CN106101923A - 一种音频数据处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音频数据处理方法及设备，所述方法包括：接收音频播放指令；当音频功率放大器满足预设条件时，获取第一音频数据，对所述第一音频数据进行处理；所述第一音频数据为所述音频播放指令对应的音频数据；将处理后的第一音频数据发送给所述音频功率放大器。由于音频功率放大器在刚上电启动后存在一个不稳定阶段，该方法和设备能够控制音频功率放大器的工作，在功放上电后不急于播放音频数据，有效抑制功放的异常。另外，本实施的方法和设备不需要修复或替换硬件，从软件上优化问题的方法简单实用，极大提高了用户体验。

Description

一种音频数据处理方法及设备

技术领域

本发明涉及移动终端音频技术领域，更具体地说，涉及一种音频数据处理方法及设备。

背景技术

目前，许多移动终端制造商为了提高扬声器外放效果，纷纷使用各种扬声器功放。由于成本、平台等因素的影响，部分移动终端厂商会选择普通的扬声器功放。这种普通的模拟功放，需要输入模拟信号，但平台音频编解码器(Codec)中可能并没有相应的接口，所以很多制造商把功放直接接到耳机右声道或者左声道，扬声器声音实际上就是耳机声音放大后的声音，这种方案不但节约了成本，又提高了移动终端(如，手机)外放效果，受到各厂商的青睐。然而，这种普通的模拟放大器，刚刚上电启动时，可能存在不稳定现象，例如放大倍数未收敛等。如果在该功放上电后，立刻输出音频数据，这部分数据可能被破坏或放大倍数太小，主观上会感觉声音小一些，尤其对短促的提示音，问题显得更为突出。例如，手机触摸提示音一般比较短暂，功放打开后，立刻播放这种提示音，功放尚未稳定，该提示音已经播放完毕，这种情况下提示音不是声音太小就是感觉像杂音，用户体验非常差。该问题虽然是硬件原因导致，但从硬件上修复该功放问题，对移动终端制造商来说，比较困难也不现实。

针对这一问题，本专利提供了一种从软件上优化该问题的方法，极大提高了用户体验。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种音频数据处理方法，该方法包括步骤：

