CN107948869B - 音频处理方法、装置、音响系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种音频处理方法、装置、音响系统及存储介质，所述音频处理方法具体为：将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定，并在接收到录音指令后，将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，对各频段的音频信号进行强度值标定，接着将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，最后对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号输入至音响系统的后端进行播放，避免了后端功放无法降噪导致播放音效较差的问题，提高了音响系统的播放音效。

Description

音频处理方法、装置、音响系统及存储介质

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种音频处理方法、装置、音响系统及存储介质。

背景技术

在音响系统领域，人们一直把喇叭本身的频响、响度及功放EQ作为提高音频效果的主要改进点，却忽视了对音频输入功放进行放大前的预处理。如果，录入的声音本身已经带入了“杂音”，即使后续EQ处理的再完美，“杂音”也会被功放放大，导致音频播放的效果较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种音频处理方法，旨在提高音响系统播放时的音频效果。

为实现上述目的，本发明提出的音频处理方法，应用于音响系统，所述音频处理方法包括以下步骤：

将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定；

将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，并对各频段的音频信号进行强度值标定；

将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音；

对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号。

进一步地，在麦克风拾取音频信号之前，还包括：

根据音量输出设定值和功放的增益值预设一基准音标定值x dB。

进一步地，所述将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定的步骤，包括：

控制音频采样传感器采集音响系统周围的环境音，经ADC转换为环境音电信号；

按照预设频段范围将所述环境音电信号划分为若干频段；

根据声音强度对每一频段的环境音电信号进行声音强度值标定。

进一步地，所述将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，并对各频段的音频信号进行强度值标定的步骤，包括：

当接收到录音指令时，控制麦克风拾取包括环境音和原声信号的音频信号；

将所述音频信号经ADC转换为音频电信号，并按照预设频段范围将所述音频数字信号划分为若干频段；

根据声音强度对每一频段的音频电信号进行声音强度值标定。

进一步地，所述将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音的步骤，包括：

将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出环境音中的第一次音频段和第一杂音频段；

将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频信号中的第二主音频段和第二杂音频段；

将所述第二主音频段的音频信号判定为音频主音，并根据所述第二杂音频段在所述环境音频段中的标定值将其判定为全环境杂音或录入环境杂音。

进一步地，所述将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出环境音中的第一次音频段和第一杂音频段的步骤，包括：

将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值x dB进行比较；

将标定值处于x/2dB和x dB之间的频段判定为第一次音频段；

将标定值小于x/2dB的频段判定为第一杂音频段；

所述将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频信号中的第二主音频段第二杂音频段的步骤，包括：

将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值x dB进行比较；

将标定值大于2x dB的频段判定为第二主音频段；

将标定值小于x/2dB的频段判定为第二杂音频段。

进一步地，在将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较时，还将标定值大于2x dB的频段判定为第一主音频段，将标定值处于x dB和2x dB之间的频段判定为第一辅音频段；

在将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较时，还将标定值处于x dB和2x dB之间的频段判定为第二辅音频段，将标定值处于x/2dB和x dB之间的频段判定为第二次音频段。

进一步地，所述根据所述第二杂音频段在所述环境音频段中的标定值将其判定为全环境杂音或录入环境杂音的步骤，包括：

获取所述第二杂音频段对应的音频信号在环境音采样中的声音强度标定值；

当所述声音强度标定值落入第一杂音频段时，判定所述第二杂音频段为全环境杂音；

当所述声音强度标定值落入第一次音频段时，判定所述第二杂音频段为录入环境杂音。

进一步地，所述对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号的步骤，包括：

对所述音频主音对应的频段进行第一预设范围的增益；

对所述全环境杂音对应的频段进行第二预设范围的衰减；

对所述录入环境杂音对应的频段进行第三预设范围的衰减；

将增益或衰减后的频段进行数字编码处理后，输出为音频数字信号；

其中，所述第三预设范围＜所述第二预设范围。

本发明进一步提出一种音频处理装置，该音频处理装置包括音频采样传感器、麦克风、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的音频处理程序，其中：

