CN110677717B - 一种音频补偿方法、智能电视及存储介质 - Google Patents

一种音频补偿方法、智能电视及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种音频补偿方法、智能电视及存储介质，所述方法包括：获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线；当检测到用户在观看电视时，根据生成的所述声场补偿曲线进行音频输出补偿。本发明通过特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线，当用户在观看电视时，则根据声场补偿曲线进行音频输出补偿，在用户损伤的频段，则相应提高音量，使音量落在用户对应频点听觉范围，使用户听到比较正常的声音，使用户到的声音更加自然。

Description

一种音频补偿方法、智能电视及存储介质
技术领域
本发明涉及音频控制技术领域，尤其涉及一种音频补偿方法、智能电视及存储介质。
背景技术
社会生活中，受环境、年龄、疾病、药物及个人习惯影响，听力损失已成为常见疾病，与听力损失有关的残疾问题已经成为很常见的身体功能障碍类型，这部分有听力功能障碍的人不能正常享受现代科技带来的美妙视听生活。
在用户听力出现损伤时，一般有完全耳聋、整体性听力下降以及部分频段损伤。整体性听力下降以及部分频段损伤在某种情况下是可以听到外界声音的，整体性听力损伤一般来讲仅需要大音量即可。而部分频段损伤则处理起来情况更加复杂些，如果使用正常音量，那么用户无法很好地感受到损伤频段上的声音，如果使用过大音量来尝试听清损伤频段的声音，那么对于正常频段下的声音来讲音量又过大而难以忍受，并且这种情况下对于正常频段的听觉细胞也会造成损伤。
从耳朵的构造而言，由于不同频段的听觉细胞是分布在不同位置的，所以部分频段损失的听障用户占比更高，而现有技术中针对部分频段损失的听障用户没有有效的解决方案，导致这些用户无法正常听到电视节目的声音。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种音频补偿方法、智能电视及存储介质，旨在解决现有技术中针对部分频段损失的听障用户没有有效的解决方案，导致这些用户无法正常听到电视节目的声音的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种音频补偿方法，所述音频补偿方法包括如下步骤：
获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线；
当检测到用户在观看电视时，根据生成的所述声场补偿曲线进行音频输出补偿。
可选地，所述的音频补偿方法，其中，所述获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线，具体包括：
将语音信号接入用户的左耳，播放特定频段的音频频点，音量由大到小衰减进行播放测试，当用户听不到时给予反馈，并记录下此时的音量值；
将语音信号接入用户的右耳，播放特定频段的音频频点，音量由大到小衰减进行播放测试，当用户听不到时给予反馈，并记录下此时的音量值；
根据左耳和右耳测试的音量值，生成所述声场补偿曲线。
可选地，所述的音频补偿方法，其中，所述当检测到用户在观看电视时，根据生成的所述声场补偿曲线进行音频输出补偿，之前还包括：
获取摄像头采集的用户图像或者语音采集设备采集的用户声音，生成所述用户的补偿参数对应关系，并进行存储。
可选地，所述的音频补偿方法，其中，所述当检测到用户在观看电视时，根据生成的所述声场补偿曲线进行音频输出补偿，具体包括：
当电视开机后，通过所述摄像头或者所述语音采集设备采集的用户图像或者用户声音；
判断当前用户是否为已经采集过的用户，当是时，通过对应的补偿参数补偿后通过喇叭输出声音。
可选地，所述的音频补偿方法，其中，所述通过对应的补偿参数补偿后通过喇叭输出声音，具体包括:
在用户正常的听力频段保持正常音量，在用户损伤的频段将音量相应提高预设值，控制音量落在用户对应频点听觉范围。
可选地，所述的音频补偿方法，其中，所述音量由大到小衰减包括两个阶段，第一阶段的衰减步进为10dB，第二阶段的衰减步进为4dB。
