触摸屏。
输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152等等。
显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如，当移动终端100处于电话通话模式时，显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时，显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。
同时，当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时，显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看，这可以称为透明显示器，典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式，移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置)，例如，移动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。
音频输出模块152可以在移动终端处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且，音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括拾音器、蜂鸣器等等。
存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。
存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。
控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如，控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外，控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块181，多媒体模块181可以构造在控制器180内，或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理，以将在触摸屏上执行的手写输入或者图片绘制输入识别为字符或图像。
电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。
这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。
至此，己经按照其功能描述了移动终端。下面，为了简要起见，将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示例。因此，本发明能够应用于任何类型的移动终端，并且不限于滑动型移动终端。
如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信装置以及基于卫星的通信装置来操作。
现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端能够操作的通信装置。
这样的通信装置可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信装置使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信装置(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信装置(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信装置，但是这样的教导同样适用于其它类型的装置。
参考图2，CDMA无线通信装置可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移动交换中心(MSC)280。MSC280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造，所述接口包括例如E1/T1、ATM，IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是，如图2中所示的装置可以包括多个BSC2750。
每个BS270可以服务一个或多个分区(或区域)，由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱(例如，1.25MHz,5MHz等等)。
分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子装置(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语"基站"可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS270。基站也可以被称为"蜂窝站"。或者，特定BS270的各分区可以被称为多个蜂窝站。
