CN105811907A - 音频处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种音频处理方法。此方法先接收使用者关于频率的听力信息。接着将对于声音信号的频率的振幅增加至最大振幅值。接着降低频率中多个基础频率的增益，以下拉频率与其对应振幅的曲线在各基础频率前后逐渐递减至原始振幅值。并且依据听力信息，提高频率中听力耗损频率与听力耗损频率前后部分频率的增益，以上拉频率与其对应振幅的曲线在听力耗损频率前后逐渐递增至补偿振幅值，从而提升特定频率的增益，并同时避免整体音量下降的发生。

Description

音频处理方法

技术领域

本发明涉及一种信号处理技术，尤其涉及一种音频处理方法。

背景技术

随着科技的发展，现今消费型电子装置所搭载的处理器几乎都具备针对声音信号进行音效处理的功能。目前已具有针对使用者听觉有障碍的情况而将声音辅助功能整合于移动电子装置(例如智能手机)的应用。藉此，帮助使用者可以清楚听见周遭的声音，进而提升生活上的便利性。

许多人因长期处在吵杂环境下或随着年纪增加，在听觉上的特定某些频率有所耗损，因此在与他人沟通时无法正确辨识对方某些频率的声音。为因应上述状况，可通过声音辅助功能的设定，针对个别不同的听力需求来提高特定频率的音量(增益)。

然而，在实际操作上，目前许多采用Android系统的电子装置，其在提升特定频率的音量的过程中，其他频率的音量会受到影响而降低，进而不如预期地造成整体音量的下降，无法发挥声音辅助的功效。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种音频处理方法，可提升特定频率的增益，并同时避免整体音量下降的发生。

本发明的音频处理方法适用于电子装置。此方法先接收使用者关于频率的听力信息。接着将对于声音信号的频率的振幅增加至最大振幅值。接着降低频率中多个基础频率的增益，以下拉频率与其对应振幅的曲线在各基础频率前后逐渐递减至原始振幅值。并且依据听力信息，提高频率中听力耗损频率与听力耗损频率前后部分频率的增益，以上拉频率与其对应振幅的曲线在听力耗损频率前后逐渐递增至补偿振幅值。

基于上述，本发明的音频处理方法，在提升特定频率的增益之前进行提升整体振幅(音量)与降低基础频率的增益等相关步骤。藉此，可避免在提升特定频率的增益时整体音量下降的发生，顺利发挥声音辅助的功效。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图做详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例所示出的音频处理装置的方块图；

图2是本发明一实施例所示出的音频处理方法的流程图；

图3是本发明一实施例所示出的使用者听力检测的范例示意图；

图4A～图4C是本发明一实施例所示出的音频处理方法的范例示意图；

图5是本发明一实施例所示出的音频处理方法的流程图；

图6是本发明一实施例所示出的音频处理方法的范例示意图。

附图标记说明：

10：音频处理装置；

11：声音接收单元；

12：声音播放单元；

13：处理单元；

32：听力示意图；

34：听力曲线；

42_1～42_3、62：振幅示意图；

44_1～44_3、64：曲线；

A：振幅；

Acom：补偿振幅值；

Amax：最大振幅值；

As：原始振幅值；

F：频率；

Fb1～Fb6：基础频率；

Fc：听力耗损频率；

Fm1～Fm5：中间频率；

HS：听力度；

S202～S208、S502～S512：音频处理方法的各步骤。

具体实施方式

图1是本发明一实施例所示出的音频处理装置的方块图。请参照图1，本实施例的音频处理装置10例如是智能手机、个人数字助理(PersonalDigitalAssistant，简称PDA)、个人数字助理手机或平板电脑等计算机装置。音频处理装置10例如是采用Android系统。音频处理装置10包括声音接收单元11、声音播放单元12及处理单元13，其功能分述如下。

声音接收单元11可以是任何类型声音接收元件/电路。例如，声音接收单元11可以是麦克风，以接收来自周遭环境或特定声源的声音。

声音播放单元12可以是任何类型声音播放元件/电路。例如，声音播放单元12可以是喇叭、扬声器或音响设备，以播放声音信号。

处理单元13例如是具有单核心或多核心的中央处理单元(CentralProcessingUnit，简称CPU)，或是其他可编程的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)或信号处理器(SignalProcessor)。处理单元13分别耦接至声音接收单元11及声音播放单元12，而可依据使用者的听力需求，将由声音接收单元11所接收到的声音信号进行适当的频率补偿，并通过声音播放单元12进行播放，以实现音频处理功能。以下即举实施例说明本发明适用于音频处理装置10的音频处理方法的详细步骤。