所述音频采样传感器用于采集环境音；

所述麦克风用于采集原声信号；

所述音频处理程序被所述处理器执行时实现如上所述的音频处理方法的步骤。

本发明还提出一种音响系统，该音响系统包括：

如上所述的音频处理装置，输出音频数字信号；

功放，将所述音频处理装置输入的音频数字信号放大至预设功率；

扬声器，播放所述功放输入的预设功率的音频数字信号。

本发明另外提出一种存储介质，该存储介质存储有音频处理程序，所述音频处理程序被处理器执行时实现如上所述的音频处理方法的步骤。

本发明实施例的音频处理方法，主要用于对音响系统前端的声源输入信号进行预处理，以消除声源输入信号中的“杂音”，具体操作为：将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定，并在接收到录音指令后，将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，对各频段的音频信号进行强度值标定，接着将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，最后对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号输入至音响系统的后端进行播放。该音频处理方法，通过对采集的环境音和录入声音的音频信号进行声音强度值标定后，与预设的基准音标定值比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，从而对所述音频主音做增益和编码处理、对全环境杂音和录入环境杂音做衰减和编码处理，消除声音录入时的“杂音”，避免了后端功放无法降噪导致播放音效较差的问题，提高了音响系统的播放音效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的音频处理装置一实施例的硬件结构示意图；

图2为本发明的音响系统一实施例的结构示意图；

图3为本发明的音频处理方法一实施例的流程图；

图4为本发明的音频处理方法另一实施例的流程图；

图5为图3或图4中步骤S20的具体流程图；

图6为图3或图4中步骤S30的具体流程图；

图7为图3或图4中步骤S40的具体流程图；

图8为图7中步骤S41的具体流程图；

图9为图7中步骤S42的具体流程图；

图10为图7中步骤S43的具体流程图；

图11为图3或图4中步骤S50的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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。

如图1所示，图1是本发明的音频处理装置一实施例的硬件结构示意图。

如图1所示，音频处理装置100可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示单元(Display)、输入单元比如交互界面，在本发明中音频处理装置100在软件运行的过程中可与用户端进行交互，在对音频处理装置100进行参数设置或调试时，测试人员或设置人员可利用用户接口1003进行数据信息的输入，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，音频处理装置100还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器、音频采样传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示单元的亮度，接近传感器可在检测到人走进音频处理装置100时，开启显示单元和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如敲击)等；作为声音拾取元件，音频采样传感器主要用于采集音响系统周围的环境音；当然，所述音频处理装置100还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对音频处理装置100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，例如本实施的音频处理装置还包括拾取录入声音的麦克风和实现音频增益、衰减、和编码的DSP音频编码器。

本发明实施例的主要解决方案是：将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定，并在接收到录音指令后，将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，对各频段的音频信号进行强度值标定，接着将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，最后对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号输入至音响系统的后端进行播放。

该音频处理方法，通过对采集的环境音和录入声音的音频信号进行声音强度值标定后，与预设的基准音标定值比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，从而对所述音频主音做增益和编码处理、对全环境杂音和录入环境杂音做衰减和编码处理，消除声音录入时的“杂音”，避免了后端功放无法降噪导致播放音效较差的问题，提高了音响系统的播放音效。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、及音频处理程序。

进一步参照图2，在图1和图2所示的音频处理装置100中，网络接口1004主要用于连接后台服务器或大数据云端，与后台服务器或大数据云端进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；

