CN109640226A - 一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法，通过获取耳机当前播放的音频信号；对所述音频信号进行降噪处理；按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声；所述虚拟声传输至耳机中重新播放。本发明的方法实现了将耳机中播放的音频信号转换成虚拟声播放，实现了用户可以根据自己的需要调节播放音频信号的频率和电平，收听到想要的音频效果，因此为用户对音频信号的收听提供了便利。

Description

一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法

技术领域

本发明涉及音频信号处理领域，尤其涉及一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法。

背景技术

现在的用户经常使用耳机播放音乐，或是接听电话，而且大部分的耳机属于入耳式的耳机，即插入耳内使用。

正常的情况下，耳机仅仅具有对接收到的音频信号进行播放的功能，而不具有将接收到的音频信号转变成虚拟声播放的功能，因此现有技术中的耳机还不能满足用户对其更加智能化的需求。

因此，现有技术有待于进一步的改进。

发明内容

鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于为用户提供耳机音频转换成虚拟声的控制方法，克服现有技术中的使用移动终端的耳机实现虚拟声重放的缺陷。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其中，包括：

将耳机中左右两个声道的音频信号均延时预定延时时间后，融合为耳机当前播放的音频信号；

对所述音频信号进行降噪处理；

按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声；

在所述预定延时时间内将所述虚拟声分别传输至耳机的左右两个声道中播放。

可选的，所述预设频率值与所述音频信号之间的差值所处于的频率范围对应不同的预设频率调节步长；所述预设电平值与所述音频信号之间的差值所处于的频率范围对应不同的预设电平调节步长；

所述按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声的步骤包括：

按照所述频率差值所处于频率范围所对应的预设频率调节步长将所述音频信号的频率值调节为所述预设频率值；

按照所述电平差值所处于电平范围所对应的预设电平调节步长将预设电平调节步长将所述音频信号的电平值调节为所述预设电平值。

可选的，所述对所述音频信号进行降噪处理的步骤包括：

检测所述音频信号中含有噪音的强度是否超出预设强度值；

若超出，则控制产生与所述噪音的强度相等相位相反的反向噪音信号；

将所述反向噪音信号与耳机播放的音频信号相融合，得到降噪后的音频信号。

可选的，所述检测所述音频信号中含有噪音的强度是否超出预设强度值的步骤还包括：

第一移动终端通过所述耳机播放音频信号时，判断耳机播放的音频信号中含有的噪音信号是否为所述耳机被撞击所产生的振动信号；

若是，则所述第一移动终端判断耳机播放音频信号中含有的所述振动信号的强度是否大于预设强度值；

如若大于预设强度值，则判定噪音的强度超出预设强度值。

可选的，所述判断是否接收到所述耳机被撞击所产生的振动信号的步骤包括：

通过设置在耳机的耳机线上，或设置在用户耳道接触的位置的振动传感器检测耳机是否被撞击。

可选的，所述检测耳机播放的通话语音中含有噪音的强度是否超出预设强度值的步骤还包括：

第一移动终端计算振动信号的强度占音频信号的强度的比例，然后按照该比例放大音频信号。

可选的，所述控制产生与所述噪音的强度相等相位相反的反向噪音信号的步骤之前，还包括：

判断所述振动信号是否为频率均匀振动信号，若是，则控制产生与所述噪音的强度相等相位相反的反向噪音信号，否则，不对所述噪音进行处理。

可选的，所述判断所述振动信号是否为频率均匀振动信号的步骤包括：

采集由通话语音、振动信号在用户耳道内产生的回声信号；

根据音频信号、振动信号以及回声信号计算脉冲响应；

判断在预设的时间段内，脉冲响应出现的次数；

如果次数大于预设次数，则计算每次脉冲响应之间的时间差；

若时间差为固定值，则判定所述振动信号为均匀振动的信号；

若时间差不为固定值，则判定所述振动信号不是均匀振动信号。

可选的，所述采集由音频信号以及振动信号在用户耳道内产生的回声信号的步骤包括：

通过设置在耳机上电声转换器，或者通过设置在耳机位于用户耳道内的麦克风采集用户耳道内产生的回声信号。

可选的，利用以下公式所述根据音频、振动信号以及回声信号计算脉冲响应：

w(t)＝(r(t)-e(t))/(s(t)+z(t))；

其中，w(t)为脉冲响应，r(t)为回声信号，s(t)为音频信号，z(t)为振动信号，其中r(t)、s(t)、z(t)均由电声转换器或麦克风采集到；e(t)为预设置的噪声参数。

