CN106205649B - 调整音频输出的方法及音频播放设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种调整音频输出的方法及音频播放设备，所述音频播放设备包括采样单元。根据所述方法，所述音频播放设备基于获取自播放列表中的当前音频文件中的音频频率，调整所述采样单元对所述当前音频文件的采样频率；基于所述采样频率对所述当前音频文件进行解码处理和音频还原。本发明针对音频文件的音频频率来进行解码和还原，解决了现有技术中由于音频输出频率固定所带来的需要对音频源进行重采样，所带来的音质失真的问题。

Description

调整音频输出的方法及音频播放设备

技术领域

本发明涉及音频解码技术，特别涉及调整音频输出的方法及音频播放设备。

背景技术

音频文件的不同格式，或可采用不同的音频频率进行编码，以便最大程度的提供音频音质。然而，目前的音频播放设备采用固定音频频率的输出方式，使得不同音频频率的音频文件需要对应转换成同一固定音频频率的模拟音频信号输出，这使得在音频频率转换时，音频信号被破坏。其中，音频频率转换的方式大多采用对音频文件进行重采样的方式。由于音频频率与重采样的采样频率之间并非一定整数倍，因而，在重采样后的音频信号必然存在噪声分量，使得音频输出时，音质无法保证。为了提高音质，需要对现有的解码方式进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发明名称，用于解决现有技术中由于音频输出频率固定所带来的需要对音频源进行重采样，所带来的音质失真的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种调整音频输出的方法，用于音频播放设备，所述音频播放设备包括采样单元，所述方法包含：基于获取自播放列表中的当前音频文件中的音频频率，调整所述采样单元对所述当前音频文件的采样频率；基于所述采样频率对所述当前音频文件进行解码处理和音频还原。

基于上述目的，本发明还提供一种音频播放设备，包含：采样单元；控制单元，用于基于获取自播放列表中的当前音频文件中的音频频率，调整所述采样单元对所述当前音频文件的采样频率；解码处理单元，用于基于所述采样频率对所述当前音频文件进行解码处理和音频还原。

本发明实施方式相对于现有技术而言，针对音频文件的音频频率来进行解码和还原，解决了现有技术中由于音频输出频率固定所带来的需要对音频源进行重采样，所带来的音质失真的问题。

另外，采用预设的各音频频率和各采样频率之间的对应关系，确定所获取的当前音频频率的采样频率的方式，避免了对硬件过大改造，能够快速确定采样频率。

另外，通过对过采样后的音频信号的相位进行修正，能够进一步提高音质，给人以舒适的音质享受。

另外，在当前音频文件完成播放前，对下一首音频文件提取音频频率的预处理，能够有效减少音频播放之间的间隔，提高用户的使用感受。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的调整音频输出的方法的流程图；

图2是本发明的第二实施方式的音频播放设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

如图1所示，本发明的第一实施方式涉及一种调整音频输出的方法。所述调整方法主要由调整系统来执行。所述调整系统为安装在音频播放设备的软件和硬件。其中，所述音频播放设备包括任何能够播放音频文件、或音频流的设备。其包括但不限于：机顶盒、DVD、VCD、KTV的播放设备等。所述音频播放设备包括采样单元。

在步骤S1中，所述调整系统基于获取自播放列表中的当前音频文件中的音频频率，调整所述采样单元对所述当前音频文件的采样频率。

其中，所述播放列表中可以仅有一个音频文件的名称，也可以包含多个音频文件的名称。所述调整系统可以通过所述播放列表中各音频文件的名称所对应的链接获取相应的音频文件。当前待播放的音频文件为所述当前音频文件。

具体地，所述调整系统根据播放列表中的播放顺序逐个读取音频文件，在进行解码之前，根据音频文件的格式，从待播放的当前音频文件的头信息中读取所述当前音频文件的音频频率。再按照预设的采样倍数，将内置在所述音频播放设备的时钟振荡器所输出的时钟频率进行分频，以得到对应音频频率近似整数倍的采样频率。

例如，所述调整系统中包含如2分频器、4分频器、10分频器、分数分频器、可调分频器中的至少一种或多种。当所述调整系统所提取的当前音频文件的音频频率为44.1KHz，内部时钟频率为100MHz，预设的采样倍数为2倍时，所述调整系统根据自身的分频器的分频倍数，得到最接近2*44.1KHz的采样频率为100KHz，则利用10倍分频器将所述时钟频率进行分频，以得到100KHz的采样时钟。