所述音频采样传感器用于采集环境音；

所述麦克风用于采集原声信号；

所述音频处理程序被所述处理器执行时，将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定；

将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，并对各频段的音频信号进行强度值标定；

将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音；

对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号。

进一步地，处理器1001还可以调用存储器1005中存储的控制程序执行以下操作：

根据音量输出设定值和功放的增益值预设一基准音标定值x dB。

进一步地，处理器1001还可以调用存储器1005中存储的控制程序执行以下操作：

控制音频采样传感器采集音响系统周围的环境音，经ADC转换为环境音电信号；

按照预设频段范围将所述环境音电信号划分为若干频段；

根据声音强度对每一频段的环境音电信号进行声音强度值标定。

进一步地，处理器1001还可以调用存储器1005中存储的控制程序执行以下操作：

当接收到录音指令时，控制麦克风拾取包括环境音和原声信号的音频信号；

将所述音频信号经ADC转换为音频电信号，并按照预设频段范围将所述音频数字信号划分为若干频段；

根据声音强度对每一频段的音频电信号进行声音强度值标定。

进一步地，处理器1001还可以调用存储器1005中存储的控制程序执行以下操作：

将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出环境音中的第一次音频段和第一杂音频段；

将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频信号中的第二主音频段和第二杂音频段；

将所述第二主音频段的音频信号判定为音频主音，并根据所述第二杂音频段在所述环境音频段中的标定值将其判定为全环境杂音或录入环境杂音。

进一步地，处理器1001还可以调用存储器1005中存储的控制程序执行以下操作：

将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值x dB进行比较；

将标定值大于2x dB的频段判定为第一主音频段；

将标定值处于x dB和2x dB之间的频段判定为第一辅音频段；

将标定值处于x/2dB和x dB之间的频段判定为第一次音频段；

将标定值小于x/2dB的频段判定为第一杂音频段。

进一步地，处理器1001还可以调用存储器1005中存储的控制程序执行以下操作：

将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值x dB进行比较；

将标定值大于2x dB的频段判定为第二主音频段；

将标定值处于x dB和2x dB之间的频段判定为第二辅音频段；

将标定值处于x/2dB和x dB之间的频段判定为第二次音频段；

将标定值小于x/2dB的频段判定为第二杂音频段。

进一步地，处理器1001还可以调用存储器1005中存储的控制程序执行以下操作：

获取所述第二杂音频段对应的音频信号在环境音采样中的声音强度标定值；

当所述声音强度标定值落入第一杂音频段时，判定所述第二杂音频段为全环境杂音；

当所述声音强度标定值落入第一次音频段时，判定所述第二杂音频段为录入环境杂音。

进一步地，处理器1001还可以调用存储器1005中存储的控制程序执行以下操作：

对所述音频主音对应的频段进行第一预设范围的增益；

对所述全环境杂音对应的频段进行第二预设范围的衰减；

对所述录入环境杂音对应的频段进行第三预设范围的衰减；

将增益或衰减后的频段进行数字编码处理后，输出为音频数字信号；

其中，所述第三预设范围＜所述第二预设范围。

本发明进一步提出一种音频处理方法，应用于音响系统。

音响系统是用传声器把原发生场声音的声波信号转换为电信号，并按一定的要求将电信号通过一些电子设备的处理，最终用扬声器将电信号再转换为声波信号重放，这一从扬声器到扬声器的整个构成就是音响系统，其中传声器和扬声器均称为换能器。

参照图3，图3为本发明的音频处理方法一实施例的流程图。

在本实施例中，所述音频处理方法包括以下步骤：

S10：根据音量输出设定值和功放的增益值预设一基准音标定值x dB；

S20：将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定；

S30：将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，并对各频段的音频信号进行强度值标定；

S40：将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音；

S50：对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号。

在本实施例中，该音频处理方法主要对音响系统的前端的声源录入信号进行除噪，以解决后端功放无法对输入的音频信号进行除躁进而造成音频信号中的“杂音”经功放放大后，影响音响系统的播放音效。具体操作为：

首先根据音量输出值和功放的增益值预设一基准音标定值x dB，所述音量输出值为设置的扬声器用于播放的音量值，所述功放的增益值为用户设定的播放风格而调整的EQ值，在设定基准音标定值x dB之后，采集音响系统周围的环境音，本实施例优选通过音频采样传感器对音响系统周围的环境音进行采集，所述音频采样传感器设置有多个，优选多个音频采样传感器形成一环形阵列在录音之前采集音响系统周围的环境中的声音，以得到音响系统周围的环境音的样本，在采集到所述环境音后按照预设频段将环境音划分为若干频段，然后对每一频段的环境音进行声音强度值标定，如利用ADC(模数转换器)将环境音按照人耳能够接收到的声音频率范围20Hz～20kHz按照常规的频段划分方式，划分为低频段(30～150Hz)、中频段(150～500Hz)、中高频段(500～5000Hz)及高频段(5000～20000Hz)，然后根据每一频段的声音强度值进行标定，如将低频段标定为A1dB、将中频段标定为A2dB、将中高频段标定为A3dB、将高频段标定为A4dB。

