CN106028254B - 一种移动终端自动切换左右声道的方法及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动终端自动切换左右声道的方法及移动终端，所述方法包括步骤：预先注册一音效服务组件并创建一通讯线程；通过通讯线程实时监测移动终端旋转的角度，并将监测到的移动终端旋转的角度数据实时传输到所述音效服务组件；所述音效服务组件根据所述移动终端旋转的角度数据判断是否切换左右声道：当移动终端的旋转角度≤90°时，所述音效服务组件不切换左右声道；当移动终端的旋转角度＞90°时，所述音效服务组件切换左右声道。通过本发明可实现实时对左右声道进行切换以保证移动终端在任何摆放角度都不会出现声场颠倒的情况，从而保证声音的最佳视听体验。

Description

一种移动终端自动切换左右声道的方法及移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端应用领域，尤其涉及一种移动终端自动切换左右声道的方法及移动终端。

背景技术

随着社会发展越来越快，互联网技术以及与电子技术的结合程度越来越高。手机以及便携式装置普及度越来越高，多媒体功能是消费电子设备用户使用最多的一种应用，怎样提高用户体验，以及用户感受成为了每个厂家都需要考虑的问题。音视频是一个系统设计，很多厂家只限于在自己本产品的基础上使用更加好的器件，花更高成本的配件进行提高听赏感受，改善音质，然而提高音频测试各种指标都是后端设计非常复杂的系统工程。

目前业内移动消费电子的工业设计越做越薄，对于喇叭器件的要求也是越来越高，超薄，小尺寸，小功率以及小音腔设计造成通过喇叭进行外放输出的声音质量与正常音响以及耳机来比有着很大的弱势，怎样提高外放声音的输出质量成为目前急需要解决的问题。尤其是现有的移动设备在摆放角度发生调整时无法自动切换左右声道声音的输出，在这种情况下，往往使得在屏幕调整之后，手持电子设备左声道的声音从右边的喇叭输出，而右声道的声音从左边的喇叭输出，影响音质的输出效果。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种移动终端自动切换左右声道的方法及移动终端，旨在解决现有移动终端在摆放角度发生调整后无法通过自动切换左右声道来实现立体声输出的问题。

本发明的技术方案如下：

一种移动终端自动切换左右声道的方法，其中，包括步骤：

A、预先注册一音效服务组件并创建一通讯线程；

B、通过通讯线程实时监测移动终端旋转的角度，并将监测到的移动终端旋转的角度数据实时传输到所述音效服务组件；

C、所述音效服务组件根据所述移动终端旋转的角度数据判断是否切换左右声道：当移动终端的旋转角度≤90°时，所述音效服务组件不切换左右声道；当移动终端的旋转角度＞90°时，所述音效服务组件切换左右声道。

优选地，所述移动终端自动切换左右声道的方法，其中，所述步骤C具体包括：

当移动终端的旋转角度＞90°时，通过反向混音算法将分别位于右声道和左声道的数据进行对调，从而自动切换所述移动终端的左右声道，实现立体声的输出。

优选地，所述移动终端自动切换左右声道的方法，其中，通过反向混音算法将位于右声道的高16位数据和左声道的低16位数据进行对调。

优选地，所述移动终端自动切换左右声道的方法，其中，所述步骤C之后还包括：

所述音效服务组件在切换左右声道的同时，还对音效做相应的变换和处理修饰。

优选地，所述移动终端自动切换左右声道的方法，其中，所述移动终端的顶端和底端分别设置有一喇叭。

一种移动终端，其中，包括：

预设模块，用于预先注册一音效服务组件并创建一通讯线程；

监测传输模块，用于通过通讯线程实时监测移动终端旋转的角度，并将监测到的移动终端旋转的角度数据实时传输到所述音效服务组件；

切换模块，用于当移动终端的旋转角度≤90°时，所述音效服务组件不切换左右声道；当移动终端的旋转角度＞90°时，所述音效服务组件切换左右声道。

优选地，所述移动终端，其中，所述切换模块具体包括：

数据调换单元，用于当移动终端的旋转角度＞90°时，通过反向混音算法将分别位于右声道和左声道的数据进行对调；

切换单元，用于音效服务组件自动切换移动终端的左右声道。

优选地，所述移动终端，其中，还包括：

音效处理模块，用于当所述音效服务组件在切换左右声道的同时，还对音效做相应的变换和处理修饰。

有益效果：由于带立体声输出的移动终端声场最佳的时候就是左耳朵可以听到左声道声音，右耳朵可以听到右声道的声音，本发明根据移动终端的旋转角度判断是否进行左右声道的切换，当移动终端的旋转角度符合进行左右声道切换的条件时，通过软件算法实时对左右声道进行切换以保证移动终端在任何摆放角度都不会出现声场颠倒的情况，从而保证声音的最佳视听体验。