接收音频播放指令；

当音频功率放大器满足预设条件时，获取第一音频数据，对所述第一音频数据进行处理；所述第一音频数据为所述音频播放指令对应的音频数据；

将处理后的第一音频数据发送给所述音频功率放大器。

可选地，所述当音频功率放大器满足预设条件时，获取所述音频功率放大器的配置参数，所述配置参数用于确定功率放大器的延迟时间参数。

可选地，所述对第一音频数据进行处理，包括：

启动定时器，并设定计时时间；

当所述定时器计时结束时将第一音频数据发送给所述音频功率放大器输出；所述计时时间为音频功率放大器的延迟时间参数。

可选地，所述对第一音频数据进行处理，还包括：

根据所述音频功率放大器的延迟时间参数，在所述第一音频数据之前插入静音数据，所述静音数据的时间为音频功率放大器的延迟时间参数。

可选地，所述静音数据为一段全0数据，所述0的个数count计算方法为：

count＝(d*fs*N*M)/1000，

其中，fs为采样率、N为声道数、M量化位数，d为所述功率放大器的延迟时间参数。

本发明还提供一种音频处理设备，包括：

音频模块，用于接收音频播放指令；

处理模块，用于当音频功率放大器满足预设条件时，获取第一音频数据，对所述第一音频数据进行处理；所述第一音频数据为所述音频播放指令对应的音频数据；

发送模块，用于将处理后的第一音频数据发送给所述音频功率放大器。

可选地，所述处理模块还用于获取所述音频功率放大器的配置参数，所述配置参数用于确定功率放大器的延迟时间参数。

可选地，所述发送模块具体用于：

启动定时器，并设定计时时间；

当所述定时器计时结束时将第一音频数据发送给所述音频功率放大器输出；所述计时时间为音频功率放大器的延迟时间参数。

可选地，所述处理模块还用于根据所述音频功率放大器的延迟时间参数，在所述第一音频数据之前插入静音数据，所述静音数据的时间为音频功率放大器的延迟时间参数。

可选地，所述静音数据为一段全0数据，所述0的个数count计算方法为：

count＝(d*fs*N*M)/1000，

其中，fs为采样率、N为声道数、M量化位数，d为所述功率放大器的延迟时间参数。

实施本发明的一种音频数据处理方法及音频设备具有以下有益效果：一个或更多个示例性实施例可提供一种音频数据处理方法及设备，由于音频功率放大器在刚上电启动后存在一个不稳定阶段，该方法和设备能够控制音频功率放大器的工作，在功放上电后不急于播放音频数据，有效抑制功放的异常。另外，本实施的方法和设备不需要修复或替换硬件，从软件上优化问题的方法，方法简单实用，极大提高了用户体验。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是实现本发明各个实施例的一个可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系统示意图；

图3是本发明实施例提供的一种音频数据处理方法流程图；

图4是不同音频功率放大器工作特性曲线图；

图5是本发明实施例提供的一种插入静音数据方法的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种音频设备结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种音频设备结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种音频数据处理方法流程图。

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音频设备。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。

音频设备可以是能够接收、处理或输出音频信号的各种电子设备中的任一种，例如，移动终端、MP3播放器、音频设备、视频设备、电视(TV)、笔记本计算机、个人计算机(PC)、相机、电话等。本发明实施例以移动终端为例进行展开说明。

图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图。

移动终端100可以包括无线通信单元110、音频/视频(A/V)输入单元120、用户输入单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、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与无线通信系统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、无线互联网模块113和短程通信模块114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无线局域网(WLAN)、无线相容性认证(Wi-Fi)、无线宽带(Wibro)、全球微波互联接入(Wimax)、高速下行链路分组接入(HSDPA)等等。

短程通信模块114是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙、射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)、红外数据协会(IrDA，InfraredData Association)、超宽带(UWB，Ultra Wideband)、紫蜂等等。

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可以包括相机121和麦克风122，相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送，可以根据移动终端的构造提供两个或更多相机121。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。

感测单元140检测移动终端100的当前状态，(例如，移动终端100的打开或关闭状态)、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触(即，触摸输入)的有无、移动终端100的取向、移动终端100的加速或减速移动和方向等等，并且生成用于控制移动终端100的操作的命令或信号。例如，当移动终端100实施为滑动型移动电话时，感测单元140可以感测该滑动型电话是打开还是关闭。另外，感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或者接口单元170是否与外部装置耦接。

接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM，User Identify Module)、客户识别模块(SIM，Subscriber Identity Module)、通用客户识别模块(USIM，Universal SubscriberIdentity Module)等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为"识别装置")可以采取智能卡的形式，因此，识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。

另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是否准确地安装在底座上的信号。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、警报信号、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、警报单元153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，User Interface)或图形用户界面(GUI，Graphical UserInterface)。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，LiquidCrystal Display)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD，Thin Film Transistor-LCD)、有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)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透明有机发光二极管(TOLED)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可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

警报单元153可以提供输出以将事件的发生通知给移动终端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外，警报单元153可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。例如，警报单元153可以以振动的形式提供输出，当接收到呼叫、消息或一些其它进入通信(incoming communication)时，警报单元153可以提供触觉输出(即，振动)以将其通知给用户。通过提供这样的触觉输出，即使在用户的移动电话处于用户的口袋中时，用户也能够识别出各种事件的发生。警报单元153也可以经由显示单元151或音频输出模块152提供通知事件的发生的输出。

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，Random AccessMemory)、静态随机访问存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read OnlyMemory)、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。控制器180还包括可以用于对照片、图形、文字等形式的文件进行处理的图像处理模块182，图像处理模块182可以构造在控制器180内，也可以构造为与控制器180相分离。

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。

终端可设置有至少一个插槽，用以对应插入用户识别模块100，通过用户识别模块100通过无线通信单元110与网络或其他通信设备进行连接与通信。用户识别模块100可以具体为用户身份识别卡(SIM，Subscriber Identity Module)、全球用户身份卡(USIM，Universal Subscriber Identity Module)、可移动用户识别卡(RUIM，Removable UserIdentity Module)、通用用户识别卡(UIM，Universal Subscriber Identity Module)。