此外，进一步参照图4，在图4提供的音频处理方法的另一实施例中，根据音量输出至和功放的增益值预设一基准音标定值x dB的步骤也可以在将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定的步骤之后执行，应用本实施例的音频处理方法的音响系统一般用于录音棚或音乐厅会场或露天会场，在录音之前用户可以选择先设定基准音标定值或者选择先采集环境音的样本进行环境音频段的强度值标定，以减少后续音响系统设备的调试，有效降低环境音的影响。

在设定好基准音标定值、并采集到环境音的样本之后，用户可以启动音响系统的声源制作设备，所述声源制作设备一般为声源录入设备，如麦克风等，在接收到录音指令时，音频处理装置的处理器向音频处理装置的麦克风启动，所述音频处理装置的麦克风可以是独立于音响系统的声源录入设备，也可以共用音响系统的声源录入设备，在接收到录音指令后，麦克风采集辐射至拾取范围内的音频模拟信号，音频处理装置将麦克风拾取的音频模拟信号经ADC转换为音频数字信号，然后基于所述ADC和人耳能够接收到的声音频率范围20Hz～20kHz，将所述音频数字信号划分为低频段(30～150Hz)、中频段(150～500Hz)、中高频段(500～5000Hz)及高频段(5000～20000Hz)，并进一步对每一频段的声音强度值进行标定，如将低频段标定为B1dB、将中频段标定为B2dB、将中高频段标定为B3dB、将高频段标定为B4dB。

在获取到环境音各频段的声音强度标定值和音频信号各频段的声音强度标定值后，音频处理装置的处理器将调用存储器内存储的音频处理程序和预设的基准音标定值，将获取到的环境音各频段的声音强度标定值与所述基准音标定值进行比较，以对环境音各频段的声音信号进行判断，区分出环境音中的主音、辅音、次音和杂音；并将获取的音频信号信号各频段的声音强度标定值与所述基准音标定值进行比较，以区分麦克风拾取到的音频信号中的主音、辅音、次音和杂音；最后再根据环境音中的次音和杂音，以及音频信号中的主音和杂音判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，如将音频信号中的主音直接判定为音频主音，将音频信号中的杂音放入环境音采样模式中进行重新判定，判定出全环境杂音和录入环境杂音。

所述音频主音是听众期待听到的声音，或者是声音采集者期待采集到的声音，所以为了增强该频段的播放音效，需要对音频主音对应的频段做增益处理；而全环境杂音是听众不想听到的部分，可以进行大范围的衰减处理，同样地所述录入环境杂音类似于音乐播放时的背景音，因而只要令听众知悉发声处所处的背景声即可，可以进行小范围的衰减处理。

本发明实施例的音频处理方法，主要用于对音响系统前端的声源输入信号进行预处理，以消除声源输入信号中的“杂音”，具体操作为：将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定，并在接收到录音指令后，将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，对各频段的音频信号进行强度值标定，接着将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，最后对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号输入至音响系统的后端进行播放。该音频处理方法，通过对采集的环境音和录入声音的音频信号进行声音强度值标定后，与预设的基准音标定值比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，从而对所述音频主音做增益和编码处理、对全环境杂音和录入环境杂音做衰减和编码处理，消除声音录入时的“杂音”，避免了后端功放无法降噪导致播放音效较差的问题，提高了音响系统的播放音效。