如图2中所示，广播发射器(BT)295将广播信号发送给在装置内操作的移动终端100。在图2中，示出了几个全球定位装置(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。
在图2中，描绘了多个卫星300，但是可以理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。
作为无线通信装置的一个典型操作，BS270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC275。BSC提供通话资源分配和包括BS270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC280，其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与MSC280形成接口，MSC与BSC275形成接口，并且BSC275相应地控制BS270以将正向链路信号发送到移动终端100。
基于上述移动终端硬件结构、通信装置的结构，提出本发明装置和方法各个实施例。
本发明提供一种音频处理装置。
参照图3，图3为本发明种音频处理装置第一实施例的结构示意图。
在本实施例中，该音频处理装置包括：依次相连的麦克风10、模拟增益补偿模块(ADCvolume)20、第一模数转换模块30和数字处理模块50，本发明应用在移动终端时，麦克风10为如图1中所示的麦克风122，数字处理模块50可以为如图1中所示的控制器180或者多媒体模块181，当然本发明还可以用于PAD等具有麦克风的电子产品中，所述模拟增益补偿模块20还与所述数字处理模块50相连。所述数字处理模块50用于获得模拟信号增益系数，并发送至所述模拟增益补偿模块；所述模拟增益补偿模块20用于根据接收的模拟信号增益系数和所述麦克风10获得的音频信号获得对应的模拟增益信号，并发送至所述第一模数转换模块30；第一模数转换模块30，用于将所述模拟增益信号转换为数字信号，发送至所述数字处理模块50；所述数字处理模块50，还用于对所述第一模数转换模块30发送的数字信号进行处理。
为进一步地提高防止失真的效果，本实施例中还可以包括数字增益补偿模块40，数字增益补偿模块40位于模数转换模块和数字处理模块之间。具体实施中也可以不包括数字增益补偿模块40，通过软件方式实现数字增益补偿模块40的功能。
在使用时，麦克风10根据外界声音信号获得对应的模拟信号，并传输给模拟增益补偿模块20，模拟增益补偿模块20根据数字处理模块50获得模拟信号增益系数对麦克风10传输的模拟信号进行增益补偿，获得增益后的模拟信号，然后传输给第一模数转换模块30转换为对应的数字信号，再可以通过数字增益补偿模块40采用常用的数字增益补偿获得增益后的数字信号，最后通过数字处理模块50处理，从而获得不失真的音频。在录音时将获得的不失真的音频保存至如图1中所示的存储器160或者在通话时，将将获得的不失真的音频通过如图1中所示的移动通信模块112发给其他通话端。具体地，在大的声压级情况下，比如在大风环境下或者在吵杂的公交上，用户使用本发明终端进录音或者通话时，用户可以通过本发明终端中如图1中所示的用户输入单元130选择显示单元151中显示的用户所在场景，比如风噪环境、公交环境或者普通环境，数字处理模块50根据用户选择的场景设置对应的模拟信号增益系数，将获得的对应模拟信号增益系数发送给模拟增益补偿模块20，模拟增益补偿模块20根据对应模拟信号增益系数对麦克风10传输的模拟信号进行处理，获得增益后的模拟增益信号，然后通过第一模数转换模块30等从而获得音频信号，达到不失真的目的。通过用户手动控制的手段，能够主动选择场景获得对应的模拟信号增益系数，可以降低模拟增益的配置。
数字增益补偿模块40采用的数字增益系数可以是预置的也可以数字处理模块50根据用户选择的场景或者判断结果确定的数字增益系数。
本发明音频处理装置包括：麦克风、模拟增益补偿模块、第一模数转换模块和数字处理模块，所述数字处理模块用于获得模拟信号增益系数，并发送至所述模拟增益补偿模块；所述模拟增益补偿模块用于根据接收的模拟信号增益系数和所述麦克风获得的音频信号获得对应的模拟增益信号，并发送至所述第一模数转换模块；第一模数转换模块，用于将所述模拟增益信号转换为数字信号，发送至所述数字处理模块；所述数字处理模块，还用于对所述第一模数转换模块发送的数字信号进行处理。通过上述方式，本发明通过模拟增益补偿模块对获得的音频信号进行模拟增益补偿，从而获得不失真的模拟信号，进而防止音频失真。
参照图4，图4为本发明种音频处理装置第二实施例的结构示意图；
在本实施例中，该音频处理装置包括：麦克风10、模拟增益补偿模块20、第一模数转换模块30、数字增益补偿模块40、数字处理模块50、信号衰减模块60和第二模数转换模块70。
在本实施例中麦克风10、模拟增益补偿模块20、第一模数转换模块30、数字增益补偿模块40、数字处理模块50依序相连，所述模拟增益补偿模块20还与所述数字处理模块50相连，信号衰减模块60和第二模数转换模块70串联，信号衰减模块60还与模拟增益补偿模块20相连，所述第二模数转换模块70还与数字处理模块50相连。需要特别说明的是本领域技术人员可以根据本发明核心思想对本发明结构进行适当变形，比如信号衰减模块60也可以不与模拟增益补偿模块20相连，与麦克风10相连，即将如图4中所示的信号衰减模块60与模拟增益补偿模块20相连的一端连接至麦克风10。