可选地，所述的音频补偿方法，其中，所述音频频点包括：250Hz、500Hz、1KHz、2KHz、4KHz及8KHz频点。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种智能电视，其中，所述智能电视包括：供电模块、音视频输入接口、CPU、DRAM动态随机存储器、FLSA存储器、数字音频处理单元、功放、喇叭、蓝牙模块、摄像头、语音采集设备以及显示屏；
供电模块、用于提供整个系统的供电；
音视频输入接口、用于接收音视频信号输入；
DRAM动态随机存储器、用于系统实时数据运算的存储；
FLSA存储器、用于系统程序及系统运算后的数据存储；
摄像头、用于采集的用户图像；
语音采集设备、用于采集的用户声音；
数字音频处理单元、用于根据声场补偿曲线对音频相应频点进行补偿，并在CPU的协调下输出给功放，最终由喇叭输出。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种音频补偿系统，其中，所述音频补偿系统包括如上所述的智能电视；所述音频补偿系统还包括蓝牙设备，所述蓝牙设备通过蓝牙与所述智能电视的所述蓝牙模块连接，通过所述蓝牙设备将语音信号接入用户的左耳和右耳用于测试用户在特定频段的听力情况。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，其中，所述存储介质存储有音频补偿程序，所述音频补偿程序被处理器执行时实现如上所述的音频补偿方法的步骤。
本发明通过特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线，当用户在观看电视时，则根据声场补偿曲线进行音频输出补偿，在用户损伤的频段，则相应提高音量，使音量落在用户对应频点听觉范围，使用户听到比较正常的声音，使用户到的声音更加自然。
附图说明
图1是本发明音频补偿方法的较佳实施例的流程图；
图2是本发明音频补偿方法的较佳实施例中步骤S10的流程图；
图3是本发明音频补偿方法的较佳实施例中获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线并存储的具体过程的流程图；
图4是本发明音频补偿方法的较佳实施例中步骤S20的流程图；
图5是本发明音频补偿方法的较佳实施例中根据生成的所述声场补偿曲线进行音频输出补偿的具体过程的流程图；
图6是本发明音频补偿方法的较佳实施例中标准的正常听力数值对应关系的示意图；
图7为本发明智能电视和音频补偿系统的较佳实施例的结构原理图。
具体实施方式
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以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明较佳实施例所述的音频补偿方法，如图1所示，所述音频补偿方法包括以下步骤：
步骤S10、获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线。
具体的过程请参阅图2，其为本发明提供的音频补偿方法中步骤S10的流程图。
如图2所示，所述步骤S10包括：
S11、将语音信号接入用户的左耳，播放特定频段的音频频点，音量由大到小衰减进行播放测试，当用户听不到时给予反馈，并记录下此时的音量值；
S12、将语音信号接入用户的右耳，播放特定频段的音频频点，音量由大到小衰减进行播放测试，当用户听不到时给予反馈，并记录下此时的音量值；
S13、根据左耳和右耳测试的音量值，生成所述声场补偿曲线。
具体地，所述智能电视的系统中预先存储有特定频段的多个音频频点，例如250Hz、500Hz、1KHz、2KHz、4KHz及8KHz频点；首先播放几个单频的音频信号，用户通过蓝牙设备将语音信号接入左耳，播放左耳音频，来测试用户左耳在该频段声音的听力情况，测试的频率为人耳所能听到到20Hz-20KHz的范围内的某些特定频点，起始音量由用户调节的音量计算得到，由大到小。每个频率的测试分为两个阶段，第一阶段音量衰减步进是10dB，用户在音量下降到听不到时给予反馈；然后进入第二阶段，第二阶段的起始音量由第一阶段用户反馈时的音量计算得到，依然由大到小衰减，此时步进为4dB，用户在听不到时给予反馈，记录下此时的音量值。