附图说明

图1为本发明一种移动终端自动切换左右声道的方法较佳实施例的流程图。

图2为现有移动终端正常外放声音的传输方式示意图。

图3为现有移动终端颠倒后外放声音的传输方式示意图。

图4为本发明的移动终端较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种移动终端自动切换左右声道的方法及移动终端，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。

请参阅图1，图1为本发明一种移动终端自动切换左右声道的方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：

S100、预先注册一音效服务组件并创建一通讯线程；

S110、通过通讯线程实时监测移动终端旋转的角度，并将监测到的移动终端旋转的角度数据实时传输到所述音效服务组件；

S120、所述音效服务组件根据所述移动终端旋转的角度数据判断是否切换左右声道：当移动终端的旋转角度≤90°时，所述音效服务组件不切换左右声道；当移动终端的旋转角度＞90°时，所述音效服务组件切换左右声道。

在本发明实施例中，根据移动终端的旋转角度来判断是否进行左右声道的切换，当移动终端的旋转角度符合进行左右声道切换的条件时，通过软件算法实时对左右声道进行切换以保证移动终端在任何摆放角度都不会出现声场颠倒的情况，从而保证声音的最佳视听体验。

本发明在所述移动终端的顶端和底端分别设置有一喇叭，所述喇叭为微型一体化喇叭，其具有工业级标准性能，厚度小于4mm，更容易适配结构设计，并且所述喇叭结合复合膜的设计以及堆叠空间的设计，让喇叭音腔保持最大化，保证喇叭能够输出最佳的声音，拥有更低的失真。

本发明以手机为例，如图2所示，在正常使用手机外放音乐的情况下，声场最佳的时候就是用户左耳听到来自左喇叭的左声道声音，右耳听到来自右喇叭的右声道声音；而当手机颠倒过来的时候，即手机旋转180°的时候，如果此时手机的左右声道没有发生切换，则用户的听音感觉就会变成如图3所示，此时左声道和右声道的声音产生的声场会发生交替，从而影响用户的听感。通过本发明的方案可满足用户不管以什么样的方式去摆放手机都能够听到自然高品质的声音，下面将具体描述本发明的实施方案：

在本发明步骤S100中，预先注册一音效服务组件并创建一通讯线程，具体来说，本发明基于android系统平台（当然也可以是ios系统平台或其它系统平台）在移动终端注册一(audio effect service, AE service)音效服务组件，同时创建一通讯线程与所述AEservice进行通讯连接，本发明为了便于所述AE service与新创建的通讯线程能够更好的通讯，所述AE service由intentservice派生出来，而不是直接从service类进行派生，因为如果AE service直接从service类进行派生会默认使用移动终端中的应用的主线程，从而拉低应用中所有运行的activity的性能；然而IntentService是Service类的子类，其主要用来处理异步请求。本发明通过在应用的manifest文件中声明所有的service做如下处理：

<application

android:allowBackup="true"

android:icon="@mipmap/icon"

android:label="@string/app_name"

android:persistent="true"

android:theme="@style/AppTheme" >

<service android:name="com.audio.Audioeffectservice.effectService"

android:enabled="true"

android:exported="true" >

<intent-filter>

<action android:name="com.Audio. Audioeffectservice.effectService " />

</intent-filter>

</service>

<receiver

android:name="com.audio. Audioeffectservice.effectServiceBootReceiver"

android:enabled="true"

android:exported="true" >

<intent-filter>

<action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />

</intent-filter>

</receiver>

<provider

android:name="com.audio. Audioeffectservice.Provider"

android:authorities="com. audio. Audioeffectservice.Provider"

android:exported="true"

android:permission="com. audio. Audioeffectservice.Provider.PERMISSION" >

</provider>

</application>

</manifest>

然后再在public class audio effect Service extends audio Serviceimplements Rotation Detection. On Rotation Detection Listener 类中的on Create函数中注册listener，具体如下：

public void on Create() {

// m_Audio Manager = (AudioManager) get System Service(Context.AUDIO_SERVICE);

super.on Create();