有益效果，本发明提供了一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法，通过获取耳机当前播放的音频信号；对所述音频信号进行降噪处理；按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声；所述虚拟声传输至耳机中重新播放。本发明的方法实现了将耳机中播放的音频信号转换成虚拟声播放，实现了用户可以根据自己的需要调节播放音频信号的频率和电平，收听到想要的音频效果，因此为用户对音频信号的收听提供了便利。

附图说明

图1为本发明提供的一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例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于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法，如图1所示，包括：

步骤S1、将耳机中左右两个声道的音频信号均延时预定延时时间后，融合为耳机当前播放的音频信号。

当接收到将播放音频转换成虚拟声的控制指令时，则控制获取当前耳机播放的音频信号。

可以想到的是，由于耳机可能播放的为立体声，因此需要左右两个声道的音频信号同时获取，为了控制用户接受到转换后的虚拟声，在将接收到的音频信号进行播放之前，还将耳机中左右两个声道的音频信号均延时预定延时时间后，融合为所述音频信号，为音频信号的重新播放提供了延时时间。

步骤S2、对所述音频信号进行降噪处理。

由于若耳机播放的音频信号含有的噪音过大，则需要先对其进行降噪处理，再将其调制成超声波发出，因此上述步骤中还包括：判断音频信号中含有的噪音强度是否超出预设范围，若超出，则可能对其通话质量造成一定的影响。

可以想到的是，所述预设强度可以是用户根据自己的需要自己设置的阈值，也可以是终端系统默认的设置的预设强度值，该预设强度值对应通话语音中含有噪音的最大可接受强度值。

步骤S3、按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声。

所述预设频率值与所述音频信号之间的差值所处于的频率范围对应不同的预设频率调节步长；所述预设电平值与所述音频信号之间的差值所处于的频率范围对应不同的预设电平调节步长；

所述按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声的步骤包括：

按照所述频率差值所处于频率范围所对应的预设频率调节步长将所述音频信号的频率值调节为所述预设频率值；

按照所述电平差值所处于电平范围所对应的预设电平调节步长将预设电平调节步长将所述音频信号的电平值调节为所述预设电平值。

利用预设频率值和预设电平值，对音频信号进行处理后，得到虚拟声，可以想到的是，本步骤中可以仅仅改变其频率值，也可以仅仅改变其电平值，可以默认设置预设频率值和预设电平值，也可以是用户自定义设置。

步骤S4、在所述预定延时时间内将所述虚拟声分别传输至耳机的左右两个声道中播放。

将上述步骤中得到的虚拟声在耳机中播放，使得用户听到的声音是对音频信号的频率和电平处理过的虚拟声。

所述对所述音频信号进行降噪处理的步骤包括：

检测所述音频信号中含有噪音的强度是否超出预设强度值；

若超出，则控制产生与所述噪音的强度相等相位相反的反向噪音信号；

将所述反向噪音信号与耳机播放的音频信号相融合，并将融合后得到降噪后的音频信号。

由于当耳机中播放出的通话语音中含有的噪音值超出预设的强度值，则会多通话质量造成影响，因此为了克服由于噪音给通话带来的影响，本步骤中根据检测出的噪音信号产生与其强度相等相位相反的反向噪音信号。

