CN106935244B - 一种音频处理方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种音频处理方法、装置及系统，涉及音频处理技术领域。其中，方法应用于混音器，包括：获取音频流中各音频的最大增益，得到多个最大增益；获取与各所述最大增益分别对应的放大系数，得到多个放大系数；根据所述放大系数将对应的音频进行增益放大处理。通过在混音器中分别对音频流中的各音频进行增益放大处理，以解决了现有技术中因通过功率放大器对各音频进行统一的增益放大处理而存在各音频的最大增益之间的差异不能改变的问题。

Description

一种音频处理方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及音频处理技术领域，具体而言，涉及一种音频处理方法、装置及系统。
背景技术
随着音频处理技术的不断发展，以及人们对音频播放设备播放的内容的要求越来越高。为满足人们的听觉效果，常把各种音频进行混音处理得到音频流，在功率放大器对该音频流进行放大处理后，通过扬声器转换为声音信号对外输出。
经发明人研究发现，在现有的音频处理技术中，由于音频流中存在多种音频且各种音频一般取自不同的器件，因而各种音频的最大增益之间会存在较大差异。若通过功率放大器对各音频进行统一的增益放大处理，会导致各音频的最大增益之间的差异不能得到改变的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种音频处理方法、装置及系统，以解决了现有技术中因通过功率放大器对各音频进行统一的增益放大处理而存在各音频的最大增益之间的差异不能改变的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
一种音频处理方法，应用于混音器。所述方法包括：
获取音频流中各音频的最大增益，得到多个最大增益；
获取与各所述最大增益分别对应的放大系数，得到多个放大系数；
根据所述放大系数将对应的音频进行增益放大处理。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述音频处理方法中，所述获取与各所述最大增益分别对应的放大系数的步骤包括：
针对每个音频，判断该音频的最大增益所属的增益区间；
将所述增益区间对应的放大系数作为该音频的最大增益对应的放大系数。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述音频处理方法中，在所述判断该音频的最大增益所属的增益区间的步骤之前，所述方法还包括：
根据预设规则将音频增益范围划分为多个增益区间，所述音频增益范围的上限值大于各所述最大增益中的最大值且下限值小于各所述最大增益的最小值；
针对每一个增益区间，分别设置与该增益区间对应的至少一个放大系数。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述音频处理方法中，所述增益区间的数量与所述放大系数的数量相同且一一对应，任意两个增益区间中增益幅值较大的增益区间对应的放大系数小于增益幅值较小的增益区间对应的放大系数。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述音频处理方法中，在所述获取音频流中各音频的最大增益的步骤之前，所述方法还包括：将输入的各音频进行混音处理得到音频流；
在所述根据所述放大系数分别将对应的音频进行增益放大处理的步骤之后，所述方法还包括：将进行增益放大处理后的各音频发送至数字信号处理器。
在上述基础上，本发明实施例还提供了一种音频处理装置，应用于混音器，所述装置包括：
最大增益获取模块，用于获取音频流中各音频的最大增益，得到多个最大增益；
放大系数获取模块，用于获取与各所述最大增益分别对应的放大系数，得到多个放大系数；
增益放大处理模块，用于根据所述放大系数将对应的音频进行增益放大处理。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述音频处理装置中，所述放大系数获取装模块包括：
增益区间判断子模块，用于针对每个音频，判断该音频的最大增益所属的增益区间；
放大系数获取子模块，用于将所述增益区间对应的放大系数作为该音频的最大增益对应的放大系数。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述音频处理装置中，所述装置还包括：
增益区间划分模块，用于根据预设规则将音频增益范围划分为多个增益区间，所述音频增益范围的上限值大于各所述最大增益中的最大值且下限值小于各所述最大增益的最小值；
放大系数设置模块，用于针对每一个增益区间，分别设置与该增益区间对应的至少一个放大系数。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述音频处理装置中，所述装置还包括：
混音处理模块，用于将输入的各音频进行混音处理得到音频流；
音频发送模块，用于将进行增益放大处理后的各音频发送至数字信号处理器。