进一步地，参照图5，基于上述实施例的音频处理方法，步骤S20，包括：

S21：控制音频采样传感器采集音响系统周围的环境音，经ADC转换为环境音电信号；

S22：按照预设频段范围将所述环境音电信号划分为若干频段；

S23：根据声音强度对每一频段的环境音电信号进行声音强度值标定。

在本实施例中，音频处理装置主要用于录音棚、音乐厅、会场等场合进行声音采集后的预处理，进而消除声音录入时的环境杂音，所述环境杂音包括环境音和声音录入时麦克风采集到的其他声源信号，本实施例的音频处理装置包括设置于音响系统周围的音频采样传感器阵列，用于采集音响系统周围的环境音，以便作为环境音样本判定后续声音录入时的杂音，进而达到除躁的目的，所述音频采样传感器也可以替换为其他具有采集声音信号的元器件，如麦克风或麦克风阵列，所述音频采样传感器的输出端连接一ADC，以将采集到的环境音模拟信号转换为环境音电信号或环境音数字信号，接着按照常规的频段划分方式，将人而能够接收到的声音频率范围划分为低频段(30～150Hz)、中频段(150～500Hz)、中高频段(500～5000Hz)及高频段(5000～20000Hz)四个频段，然后根据每一频段的声音强度值进行音强标定，如将低频段标定为A1 dB、将中频段标定为A2dB、将中高频段标定为A3dB、将高频段标定为A4 dB。

进一步地，参照图6，基于上述实施例的音频处理方法，步骤S30，包括：

S31：当接收到录音指令时，控制麦克风拾取包括环境音和原声信号的音频信号；

S32：将所述音频信号经ADC转换为音频电信号，并按照预设频段范围将所述音频数字信号划分为若干频段；

S33：根据声音强度对每一频段的音频电信号进行声音强度值标定。

在本实施例中，音频处理装置主要用于录音棚、音乐厅、会场等场合进行声音采集后的预处理，进而消除声音录入时的环境杂音，所述环境杂音包括环境音和声音录入时麦克风采集到的其他声源信号，本实施例的音频处理装置包括用于采集演讲者、歌唱者、或乐器的声音的声源录入设备，如麦克风，所述麦克风采集录音棚、音乐厅、会场等场合的所有声音信号，包括环境音和说话人的声音，再通过环境音样本判定声音录入时的杂音，进而达到除躁的目的，所述麦克风也可以替换为其他具有采集声音信号的元器件，如音频采样传感器，所述麦克风的输出端连接一ADC，以将采集到的声源模拟信号转换为音频电信号，接着按照常规的频段划分方式，将人而能够接收到的声音频率范围划分为低频段(30～150Hz)、中频段(150～500Hz)、中高频段(500～5000Hz)及高频段(5000～20000Hz)四个频段，然后根据每一频段的声音强度值进行音强标定，如将低频段标定为B1dB、将中频段标定为B2dB、将中高频段标定为B3dB、将高频段标定为B4dB。

进一步地，参照图7，基于上述实施例的音频处理方法，步骤S40，包括：

S41：将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出环境音中的第一次音频段和第一杂音频段；

S42：将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频信号中的第二主音频段和第二杂音频段；

S43：将所述第二主音频段的音频信号判定为音频主音，并根据所述第二杂音频段在所述环境音频段中的标定值将其判定为全环境杂音或录入环境杂音。

在本实施例中，在将环境音各频段的声音强度标定值与预设的基准音标定值进行比较时，将远大于基准音标定值x dB的频段判定为第一主音频段，所述远大于也即大于2xdB；将大于基准音标定值x dB的频段判定为第一辅音频段；将小于基准音标定值x dB的频段判定为第一次音频段，将远小于基准音标定值x dB的频段判定为第一杂音频段，所述远小于也即小于x/2 dB；在环境音采样中主要针对第一次音频段和第一杂音频段进行判定，因为声音录入时的杂音主要落入环境音采样中的第一次音频段和第一杂音频段，如将基准音标定值x dB设定为12dB，则将环境音中大于24dB的频段判定为第一主音频段，将标定值落入[12dB，24dB]的频段判定为第一辅音频段，将标定值落入[6dB，12dB]的频段判定为第一次音频段，将标定值小于6dB的频段判定为第一杂音频段。

