CN109874088A - 一种调整声压值的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种调整声压值的方法及设备，该方法包括以下步骤：1）拾音得音频信号；2）对音频信号进行预处理得第一处理信号；3）对第一处理信号进行声压值变换处理得第二处理信号；4）对第二处理信号进行后处理，然后播放；该设备包括拾音模块，用于拾取设备外的声音，并将声音转换成音频信号；音频前处理模块，用于对音频信号进行预处理，得第一处理信号；声压调整模块，用于对第一处理信号进行声压值变换处理，使得的第二处理信号的声压值处于目标声压值范围内；音频后处理模块，用于对第二处理信号进行后处理；以及输出模块，用于播放经后处理的第二处理信号。本发明能调整声音的声压值，以适应不同人群的听力需求，使用户获得良好体验感。

Description

一种调整声压值的方法及设备

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种调整声压值的方法及设备。

背景技术

听阈是指在某一频率范围内，一个人刚好能听到声音的声压级大小；痛阈是指一个人所能接受的最大听力声压级大小。正常人的听阈水平和痛阈水平为一定的，由于性别原因可能会有所差异；但是，听力损失患者的听阈水平和痛阈水平却是因个体不同而差别迥异。

为此，需要一种方法和设备能调整声音的声压值，以适应不同人群的听力需求，使用户获得良好的体验感。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对上述现有技术中的不足，提供一种调整声压值的方法及设备，其能调整声音的声压值，以适应不同人群的听力需求，使用户获得良好的体验感。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种调整声压值的方法，基于调整声压的装置，所述方法包括以下步骤：

1）用户设备拾取外部声音，得到音频信号；

2）用户设备对音频信号进行预处理，得到第一处理信号；

3）用户设备对经步骤2）得到的第一处理信号进行声压值变换处理，得到第二处理信号，所述第二处理信号的声压值处于目标声压值范围内；

4）用户设备对经步骤3）得到的第二处理信号进行后处理，然后播放。

作为一种优选方案，步骤2）中所述预处理的方法，包括以下步骤：

a）对音频信号进行滤波处理，以滤除指定频率范围以外的噪声；

b）提升经步骤a）得到的音频信号中高频分量的幅值；

c）对经步骤b）得到的音频信号进行分帧和加窗，得到第一处理信号。

作为一种优选方案，所述音频信号为数字信号或模拟信号。

作为一种优选方案，在进行步骤b）之前，判断音频信号是否为数字信号，若是，则直接进行下一步，若否，则将模拟信号转化为数字信号，然后进行下一步；。

作为一种优选方案，步骤a）中所述的指定频率范围为20-20000Hz。

作为一种优选方案，步骤3）中所述声压值变换处理的方法包括以下步骤：

d）对第一处理信号进行快速傅立叶变换，得到第一频谱序列X；

e）设置特征频点，然后计算出各个特征频点的输入声压级；

f）设置各个特征频点的声强增益控制曲线；

g）根据步骤e）中得到的输入声压级和步骤f）中的声强增益控制曲线计算出各个特征频点的增益；

h）根据步骤g）得到的各个特征频点的增益计算出整个频带的增益序列G；

i）用步骤h）得到的增益序列G和第一频谱序列X相乘，得到第二频谱序列X’；

j）对第二频谱序列X’进行逆傅立叶变换，得到第二处理信号。

作为一种优选方案，所述特征频点为在20-20000Hz内任意选取的频点。

作为一种优选方案，所述特征频点为250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000 Hz或8000Hz。

作为一种优选方案，所述声强增益控制曲线以电子纯音听力计施加倍频程频率纯音检测用户耳听阈得到的。

一种调整声压值的设备，包括：

拾音模块，用于拾取设备外的声音，并将声音转换成音频信号；

音频前处理模块，用于对音频信号进行预处理，得到第一处理信号；

声压调整模块，用于对第一处理信号进行声压值变换处理，使得到的第二处理信号的声压值处于目标声压值范围内；

音频后处理模块，用于对第二处理信号进行后处理；以及

输出模块，用于播放经后处理的第二处理信号。

本发明的有益效果是：通过对拾音得到的音频信号先后进行预处理、声压值变换处理和后处理之后便能调整声音的声压值，以适应不同人群的听力需求，使用户获得良好的体验感。

附图说明

图1为本发明之调整声压值的方法流程图；

图2为本发明之预处理的方法流程图；

图3为本发明之声压值变换处理方法的流程图；

图4为本发明之声强增益控制曲线图；

图5为本发明之调整声压值设备的结构示意图。

图中：1-拾音模块，2-音频前处理模块，3-声压调整模块，4-音频后处理模块，5-输出模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种调整声压值的方法，基于调整声压的装置，所述方法包括以下步骤：