在上述基础上，本发明实施例还提供了一种音频处理系统，所述系统包括混音器、数字信号处理器、功率放大器以及扬声器，所述混音器用于执行实现上述音频处理方法的步骤。
本发明提供一种音频处理方法、装置及系统，通过在混音器中分别对音频流中的各音频进行增益放大处理，可以解决了现有技术中因通过功率放大器对各音频进行统一的增益放大处理而存在各音频的最大增益之间的差异不能改变的问题。
进一步地，通过任意两个增益区间中增益幅值较大的增益区间对应的放大系数小于增益幅值较小的增益区间对应的放大系数的设计，可以降低经过增益放大处理后的各音频的最大增益之间的差异，从而解决了现有技术中因统一对音频流进行增益放大处理而存在最大增益较小的音频经过放大处理后在扬声器中输出的声音信号仍然很小的问题或导致最大增益较大的音频经过放大处理后在扬声器中输出的声音信号过大的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的音频处理系统的结构框图。
图2为本发明实施例提供的音频处理方法的流程示意图。
图3为图2中步骤S120的流程示意图。
图4为本发明实施例提供的音频处理方法的另一流程示意图。
图5为本发明实施例提供的音频装置的结构框图。
图6为本发明实施例提供的放大系数获取模块的结构框图。
图7为本发明实施例提供的音频装置的另一结构框图。
图标：10-音频处理系统；20-混音器；30-数字信号处理器；40-功率放大器；50-扬声器；100-音频处理装置；110-最大增益获取模块；120-放大系数获取模块；122-增益区间判断子模块；124-放大系数获取子模块；130-增益放大处理模块；140-增益区间划分模块；150-放大系数设置模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例了提供一种音频处理系统10，用于进行音频处理。所述音频处理系统10包括混音器20、数字信号处理器30、功率放大器40以及扬声器50，所述混音器20的输出端与所述数字信号处理器30的输入端电气连接，所述数字信号处理器30的输出端与所述功率放大器40的输入端电气连接，所述功率放大器40的输出端与所述扬声器50的输入端电气连接。
在本实施例中，所述混音器20用于对输入的各音频进行混音处理以及增益放大处理，并将经过该处理得到的音频流发送至所述数字信号处理器30。所述数字信号处理器30用于将接收的音频流进行数字滤波处理，并将经过该处理得到的音频流发送至所述功率放大器40。所述功率放大器40用于将接收到的音频流的信号幅值进行放大处理，并将经过该处理得到的音频流发送至所述扬声器50。所述扬声器50用于将接收到的音频流转换为声音信号并对外输出。
进一步地，在本实施例中，所述混音器20与所述数字信号处理器30之间还可以设置模/数转换器，用于将模拟形式的音频流转换为数字形式的音频流。所述数字信号处理器30与所述功率放大器40之间还可以设置数/模转换器，用于将数字形式的音频流转换为模拟形式的音频流。
可选地，所述模/数转换器和所述数/模转换器的具体形式不受限制，既可以是单独设置的元件，也可以是所述模/数转换器通过集成电路的形式集成于所述混音器20或所述数字信号处理器30，所述数/模转换器通过集成电路的形式集成于所述数字信号处理器30或所述功率放大器40。
结合图2，本发明实施例还提供一种音频处理方法，所述方法有关的流程所定义的方法步骤可以由所述混音器20实现。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。
步骤S110，获取音频流中各音频的最大增益，得到多个最大增益。
在本实施例中，所述音频流中可以包括多种音频，每一音频的增益包括最小增益、最大增益以及位于最小增益与最大增益之间的各增益。其中，最大增益决定该音频经过扬声器50对外输出的声音信号的幅值大小，因此通过所述最大增益来标识该音频。
在本实施例中，各所述音频由于产生的器件不同或是获取的器件不同，因此存在着对应的最大增益不同的问题。例如在进行视频制作时，人物对话对应的音频最大增益与背景音乐对应的音频最大增益之间一般会存在较大差异，若对两者进行统一的增益放大处理，因该差异无法改变而存在不够智能、难以满足用户多层次的要求的问题。
步骤S120，获取与各所述最大增益分别对应的放大系数，得到多个放大系数。
步骤S130，根据所述放大系数将对应的音频进行增益放大处理。
由于存在上述问题，如果对所述音频流中的各音频进行统一的增益放大，即各音频进行增益放大处理的放大系数相同，仍然存在各音频的最大增益之间的差异无法改变的问题。因此，在实施例中，通过获取各所述音频的最大增益，然后根据该最大增益得到对应的放大系数，通过得到的多个放大系数分别对各音频进行增益放大处理。
在本实施例中，通过各放大系数将对应的音频进行增益放大处理，可以实现针对每一个音频单独进行增益放大处理的目的，解决前述的各所述最大增益之间的差异不能改变的问题。