同理，在将音频信号各频段的声音强度标定值与预设的基准音标定值进行比较时，将远大于基准音标定值x dB的频段判定为第二主音频段，所述远大于也即大于2x dB；将大于基准音标定值x dB的频段判定为第二辅音频段；将小于基准音标定值x dB的频段判定为第二次音频段，将远小于基准音标定值x dB的频段判定为第二杂音频段，所述远小于也即小于x/2 dB；在声音录入时主要针对第二主音频段和第二杂音频段进行判定，因为声音录入时距离麦克风最近且被麦克风拾取的最大音强的声音信号一般默认为声音录入时的主音，也即第二主音频段可以直接判定为需要进行增益处理的音频主音，而距离麦克风最远且被麦克风拾取的最小音强的声音信号一般默认为声音录入时的杂音，需要进行衰减处理，但是为了避免将有用的声音做错误的衰减处理，需要对第二杂音频段的音频信号做二次判定，也即将所述第二杂音频段的音频信号放置于环境音采样中进行判定，根据是否落入环境音采样中的第一次音频段和第一杂音频段判定其是全环境杂音抑或录入环境杂音，进而进行不同的衰减处理，如将基准音标定值x dB设定为12dB，则将音频信号中大于24dB的频段判定为第二主音频段，也即需要进行增益处理并进行播放的音频主音，将标定值落入[12dB，24dB]的频段判定为第二辅音频段，将标定值落入[6dB，12dB]的频段判定为第二次音频段，将标定值小于6dB的频段判定为第二杂音频段。

进一步地，参照图8，基于上述实施例的音频处理方法，步骤S41，包括：

S411：将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值x dB进行比较；

S412：将标定值大于2x dB的频段判定为第一主音频段；

S413：将标定值处于x dB和2x dB之间的频段判定为第一辅音频段；

S414：将标定值处于x/2dB和x dB之间的频段判定为第一次音频段；

S415：将标定值小于x/2dB的频段判定为第一杂音频段。

在本实施例中，若将基准音标定值x dB设定为12dB，则将环境音中大于24dB的频段判定为第一主音频段，将标定值落入[12dB，24dB]的频段判定为第一辅音频段，将标定值落入[6dB，12dB]的频段判定为第一次音频段，将标定值小于6dB的频段判定为第一杂音频段。

进一步地，参照图9，基于上述实施例的音频处理方法，步骤S42，包括：

S421：将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值x dB进行比较；

S422：将标定值大于2x dB的频段判定为第二主音频段；

S423：将标定值处于x dB和2x dB之间的频段判定为第二辅音频段；

S424：将标定值处于x/2 dB和x dB之间的频段判定为第二次音频段；

S425：将标定值小于x/2 dB的频段判定为第二杂音频段。

在本实施例中，若将基准音标定值x dB设定为12dB，则将音频信号中大于24dB的频段判定为第二主音频段，也即需要进行增益处理并进行播放的音频主音，将标定值落入[12dB，24dB]的频段判定为第二辅音频段，将标定值落入[6dB，12dB]的频段判定为第二次音频段，将标定值小于6dB的频段判定为第二杂音频段。