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，Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(DSP，DigitalSignal Processing)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)、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，已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系统以及基于卫星的通信系统来操作。

现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端100能够操作的通信系统。

这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信系统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)和通用移动通信系统(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信系统，但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。

参考图2，CDMA无线通信系统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。MSC 280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC 280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中所示的系统可以包括多个BSC 2750。

每个BS 270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系统(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BS 270。基站也可以被称为“蜂窝站”。或者，特定BS 270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系统内操作的移动终端100。如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT295发送的广播信号。在图2中，示出了几个卫星300，例如可以采用全球定位系统(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，但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。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100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。

作为无线通信系统的一个典型操作，BS 270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BS 270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC 275。BSC提供通话资源分配和包括BS 270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PSTN 290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与MSC 280形成接口，MSC与BSC 275形成接口，并且BSC 275相应地控制BS 270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示意图，提出本发明方法各个实施例，具体请参见后续说明。

目前音频设备(如，手机)均配有听筒和扬声器，扬声器用来实现音乐的外放，听筒用于实现通话功能，由于成本、平台等因素的影响一般扬声器采用的是模拟功率放大器，这种普通的模拟放大器，刚刚上电启动时，可能存在不稳定现象，例如放大倍数未收敛等。如果在该功放上电后，立刻输出音频数据，这部分数据可能被破坏或放大倍数太小，主观上会感觉声音小一些，尤其对短促的提示音，问题显得更为突出。该问题是有硬件原因导致，但从硬件上修复音频功率放大器的问题对移动终端制造商而言在设计和开发过程中存在一定的困难。

为了解决上述问题，本发明提供了一种从软件上优化该问题的方法，参见图3，本发明的第一实施例提供了一种音频数据处理方法，在本实施例中，该音频数据处理方法包括步骤：

S101，接收音频播放指令。

在一个实施例中，设备所接收的音频播放指令可以包括用户的触摸提示、系统提示、消息提示以及播放语音消息、多媒体文件等等音频播放指令。产生的音频播放指令会对应一个音频数据，例如，用户通过交互界面打开音乐播放开始指令时，则待播放的音乐即为音频数据。

S102，当音频功率放大器满足预设条件时，获取第一音频数据，对所述第一音频数据进行处理；所述第一音频数据为所述音频播放指令对应的音频数据。

在一个实施例中，判断音频功率放大器满足预设条件是用于确定该音频功率放大器是否处于工作状态，例如，播放音乐过程中，此时功放已经处于工作状态，此时再播放按键提示音，就不需要对功放进行延迟或对该按键提示音进行处理。当音频功率放大器处于空闲状态，在上电启动的一瞬间，则有一段不稳定的阶段，从音频功率放大器立刻输出音频数据(例如，短促的按键提示音)，这部分数据可能被破坏或放大倍数太小。因此要对这段到播放的音频数据进行处理。

S103，将处理后的第一音频数据发送给所述音频功率放大器。

在本发明实施例中，给出以下两种方式的处理方法：

方式一：

获取该音频功率放大器的配置参数，该配置参数用于确定功率放大器的延迟时间参数。由于音频功率放大器因其制造商、型号或产品规格等差异导致功率放大器的延迟时间参数不固定，如图4所示，三条曲线a、b、c分别表示不同配置参数功率放大器的特性曲线，在功率放大器刚上电启动的一瞬间，功率放大器还未能进入稳定状态，如曲线a对应的功率放大器延迟时间为d1，曲线b对应的功率放大器延迟时间为d2，曲线c对应的功率放大器延迟时间为d3。因此，在进行软件延迟时首先要根据当前的音频功率放大器型号、规格等参数确定其工作延迟时间，该延迟时间参数被确定后还可以保存在存储器中，以便在后续音频功率放大器延迟时直接读取该数据。假设根据当前功放的配置参数确定其延迟参数为d毫秒，则当功放上电后，延迟d毫秒再将待播放的音频数据发给功放，使其信号放大。