优选地，所述调整系统中预设的常见的各音频频率和各采样频率之间的对应关系，并基于所述对应关系，确定所获取的当前音频频率的采样频率。

例如，所述调整系统中包含音频频率为44.1KHz和所对应的采样频率88.2KHz，音频频率为48KHz和所对应的采样频率96KHz，以及音频频率为192KHz和所对应的384KHz。当所述调整系统所提取的音频文件的音频频率为48KHz时，根据上述对应关系，得到相应的采样频率为96KHz，并通过软件改变所述采样单元的采样频率。

在步骤S2中，所述调整系统基于所述采样频率对所述当前音频文件进行解码处理和音频还原。

具体地，所述调整系统根据所述当前音频文件的格式对所述当前音频文件进行解码，并将解码后的音频信号按照所述采样频率进行过采样处理，以得到N倍于解码后的音频信号的音频信号，再将过采样后的音频信号进行数模转换，以还原成模拟的音频信号，并予以输出。N≥2，N的取值与采样倍数相关。

优选地，由于在步骤S1中，所述调整系统所调整的采样频率可能不是音频频率的整数倍，因此，在按照所述采样频率对解码之后的音频信号过采样时，会出现过采样后的音频信号出现毛刺，进而导致还原后的模拟的音频信号失真。或者，即便所调整的采样频率为音频频率的整数倍，但由于所述调整系统自身的系统误差，致使还原后的模拟的音频信号的波形有毛刺，进而导致音质失真。在所述调整系统进行音频还原时，通过修正过采样后的音频信号的相位的方式，对解码后的音频信号进行整形，并予以输出。

具体地，所述调整系统以标准正弦波形为基准，通过调整毛刺部分的音频信号的相位来对过采样后的音频信号进行整形处理，并将整形后的音频信号进行数模转换，并输出。

作为一种优选方案，为了防止所述音频播放设备在播放完当前音频文件后，播放下一首音频文件时，出现不自然的间断。所述调整方法还包括以下步骤：所述调整系统获取所述播放列表中下一个音频文件的音频频率，并予以暂存，在当前的音频文件播放完毕后，根据所暂存的音频频率调整所述采样单元对所述下一个音频文件的采样频率。

具体地，所述调整系统在对当前音频文件进行解码的过程中，还开启新的线程来获取播放列表中下一音频文件的链接，并读取该下一音频文件的头信息，将其中的音频频率提取后存入缓存中。当所述当前音频文件播放完毕后，直接根据保存在所述缓存中的音频频率调整所述采样单元的采样频率。

如图2所示，本发明的第二实施方式涉及一种音频播放设备。所述音频播放设备包括任何能够播放音频文件、或音频流的设备。其包括但不限于：机顶盒、DVD、VCD、KTV的播放设备等。

所述音频播放设备1包括：采样单元11、控制单元12、解码处理单元13。

所述采样单元11用于按照预设的采样倍数对音频信号进行采样。

所述控制单元12用于基于获取自播放列表中的当前音频文件中的音频频率，调整所述采样单元11对所述当前音频文件的采样频率。

其中，所述播放列表中可以仅有一个音频文件的名称，也可以包含多个音频文件的名称。所述控制单元12可以通过所述播放列表中各音频文件的名称所对应的链接获取相应的音频文件。当前待播放的音频文件为所述当前音频文件。

具体地，所述控制单元12根据播放列表中的播放顺序逐个读取音频文件，在进行解码之前，根据音频文件的格式，从待播放的当前音频文件的头信息中读取所述当前音频文件的音频频率。再按照预设的采样倍数，将内置在所述音频播放设备1的时钟振荡器所输出的时钟频率进行分频，以得到对应音频频率近似整数倍的采样频率。

例如，所述控制单元12中包含如2分频器、4分频器、10分频器、分数分频器、可调分频器中的至少一种或多种。当所述控制单元12所提取的当前音频文件的音频频率为44.1KHz，内部时钟频率为100MHz，预设的采样倍数为2倍时，所述控制单元12根据自身的分频器的分频倍数，得到最接近2*44.1KHz的采样频率为100KHz，则利用10倍分频器将所述时钟频率进行分频，以得到100KHz的采样时钟。

优选地，所述控制单元12中预设的常见的各音频频率和各采样频率之间的对应关系，并基于所述对应关系，确定所获取的当前音频频率的采样频率。

例如，所述控制单元12中包含音频频率为44.1KHz和所对应的采样频率88.2KHz，音频频率为48KHz和所对应的采样频率96KHz，以及音频频率为192KHz和所对应的384KHz。当所述控制单元12所提取的音频文件的音频频率为48KHz时，根据上述对应关系，得到相应的采样频率为96KHz，并通过软件改变所述采样单元11的采样频率。

所述解码处理单元13用于基于所述采样频率对所述当前音频文件进行解码处理和音频还原。其中，所述解码处理单元13包括：解码模块、过采样模块、数模转换模块。(均未予图示)