进一步地，参照图10，基于上述实施例的音频处理方法，步骤S43，包括：

S431：获取所述第二杂音频段对应的音频信号在环境音采样中的声音强度标定值；

S432：当所述声音强度标定值落入第一杂音频段时，判定所述第二杂音频段为全环境杂音；

S433：当所述声音强度标定值落入第一次音频段时，判定所述第二杂音频段为录入环境杂音。

在本实施例中，在基于声音录入的音频信号与预设的基准音标定值进行比较，判定出需要进行衰减的第二杂音频段时，为了避免将有用的声音误衰减，需要对判定出的第二杂音频段进行二次判定，判定方式为获取所述第二杂音频段对应的音频信号在环境音采样中的声音强度标定值，也即获取第二杂音频段对应的音频信号被音频采样传感器拾取到的声音强度标定值，因为声音强度跟距离成反比关系，距离越远拾取到的声音信号的强度值越低，因而将利用音频采样传感器采集到的第二杂音频段对应的音频信号进行环境音的判定，能够进一步确定第二杂音频段对应的音频信号是听众不想听到的全环境杂音还是可以听众可以接受的录入环境杂音，具体为当所述第二杂音频段对应的音频信号在环境音采样中的声音强度值落入第一杂音频段时，判定其为全环境杂音，需要进行大范围的衰减处理，如进行6dB的衰减；当所述第二杂音片段对应的音频信号在环境音采样中的声音强度值落入第一次音频段时，判定其为录入环境杂音，可以进行小范围的衰减处理，如进行3dB的衰减。

进一步地，参照图11，基于上述实施例的音频处理方法，步骤S50，包括：

S51：对所述音频主音对应的频段进行第一预设范围的增益；

S52：对所述全环境杂音对应的频段进行第二预设范围的衰减；

S53：对所述录入环境杂音对应的频段进行第三预设范围的衰减；

S54：将增益或衰减后的频段进行数字编码处理后，输出为音频数字信号；

其中，所述第三预设范围＜所述第二预设范围。

在本实施例中，在确定录入的音频信号中的音频主音、全环境杂音和录入环境杂音后，可以利用DSP音频处理器对音频信号中所述音频主音对应的频段进行第一预设范围的增益，如进行6dB的增益；对音频信号中所述全环境杂音对应的频段进行第二预设范围的衰减，如进行6dB的衰减；对音频信号中所述录入环境杂音对应的频段进行第三预设范围的衰减，因为全环境杂音是听众不想听到的频段部分，而录入环境杂音是听众可以接受的频段部分，所以所述第三预设范围应当小于第二预设范围，如将所述录入环境杂音对应的频段进行3dB的衰减，最后将增益或衰减后的频段进行数字编码处理，输出为音频数字信号输入至后续的功放和扬声器进行播放。

例如，在音乐演奏会场，在演奏时，中高频和高频的乐器上会被标注为主音，进而被音频处理装置进行增益处理，使听众听到想听到的乐器演奏，而被演奏台上的麦克拾取的中频段的前排听众的窃窃私语，则会被标注为全环境杂音被衰减掉，使其他听众听不到这个声音。又如，在露天会场，演讲人的中频段人声被标注为主音，进而被音频处理装置进行增益处理，使听众可以更加清晰地听到演讲，而演讲人员背后可能频率较高的机器的工作声音，这事高频段的机器声音则会被标注为全环境杂音被衰减掉，从而提高音响系统的播放音效。

进一步地，参照图2，本发明还提出一种音响系统，该音响系统包括：

如上所述的音频处理装置，输出音频数字信号；

功放，将所述音频处理装置输入的音频数字信号放大至预设功率；

扬声器，播放所述功放输入的预设功率的音频数字信号。

在本实施例中，主要利用音频处理装置对音响系统前端的声源输入信号进行预处理，以消除声源输入信号中的“杂音”，具体操作为：将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定，并在接收到录音指令后，将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，对各频段的音频信号进行强度值标定，接着将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，最后对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号输入至音响系统的功放和扬声器进行播放。该音响系统，通过音频处理装置对采集的环境音和录入声音的音频信号进行声音强度值标定后，与预设的基准音标定值比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音，从而对所述音频主音、全环境杂音和录入环境杂音分别做增益衰减和编码处理，消除声音录入时的“杂音”，避免了后端功放无法降噪导致播放音效较差的问题，提高了音响系统的播放音效。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，该存储介质存储有音频处理程序，所述音频处理程序被处理器执行时实现如上所述的音频处理方法的步骤。

其中，音频处理程序被执行时所实现的方法可参照本发明音频处理方法的各个实施例，此处不再赘述。

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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种音频处理方法，应用于音响系统，其特征在于，该音频处理方法包括以下步骤：