同样的，用户通过蓝牙设备将语音信号接入右耳，首先播放右耳音频，来测试用户右耳在该频段声音的听力情况，测试的频率为上次左耳的频点，起始音量由上一步用户调节的音量计算得到，由大到小。每个频率的测试分为两个阶段，第一阶段音量衰减步进是10dB，用户在音量下降到听不到时给予反馈；然后进入第二阶段，第二阶段的起始音量由第一阶段用户反馈时的音量计算得到，依然由大到小衰减，此时步进为4dB，用户在听不到时给予反馈，记录下此时的音量值。然后按照上述方式反复测试，直到测试完剩余频点(即将250Hz、500Hz、1KHz、2KHz、4KHz及8KHz频点全部测试完毕)。
最终通过以上用户左右耳的听力数据，综合左右耳的特性，计算出一系列补偿参数，生成声场补偿曲线并存储。
进一步地，如图3所示，当所述智能电视的系统完成上电初始化之后，根据用户的操作进入正常工作状态，判断是否启动声音采集流程，当是时，播放250Hz频点音频进行听力测试，用户操作加大音量，并判断是否收到音量吵确认键(用户感觉音量太吵发出确认指令)，当否时返回继续加大音量，当是时，纪录此时的音量Lmax，并按照第一步长(例如10dB)调小音量；继续判断是否收到音量听不到确认键，当否时返回继续按照第一步长调小音量，当是时，记录此时的音量Lmin；然后按照第二步长(例如4dB)减小音量，并判断是否收到音量听不到确认键，当否时，返回继续按照第二步长减小音量，当是时纪录此时的音量Lm；播放下一个音频(例如500Hz)，按照上一频点(250Hz)流程采集(步骤相同)，判断是否完成最后一个频点(例如8KHz)的采集，当是时，根据所采集的数据运算生成声场补偿曲线，并进行人物特征采集生成人物特征对应表，并将所有数据进行存储。
步骤S20、当检测到用户在观看电视时，根据生成的所述声场补偿曲线进行音频输出补偿。
具体过程请参阅图4，其为本发明提供的音频补偿方法中步骤S20的流程图。
如图4所示，所述步骤S20包括：
S21、当电视开机后，通过所述摄像头或者所述语音采集设备采集的用户图像或者用户声音；
S22、判断当前用户是否为已经采集过的用户，当是时，通过对应的补偿参数补偿后通过喇叭输出声音。
具体地，在所述步骤S20之前还包括：获取摄像头采集的用户图像或者语音采集设备采集的用户声音，生成所述用户的补偿参数对应关系，并进行存储。也就是说，通过摄像头采集用户图像，生成该用户特定的补偿参数对应关系，当该用户在看电视时，就通过对应的补偿参数补偿后通过喇叭输出声音；如果为语音采集设备，则通过声纹采集用户声音，通过声音识别到该用户在看电视时，就通过对应的补偿参数补偿后通过喇叭输出声音。通过以上方式处理之后的声音，在用户正常的听力频段保持正常音量，而在用户损伤的频段，则相应提高了其音量，使音量落在用户对应频点听觉范围，使用户能听到听感比较正常的声音。
进一步地，如图5所示，当所述智能电视的系统完成上电初始化之后，所述智能电视进入正常工作状态，所述摄像头进行图像采集，判断电视机前是否存在跟音频补偿一致的用户(即判断当前观看电视的用户是否为已经采集过图像特征的用户)，当是时，调取用户的声场补偿曲线(即声音补偿曲线)，将电视音频进行补偿后输入；当否时，通过语音采集设备采集的用户声音，判断电视机前是否存在跟音频补偿一致的用户(即判断当前观看电视的用户是否为已经采集过声音特征的用户)，当是时调取用户的声场补偿曲线，将电视音频进行补偿后输入，当否时按照正常声音输出即可。
例如，首先播放一段音乐，用户在该界面时调节音量到稍微觉得吵闹；然后进入听力测试，此时会根据用户调节的音量计算测试时的初始音量Lmax，并将系统的音量固定下来。为描述方便，本发明以250Hz、500Hz、1KHz、2KHz、4KHz及8KHz频点为例，按照左耳->右耳的顺序，依次播放250Hz、500Hz、1KHz、2KHz、4KHz及8KHz的单频声音，起始音量由上一步用户调节的音量计算得到，由大到小。每个频率的测试分为两个阶段，第一阶段音量衰减步进是10dB，用户在音量下降到听不到时给予确认反馈Lmin。然后进入第二阶段，第二阶段的起始音量由第一阶段用户反馈时的音量计算得到，如Lmin+Lb-1(Lb为第一阶段的步长)，依然由大到小衰减，此时步进为4dB，用户在听不到时给予反馈，记录下此时的音量值Lm。然后接着测量余下的频段，按照上述步骤依次测试250Hz、500Hz、1KHz、2KHz、4KHz及8KHz的单频声音。