可选地，获取放大系数的方式不受限制，例如，既可以是预先对每一个可能出现最大增益设置一个放大系数，也可以是将属于同一个增益区间的各最大增益设置同一个放大系数且不同增益区间对应的放大系数不同。考虑到若将每一个可能出现的最大增益设置一个放大系数会导致该步骤的执行器件负担过大，不具有实用性，在本实施例中，将属于同一个增益区间的各最大增益设置同一个放大系数。请参阅图3，步骤S120可以包括步骤S122和步骤S124。下面将对图3所示的具体流程进行详细阐述。
步骤S122，针对每个音频，判断该音频的最大增益所属的增益区间。
步骤S124，将所述增益区间对应的放大系数作为该音频的最大增益对应的放大系数。
在本实施例中，每一个增益区间对应设置有放大系数，在判断出各所述音频的最大增益所属的增益区间时，将该增益区间对应的放大系数作为该音频的放大系数，从而实现对不同增益区间的音频进行不同的增益放大处理。
进一步地，在本实施例中，在进行判断最大增益所属的增益区间的步骤之前，应预先设置多个增益区间和多个对应放大系数，以使在完成前述判断步骤时可以获取对应的放大系数。结合图4，所述音频处理方法还可以包括步骤S140和步骤S150。下面将对图4所示的具体流程进行详细阐述。
步骤S140，根据预设规则将音频增益范围划分为多个增益区间。
可选地，所述音频增益范围的具体范围区间不受限制，既可以是该增益的本身的性质决定的一个范围区间，例如(0.0，1.0)，也可以是根据实际应用中会出现的音频增益构成的一个范围区间，例如(0.1，0.8)，只要满足以下条件即可：所述音频增益范围的上限值大于各所述最大增益中的最大值且下限值小于各所述最大增益的最小值，以使各所述最大增益位于该音频增益范围之内即可。在本实施例中，所述音频增益范围为(0.0，1.0)。
可选地，所述增益区间的具体数量不受限制，可以是但不限于1、2、3、4等。在本实施例中，所述增益区间为3个。
可选地，所述预设规则的具体内容不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如可以根据各音频的最大增益的常规值进行设置。在本实施例中，通过所述预设规则将所述音频增益范围划分为3个连续的增益区间，分别是：(0，0.2)、(0.2，0.4)以及(0.4，1)。
步骤S150，针对每一个增益区间，分别设置与该增益区间对应的至少一个放大系数。
可选地，每一个增益区间对应的放大系数的具体数量不受限制，既可以是一个，也可以是多个，可以根据实际需求进行设置。在本实施例中，所述增益区间的数量与所述放大系数的数量相同且一一对应。
可选地，各所述放大系数的大小关系不受限制，可以根据实际需求中需要对各所述最大增益之间的差异进行放大处理还是缩小处理进行设置，例如，在需要对该差异进行放大处理时，可以进行如下设置：任意两个增益区间中增益幅值较大的增益区间对应的放大系数大于增益幅值较小的增益区间对应的放大系数；在需要对该差异进行缩小处理时，可以进行如下设置：任意两个增益区间中增益幅值较大的增益区间对应的放大系数小于增益幅值较小的增益区间对应的放大系数。考虑到若两者之间的差异过大，在通过扬声器50转换为声音信号后，最大增益较大的音频在满足人们的要求时最大增益较小的音频就会存在难以有效辨识的问题，或者最大增益较小的音频在满足人们的要求时最大增益较大的音频就会因过大而存在破音的问题。在本实施例中，任意两个增益区间中增益幅值较大的增益区间对应的放大系数小于增益幅值较小的增益区间对应的放大系数。
可选地，各所述放大系数的具体数值不受限制，只要满足以下条件即可：任意两个增益区间中增益幅值较大的增益区间对应的放大系数小于增益幅值较小的增益区间对应的放大系数。在本实施例中，增益区间(0，0.2)对应的放大系数可以为3，即对最大增益属于该增益区间的音频进行3倍的放大处理。增益区间(0.2，0.4)对应的放大系数可以为2，即对最大增益属于该增益区间的音频进行2倍的放大处理。增益区间(0.4，1)对应的放大系数可以为1，即对最大增益属于该增益区间的音频不进行放大处理，保持原始增益即可。
进一步地，在本实施例中，在所述获取音频流中各音频的最大增益的步骤之前，所述方法还包括：将输入的各音频进行混音处理得到音频流。在所述根据所述放大系数分别将对应的音频进行增益放大处理的步骤之后，所述方法还包括：将进行增益放大处理后的各音频发送至数字信号处理器30。
结合图5，本发明实施例还提供一种音频处理装置100，应用于所述混音器20。所述音频处理装置100可以包括最大增益获取模块110、放大系数获取模块120以及增益放大处理模块130。
所述最大增益获取模块110，用于获取音频流中各音频的最大增益，得到多个最大增益。
本实施例中，图2的步骤S110可以由所述最大增益获取模块110执行。
所述放大系数获取模块120，用于获取与各所述最大增益分别对应的放大系数，得到多个放大系数。
本实施例中，图2的步骤S120可以由所述放大系数获取模块120执行。
所述增益放大处理模块130，用于根据所述放大系数将对应的音频进行增益放大处理。
本实施例中，图2的步骤S130可以由所述增益放大处理模块130执行。
结合图6，在本实施例中，所述放大系数获取装模块可以包括增益区间判断子模块122和放大系数获取子模块124。
所述增益区间判断子模块122，用于针对每个音频，判断该音频的最大增益所属的增益区间。