1）用户设备拾取外部声音，得到音频信号；

2）用户设备对音频信号进行预处理，得到第一处理信号；

3）用户设备对经步骤2）得到的第一处理信号进行声压值变换处理，得到第二处理信号，所述第二处理信号的声压值处于目标声压值范围内；

4）用户设备对经步骤3）得到的第二处理信号进行后处理，然后播放。

用户可以根据需求对第二处理信号进行后处理，所述后处理可以为回波抑制、噪音抑制、降噪、清晰度控制和自动增益控制中的一种或多种。

如图2所示，步骤2）中所述预处理的方法，包括以下步骤：

a）对音频信号进行滤波处理，以滤除指定频率范围以外的噪声；

由于人类的听力频率范围为20-20000Hz，所述指定频率范围设定为20-20000Hz。

b）提升经步骤a）得到的音频信号中高频分量的幅值；

c）对经步骤b）得到的音频信号进行分帧和加窗，得到第一处理信号。

作为一种优选方案，所述音频信号为数字信号或模拟信号。

作为一种优选方案，在进行步骤b）之前，判断音频信号是否为数字信号，若是，则直接进行下一步，若否，则将模拟信号转化为数字信号，然后进行下一步；。

作为一种优选方案，步骤a）中所述的指定频率范围为20-20000Hz。

如图3所示，步骤3）中所述声压值变换处理的方法包括以下步骤：

d）对第一处理信号进行快速傅立叶变换，得到第一频谱序列X；

e）设置特征频点，然后计算出各个特征频点的输入声压级；

所述特征频点为在20-20000Hz内任意选取的频点，一般而言为250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000 Hz或8000Hz，以特征频点附近频带的声压级作为特征频点的输入声压级，例如，第一特征频点设置为250Hz，则以0-250Hz这一频带的声压级作为第一特征频点的输入声压级，如此类推。所述特征频点附近频带的声压级以噪声1/3倍频程计权声级算法计算得到。

f）设置各个特征频点的声强增益控制曲线；

如图4所示为经典声强增益控制曲线，所述声强增益控制曲线以电子纯音听力计施加倍频程频率纯音检测用户耳听阈得到的。所述声强增益控制曲线既可以直接存储于声压调整模块3中，也可以存储于智能终端中，然后通过智能终端发送至声压调整模块3中，所述智能终端为智能手机、平板电脑、电脑或笔记本。

g）根据步骤e）中得到的输入声压级和步骤f）中的声强增益控制曲线计算出各个特征频点的增益；

h）根据步骤g）得到的各个特征频点的增益计算出整个频带的增益序列G；

i）用步骤h）得到的增益序列G和第一频谱序列X相乘，得到第二频谱序列X’；

j）对第二频谱序列X’进行逆傅立叶变换，得到第二处理信号。

如图5所示，一种调整声压值的设备，包括：

拾音模块1，用于拾取设备外的声音，并将声音转换成音频信号；

音频前处理模块2，用于对音频信号进行预处理，得到第一处理信号；

声压调整模块3，用于对第一处理信号进行声压值变换处理，使得到的第二处理信号的声压值处于目标声压值范围内；

音频后处理模块4，用于对第二处理信号进行后处理；以及

输出模块5，用于播放经后处理的第二处理信号。

其中，拾音模块1为数字麦克风或模拟麦克风，所述输出模块5为喇叭，所述音频前处理模块2、声压调整模块3和音频后处理模块4可以整合为主控芯片。

本发明的有益效果是：通过对拾音得到的音频信号先后进行预处理、声压值变换处理和后处理之后便能调整声音的声压值，以适应不同人群的听力需求，使用户获得良好的体验感。

以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种调整声压值的方法，其特征在于：基于调整声压的装置，所述方法包括以下步骤：

1）用户设备拾取外部声音，得到音频信号；

2）用户设备对音频信号进行预处理，得到第一处理信号；

3）用户设备对经步骤2）得到的第一处理信号进行声压值变换处理，得到第二处理信号，所述第二处理信号的声压值处于目标声压值范围内；

4）用户设备对经步骤3）得到的第二处理信号进行后处理，然后播放。

2.根据权利要求1所述的一种调整声压值的方法，其特征在于：步骤2）中所述预处理的方法，包括以下步骤：

a）对音频信号进行滤波处理，以滤除指定频率范围以外的噪声；

b）提升经步骤a）得到的音频信号中高频分量的幅值；

c）对经步骤b）得到的音频信号进行分帧和加窗，得到第一处理信号。

3.根据权利要求2所述的一种调整声压值的方法，其特征在于：所述音频信号为数字信号或模拟信号。

4.根据权利要求3所述的一种调整声压值的方法，其特征在于：在进行步骤b）之前，判断音频信号是否为数字信号，若是，则直接进行下一步，若否，则将模拟信号转化为数字信号，然后进行下一步；。

5.根据权利要求4所述的一种调整声压值的方法，其特征在于：步骤a）中所述的指定频率范围为20-20000Hz。

6.根据权利要求1所述的一种调整声压值的方法，其特征在于：步骤3）中所述声压值变换处理的方法包括以下步骤：

d）对第一处理信号进行快速傅立叶变换，得到第一频谱序列X；

e）设置特征频点，然后计算出各个特征频点的输入声压级；

f）设置各个特征频点的声强增益控制曲线；

g）根据步骤e）中得到的输入声压级和步骤f）中的声强增益控制曲线计算出各个特征频点的增益；

h）根据步骤g）得到的各个特征频点的增益计算出整个频带的增益序列G；

i）用步骤h）得到的增益序列G和第一频谱序列X相乘，得到第二频谱序列X’；

j）对第二频谱序列X’进行逆傅立叶变换，得到第二处理信号。

7.根据权利要求6所述的一种调整声压值的方法，其特征在于：所述特征频点为在20-20000Hz内任意选取的频点。

8.根据权利要求6所述的一种调整声压值的方法，其特征在于：所述特征频点为250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000 Hz或8000Hz。

9.根据权利要求6所述的一种调整声压值的方法，其特征在于：所述声强增益控制曲线以电子纯音听力计施加倍频程频率纯音检测用户耳听阈得到的。

10.一种调整声压值的设备，其特征在于：包括：

拾音模块，用于拾取设备外的声音，并将声音转换成音频信号；

音频前处理模块，用于对音频信号进行预处理，得到第一处理信号；

声压调整模块，用于对第一处理信号进行声压值变换处理，使得到的第二处理信号的声压值处于目标声压值范围内；

音频后处理模块，用于对第二处理信号进行后处理；以及

输出模块，用于播放经后处理的第二处理信号。