CN111580778B - 音量修正方法及装置、音频播放设备和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音量修正方法，包括以下步骤：初始信号按照增益值放大；获取环境声音中音乐回声的第一幅值；若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益值。本发明还公开一种音量修正装置、音频播放设备以及可读存储介质。本发明音频播放设备的音量调整流程简便。

Description

音量修正方法及装置、音频播放设备和可读存储介质

技术领域

本发明涉及声音技术领域，尤其涉及一种音量修正方法及装置、音频播放设备和可读存储介质。

背景技术

随着多媒体电子技术的发展，音乐、视频等成为人们重要的休闲娱乐方式。尤其是智能的音频播放设备的逐渐普及，人们可以通过音频播放设备点歌、询问天气、甚至实现一些智能家居的控制。

音频播放设备在使用过程中，难免会涉及音量的调整。音量的调整一般是由用户手动进行调整，而用户是通过实际听到的声音大小进行音量的调整，而声音大小的确定是用户自身的经验所确定的，用户自身的经验并不一定准确，使得用户反复对音频播放设备音量进行调整，导致音频播放设备的音量调整流程繁琐。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种音量修正方法及装置、音频播放设备和可读存储介质，旨在解决音频播放设备的音量调整流程繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种音量修正方法，包括以下步骤：

初始信号按照增益值放大；

获取环境声音中音乐回声的第一幅值；

若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益值。

在一实施例中，所述若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益值的步骤之后，还包括：

初始信号按照修正的增益值放大；

获取环境声音中音乐回声的第一幅值；

若第一幅值未在预设的目标范围，则修正所述增益值。

在一实施例中，所述若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益的步骤包括：

若第一幅值大于预设的目标范围，则减小所述增益值；

若第一幅值小于预设的目标范围，则增大所述增益值。

在一实施例中，所述获取环境声音中音乐回声的第一幅值的步骤包括：

通过所述初始信号的第二幅值以及权值计算环境声音中音乐回声的第一幅值；

通过迭代运算使音乐回声的第一幅值收敛于环境声音的第三幅值。

在一实施例中，所述通过迭代运算使音乐回声的第一幅值收敛于环境声音的第三幅值的步骤包括：

计算所述第一幅值和所述环境声音的第三幅值的差值；

若所述差值大于预设阈值，则通过所述差值和第一幅值修正所述权值。

在一实施例中，预设若干场景，并预设若干所述目标范围，所述场景与所述目标范围呈映射关系。

为实现上述目的，本发明还提供一种音量修正装置，所述音量修正装置包括：存储器、处理器以及存储在所述处理器上并可在所述处理器上运行的音量修正程序，所述音量修正程序被所述处理器运行时实现如上所述的音量修正方法的步骤。

为实现上述目的，本发明还提供一种音频播放设备，所述音频播放设备包括如上所述的音量修正装置。

在一实施例中，所述音频播放设备还包括：声音采集模块。

为实现上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有音量修正程序，所述音量修正程序被处理器执行时实现如上所述的音量修正方法的各个步骤。

本发明提供的音量修正方法及装置、音频播放设备和可读存储介质，音频播放设备中的初始信号按照增益值增大后，获取环境声音中音乐回声的幅值，若是幅值超过预设的目标范围，则修正音频播放设备的增益值。由于音量修正装置会获取环境声音中音乐回声的幅值，且将幅值与预设的目标范围进行比对，若是幅值超出目标范围，即可确定音频播放设备当前的声学效果较差，此时对音频播放设备的增益值进行调整，无需用户手动调节音频播放设备音量，音频播放设备的音量调整流程简便。

附图说明

图1为本发明实施例涉及的音量修正装置的硬件结构示意图；

图2为本发明音量修正方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明音量修正方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明音量修正方法第三实施例的流程示意图。

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。

本发明实施例的主要解决方案是：初始信号按照增益值放大；获取环境声音中音乐回声的第一幅值；若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益值。