具体地，所述解码模块根据所述当前音频文件的格式对所述当前音频文件进行解码并交由所述过采样模块，所述过采样模块将解码后的音频信号按照所述采样频率进行过采样处理，以得到N倍于解码后的音频信号的音频信号，再将过采样后的音频信号通过所述数模转换模块进行数模转换，以还原成模拟的音频信号，并予以输出。N≥2，N的取值与采样倍数相关。

优选地，由于在所述控制单元12中调整的采样频率可能不是音频频率的整数倍，因此，在按照所述采样频率对解码之后的音频信号过采样时，会出现过采样后的音频信号出现毛刺，进而导致还原后的模拟的音频信号失真。或者，即便所述控制单元12所调整的采样频率为音频频率的整数倍，但由于系统误差，致使还原后的模拟的音频信号的波形有毛刺，进而导致音质失真。所述解码处理单元13还包括：整形模块(未予图示)。在所述数模转换模块进行音频还原之前，所述整形模块通过修正过采样后的音频信号的相位的方式，对解码后的音频信号进行整形，并予以输出。

具体地，所述整形模块以标准正弦波形为基准，通过调整毛刺处的音频信号的相位来对过采样后的音频信号进行整形处理，并将整形后的音频信号进行数模转换，并输出。

作为一种优选方案，为了防止所述音频播放设备1在播放完当前音频文件后，播放下一首音频文件时，出现不自然的间断。在所述解码处理单元13对当前音频文件进行解码处理时，所述控制单元12获取所述播放列表中下一个音频文件的音频频率，并予以暂存，在当前的音频文件播放完毕后，根据所暂存的音频频率调整所述采样单元11对所述下一个音频文件的采样频率。

具体地，在所述解码处理单元13对当前音频文件进行解码的过程中，所述控制单元12还开启新的线程来获取播放列表中下一音频文件的链接，并读取该下一音频文件的头信息，将其中的音频频率提取后存入缓存中。当所述解码处理单元13将当前音频文件播放完毕后，所述控制单元12直接根据保存在所述缓存中的音频频率调整所述采样单元11的采样频率，以便让所述解码处理单元13对该下一个音频文件进行解码。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块和单元均为逻辑模块和逻辑单元，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种调整音频输出的方法，用于音频播放设备，所述音频播放设备包括采样单元，其特征在于，包含：

基于获取自播放列表中的当前音频文件中的音频频率，调整所述采样单元对所述当前音频文件的采样频率；

基于所述采样频率对所述当前音频文件进行解码处理和音频还原。

2.根据权利要求1所述的调整音频输出的方法，其特征在于，所述基于获取自播放列表中的当前音频文件中的音频频率，控制所述采样单元对所述当前音频文件的采样频率的步骤包括：

基于预设的各音频频率和各采样频率之间的对应关系，确定所获取的当前音频频率的采样频率。

3.根据权利要求1所述的调整音频输出的方法，其特征在于，所述基于所述采样频率对所述当前音频文件进行解码处理和音频还原的步骤包括：

按照所述采样频率对解码后的音频信号进行过采样处理；

修正过采样处理后的音频信号的相位，以对解码后的音频信号进行整形。

4.根据权利要求1所述的调整音频输出的方法，其特征在于，在所述基于采样频率对所述音频文件进行解码处理的过程中，所述方法还包括：

获取所述播放列表中下一个音频文件的音频频率，并予以暂存，在当前的音频文件播放完毕后，根据所暂存的音频频率调整所述采样单元对所述下一个音频文件的采样频率。

5.一种音频播放设备，其特征在于，包含：

采样单元；

控制单元，用于基于获取自播放列表中的当前音频文件中的音频频率，调整所述采样单元对所述当前音频文件的采样频率；

解码处理单元，用于基于所述采样频率对所述当前音频文件进行解码处理和音频还原。

6.根据权利要求5所述的音频播放设备，其特征在于，所述控制单元用于基于预设的各音频频率和各采样频率之间的对应关系，确定所获取的当前音频频率的采样频率。

7.根据权利要求5所述的音频播放设备，其特征在于，所述解码处理单元包括：

过采样模块，用于按照所述采样频率对解码后的音频信号进行过采样处理；

整形模块，用于修正过采样处理后的音频信号的相位，以对解码后的音频信号进行整形。

8.根据权利要求5所述的音频播放设备，其特征在于，所述控制单元还用于获取所述播放列表中下一个音频文件的音频频率，并予以暂存，在当前的音频文件播放完毕后，根据所暂存的音频频率调整所述采样单元对所述下一个音频文件的采样频率。

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