测试完毕后便获得了用户的听力数值，然后将其与WHO标准的正常听力数值(如图6所示，根据WHO 1997的标准，小于25dB为正常听力；26-40dB为轻度听损；41-60dB为中度听损；61-80dB为重度听损；81dB以上为极重度听损)作对比计算出一系列音频处理参数，并在音频输出时，通过DSP结合音频处理曲线来处理声音并输出。结合上面内容，如图6，本发明可满足中度听损及以下的听力障碍听觉问题。
具体的，各频点测试完成后，产生对应的音量记录如下表:
频点 Lmax Lmin Lm
250Hz Lmax(250) Lmin(250) Lm(250)
500Hz Lmax(500) Lmin(500) Lm(500)
1KHz Lmax(1K) Lmin(1K) Lm(1K)
2KHz Lmax(2K) Lmin(2K) Lm(2K)
4KHz Lmax(4K) Lmin(4K) Lm(4K)
8KHz Lmax(8K) Lmin(8K) Lm(8K)
部分频段损伤是用户听力障碍的主要原因，占听力障碍患者的大部分，本发明通过此次人群的耳朵听力特性进行分析，然后在电视系统生成对应的人群的特性曲线，当对应人群在电视内看电视时，对音频叠加此特性曲线补偿再将声音通过喇叭输出，使输出声音的频点能落在用户的听觉范围，采用本发明的技术方案可以使得部分频段损伤的消费者也能享受电视所带来的美好试听享受，更进一步的满足了各种消费者对电视视听的要求。
本发明主要通过特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据然后声场补偿曲线，当该用户在观看电视时，则根据生成的曲线进行音频输出补偿，使该用户听起来声音更加自然，并且保护用户未受损的听觉细胞。
进一步地，如图7所示，基于上述音频补偿方法，本发明还相应提供了一种智能电视和一种音频补偿系统，其中，所述智能电视100包括：供电模块101、音视频输入接口102、CPU103、DRAM动态随机存储器104、FLSA存储器105、数字音频处理单元106、功放107、喇叭108、蓝牙模块109、摄像头110、语音采集设备111以及显示屏112。
具体地，所述供电模块101用于提供整个系统的供电；所述音视频输入接口102用于接收音视频信号输入；所述CPU103作为核心处理器进行数据处理；所述DRAM动态随机存储器104用于系统实时数据运算的存储；所述FLSA存储器105用于系统程序及系统运算后的数据存储；所述数字音频处理单元(DSP)106用于根据系统运算后的补偿曲线对音频相应频点进行补偿，并在所述CPU103的协调下输出给所述功放107，最终由所述喇叭108输出；所述摄像头110用于采集的用户图像；所述语音采集设备111用于采集的用户声音；所述显示屏112用于视频画面的显示。
进一步地，所述音频补偿系统包括如上所述的智能电视100；所述音频补偿系统还包括蓝牙设备200，所述蓝牙设备200通过蓝牙与所述智能电视100的所述蓝牙模块109连接，通过所述蓝牙设备200将语音信号接入用户的左耳和右耳用于测试用户在特定频段的听力情况。
综上所述，本发明提供一种音频补偿方法、智能电视及存储介质，所述方法包括：获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线；当检测到用户在观看电视时，根据生成的所述声场补偿曲线进行音频输出补偿。本发明通过特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线，当用户在观看电视时，则根据声场补偿曲线进行音频输出补偿，在用户损伤的频段，则相应提高音量，使音量落在用户对应频点听觉范围，使用户听到比较正常的声音，使用户到的声音更加自然。
当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种音频补偿方法，其特征在于，所述音频补偿方法包括：
获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线；
所述获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线，具体包括：
将语音信号接入用户的左耳，播放特定频段的音频频点，起始音量由用户调节的音量计算得到，音量由大到小衰减进行播放测试，当用户听不到时给予反馈，并记录下此时的音量值；