方式二：

获取待播放的音频数据，例如，按键提示音，在该音频数据之前插入一段静音数据，该静音数据的时间长度为音频功率放大器的延迟时间。方式二中功率放大器的延迟时间参数确定方法与上述方式一相同，此处不再赘述。插入的静音数据为一段全0数据，0的个数count计算方法为：

count＝(d*fs*N*M)/1000，

其中，fs为采样率、N为声道数、M量化位数，d为所述功率放大器的延迟时间参数。

插入0数据后，可实现静音效果，具体静音实现方法的示意图如图5所示。将该处理后的音频数据作为第二音频数据发送给上电后的功率放大器进行功率放大。

基于本发明实施例的一种音频数据处理方法，音频设备能有根据当前音频功率放大器的固有参数，控制音频功率放大器的延时工作，使得用户能够顺畅地听到的短促提示音(如，触摸提示音)，不会因功放的放大倍数未收敛而导致提示音声音太小或感觉像杂音，提高用户体验。

如图6所示，本发明第二实施例提出了一种音频设备，该音频设备1000包括：处理模块110(例如，DSP芯片)、音频模块150以及发送模块160，其中，音频模150包括：音频功率放大器120、扬声器130和音频编解码器(Codec)140。

另外，音频设备1000可以是能够接收、处理或输出音频信号的各种电子设备中的任一种，例如，移动终端(例如，手机、iPad)、MP3播放器、音频设备、视频设备、电视(TV)、笔记本计算机、个人计算机(PC)、相机、电话等。任何能够进行音频播放的设备都在本发明实施例的保护范围之内，在此不一一列举。

音频模块150，用于接收音频播放指令。

在本发明实施例中，设备所接收的音频播放指令可以包括用户的触摸提示、系统提示、消息提示以及播放语音消息、多媒体文件等等音频播放指令。当设备选择通过扬声器这一音频通道来播放上述音频数据时，对音频功率放大器供电，启动音频功放工作。

音频功率放大器120用于对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。前置放大主要是完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。后一集的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。

在本发明实施例中，音频功率放大器120与扬声器130连接，用于推动扬声器130发声，从而提高了声音的外放效果。可以根据音频功率放大器120的扬声器保护功率等级选择不同额定功率的扬声器，既大大提升音质质量，又有效保护扬声器，使得播放的音乐纯粹自然，悦耳动听。

处理模块110，用于当音频功率放大器满足预设条件时，获取第一音频数据，对所述第一音频数据进行处理；所述第一音频数据为所述音频播放指令对应的音频数据。

在一个实施例中，处理模块110可以包括通用的DSP和外部的模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)(图中未示出)，模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。数模转换器是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件，模拟信号在时域上是连续的，因此可以将它转换为时间上连续的一系列数字信号。这样就要求定义一个参数来表示新的数字信号采样自模拟信号速率。这个速率称为转换器的采样率(samplingrate)或采样频率(samplingfrequency)。可以采集连续变化、带宽受限的信号(即每隔一时间测量并存储一个信号值)，然后可以通过插值将转换后的离散信号还原为原始信号。这一过程的精确度受量化误差的限制。然而，仅当采样率比信号频率的两倍还高的情况下才可能达到对原始信号的忠实还原。

在一个实施例中，判断音频功率放大器满足预设条件是用于确定该音频功率放大器是否处于工作状态，处理模块110可以通过音频功放的使能引脚的高/低电平来确实其是否处于工作状态，例如，当音频功放的使能引脚为高电平，则表示处于工作状态，反之，则处于空闲状态。例如，播放音乐过程中，此时功放已经处于工作状态，此时再播放按键提示音，就不需要对功放进行延迟或对该按键提示音进行处理。当音频功率放大器处于空闲状态，在上电启动的一瞬间，则有一段不稳定的阶段，从音频功率放大器立刻输出音频数据(例如，短促的按键提示音)，这部分数据可能被破坏或放大倍数太小。因此要对这段待播放的音频数据进行处理。