图2是本发明一实施例所示出的音频处理方法的流程图。请同时参照图1及图2，本实施例的音频处理方法适用于图1的音频处理装置10，以下即搭配音频处理装置10中的各项元件说明本发明实施例的音频处理方法的各个步骤。

在步骤S202中，处理单元13可接收使用者关于频率的听力信息。举例来说，图3是本发明一实施例所示出的使用者听力检测的范例示意图。请参照图3，通过对使用者进行关于声音信号频率的听力检测可产生作为听力信息的听力示意图32。听力示意图32的纵轴为使用者的听力度HS，横轴为声音信号的频率F。于图3中，听力曲线34可表示使用者在各频率上的听力度HS。如图3所示，使用者在听力耗损频率Fc上具有最低的听力度HS。因此，在处理单元13接收到听力信息之后，处理单元13可依据听力示意图32上各频率的听力度HS，获得使用者在各频率所需的补偿增益，并据以判断使用者在频率中所需补偿增益最大的听力耗损频率Fc。

接着，在步骤S204中，处理单元13可将对于声音信号的频率的振幅增加至最大振幅值Amax。举例来说，图4A～图4C是本发明一实施例所示出的音频处理方法的范例示意图。于图4A～图4C中，振幅示意图42_1～42_3的纵轴为声音信号的振幅A，横轴为声音信号的频率F，并分别示出有声音信号的频率与其对应振幅的曲线44_1～44_3。如图4A所示，处理单元13可通过调整声音信号在各频率的增益及相关参数而将频率与其对应振幅的曲线44_1整体由原始振幅值As提高至最大振幅值Amax，即声音信号在每个频率的振幅增加至最大振幅值Amax。其中，最大振幅值Amax例如为声音信号可不失真的最大音量振幅，可例如为400m伏特。原始振幅值As则可例如为一般耳机输出的振幅150m伏特，但本发明并不依此为限。

接着，在步骤S206中，处理单元13可降低频率中多个基础频率(例如基础频率Fb1～Fb6)的增益，以下拉频率与其对应振幅的曲线(例如图4B的曲线44_2)在各基础频率前后逐渐递减至原始振幅值As。举例来说，如图4B所示，处理单元13可调整声音信号在各基础频率Fb1～Fb6的品质因子(Qfactor)及增益，以使声音信号的频率响应符合曲线44_2而让各基础频率Fb1～Fb6前后的振幅逐渐递减至原始振幅值As，并使曲线44_2趋近于处理前的原始曲线(振幅为原始振幅值As)。其中基础频率Fb1～Fb6可分别例如为250赫兹、500赫兹、1000赫兹、2000赫兹、4000赫兹及8000赫兹，但本发明并不依此为限。

并且，在步骤S208中，处理单元13可依据所接收到的听力信息，提高频率中听力耗损频率Fc与听力耗损频率Fc前后部分频率的增益，以上拉频率与其对应振幅的曲线(例如图4C的曲线44_3)在听力耗损频率Fc前后逐渐递增至补偿振幅值Acom。如图4C所示，处理单元13可依据所接收到的听力信息，调整声音信号在听力耗损频率Fc及前后部分频率的品质因子及增益，以使声音信号的频率响应符合曲线44_3而让听力耗损频率Fc前后的振幅逐渐递增至补偿振幅值Acom。据此，处理单元13可将由声音接收单元11所接收到的声音信号对个别使用者的听力耗损频率Fc进行补偿，并通过声音播放单元12来播放，以符合个别使用者的听力需求，发挥声音辅助的功效。

图5是本发明一实施例所示出的音频处理方法的流程图。请同时参照图1及图5，本实施例的音频处理方法适用于图1的音频处理装置10，以下即搭配音频处理装置10中的各项元件说明本发明实施例的音频处理方法的各个步骤。