由于音量修正装置会获取环境声音中音乐回声的幅值，且将幅值与预设的目标范围进行比对，若是幅值超出目标范围，即可确定音频播放设备当前的声学效果较差，此时对音频播放设备的增益值进行调整，无需用户手动调节音频播放设备音量，音频播放设备的音量调整流程简便。

作为一种实现方案，音量修正装置可以如图1所示。

本发明实施例方案涉及的是音量修正装置，音量修正装置包括，处理器101，例如CPU，存储器102，通信总线103。其中，通信总线103用于实现这些组件之间的连接通信。音量修正装置可以是外接声音采集模块的音频播放设备，也可以是自带声音采集模块的音频播放设备，音频播放设备可为音箱。

存储器102可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器106中可以包括参数校正程序；而处理器101可以用于调用存储器103中存储的音量修正程序，并执行以下操作：

初始信号按照增益值放大；

获取环境声音中音乐回声的第一幅值；

若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益值。

在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的音量修正程序，并执行以下操作：

初始信号按照修正的增益值放大；

获取环境声音中音乐回声的第一幅值；

若第一幅值未在预设的目标范围，则修正所述增益值。

在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的音量修正程序，并执行以下操作：

若第一幅值大于预设的目标范围，则减小所述增益值；

若第一幅值小于预设的目标范围，则增大所述增益值。

在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的音量修正程序，并执行以下操作：

通过所述初始信号的第二幅值以及权值计算环境声音中音乐回声的第一幅值；

通过迭代运算使音乐回声的第一幅值收敛于环境声音的第三幅值。

在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的音量修正程序，并执行以下操作：

计算所述第一幅值和所述环境声音的第三幅值的差值；

若所述差值大于预设阈值，则通过所述差值和第一幅值修正所述权值。

在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的音量修正程序，并执行以下操作：

预设若干场景，并预设若干所述目标范围，所述场景与所述目标范围呈映射关系。

本实施例根据上述方案，音频播放设备中的初始信号按照增益值增大后，获取环境声音中音乐回声的幅值，若是幅值超过预设的目标范围，则修正音频播放设备的增益值。由于音量修正装置会获取环境声音中音乐回声的幅值，且将幅值与预设的目标范围进行比对，若是幅值超出目标范围，即可确定音频播放设备当前的声学效果较差，此时对音频播放设备的增益值进行调整，无需用户手动调节音频播放设备音量，音频播放设备的音量调整流程简便。

基于上述音量修正装置的硬件构架，提出本发明音量修正方法的实施例。

参照图2，图2为本发明音量修正方法的第一实施例，所述音量修正方法包括以下步骤：

步骤S10，初始信号按照增益值放大；

步骤S20，获取环境声音中音乐回声的第一幅值；

在本实施例中，执行主体为音量修正装置。音量修正装置可以是连接声音采集模块的音频播放设备，也可以是自带声音采集模块的音频播放设备。外接的声音采集模块可放置音频播放设备所在的室内中的任意位置，声音采集模块用于采集音频播放设备播放声音后的环境声音，声音采集模块可为麦克风，音频播放设备可为音箱。

音量修正装置控制初始信号按照增益值放大，以播放声音，初始信号可为声音信号，声音信号可以是特定的音频，如音乐。增益值指的是播放增益值，初始信号通过增益值放大，能够增大音频播放设备输出音频的音量。音量修正装置获取声音采集模块采集的环境声音，环境声音中包括音乐回声，音乐回声即为经增益值放大的初始信号在环境中的声音。环境声音还包括其他的噪音，如人声。音量修正装置能够从环境声音中获取音乐回声的第一幅值。例如，音乐回声实际上是一种特定频率的波段，音量修正装置通过在环境声音中提取特定频率的声音以确定为音乐回声，从而获取音乐回声的第一幅值。

步骤S30，若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益值。

音量修正装置预设有幅值的目标范围，音量修正装置在获取第一幅值后，确定第一幅值是否位于目标范围，若是第一幅值超过目标范围，即可确定音频播放设备的声学效果较差。此时，音量修正装置修正增益值，以调整音频播放设备的音量。具体的，在第一幅值大于预设的目标范围，则减小增益值；若第一幅值小于预设的目标范围，则增大增益值，从而使得初始信号按照修正后的增益值放大。