将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定；

将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，并对各频段的音频信号进行强度值标定；

将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频信号中的音频主音、全环境杂音和录入环境杂音；

对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号；

在麦克风拾取音频信号之前，还包括：

根据音量输出设定值和功放的增益值预设一基准音标定值x dB；

所述将环境音各频段的标定值、音频信号各频段的标定值分别与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频主音、全环境杂音和录入环境杂音的步骤，包括：

将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出环境音中的第一次音频段和第一杂音频段；

将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频信号中的第二主音频段和第二杂音频段；

将所述第二主音频段的音频信号判定为音频主音，并根据所述第二杂音频段在所述环境音频段中的标定值将其判定为全环境杂音或录入环境杂音；

所述根据所述第二杂音频段在所述环境音频段中的标定值将其判定为全环境杂音或录入环境杂音的步骤，包括：

获取所述第二杂音频段对应的音频信号在环境音采样中的声音强度标定值；

当所述声音强度标定值落入第一杂音频段时，判定所述第二杂音频段为全环境杂音；

当所述声音强度标定值落入第一次音频段时，判定所述第二杂音频段为录入环境杂音。

2.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，所述将采集到的环境音按预设频段进行划分，并对各频段的环境音进行强度值标定的步骤，包括：

控制音频采样传感器采集音响系统周围的环境音，经ADC转换为环境音电信号；

按照预设频段范围将所述环境音电信号划分为若干频段；

根据声音强度对每一频段的环境音电信号进行声音强度值标定。

3.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，所述将麦克风拾取的音频信号按预设频段进行划分，并对各频段的音频信号进行强度值标定的步骤，包括：

当接收到录音指令时，控制麦克风拾取包括环境音和原声信号的音频信号；

将所述音频信号经ADC转换为音频电信号，并按照预设频段范围将所述音频数字信号划分为若干频段；

根据声音强度对每一频段的音频电信号进行声音强度值标定。

4.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，

所述将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出环境音中的第一次音频段和第一杂音频段的步骤，包括：

将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值x dB进行比较；

将标定值处于x/2dB和x dB之间的频段判定为第一次音频段；

将标定值小于x/2dB的频段判定为第一杂音频段；

所述将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较，判定出音频信号中的第二主音频段第二杂音频段的步骤，包括：

将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值x dB进行比较；

将标定值大于2x dB的频段判定为第二主音频段；

将标定值小于x/2dB的频段判定为第二杂音频段。

5.根据权利要求4所述的音频处理方法，其特征在于，

在将环境音各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较时，还将标定值大于2xdB的频段判定为第一主音频段，将标定值处于x dB和2x dB之间的频段判定为第一辅音频段；

在将音频信号各频段的标定值与预设的基准音标定值进行比较时，还将标定值处于xdB和2x dB之间的频段判定为第二辅音频段，将标定值处于x/2 dB和x dB之间的频段判定为第二次音频段。

6.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，所述对所述音频主音进行增益和编码处理，并对所述全环境杂音和录入环境杂音进行衰减和编码处理后，输出为音频数字信号的步骤，包括：

对所述音频主音对应的频段进行第一预设范围的增益；

对所述全环境杂音对应的频段进行第二预设范围的衰减；

对所述录入环境杂音对应的频段进行第三预设范围的衰减；

将增益或衰减后的频段进行数字编码处理后，输出为音频数字信号；

其中，所述第三预设范围＜所述第二预设范围。

7.一种音频处理装置，其特征在于，该音频处理装置包括音频采样传感器、麦克风、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的音频处理程序，其中：

所述音频采样传感器用于采集环境音；

所述麦克风用于采集原声信号；

所述音频处理程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的音频处理方法的步骤。

8.一种音响系统，其特征在于，该音响系统包括：

如权利要求7所述的音频处理装置，输出音频数字信号；

功放，将所述音频处理装置输入的音频数字信号放大至预设功率；

扬声器，播放所述功放输入的预设功率的音频数字信号。

9.一种存储介质，其特征在于，该存储介质存储有音频处理程序，所述音频处理程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的音频处理方法的步骤。

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