发送模块160，用于将处理后的第一音频数据发送给所述音频功率放大器。

在本发明实施例中，给出以下两种方式的处理方法：

方式一：

获取该音频功率放大器的配置参数，该配置参数用于确定功率放大器的延迟时间参数。由于音频功率放大器因其制造商、型号或产品规格等差异导致功率放大器的延迟时间参数不固定，如图4所示，三条曲线a、b、c分别表示不同配置参数功率放大器的特性曲线，在功率放大器刚上电启动的一瞬间，功率放大器还未能进入稳定状态，如曲线a对应的功率放大器延迟时间为d1，曲线b对应的功率放大器延迟时间为d2，曲线c对应的功率放大器延迟时间为d3。因此，在进行软件延迟时首先要根据当前的音频功率放大器型号、规格等参数确定其工作延迟时间，该延迟时间参数被确定后还可以保存在存储器中，以便在后续音频功率放大器延迟时直接读取该数据。假设根据当前功放的配置参数确定其延迟参数为d毫秒，则当功放上电后，延迟d毫秒再将待播放的音频数据发给功放，使其信号放大。

方式二：

获取待播放的音频数据，例如，按键提示音，在该音频数据之前插入一段静音数据，该静音数据的时间长度为音频功率放大器的延迟时间。方式二中功率放大器的延迟时间参数确定方法与上述方式一相同，此处不再赘述。插入的静音数据为一段全0数据，0的个数count计算方法为：

count＝(d*fs*N*M)/1000，

其中，fs为采样率、N为声道数、M量化位数，d为所述功率放大器的延迟时间参数。

插入0数据后，可实现静音效果，具体静音的实现示意方法如图5所示。将该处理后的音频数据发送给上电后的功率放大器进行功率放大。

基于上述第二实施例，提出本发明第三实施例的音频设备1000，参见图7，音频设备1000包括：耳机连接单元210、插头感测单元211(例如，插头传感器)、处理模块213、音频编解码器214、音频功率放大器215、扬声器216、听筒217、供电单元218、用户界面单元219和显示单元220。图7的处理模块213、音频编解码器214、音频功率放大器215、扬声器216分别对应于图6的处理模块110、音频编解码器140、扬声器130，因此这里将不再描述。

现在详细描述本发明实施例的音频功率放大器215。

音频功率放大器215最大目的在于提供扬声器得到最大功率输出，其种类包括但不限于：A类、B类、AB类、D类功放，本发明实施例以恒定大音量的K类音乐功放为例进行说明，该功放特点为提升整体音质、高效率、低噪声，专门针对消除智能终端音乐杂音。该功放的延迟时间是指从检测发现输出破音失真，到增益衰减-13.5dB所需要的时间，快速的延迟时间可以响应快速变化的信号，防止瞬间破音产生并很好地保护扬声器，但是快速的延迟时间可能会带来喘息声的问题；缓慢的延迟时间可以保持音乐缓慢变化的韵律，但是缓慢的延迟时间对快速的信号变化响应较差，可能会带来破音的问题，因此，可以针对不同的音频设备设置不同的延时时间参数，假设音频设备为便携的移动终端，可以将延迟时间设置为40ms，在保持音频数据(音乐韵律)输出的同时，有效消除破音、保护扬声器。另外，在实际音频应用中，系统的输出功率往往会超过扬声器的额定功率，比如在5V供电的情况下，对8Ω的扬声器，最大不失真功率为1.56W左右，但是很多扬声器的额定功率在0.5W左右，如果不进行功率控制，过载的信号会对扬声器造成损坏。因此需要Multi-level AGC技术对音频功放进行动态调整，在提升小音量音频播放音量的同时，消除大音量音频播放时所出现的杂音，提升音质。

耳机连接单元210用于将图7中的耳机连接到音频设备1000。其中，其耳机类型包括但不限于三段式、四段式、五段式、七段式插头的耳机。

插头感测单元211用于判断音频设备所插入的耳机类型。本发明实施例的音频设备当插入的耳机(耳机插头)时，由插头感测单元211的引脚的电压跳变(由检测电路实现，具体的检测电路的原理为本领域的现有技术，在此不再赘述)进行耳机插头类型的判断；判断出耳机插头类型后，UI向底层请求打开相应的音频通道，实现利用耳机进行工作。