在使用时，麦克风10根据外界声音信号获得对应的模拟信号，并传输给模拟增益补偿模块20，模拟增益补偿模块20将麦克风10传输的模拟信号经过信号衰减模块60，信号衰减模块60将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号衰减预设值后传输给第二模数转换模块70，比如衰减6分贝db(相当于衰减一半)，然后第二模数转换模块70转换为对应的衰减数字信号并传输给数字处理模块50。数字处理模块50根据衰减后的数字信号进行判断，如果衰减后的数字信号对应的电压与衰减的预设值之和大于第一模数转换模块30所允许的最大幅值，则说明用户所处环境为特殊场景，数字处理模块50确定模拟信号增益系数为初始模拟信号增益系数与衰减后的信号对应的分贝之差，假设初始模拟信号增益系数为Z，衰减后的信号电信号电压有效值为X，则衰减之前模拟信号实际值Y＝X+6dbv，如果Y>0dbv(或者1V，第一模数转换模块30所允许最大幅值)，则获得模拟信号增益系数为Z-Y；否则可以为用户所处的环境为普通场景，可以不需要对模拟信号进行增益控制。
模拟增益补偿模块20根据数字处理模块50获得模拟信号增益系数对麦克风10传输的模拟信号进行增益补偿，获得经过增益后的模拟增益信号，然后传输给第一模数转换模块30转换为对应的数字信号，再可以通过数字增益补偿模块40采用常用的数字增益补偿获得增益后的数字信号，最后通过数字处理模块50处理，从而获得不失真的音频。在录音时将获得的不失真的音频保存至如图1中所示的存储器160或者在通话时，将将获得的不失真的音频通过如图1中所示的移动通信模块112发给其他通话端。
具体地，如图5所示，本实施例中，信号衰减模块60包括分别与所述模拟增益补偿模块20、所述第二模数转换模块70相连的第一电阻R1和与所述第一电阻R1串联的第二电阻R2。本实施例中通过第一电阻R1和第二电阻R2衰减模拟信号。所述第二电阻R2还与地线相连，保护电路。具体实施中，信号衰减模块60也可以不包括第二电阻R2，或者第二电阻R2中连接地线的一端与所述第二模数转换模块70相连。此时在所述第二数模转换电路获得对应的数字信号时，判断所述数字信号的电压值的大小情况：如果所述电压值大于第一预设电压值时，本实施例中所述第一预设电压值为1V，则说明用户通话或者录制的音频已经超过数模转换电路所允许最大幅值，获得的所述模拟信号增益系数为预设初始模拟信号增益系数与所述电压值对应的放大倍数之差；如果所述电压值小于或等于第一预设电压值时，并大于第二预设电压值，本实施例中第二预设电压值为0.5，即所述电压值小于或等于1V，并大于0.5V，则获得的所述模拟信号增益系数为所述电压值对应的模拟信号增益系数；如果所述电压值小于或等于第二预设电压值，即所述电压值小于或等于0.5V，则获得对应的模拟信号增益系数为初始模拟信号增益系数。
本实施例中将模拟信号进行衰减预设值，数字处理模块根据衰减后的信号判断用户是否处于特殊场景下，并根据判断结果自动确定对应的模拟信号增益系数，模拟增益补偿模块根据数字处理模块确定的模拟信号增益系数进处理，以防止音频失真。
参照图6，图6为本发明种音频处理装置第四实施例的结构示意图；
在本实施例中，该音频处理装置包括：
在本实施例中，该音频处理装置包括：麦克风10、模拟增益补偿模块20、第一模数转换模块30、数字增益补偿模块40、数字处理模块50、第二模数转换模块70和对比模块80。
在本实施例中麦克风10、模拟增益补偿模块20、第一模数转换模块30、数字增益补偿模块40、数字处理模块50依序相连，所述模拟增益补偿模块20还与所述数字处理模块50相连，对比模块80分别与模拟增益补偿模块20、数字处理模块50相连。对比模块80用于将所述模拟增益补偿模块20传输的模拟信号与预设电压对比，获得对比结果；所述数字处理模块50还用于根据所述对比模块80的对比结果获得所述模拟信号增益系数。当然本领域技术人员可以根据本发明核心思想对本发明结构进行适当变形，比如对比模块80也可以不与模拟增益补偿模块20相连，与麦克风10相连，即将如图6中所示的对比模块80与模拟增益补偿模块20相连的一端连接至麦克风10。
在使用时，麦克风10根据外界声音信号获得对应的模拟信号，并传输给模拟增益补偿模块20，模拟增益补偿模块20将麦克风10传输的模拟信号经过对比模块80，对比模块80将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号与预设电压进行对比，具体地，本实施例中所述预设电压为1V，如果对比结果为模拟信号电压大于1V，则说明用户处于特殊场景；否则用户处于普通场景。数字处理模块50根据对比模块80的对比结果获得对应的模拟增益系数。
模拟增益补偿模块20根据数字处理模块50获得模拟信号增益系数对麦克风10传输的模拟信号进行增益补偿，获得增益后的模拟信号，然后传输给第一模数转换模块30转换为对应的数字信号，再可以通过数字增益补偿模块40采用常用的数字增益补偿获得增益后的数字信号，最后通过数字处理模块50处理，从而获得不失真的音频。在录音时将获得的不失真的音频保存至如图1中所示的存储器160或者在通话时，将将获得的不失真的音频通过如图1中所示的移动通信模块112发给其他通话端。