需要说明的是，音量修正装置中预设有多个场景以及多个目标范围，一个场景关联一个目标范围，也即场景与目标范围呈映射关系。场景指的是音频播放设备所在的应用场所，应用场所可为卧室、客厅等，应用场所可由用户输入；或者，音量修正装置获取声音采集模块所采集的声音，声音中包括有音频播放设备所在应用场所的信息，因而可从声音中提取位置信息，从而根据位置信息确定音频播放设备所处的应用场所，从而使得音量修正装置根据确定的场景确定预设的目标范围。

此外，音频播放设备可设有音量标定模式，在当音频播放设备处于音量标定模式后，音频播放设备再自动调整增益值，以对音量进行自动调整，也即在音频播放设备播放放大后的初始信号且音频播放设备进入音量标定模式后，执行步骤S10-步骤S30。

另外，音频播放设备的位置有可能进行了移动，用户可以向音频播放设备发出音量调整的指令，使得音频播放设备进入音量标定模式。音频播放设备可以连接家庭wifi，对此，可在音频播放设备中设置定位模块，音频播放设备通过网络以及定位模块确定自身是否移动，若是移动，则自动进行音量的调节。当然，音频播放设备可以在每次开机后，可自动进行音量的校正。

在本实施例中，音量修正装置通过环境声音中的音乐回声的幅值修正增益值，使得音频播放设备在环境中有较好的声学效果。此外，不同于现有技术中的机器算法，本实施例中音频播放设备的音量调整方法较为简单，无需花费大量的成本自行校正音频播放设备的音量。

在本实施例提供的技术方案中，音频播放设备中的初始信号按照增益值增大后，获取环境声音中音乐回声的幅值，若是幅值超过预设的目标范围，则修正音频播放设备的增益值。由于音量修正装置会获取环境声音中音乐回声的幅值，且将幅值与预设的目标范围进行比对，若是幅值超出目标范围，即可确定音频播放设备当前的声学效果较差，此时对音频播放设备的增益值进行调整，无需用户手动调节音频播放设备音量，音频播放设备的音量调整流程简便。

参照图3，图3为本发明音量修正方法的第二实施例，基于第一实施例，所述步骤S30之后，还包括：

步骤S40，初始信号按照修正的增益值放大；

步骤S50，获取环境声音中音乐回声的第一幅值；

步骤S60，若第一幅值未在预设的目标范围，则修正所述增益值。

在本实施例中，音量修正装置在调整增益值后，音频播放设备的音量与预期音量的差异会有所变小，但音量可能仍然达不到预期音量，也即音频播放设备的声学效果并不是最优的。因此，音量修正装置需要判断增益值调整后的音频播放设备播放的音量是否需要再次调整。

对此，音量修正装置控制初始信号按照修正的增益值放大，且再次获取环境声音中的音乐回声的第一幅值。再判断第一幅值是否处于目标范围。

若是第一幅值未在预设的目标范围，则再次修正增益值。需要说明的是，在每次调整增益值后，音量修正装置都需要获取环境声音中的音乐回声的第一幅值，以根据第一幅值确定音频播放设备是否需要再次调整增益值。

而在当第一幅值处于目标范围时，则音频播放设备则保存当前的增益值Gu，使得音频播放设备采用保存的增益值Gu放大初始信号以进行播放。

在本实施例提供的技术方案中，音量修正装置在调整增益值后，再次获取环境声音中音乐回声的第一幅值，从而再次判断音频播放设备是否需要再次进行增益值的调整，从而准确的调整音频播放设备的音量。

在一实施例中，在当第一幅值位于目标范围，但第一幅值与目标范围的上限值或者下限值之间的差值较小，则表示实际音量与预期音量相差仍比较大。出于此种情况的考虑，音量修正装置会对增益值进行再次调整，再进行增益值的保存，从而使得第一幅值与上限值或下限值之间的差值稍大，也即尽量减小将实际音量与预期音量之间的差异。调整的幅度可以是预设调整值。需要说明的是，增益值的当前调整方式与上一次调整方式相同，例如，增益值的上一次的调整方式是增大，则此次的调节方式也是增大；若增益值是减小，则此次增益值的调节方式也是减小，也即调节方式包括增大播放增益值或者减小播放增益值。