供电单元218用于为音频功率放大器提供偏置电压，给音频功率放大器上电，启动后进入工作状态。

用户界面单元219产生用户界面(UI)屏幕，该UI屏幕用于用户触发音频播放指令，例如，按键触摸提示音、音乐播放等，该按键包括实体按键或虚拟按键等。

显示单元220用于显示UI屏幕。显示单元的示例包括液晶显示器(LCD)面板、有机发光二极管(OLED)显示器、阴极射线管(CRT)显示器、等离子体显示器、发光二极管显示器等。

基于上述第三实施例给出的一种音频设备，提出本发明第四实施例的一种音频数据处理方法，参见图8，包括步骤：

S201，接收音频播放指令。

在一个实施例中，设备所接收的音频播放指令可以包括用户的触摸提示、系统提示、消息提示以及播放语音消息、多媒体文件等等音频播放指令。

S202，确定音频播放指令对应的音频通道。

在一个实施例中，音频播放可以有多个音频通道，例如，移动终端的音频通道包括：耳机、听筒、扬声器。在一些应用场景下，例如，用户需要播放一段语音消息，可以选择插入耳机，通过耳机播放语音消息，也可以利用终端的听筒，也可以利用终端的扬声器进行语音播放。当选择用扬声器进行音频数据播放时，则执行S203，启动音频功率放大器。否则，根据相应的音频通道直接播放音频数据。

S203，启动音频功率放大器。

在一个实施例中，当设备选择通过扬声器这一音频通道来播放上述音频数据时，供电单元218为音频功率放大器提供偏置电压，对音频功率放大器供电，启动音频功放工作。

S204，当前音频功率放大器是否满足预设条件。

在一个实施例中，判断音频功率放大器满足预设条件是用于确定该音频功率放大器是否处于工作状态，例如，播放音乐过程中，此时功放已经处于工作状态，此时再播放按键提示音，就不需要对功放进行延迟或对该按键提示音进行处理。当音频功率放大器处于空闲状态，在上电启动的一瞬间，则有一段不稳定的阶段，从音频功率放大器立刻输出音频数据(例如，短促的按键提示音)，这部分数据可能被破坏或放大倍数太小。因此要对这段到播放的音频数据进行处理，则执行步骤S205。

S205，获取第一音频数据，对第一音频数据进行处理，然后发送给音频功率放大器输出第二音频数据。

在本发明实施例中，给出一下两种方式的处理方法：

方式一：

获取该音频功率放大器的配置参数，该配置参数用于确定功率放大器的延迟时间参数。由于音频功率放大器因其制造商、型号或产品规格等差异导致功率放大器的延迟时间参数不固定，如图4所示，三条曲线a、b、c分别表示不同配置参数功率放大器的特性曲线，在功率放大器刚上电启动的一瞬间，功率放大器还未能进入稳定状态，如曲线a对应的功率放大器延迟时间为d1，曲线b对应的功率放大器延迟时间为d2，曲线c对应的功率放大器延迟时间为d3。因此，在进行软件延迟时首先要根据当前的音频功率放大器型号、规格等参数确定其工作延迟时间，该延迟时间参数被确定后还可以保存在存储器中，以便在后续音频功率放大器延迟时直接读取该数据。假设根据当前功放的配置参数确定其延迟参数为d毫秒，则当功放上电后，延迟d毫秒再将待播放的音频数据发给功放，使其信号放大。

方式二：

获取待播放的音频数据，例如，按键提示音，在该音频数据之前插入一段静音数据，该静音数据的时间长度为音频功率放大器的延迟时间。方式二中功率放大器的延迟时间参数确定方法与上述方式一相同，此处不再赘述。插入的静音数据为一段全0数据，0的个数count计算方法为：

count＝(d*fs*N*M)/1000，

其中，fs为采样率、N为声道数、M量化位数，d为所述功率放大器的延迟时间参数。采样率是DAC将连续时间的音频信号转换时间上连续的一系列数字信号的重要参数，采样率的大小直接决定了模数转换的失真度，相同时间长度的模拟信号，采样率越小，最终的离散数字信号数量越大，对于该离散的数字信号的处理可以通过对声道来提高处理效率，例如，一段音频信号模数转换后由1000个数字信号，声道数N＝2时，则每个声道处理1000/2＝50个数字信号。