Set SmoothSet(new Hash Set<>(Arrays.asList(mParameter Need ToBe Smooth)));

mRotationDetection = new Rotation Detection (get ApplicationContext())

通过上述函数处理主要是为了更加高效地使用ARM多核进程，在不影响平台上AEservice 的基础上，可以通过manifest文件中声明的service与系统平台作为桥梁来传递数据，其目的也是为了更好的避免当此服务出现BUG的时候，会对系统原生态服务产生较大的修改，由于AE service 本身就是消耗资源非常大的任务内核，其负载要求很高，如果基于此任务上，再去做其他的动作也会出现一些不可预见的问题出来，如任务重启，死锁；然而作为独立的service就会好很多，其也不会占用当前AE service 的CPU资源，即使该service出错，也不会影响平台AE service。通过上述函数可以实现在音效服务组件处理音效时有效避免阻塞主线程的应用程序的运行。

在本发明所述步骤S110中，通过通讯线程实时监测移动终端旋转的角度，并将监测到的移动终端旋转的角度数据实时传输到所述音效服务组件，具体地，本发明通过如下函数启动通讯线程实时获取手机旋转的角度数据：

Rotation Detection(Context context) {

mContext = context;

Thread thread = new Thread() {

@Override

public void run() {

while (true) {

int rotation = ((Window Manager) mContext.get System Service(Context.WINDOW_SERVICE)).get Default Display().get Rotation();

MaxxLogger.Debug("rotation = " + rotation);

if (mOnRotationDetectionListener != null) {

mOnRotation Detection Listener.onRotation Changed(rotation);//

当通讯线程将监测到的移动终端旋转的角度数据实时传输到所述音效服务组件后，所述音效服务组件根据所述移动终端旋转的角度数据判定是否切换左右声道，当移动终端的旋转角度≤90°时，所述音效服务组件不切换左右声道；当移动终端的旋转角度＞90°时，所述音效服务组件切换左右声道，具体可通过如下函数实现：

}

else if（mRotation > Surface.ROTATION_90）

{

EffectPresetSetParameter(ALG_TYPE, SWAP_LEFT_RIGHT, PARAMETER_IS_ACTIVE, outputMode, soundMode, TAG_LR_SWAP);//

此时，左右通道进行切换，声效的配置也需要相应的配置。

较佳地，本发明以手机旋转180°为例，当手机旋旋转的角度数据为180°时，首先对左右声道进行预处理，如下所示：

}

try {

Thread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

//e.printStackTrace();

}

}

}

};

thread.start();

}

然后在audioeffectservice 类中继续重载旋转线程中具体需要进行的动作函数，例如：

@Override

public void onRotationChanged(int rotation) {

Logger.Debug("rotation = " + rotation);

if (rotation != mRotation && m_EffectMode.getOutputMode() ==Defines.OUTPUTMODE_SPEAKER) {

setParameterForRotation(rotation,Defines.OUTPUTMODE_SPEAKER,Defines.MODE_ALL);

}

}

预处理完成后，此时音效服务组件即可对左右声道进行切换，如下所示：

private void setParameterForRotation(int rotation, int outputMode,int soundMode) {

mRotation = rotation;

if (mRotation == Surface.ROTATION_180) {

EffectPresetSetParameter(ALG_TYPE, SWAP_LEFT_RIGHT,PARAMETER_IS_ACTIVE, outputMode, soundMode, TAG_UD_SWAP);//

较佳地，本发明所述音效服务组件在切换左右声道的同时，还对音效做相应的变换和处理修饰，如下函数所示：

else {

EffectPresetSetParameter(ALG_TYPE, SWAP_LEFT_RIGHT, PARAMETER_IS_INACTIVE, outputMode, soundMode, TAG_UD_SWAP);