本实施例中，图3的步骤S122可以由所述增益区间判断子模块122执行。
所述放大系数获取子模块124，用于将所述增益区间对应的放大系数作为该音频的最大增益对应的放大系数。
本实施例中，图3的步骤S124可以由所述放大系数获取子模块124执行。
结合图7，在本实施例中，所述音频处理装置100还可以包括增益区间划分模块140和放大系数设置模块150。
所述增益区间划分模块140，用于根据预设规则将音频增益范围划分为多个增益区间，所述音频增益范围的上限值大于各所述最大增益中的最大值且下限值小于各所述最大增益的最小值。
本实施例中，图4的步骤S140可以由所述增益区间划分模块140执行。
所述放大系数设置模块150，用于针对每一个增益区间，分别设置与该增益区间对应的至少一个放大系数。
本实施例中，图4的步骤S150可以由所述放大系数设置模块150执行。
进一步地，在本实施例中，所述音频处理装置100还可以包括混音处理模块和音频发送模块。所述混音处理模块，用于将输入的各音频进行混音处理得到音频流。所述音频发送模块，用于将进行增益放大处理后的各音频发送至数字信号处理器30。
综上所述，本发明提供的一种音频处理方法、装置及系统，通过在混音器20中分别对音频流中的各音频进行增益放大处理，可以解决了现有技术中因通过功率放大器40对各音频进行统一的增益放大处理而存在各音频的最大增益之间的差异不能改变的问题。其次，通过任意两个增益区间中增益幅值较大的增益区间对应的放大系数小于增益幅值较小的增益区间对应的放大系数的设计，可以降低经过增益放大处理后的各音频的最大增益之间的差异，从而解决了现有技术中因统一对音频流进行增益放大处理而存在最大增益较小的音频经过放大处理后在扬声器50中输出的声音信号仍然很小的问题或导致最大增益较大的音频经过放大处理后在扬声器50中输出的声音信号过大的问题。
在本发明实施例所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种音频处理方法，应用于混音器，其特征在于，所述方法包括：
获取音频流中各音频的最大增益，得到多个最大增益；
获取与各所述最大增益分别对应的放大系数，得到多个放大系数；
根据所述放大系数将对应的音频进行增益放大处理；
其中，所述获取与各所述最大增益分别对应的放大系数的步骤包括：
针对每个音频，判断该音频的最大增益所属的增益区间；
将所述增益区间对应的放大系数作为该音频的最大增益对应的放大系数。
2.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，在所述判断该音频的最大增益所属的增益区间的步骤之前，所述方法还包括：
根据预设规则将音频增益范围划分为多个增益区间，所述音频增益范围的上限值大于各所述最大增益中的最大值且下限值小于各所述最大增益的最小值；
针对每一个增益区间，分别设置与该增益区间对应的至少一个放大系数。
3.根据权利要求2所述的音频处理方法，其特征在于，所述增益区间的数量与所述放大系数的数量相同且一一对应，任意两个增益区间中增益幅值较大的增益区间对应的放大系数小于增益幅值较小的增益区间对应的放大系数。
4.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，在所述获取音频流中各音频的最大增益的步骤之前，所述方法还包括：将输入的各音频进行混音处理得到音频流；
在所述根据所述放大系数分别将对应的音频进行增益放大处理的步骤之后，所述方法还包括：将进行增益放大处理后的各音频发送至数字信号处理器。
5.一种音频处理装置，应用于混音器，其特征在于，所述装置包括：
最大增益获取模块，用于获取音频流中各音频的最大增益，得到多个最大增益；
放大系数获取模块，用于获取与各所述最大增益分别对应的放大系数，得到多个放大系数；
增益放大处理模块，用于根据所述放大系数将对应的音频进行增益放大处理；
其中，所述放大系数获取模块包括：
增益区间判断子模块，用于针对每个音频，判断该音频的最大增益所属的增益区间；
放大系数获取子模块，用于将所述增益区间对应的放大系数作为该音频的最大增益对应的放大系数。
6.根据权利要求5所述的音频处理装置，其特征在于，所述装置还包括：
增益区间划分模块，用于根据预设规则将音频增益范围划分为多个增益区间，所述音频增益范围的上限值大于各所述最大增益中的最大值且下限值小于各所述最大增益的最小值；
放大系数设置模块，用于针对每一个增益区间，分别设置与该增益区间对应的至少一个放大系数。
7.根据权利要求5所述的音频处理装置，其特征在于，所述装置还包括：
混音处理模块，用于将输入的各音频进行混音处理得到音频流；
音频发送模块，用于将进行增益放大处理后的各音频发送至数字信号处理器。
8.一种音频处理系统，其特征在于，所述系统包括混音器、数字信号处理器、功率放大器以及扬声器，所述混音器用于执行实现权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。
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