插入全0数据后，可实现静音效果，具体静音实现方法的示意图如图5所示。将该处理后的音频数据作为第二音频数据发送给上电后的功率放大器进行功率放大。

基于本发明实施例的一种音频数据处理方法，音频设备首先判断待播放音频数据的音频通道，例如，耳机、听筒、扬声器，当选择扬声器进行音频播放时，再控制音频功率放大器的延时工作，使得用户能够顺畅地听到的短促提示音(如，触摸提示音)，不会因功放的放大倍数未收敛而导致提示音声音太小或感觉像杂音，提高用户体验。

专业人员还可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或方法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或任意其它形式的存储介质中。

出于解释的目的，前面的描述使用了特定的术语，以提供对本发明的透彻理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，为了实践本发明并不需要具体的细节。本发明的具体实施例的前述描述是为了图示和说明的目的而呈现。它们并不意在详尽的或将本发明限于所公开的准确形式。鉴于上面的教义，许多修改和变化是可能的。为了最好地解释本发明的原理及其实际应用而示出并描述了这些实施例，从而使本领域的其他技术人员能够最好地利用本发明和具有适于预期的特定使用的各种修改的各种实施例。意在本发明的范围由随后的权利要求和其等同物来限定。

Claims (10)

1.一种音频数据处理方法，其特征在于，包括：

接收音频播放指令；

当音频功率放大器满足预设条件时，获取第一音频数据，对所述第一音频数据进行处理；所述第一音频数据为所述音频播放指令对应的音频数据；

将处理后的第一音频数据发送给所述音频功率放大器。

2.根据权利要求1所述的音频数据处理方法，其特征在于，所述当音频功率放大器满足预设条件时，获取所述音频功率放大器的配置参数，所述配置参数用于确定功率放大器的延迟时间参数。

3.根据权利要求2所述的音频数据处理方法，其特征在于，所述对第一音频数据进行处理，包括：

启动定时器，并设定计时时间；

当所述定时器计时结束时将第一音频数据发送给所述音频功率放大器输出；所述计时时间为音频功率放大器的延迟时间参数。

4.根据权利要求2所述的音频数据处理方法，其特征在于，所述对第一音频数据进行处理，还包括：

根据所述音频功率放大器的延迟时间参数，在所述第一音频数据之前插入静音数据，所述静音数据的时间为音频功率放大器的延迟时间参数。

5.根据权利要求4所述的音频数据处理方法，其特征在于，所述静音数据为一段全0数据，所述0的个数count计算方法为：

count＝(d*fs*N*M)/1000，

其中，fs为采样率、N为声道数、M量化位数，d为所述功率放大器的延迟时间参数。

6.一种音频处理设备，其特征在于，包括：

音频模块，用于接收音频播放指令；

处理模块，用于当音频功率放大器满足预设条件时，获取第一音频数据，对所述第一音频数据进行处理；所述第一音频数据为所述音频播放指令对应的音频数据；

发送模块，用于将处理后的第一音频数据发送给所述音频功率放大器。

7.根据权利要求6所述的音频处理设备，其特征在于，所述处理模块还用于获取所述音频功率放大器的配置参数，所述配置参数用于确定功率放大器的延迟时间参数。

8.根据权利要求7所述的音频处理设备，其特征在于，所述发送模块具体用于：

启动定时器，并设定计时时间；

当所述定时器计时结束时将第一音频数据发送给所述音频功率放大器输出；所述计时时间为音频功率放大器的延迟时间参数。

9.根据权利要求7所述的音频处理设备，其特征在于，所述处理模块还用于根据所述音频功率放大器的延迟时间参数，在所述第一音频数据之前插入静音数据，所述静音数据的时间为音频功率放大器的延迟时间参数。

10.根据权利要求9所述的音频处理设备，其特征在于，所述静音数据为一段全0数据，所述0的个数count计算方法为：

count＝(d*fs*N*M)/1000，

其中，fs为采样率、N为声道数、M量化位数，d为所述功率放大器的延迟时间参数。