具体地，如图7所示，本实施例中，对比模块80可以将所述模拟增益补偿模块20传输的模拟信号与第一预设电压对比的第一电压对比器81，以及将所述模拟增益补偿模块20传输的模拟信号与第二预设电压对比的第二电压对比器82。本实施例中第一预设电压为1V，第二预设电压为0.5V，假设第一电压对比器81和第二电压对比器82对比结果分别为X、Y，如果对比结果为X＝0，Y＝0，则数字处理模块50获得对应的模拟信号增益系数为初始模拟信号增益系数-预设值，比如获得对应的模拟信号增益系数为初始模拟信号增益系数-3db；如果对比结果为X＝1，Y＝0，则数字处理模块50获得对应的模拟信号增益系数为此时模拟增益补偿模块20采用的模拟信号增益系数；对比结果为X＝1，Y＝1，则数字处理模块50获得对应的模拟信号增益系数为初始模拟信号增益系数。
本实施例中将模拟信号与预设电压进行对比，根据对比结果自动确定对应的模拟信号增益系数，模拟增益补偿模块根据数字处理模块确定的模拟信号增益系数进处理，以防止音频失真。
本发明进一步提供一种音频处理方法。
参照图8，图8为本发明音频处理方法第一实施例的流程示意图。
本方法基于上述电路结构实现。
在本实施例中，该音频处理方法包括：
步骤S10，通过麦克风接收音频信号，并获得模拟信号增益系数；
本实施例可以基于图3实现，在用户打开移动终端等其他电子设备或者终端时，通过麦克风根据外界声音信号获得对应的模拟信号，并获得所述模拟信号对应的模拟信号增益系数，比如本实施例中用户在通话或者录音时，所述模拟信号增益系数可以预置模拟信号增益系数，当然也可以根据用户选择获得与用户场景所对应的模拟信号增益系数，具体地，参阅图9，本实施例中获得对应的模拟信号增益系数的过程可以包括：
步骤S11，接收用户在显示界面中场景的触发的选择命令；
步骤S12，根据用户选择的场景获得对应的模拟信号增益系数。
用户在特殊场景通话或者录音时，用户可以通过电子设备或终端的显示界面选择对应的场景，包括但不限于：风噪和公交等，电子设备或终端接收用户在所述显示界面触发的选择命令，根据用户选择的场景，获得与所述场景对应的模拟信号增益系数。
然后将获得的所述模拟信号增益系数发送给如图3中所示的模拟增益补偿模块20，进入步骤S20。
步骤S20，通过所述获得对应的模拟信号增益系数获得所述音频信号的模拟增益信号；
根据步骤S10获得的所述音频信号和所述模拟增益系数，获得所述音频信号的模拟增益信号。具体地，本实施例中根据所述数字处理模块50传输的所述模拟信号增益系数对麦克风传输的所述音频信号进行处理，获得所述音频信号对应的模拟增益信号。
步骤S30，对所述模拟增益信号进行对应处理。
对步骤S20获得的所述模拟增益信号进行对应处理，具体地，将所述模拟增益信号通过第一模数转换模块，所述第一模数转换模块将所述模拟增益信号转换为对应的数字信号，然后可以通过数字增益模块、数字处理模块对数字信号进行数字增益等处理。
本发明音频处理装置包括：麦克风、模拟增益补偿模块、第一模数转换模块和数字处理模块，所述数字处理模块用于获得模拟信号增益系数，并发送至所述模拟增益补偿模块；所述模拟增益补偿模块用于根据接收的模拟信号增益系数和所述麦克风获得的音频信号获得对应的模拟增益信号，并发送至所述第一模数转换模块；第一模数转换模块，用于将所述模拟增益信号转换为数字信号，发送至所述数字处理模块；所述数字处理模块，还用于对所述第一模数转换模块发送的数字信号进行处理。通过上述方式，本发明通过模拟增益补偿模块对获得的音频信号进行模拟增益补偿，从而获得不失真的模拟信号，进而防止音频失真。
参照图10，图10为本发明音频处理方法第二实施例的流程示意图；
在本实施例中，该音频处理方法包括：
步骤S40，根据所述音频信号获得衰减后的模拟信号；
步骤S50，根据衰减后的模拟信号对应的电压值获得所述模拟信号增益系数；
步骤S40和S50可以为步骤S10的一种具体实施方式，本实施例可以基于图4实现，当然还可以基于其他电路实现，在用户打开移动终端等其他电子设备或者终端时，通过麦克风根据外界声音信号获得对应的模拟信号，然后将所述模拟信号通过衰减模块，衰减预设值，从而使得到的衰减后的模拟信号，将衰减后的模拟信号通过第二数模转换模块转换成对应的数字信号，然后判断第二数模转换模块转换后的数字信号的电压值(或者分贝)，假设初始模拟信号增益系数为Z，衰减后的信号电信号电压有效值为X，衰减的预设值为6dbv，则衰减之前模拟信号实际值Y＝X+6dbv，如果Y>0dbv(或者1V，第一模数转换模块30所允许最大幅值)，则获得模拟信号增益系数为Z-Y；否则可以为用户所处的环境为普通场景，可以不需要对模拟信号进行增益控制。当然为适应多种场景，提高效果，还可以对应不同的场景设置对应的判断。具体地，参阅图11，所述根据衰减后的模拟信号对应的电压值获得所述模拟信号增益系数的过程可以包括：
步骤S51，当所述电压值大于第一预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为预设模拟信号增益系数与所述电压值对应的放大倍数之差；