具体的，所述检测所述音频信号中含有噪音的强度是否超出预设强度值的步骤还包括：

第一移动终端通过所述耳机播放音频信号时，判断耳机播放的音频信号中含有的噪音信号是否为所述耳机被撞击所产生的振动信号；

若是，则所述第一移动终端判断耳机播放音频信号中含有的所述振动信号的强度是否大于预设强度值；

如若大于预设强度值，则判定噪音的强度超出预设强度值。

用于为了更有针对性的对振动信号进行检测，本步骤中仅仅对振动信号的强度值是否大于预设强度值，

为了更好的对振动信号的强度进行检测，所述判断是否接收到所述耳机被撞击所产生的振动信号的步骤包括：

通过设置在耳机的耳机线上或设置在用户耳道接触的位置的振动传感器检测耳机是否被撞击。

所述检测耳机播放的通话语音中含有噪音的强度是否超出预设强度值的步骤还包括：

第一移动终端计算振动信号的强度占音频信号的强度的比例，然后按照该比例放大音频信号。

可选的，所述控制产生与所述噪音的强度相等相位相反的反向噪音信号的步骤之前，还包括：

判断所述振动信号是否为频率均匀振动信号，若是，则控制产生与所述噪音的强度相等相位相反的反向噪音信号，否则，不对所述噪音进行处理。

可选的，所述判断所述振动信号是否为频率均匀振动信号的步骤包括：

采集由通话语音、振动信号在用户耳道内产生的回声信号；

根据音频信号、振动信号以及回声信号计算脉冲响应；

判断在预设的时间段内，脉冲响应出现的次数；如果次数大于预设次数，则计算每次脉冲响应之间的时间差；

若时间差为固定值，则判定所述振动信号为均匀振动的信号；

若时间差不为固定值，则判定所述振动信号不是均匀振动信号。

具体的，所述预设的时间为：7-15秒，较佳的，选择为10秒。次数较佳的为：3-7次。所述时间差为：1秒或2秒。若时间差固定，则说明振动信号与音频信号在相位上是匹配的，则进一步说明用户可能是在打拍子或是随音乐运动，此时无需放大音频信号，只需要继续播放即可；如果时间差不固定，例如第一次和第二次间隔3秒，第二次和第三次间隔0.5秒，则说明有噪声影响，此时可以在音频信号中加入与振动信号相位相反、强度相同的反向噪声信号，从而实现噪声消除。

可选的，所述采集由音频信号以及振动信号在用户耳道内产生的回声信号的步骤包括：

通过设置在耳机上电声转换器，或者通过设置在耳机位于用户耳道内的麦克风采集用户耳道内产生的回声信号。

可选的，利用以下公式所述根据音频、振动信号以及回声信号计算脉冲响应：

w(t)＝(r(t)-e(t))/(s(t)+z(t))；

其中，w(t)为脉冲响应，r(t)为回声信号，s(t)为音频信号，z(t)为振动信号，其中r(t)、s(t)、z(t)均由电声转换器或麦克风采集到；e(t)为预设置的噪声参数。

为了避免使得收到的音频信号流畅，所述按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声的步骤包括：

按照预设频率调节步长将所述音频信号的频率值调节为所述预设频率值；

按照预设电平调节步长将所述音频信号的电平值调节为所述预设电平值。

根据不同的当前音频信号的频率值与预设频率值之间的差值，设置不同的预设频率调节步长，以及根据不同的当前音频信号电平值与预设电平值之间的差值，设置不同的预设电平调节步长，避免调节步长过大导致的声音忽高忽低的缺陷。

为了实现通话语音中振动信号与反向噪音信号的叠加相消，将所述反向噪音信号与耳机播放的音频信号相融合的步骤包括：

将所述音频信号振动声波的最高点与反向噪音信号振动声波的最低点相重叠，并延时至少半个振动周期的时间。

由于为了更加准确的检测噪音信号的强度，实施例中仅仅对噪音中的振动信号进行采集，并将振动信号的强度判定为噪音信号的强度，忽略其他种类的噪音对通话音频的影响，因此在保证检测效果的同时，提高了噪音检测的效率。