将语音信号接入用户的右耳，播放特定频段的音频频点，测试的频率为上次左耳的频点，起始音量由测试左耳时用户调节的音量计算得到，音量由大到小衰减进行播放测试，当用户听不到时给予反馈，并记录下此时的音量值；
根据左耳和右耳测试的音量值，生成所述声场补偿曲线；
所述音量由大到小衰减包括两个阶段；
获取摄像头采集的用户图像或者语音采集设备采集的用户声音，生成所述用户的补偿参数对应关系，并进行存储；
当检测到用户在观看电视时，根据生成的所述声场补偿曲线进行音频输出补偿；
所述当检测到用户在观看电视时，根据生成的所述声场补偿曲线进行音频输出补偿，具体包括：
当电视开机后，通过所述摄像头或者所述语音采集设备采集的用户图像或者用户声音；
判断当前用户是否为已经采集过的用户，当是时，通过对应的补偿参数补偿后通过喇叭输出声音；
通过对人群的耳朵听力特性进行分析，在电视系统生成对应的人群的特性曲线，当对应人群在电视内看电视时，对音频叠加此特性曲线补偿再将声音通过喇叭输出，使输出声音的频点能落在用户的听觉范围；
在用户正常的听力频段保持正常音量，在用户损伤的频段将音量相应提高预设值，控制音量落在用户对应频点听觉范围。
2.根据权利要求1所述的音频补偿方法，其特征在于，所述音量由大到小衰减包括两个阶段，第一阶段的衰减步进为10dB，第二阶段的衰减步进为4dB。
3.根据权利要求1所述的音频补偿方法，其特征在于，所述音频频点包括：250Hz、500Hz、1KHz、2KHz、4KHz及8KHz频点。
4.一种智能电视，其特征在于，所述智能电视包括：供电模块、音视频输入接口、CPU、DRAM动态随机存储器、FLSA存储器、数字音频处理单元、功放、喇叭、蓝牙模块、摄像头、语音采集设备以及显示屏；
供电模块、用于提供整个系统的供电；
音视频输入接口、用于接收音视频信号输入；
DRAM动态随机存储器、用于系统实时数据运算的存储；
FLSA存储器、用于系统程序及系统运算后的数据存储；
摄像头、用于采集的用户图像；
语音采集设备、用于采集的用户声音；
数字音频处理单元、用于根据声场补偿曲线对音频相应频点进行补偿，并在CPU的协调下输出给功放，最终由喇叭输出；
所述智能电视获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线；
所述智能电视获取特定频段的音频数据对用户的耳朵特性进行测试，根据测试数据生成声场补偿曲线包括：
将语音信号接入用户的左耳，播放特定频段的音频频点，起始音量由用户调节的音量计算得到，音量由大到小衰减进行播放测试，当用户听不到时给予反馈，并记录下此时的音量值；
将语音信号接入用户的右耳，播放特定频段的音频频点，测试的频率为上次左耳的频点，起始音量由测试左耳时用户调节的音量计算得到，音量由大到小衰减进行播放测试，当用户听不到时给予反馈，并记录下此时的音量值；
根据左耳和右耳测试的音量值，生成所述声场补偿曲线；
所述音量由大到小衰减包括两个阶段；
获取摄像头采集的用户图像或者语音采集设备采集的用户声音，生成所述用户的补偿参数对应关系，并进行存储；当电视开机后，通过所述摄像头或者所述语音采集设备采集的用户图像或者用户声音；判断当前用户是否为已经采集过的用户，当是时，通过对应的补偿参数补偿后通过喇叭输出声音；
所述智能电视通过对人群的耳朵听力特性进行分析，在电视系统生成对应的人群的特性曲线，当对应人群在电视内看电视时，对音频叠加此特性曲线补偿再将声音通过喇叭输出，使输出声音的频点能落在用户的听觉范围；
在用户正常的听力频段保持正常音量，在用户损伤的频段将音量相应提高预设值，控制音量落在用户对应频点听觉范围。
5.一种音频补偿系统，其特征在于，所述音频补偿系统包括如权利要求4所述的智能电视；所述音频补偿系统还包括蓝牙设备，所述蓝牙设备通过蓝牙与所述智能电视的所述蓝牙模块连接，通过所述蓝牙设备将语音信号接入用户的左耳和右耳用于测试用户在特定频段的听力情况。
6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有音频补偿程序，所述音频补偿程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述的音频补偿方法的步骤。
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