步骤S52，当所述电压值小于或等于第一预设电压值时，并大于第二预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为获得的所述电压值对应的放大倍数；
步骤S53，当所述电压值小于或等于第二预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为所述预设模拟信号增益系数。
本实施例可以基于图5实现，当然基于其他电路图实现，在所述第二数模转换电路获得对应的数字信号时，判断所述数字信号的电压值的大小情况：如果所述电压值大于第一预设电压值时，本实施例中所述第一预设电压值为1V，则说明用户通话或者录制的音频已经超过数模转换电路所允许最大幅值，获得的所述模拟信号增益系数为预设初始模拟信号增益系数与所述电压值对应的放大倍数之差；如果所述电压值小于或等于第一预设电压值时，并大于第二预设电压值，本实施例中第二预设电压值为0.5，即所述电压值小于或等于1V，并大于0.5V，则获得的所述模拟信号增益系数为所述电压值对应的模拟信号增益系数；如果所述电压值小于或等于第二预设电压值，即所述电压值小于或等于0.5V，则获得对应的模拟信号增益系数为初始模拟信号增益系数。
步骤S20，通过所述获得对应的模拟信号增益系数获得所述音频信号的模拟增益信号；
根据上述步骤获得的所述音频信号和所述模拟增益系数，获得所述音频信号的模拟增益信号。具体地，本实施例中根据所述数字处理模块50传输的所述模拟信号增益系数对麦克风传输的所述音频信号进行处理，获得所述音频信号对应的模拟增益信号。
步骤S30，对所述模拟增益信号进行对应处理。
对步骤S20获得的所述模拟增益信号进行对应处理，具体地，将所述模拟增益信号通过第一模数转换模块，所述第一模数转换模块将所述模拟增益信号转换为对应的数字信号，然后可以通过数字增益模块、数字处理模块对数字信号进行数字增益等处理。
本实施例中将模拟信号进行衰减预设值，数字处理模块根据衰减后的信号判断用户是否处于特殊场景下，并根据判断结果自动确定对应的模拟信号增益系数，模拟增益补偿模块根据数字处理模块确定的模拟信号增益系数进处理，以防止音频失真。
参照图12，图12为本发明音频处理方法第三实施例的流程示意图；
在本实施例中，本发明音频处理方法包括：
步骤S60，将所述音频信号对应的模拟信号的电压与预设电压进行对比，获得对比结果；
步骤S70，根据所述对比结果获得对应的模拟信号增益系数；
步骤S60和S70可以为步骤S10的一种具体实施方式，本实施例可以基于图4实现，当然还可以基于其他电路实现，在用户打开移动终端等其他电子设备或者终端时，通过麦克风根据外界声音信号获得对应的模拟信号，然后将所述模拟信号通过对比模块，将所述模拟电路的电压值与预设电压进行对比，根据对比结果获得对应的模拟信号增益系数，具体地，本实施例中所述预设电压为1V，如果对比结果为模拟信号电压大于1V，则说明用户处于特殊场景；否则用户处于普通场景，根据对比模块的对比结果获得对应的模拟增益系数。当然为适应多种场景，提高效果，还可以对应不同的场景设置对应的判断。具体地，参阅图13，所述根据所述对比结果获得对应的模拟信号增益系数的过程可以包括：
步骤S71，当所述对比结果为第一预设值时，获得的所述模拟信号增益系数为预设模拟信号增益系数与所述电压值对应的放大倍数之差；
步骤S72，当所述对比结果为第二预设值时，并大于第二预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为获得的所述电压值对应的放大倍数；
步骤S73，当所述对比结果为第三预设值时，获得的所述模拟信号增益系数为所述预设模拟信号增益系数。
本实施例可以基于图6实现，当然还可以基于其他电路实现。对比模块可以将所述模拟信号与第一预设电压对比，以及将所述模拟信号与第二预设电压对比。本实施例中第一预设电压为1V，第二预设电压为0.5V，假设第一电压对比器81和第二电压对比器82对比结果分别为X、Y，如果对比结果为X＝0，Y＝0，则获得对应的模拟信号增益系数为初始模拟信号增益系数-预设值，比如获得对应的模拟信号增益系数为初始模拟信号增益系数-3db；如果对比结果为X＝1，Y＝0，则获得对应的模拟信号增益系数保持不变；对比结果为X＝1，Y＝1，则获得对应的模拟信号增益系数为初始模拟信号增益系数。
步骤S20，通过所述获得对应的模拟信号增益系数获得所述音频信号的模拟增益信号；
根据上述步骤获得的所述音频信号和所述模拟增益系数，获得所述音频信号的模拟增益信号。具体地，本实施例中根据所述数字处理模块50传输的所述模拟信号增益系数对麦克风传输的所述音频信号进行处理，获得所述音频信号对应的模拟增益信号。
步骤S30，对所述模拟增益信号进行对应处理。
对步骤S20获得的所述模拟增益信号进行对应处理，具体地，将所述模拟增益信号通过第一模数转换模块，所述第一模数转换模块将所述模拟增益信号转换为对应的数字信号，然后可以通过数字增益模块、数字处理模块对数字信号进行数字增益等处理。
本实施例中将模拟信号与预设电压进行对比，根据对比结果自动确定对应的模拟信号增益系数，模拟增益补偿模块根据数字处理模块确定的模拟信号增益系数进处理，以防止音频失真。
以上仅为本发明的优选实施例，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。

Claims (12)