本发明提供了一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法，通过获取耳机当前播放的音频信号；对所述音频信号进行降噪处理；按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声；所述虚拟声传输至耳机中重新播放。本发明的方法实现了将耳机中播放的音频信号转换成虚拟声播放，实现了用户可以根据自己的需要调节播放音频信号的频率和电平，收听到想要的音频效果，因此为用户对音频信号的收听提供了便利。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，包括：

将耳机中左右两个声道的音频信号均延时预定延时时间后，融合为耳机当前播放的音频信号；

对所述音频信号进行降噪处理；

按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声；

在所述预定延时时间内将所述虚拟声分别传输至耳机的左右两个声道中播放。

2.根据权利要求1所述的耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，所述预设频率值与所述音频信号之间的差值所处于的频率范围对应不同的预设频率调节步长；所述预设电平值与所述音频信号之间的差值所处于的频率范围对应不同的预设电平调节步长；

所述按照预设频率值和预设电平值，将所述音频信号转换成虚拟声的步骤包括：

按照所述频率差值所处于频率范围所对应的预设频率调节步长将所述音频信号的频率值调节为所述预设频率值；

按照所述电平差值所处于电平范围所对应的预设电平调节步长将预设电平调节步长将所述音频信号的电平值调节为所述预设电平值。

3.根据权利要求2所述的耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，所述对所述音频信号进行降噪处理的步骤包括：

检测所述音频信号中含有噪音的强度是否超出预设强度值；

若超出，则控制产生与所述噪音的强度相等相位相反的反向噪音信号；

将所述反向噪音信号与耳机播放的音频信号相融合，得到降噪后的音频信号。

4.根据权利要求3所述的耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，所述检测所述音频信号中含有噪音的强度是否超出预设强度值的步骤还包括：

第一移动终端通过所述耳机播放音频信号时，判断耳机播放的音频信号中含有的噪音信号是否为所述耳机被撞击所产生的振动信号；

若是，则所述第一移动终端判断耳机播放音频信号中含有的所述振动信号的强度是否大于预设强度值；

如若大于预设强度值，则判定噪音的强度超出预设强度值。

5.根据权利要求4所述的耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，所述判断是否接收到所述耳机被撞击所产生的振动信号的步骤包括：

通过设置在耳机的耳机线上，或设置在用户耳道接触的位置的振动传感器检测耳机是否被撞击。

6.根据权利要求5所述的耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，所述检测耳机播放的通话语音中含有噪音的强度是否超出预设强度值的步骤还包括：

第一移动终端计算振动信号的强度占音频信号的强度的比例，然后按照该比例放大音频信号。

7.根据权利要求6所述的耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，所述控制产生与所述噪音的强度相等相位相反的反向噪音信号的步骤之前，还包括：

判断所述振动信号是否为频率均匀振动信号，若是，则控制产生与所述噪音的强度相等相位相反的反向噪音信号，否则，不对所述噪音进行处理。

8.根据权利要求7所述的耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，所述判断所述振动信号是否为频率均匀振动信号的步骤包括：

采集由通话语音、振动信号在用户耳道内产生的回声信号；

根据音频信号、振动信号以及回声信号计算脉冲响应；

判断在预设的时间段内，脉冲响应出现的次数；

如果次数大于预设次数，则计算每次脉冲响应之间的时间差；

若时间差为固定值，则判定所述振动信号为均匀振动的信号；

若时间差不为固定值，则判定所述振动信号不是均匀振动信号。

9.根据权利要求8所述的耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，所述采集由音频信号以及振动信号在用户耳道内产生的回声信号的步骤包括：

通过设置在耳机上电声转换器，或者通过设置在耳机位于用户耳道内的麦克风采集用户耳道内产生的回声信号。

10.根据权利要求9所述的耳机音频转换成虚拟声的控制方法，其特征在于，利用以下公式所述根据音频、振动信号以及回声信号计算脉冲响应：

w(t)＝(r(t)-e(t))/(s(t)+z(t))；

其中，w(t)为脉冲响应，r(t)为回声信号，s(t)为音频信号，z(t)为振动信号，其中r(t)、s(t)、z(t)均由电声转换器或麦克风采集到；e(t)为预设置的噪声参数。