在步骤S502中，处理单元13可接收使用者关于频率的听力信息。在步骤S504中，处理单元13可将对于声音信号的频率的振幅增加至最大振幅值Amax。在步骤S506中，处理单元13可降低频率中多个基础频率(例如基础频率Fb1～Fb6)的增益，以下拉频率与其对应振幅的曲线在各基础频率前后逐渐递减至原始振幅值As。此步骤S502、S504、S506与前述实施例的步骤S202、S204、S206相同或相似，故其详细内容在此不再赘述。

与前述实施例不同的是，在本实施例中，处理单元13在步骤S508中，可再降低各基础频率间中间频率(例如中间频率Fm1～Fm5)的增益，以下拉频率与其对应振幅的曲线在各中间频率前后逐渐递减至原始振幅值As。举例来说，图6是本发明一实施例所示出的音频处理方法的范例示意图。于图6中，振幅示意图62的纵轴为声音信号的振幅A，横轴为声音信号的频率F，并示出有声音信号的频率与其对应振幅的曲线64。如图6所示，处理单元13可调整声音信号在各中间频率Fm1～Fm5的品质因子及增益，以使声音信号的频率响应符合曲线64而让各基础频率Fb1～Fb6与各中间频率Fm1～Fm5前后的振幅逐渐递减至原始振幅值As，并使曲线64更趋近于振幅维持原始振幅值As的原始曲线。需说明的是，虽然本实施例在基础频率间分别采用1个中间频率进行说明，但在一实施例中也可在基础频率间采用更多的中间频率来进行振幅曲线的调整，本发明对中间频率的个数并不加以限制。

接着，在步骤S510中，处理单元13可依据各基础频率(例如基础频率Fb1～Fb6)的补偿增益通过演算法计算各中间频率(例如中间频率Fm1～Fm5)的补偿增益。并且，在步骤S510中，处理单元13可依据基础频率与中间频率各自的补偿增益调整各基础频率及各中间频率的品质因子及增益，以上拉频率与其对应振幅的曲线在听力耗损频率前后逐渐递增至补偿振幅值Acom。据此，处理单元13可将由声音接收单元11所接收到的声音信号对个别使用者的听力耗损频率Fc进行补偿，并通过声音播放单元12来播放，以符合个别使用者的听力需求，发挥声音辅助的功效。

综上所述，本发明的音频处理方法，先提升信号的整体振幅(音量)，再通过调整各频率的品质参数(Qfactor)及增益来降低基础频率等相关频率的增益，再基此提升特定频率的增益。藉此，可避免在提升特定频率的增益时整体音量下降的发生，顺利发挥声音辅助的功效。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种音频处理方法，适用于电子装置，其特征在于，该方法包括下列步骤：

接收使用者关于多个频率的听力信息；

将对于声音信号的该些频率的振幅增加至最大振幅值；

降低所述频率中基础频率的增益，以下拉所述频率与其对应振幅的曲线在各所述基础频率前后逐渐递减至原始振幅值；以及

依据该听力信息，提高所述频率中听力耗损频率与该听力耗损频率前后部分频率的增益，以上拉所述频率与其对应振幅的曲线在该听力耗损频率前后逐渐递增至补偿振幅值。

2.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，该听力信息包括该使用者在各所述频率所需的补偿增益，且在所述接收该使用者关于所述频率的该听力信息的步骤之后，还包括：

依据该听力信息，判断该使用者在所述频率中该补偿增益最大的该听力耗损频率。

3.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，在所述降低所述频率中基础频率的增益之后，还包括：

降低各所述基础频率间至少一个中间频率的增益，以下拉所述频率与其对应振幅的曲线在各所述中间频率前后逐渐递减至该原始振幅值。

4.根据权利要求3所述的音频处理方法，其特征在于，所述提高所述频率中该听力耗损频率与该听力耗损频率前后部分频率的增益，以上拉所述频率与其对应振幅的曲线在该听力耗损频率前后逐渐递增至该补偿振幅值的步骤包括：

依据各所述基础频率的该补偿增益计算各所述中间频率的该补偿增益；以及

依据各自的该补偿增益调整各所述基础频率及各所述中间频率的品质因子及增益，以上拉所述频率与其对应振幅的曲线在该听力耗损频率前后逐渐递增至该补偿振幅值。

5.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，所述基础频率包括250赫兹、500赫兹、1000赫兹、2000赫兹、4000赫兹及8000赫兹。