在一实施例中，增益值是通过调整值调整的。而确定增益值的调整值有三种方式。分别为：将预设调整值确定为增益值的调整值、根据第一幅值确定增益值的调整值以及根据第一幅值与预设幅值之间的差值确定增益值的调整值。

预设调整值为音频播放设备中预设的一个数值，预设调整值可为任意合适的数值。

第一幅值y(n)与调整值Gd之间的关系可由函数关系式进行表征，函数关系式中第一幅值y(n)越高，Gd越小。y(n)与Gd之间可为线性关系，但不限于线性关系。音量修正装置根据第一幅值确定调整值，从而根据调整值调整增益值。需要说明的是，第一幅值y(n)＝W(n)*f(n)，f(n)为初始信号的第二幅值，而W(n)可为参考值。而W(n+1)＝W(n)+μ*e(n)*f(n)，在初次调整增益值时，W(1)可为一个固定值。e(n)为第一幅值与环境声音的第三幅值之间的差值。μ为一个固定值。

第一幅值与预设幅值之间的差值越大，调整值越大。音量修正装置根据第一幅值与预设幅值之间的差值绝对值确定调整值，从而根据调整值调整播放增益值。预设幅值为目标范围中的任意值。

参照图4，图4为本发明音量修正方法的第三实施例，基于第一或第二实施例，所述步骤S20包括：

步骤S21，通过所述初始信号的第二幅值以及权值计算环境声音中音乐回声的第一幅值；

步骤S22，通过迭代运算使音乐回声的第一幅值收敛于环境声音的第三幅值。

在本实施例中，音频播放设备中设有自适应滤波器，初始信号可输入至自适应滤波器，自适应滤波器输出的信号即可视为环境声音中的音乐回声，因而可以根据初始信号的第二幅值以及权值获取音乐回声的第一幅值。此外，上述W(n)可视为自适应滤波器的权值，再每次对增益值进行调整后，W(n)会进行更新，也即根据公式W(n+1)＝W(n)+μ*e(n)*f(n)进行自适应滤波器权值的更新，从而计算得到音乐回声的第一幅值。

上述对增益值的多次调整，即可视迭代运算，使得第一幅值收敛于环境声音的第三幅值。具体的，音量修正装置获取第一幅值后，再获取环境声音的第三幅值，再计算第一幅值与第三幅值之间的差值，若是差值大于预设阈值，则通过差值以及第一幅值修正权值，通过修正的权值修正调整增益值，进而使得第一幅值收敛于第三幅值。通过差值以及第一幅值修正权值，且通过权值修正增益值，具体参照上述公式的说明，在此不再进行赘述。

在本实施例提供的技术方案中，音量修正装置通过初始信号的第二幅值以及权值计算环境声音中音乐回声的第一幅值，以通过迭代运算使得音乐回声的第一幅值收敛于环境声音的第三幅值，从而将音频播放设备的声学效果调整至最优。

在一实施例中，在需要调整增益值时，音频播放设备播放的声音会有所变化。因此，用户听到的声音忽高忽低，会误以为音频播放设备出现故障。对此，在判定第一幅值超过目标范围，音频播放设备的音量异常，此时，音频播放设备输出音频播放设备音量异常的提示信息。用户可基于提示信息向音频播放设备发送语音指令，也即麦克风采集的语音信息中包括音量调整指令时，即可判定用户需要对音频播放设备音量进行调整，音频播放设备再调整增益值。

在本实施例提供的技术方案中，音频播放设备在确定自身音量异常时，输出音量异常的提示信息，并在接收到用户的音量调整指令时，再调整增益值，以避免出现用户误以为音频播放设备出现故障。