EffectPresetSetParameter(ALG_TYPE, SWAP_LEFT_RIGHT, PARAMETER_IS_INACTIVE, outputMode, soundMode, TAG_LR_SWAP);

}

}

在做任何左右声道切换的时候，声音信号是要通过音效算法进行声场扩展，以及对一些低采样的声音信号进行声音复原，将声音信号一些频段的信号重新建模出来，比如低频段和中高频段，通过这种处理可以让声音信号达到尽可能最优的质量。

所述EffectPresetSetParameter函数封装在AE service 库中，首先对FrameBuffer 数据进行左右通道调换的动作，其次进行数据音效相应的变换和处理修饰，从而实现了当进行变换手机正反的时候也能够实时的听到正确的左右通道的声音。

所述FrameBuffer数据是基于混音算法的基础上，通过反向运算得出，下面本发明将以Android系统平台为例计算得出FrameBuffer数据：

首先Android的Mixer在AudioMixer.cpp这个文件里，它针对不同的情况，有各种执行混音操作的函数，本发明采用的这个函数是处理无需重采样的立体声音频的，如下所示：

voidAudioMixer::process__genericNoResampling(state_t*state, int64_tpts)

它的处理方式是把各个track的声音数据相加，所谓声音数据，可以认为是一个个的采样点，Android默认支持的采样精度是16bit的，格式为signedPCM，所以每个采样点用有符号的16位数int16_t表示。如果直接加16bit的数据，肯定会造成16bit的值溢出，Android的做法是强转成int32_t，相加，并把和赋值给了32bit的数，并且相加前乘上了音量，而表达音量的数据类型也是int32_t。这样，就能保证在这个过程中是不会溢出的。

voidAudioMixer::track__16BitsStereo(track_t* t, int32_t* out, size_tframeCount,int32_t* temp __unused, int32_t* aux){

int32_t vl =t->prevVolume[0];

nt32_t vr =t->prevVolume[1];

const int16_t*in = static_cast<const int16_t *>(t->in);

*out++ += (vl>> 16) * (int32_t) *in++;

*out++ += (vr>> 16) * (int32_t) *in++;

}

通过上述函数处理，混音后的数据已经存在out指向的buffer里了，然后再调用convertMixerFormat(out, t1.mMixerFormat,outTemp, t1.mMixerInFormat, BLOCKSIZE* t1.mMixerChannelCount);其中有函数ditherAndClamp，这个是把int32_t格式的源数据sums消减成int16_t，并把左右声道一起放入int32_t格式的out中。

void ditherAndClamp(int32_t* out, constint32_t *sums, size_t c)

{size_t i;

for (i=0 ; i<c ; i++) {

int32_t l = *sums++;

int32_t r = *sums++;

int32_t nl = l >> 12;

int32_t nr = r >> 12;

l = clamp16(nl);

r = clamp16(nr);

*out++ = (r<<16) | (l & 0xFFFF);

}

}

一个声道的32bit的输入，先右移12位，也就是保留前20位，然后clamp16（clamp是“夹”的意思）成16位，此时左右声道都是16位的了。然后再把右声道放高位，左声道放低位这么组成一个32bit的数。

其中clamp16的作用是：

static inline int16_t clamp16(int32_tsample)

{

if ((sample>>15) ^ (sample>>31))

sample = 0x7FFF ^ (sample>>31);

return sample;

}

本发明基于Android平台的混音算法的基础上，通过进行反向运算得出可以实时的得到需要待处理的FrameBuffer数据，所述反向运算的实现过程如下：

void reserveOutput(int32_t* out,constin32_t *sums, size_t c)

{

size_t i;

for(i=0; i<c; i++)

{

int32_t l = *sums++;

int32_t r = *sums++

int32_t nl = l >> 12;

int32_t nr = r >> 12;

l = clamp16(nl);

r = clamp16(nr);

*out++ =(l <<16)|(r&0xFFFF);

}

}

即32bit数据高16位与低16位数据进行对调，原来高16位的右声道数据放置到低16位中，低16位的左声道数据放置到高16位中，正好跟void ditherAndClamp(int32_t*out, constint32_t *sums, size_t c)相反。