1.一种音频处理装置，其特征在于，所述装置包括：麦克风、模拟增益补偿模块、第一模数转换模块和数字处理模块，
所述数字处理模块用于获得模拟信号增益系数，并发送至所述模拟增益补偿模块；
所述模拟增益补偿模块用于根据接收的模拟信号增益系数和所述麦克风获得的音频信号获得对应的模拟增益信号，并发送至所述第一模数转换模块；
第一模数转换模块，用于将所述模拟增益信号转换为数字信号，发送至所述数字处理模块；
所述数字处理模块，还用于对所述第一模数转换模块发送的数字信号进行处理。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：串联的信号衰减模块和第二模数转换模块，所述信号衰减模块用于将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号衰减预设值；所述数字处理模块还用于根据所述第二模数转换模块传输的数字信号获得所述模拟信号增益系数。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号衰减模块包括第一电阻和与所述第一电阻一端串联的第二电阻，所述第一电阻的另一端连接于所述模拟增益补偿模块和第一模数转换模块之间；所述第二模数转换模块连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间；所述第二电阻的另一端接地。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：对比模块，所述对比模块用于将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号与预设电压对比，获得对比结果；所述数字处理模块还用于根据所述对比模块的对比结果获得所述模拟信号增益系数。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述对比模块包括将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号与第一预设电压对比的第一电压对比器，以及将所述模拟增益补偿模块传输的模拟信号与第二预设电压对比的第二电压对比器；所述数字处理模块还用于根据所述第一电压对比器和所述第二电压对比器的结果获得所述模拟信号增益系数。
6.如权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括位于模数转换模块和数字处理模块之间的数字增益补偿模块。
7.一种音频处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
通过麦克风接收音频信号，并获得模拟信号增益系数；
通过获得的模拟信号增益系数获得所述音频信号的模拟增益信号；
根据所述模拟增益信号获得对应的数字信号，并对所述数字信号进行对应的处理。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获得模拟信号增益系数的步骤包括：
接收用户在显示界面中触发的场景选择命令；
根据用户选择的场景获得对应的模拟信号增益系数。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获得模拟信号增益系数的步骤还包括：
根据所述音频信号获得衰减后的模拟信号；
根据衰减后的模拟信号对应的电压值获得所述模拟信号增益系数。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据衰减后的模拟信号对应的电压值获得所述模拟信号增益系数的步骤包括：
当所述电压值大于第一预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为预设模拟信号增益系数与所述电压值对应的放大倍数之差；
当所述电压值小于或等于第一预设电压值时，并大于第二预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为获得的所述电压值对应的放大倍数；
当所述电压值小于或等于第二预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为所述预设模拟信号增益系数。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获得模拟信号增益系数的步骤还包括：
将所述音频信号对应的模拟信号的电压与预设电压进行对比，获得对比结果；
根据所述对比结果获得对应的模拟信号增益系数。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述对比结果获得对应的模拟信号增益系数的步骤包括：
当所述对比结果为第一预设值时，获得的所述模拟信号增益系数为预设模拟信号增益系数与所述电压值对应的放大倍数之差；
当所述对比结果为第二预设值时，并大于第二预设电压值时，获得的所述模拟信号增益系数为获得的所述电压值对应的放大倍数；
当所述对比结果为第三预设值时，获得的所述模拟信号增益系数为所述预设模拟信号增益系数。
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