在一实施例中，音频播放设备设有音量标定模式。用户在更换音频播放设备的位置后，可向音频播放设备发送音量标定指令。音频播放设备接收到音量标定指令时，将增益值调整至预设增益值，在执行步骤S10-步骤S30。音量标定模式分为快速标定方式以及默认标定方式，默认标定方式下，音频播放设备的初始播放增益值会较小，此时，音频播放设备的音量调节时长会较长，但音频播放设备的音量校正较为准确，且会避免产生较大的振荡，避免扬声器等结构因振荡过大而损坏。而快速标定方式，音频播放设备的初始播放增益值会比较大，音量调节时长会比较短，但音频播放设备的音量校正不准，且会产生较大的振荡，扬声器等结构因振荡过大而容易损坏。对此，音频播放设备在接收到音量标定指令时，确定音量标定指令的标定方式是否为快速标定方式，若是，则将增益值调整至第一预设增益值；若标定方式不为快速标定方式，即可判定为默认标定方式，此时，将的播放增益值调整至第二预设增益值，第二预设增益值大于第一预设增益值。

本发明还提供一种音量修正装置，所述音量修正装置包括：存储器、处理器以及存储在所述处理器上并可在所述处理器上运行的音量修正程序，所述音量修正程序被所述处理器运行时实现如上实施例所述的音量修正方法的步骤。

本发明还提供一种音频播放设备，所述音频播放设备包括如上所述的音量修正装置和声音采集模块。

本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有音量修正程序，所述音量修正程序被处理器执行时实现如上实施例所述的音量修正方法的各个步骤。

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。

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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。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、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

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)

1.一种音量修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

初始信号按照增益值放大，通过预设的音频播放设备播放增益放大后的初始信号，所述初始信号为声音信号；

采集环境声音，获取所述环境声音中音乐回声的第一幅值，所述环境声音包括与预设的音频播放设备对应的位置信息；

若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益值，其中，所述目标范围是根据所述位置信息中的应用场景得到；

所述获取环境声音中音乐回声的第一幅值的步骤，包括：

通过所述初始信号的第二幅值f(n)以及权值W(n)计算环境声音中音乐回声的第一幅值y(n)，其中，y(n)＝W(n)*f(n)，n为大于等于1的正整数；

权值W(n+1)＝W(n)+μ*e(n)*f(n)，其中，e(n)为所述第一幅值与所述环境声音的第三幅值之间的差值，μ为一个固定值；

通过迭代运算使所述音乐回声的第一幅值收敛于所述环境声音的第三幅值。

2.如权利要求1所述的音量修正方法，其特征在于，所述若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益值的步骤之后，还包括：

初始信号按照修正的增益值放大；

获取环境声音中音乐回声的第一幅值；

若第一幅值未在预设的目标范围，则修正所述增益值。

3.如权利要求1所述的音量修正方法，其特征在于，所述若第一幅值超过预设的目标范围，则修正所述增益的步骤包括：

若第一幅值大于预设的目标范围，则减小所述增益值；

若第一幅值小于预设的目标范围，则增大所述增益值。

4.如权利要求1所述的音量修正方法，其特征在于，所述通过迭代运算使音乐回声的第一幅值收敛于环境声音的第三幅值的步骤包括：

计算所述第一幅值和所述环境声音的第三幅值的差值；

若所述差值大于预设阈值，则通过所述差值和第一幅值修正所述权值。

5.如权利要求1-4任一所述的音量修正方法，其特征在于，

预设若干场景，并预设若干所述目标范围，所述场景与所述目标范围呈映射关系。

6.一种音量修正装置，其特征在于，所述音量修正装置包括：存储器、处理器以及存储在所述处理器上并可在所述处理器上运行的音量修正程序，所述音量修正程序被所述处理器运行时实现如权利要求1-5中任意一项所述的音量修正方法的步骤。

7.一种音频播放设备，其特征在于，所述音频播放设备包括权利要求6所述的音量修正装置。

8.如权利要求7所述的音频播放设备，其特征在于，所述音频播放设备还包括：声音采集模块。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有音量修正程序，所述音量修正程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任意一项所述的音量修正方法的各个步骤。