本发明通过平台bind机制实现线程与音效服务组件之间的通讯将手机是否进行旋转的数据实时的回调到set On Rotation Change Listener 函数中，用此结果判断在进行音效处理的时候，是否还需要调用左右通道数据调换的算法来处理。也就是说，本发明当移动终端的旋转角度符合进行左右声道切换的条件时，即移动终端的旋转角度＞90°时，可通过反向混音算法将分别位于右声道和左声道的高16位数据与低16位数据进行对调，从而自动切换所述移动终端的左右声道，实现立体声的输出；当移动终端的旋转角度≤90°时，所述音效服务组件不切换左右声道。

基于上述方法，本发明还提供一种移动终端，如图4所示，其包括：

预设模块100，用于预先注册一音效服务组件并创建一通讯线程；

监测传输模块110，用于通过通讯线程实时监测移动终端旋转的角度，并将监测到的移动终端旋转的角度数据实时传输到所述音效服务组件；

切换模块120，用于当移动终端的旋转角度≤90°时，所述音效服务组件不切换左右声道；当移动终端的旋转角度＞90°时，所述音效服务组件切换左右声道。

所述的移动终端，其中，所述切换模块120具体包括：

数据调换单元121，用于当移动终端的旋转角度＞90°时，通过反向混音算法将分别位于右声道和左声道的数据进行对调；

切换单元122，用于音效服务组件自动切换移动终端的左右声道。

进一步，所述移动终端，其还包括：

音效处理模块，用于当所述音效服务组件在切换左右声道的同时，还对音效做相应的变换和处理修饰。

综上所述，由于带立体声输出的移动终端声场最佳的时候就是左耳朵可以听到左声道声音，右耳朵可以听到右声道的声音，本发明根据移动终端的旋转角度判断是否进行左右声道的切换，当移动终端的旋转角度符合进行左右声道切换的条件时，通过软件算法实时对左右声道进行切换以保证移动终端在任何摆放角度都不会出现声场颠倒的情况，从而保证声音的最佳视听体验。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种移动终端自动切换左右声道的方法，其特征在于，包括步骤：

A、预先注册一音效服务组件并创建一通讯线程；

B、通过通讯线程实时监测移动终端旋转的角度，并将监测到的移动终端旋转的角度数据实时传输到所述音效服务组件；

C、所述音效服务组件根据所述移动终端旋转的角度数据判断是否切换左右声道：当移动终端的旋转角度≤90°时，所述音效服务组件不切换左右声道；当移动终端的旋转角度＞90°时，通过反向混音算法将位于右声道的高16位数据和左声道的低16位数据进行对调，从而自动切换所述移动终端的左右声道，实现立体声的输出；

所述音效服务组件由intentservice派生出来，而不是直接从Service类进行派生，IntentService是Service类的子类，用来处理异步请求；

所述音效服务组件中的FrameBuffer数据是基于混音算法的基础上，通过反向运算得出。

2.根据权利要求1所述移动终端自动切换左右声道的方法，其特征在于，所述步骤C之后还包括：

所述音效服务组件在切换左右声道的同时，还对音效做相应的变换和处理修饰。

3.根据权利要求1所述移动终端自动切换左右声道的方法，其特征在于，所述移动终端的顶端和底端分别设置有一喇叭。

4.一种移动终端，其特征在于，包括：

预设模块，用于预先注册一音效服务组件并创建一通讯线程，所述音效服务组件由intentservice派生出来，而不是直接从Service类进行派生， IntentService是Service类的子类，用来处理异步请求；

监测传输模块，用于通过通讯线程实时监测移动终端旋转的角度，并将监测到的移动终端旋转的角度数据实时传输到所述音效服务组件；

切换模块，用于当移动终端的旋转角度≤90°时，所述音效服务组件不切换左右声道；当移动终端的旋转角度＞90°时，所述音效服务组件切换左右声道；

所述切换模块具体包括：

数据调换单元，用于当移动终端的旋转角度＞90°时，通过反向混音算法将分别位于右声道和左声道的数据进行对调；

切换单元，用于音效服务组件自动切换移动终端的左右声道；

所述音效服务组件中的FrameBuffer数据是基于混音算法的基础上，通过反向运算得出。

5.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，还包括：

音效处理模块，用于当所述音效服务组件在切换左右声道的同时，还对音效做相应的变换和处理修饰。