CN113571035A - 降噪方法及降噪装置 - Google Patents

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Abstract

一种降噪方法及降噪装置,该降噪方法应用于一体式终端设备的键盘,该降噪方法包括:获取第一音源与第二音源,其中,所述第一音源是指保真音源,所述第二音源是指包括所述第一音源与噪声信号的音频信号,所述噪声信号来自所述键盘振动产生的噪声,和/或,所述噪声信号来自所述一体式终端设备所处环境的噪声;根据所述第一音源与所述第二音源确定所述噪声信号;根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,得到降噪处理后的音源。基于本申请的技术方法,可以对一体式终端设备产生的噪声信号进行抵消,从而实现降噪处理提高用户体验感。

Description

降噪方法及降噪装置
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种降噪方法及降噪装置。
背景技术
个人计算机(personal computer,PC)设备整机结构设计日益轻薄化;因此,其键盘材料趋轻薄;在音箱外放大音量需求激励下引发键盘共振现象从而导致一类外放杂音称之为键盘共振杂音;键盘共振杂音使得用户使用PC设备的用户体验降低。
因此,如何消减杂音对PC设备进行降噪处理成为亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种降噪方法及降噪装置,能够对一体式终端设备的键盘产生的杂音进行降噪处理,提高用户体验感。
第一方面,提供了一种降噪方法,所述降噪方法应用于一体式终端设备的键盘,包括:
获取第一音源与第二音源,其中,所述第一音源是指保真音源,所述第二音源是指包括所述第一音源与噪声信号的音频信号,所述噪声信号来自所述键盘振动产生的噪声,和/或,所述噪声信号来自所述一体式终端设备所处环境的噪声;根据所述第一音源与所述第二音源确定所述噪声信号;根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,得到降噪处理后的音源。
应理解,本申请实施例的降噪方法可以应用于音频领域;其中,降噪处理可以是指通过某种处理方法从而减少音源中噪音对用户的影响;降噪处理也可以是指去除或者减少用户获取的音频信号中的噪声。
还应理解,第一音源可以是指功率放大器获取低通滤波器输入的音频信号并进行处理输出的音频信号。
在一种可能的实现方式中,保真音源可以是指原始音频信号,即未经过第三方效果处理的音频信号。
示例性地,原始音频信号可以是指获取的未经播放的音频信号;比如,从服务器获取的或者本地保存的未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号。
在一种可能的实现方式中,保真音源可以是指对原始音频信号经过第三方效果处理后的音频信号;例如,通过调音效软件对从服务器获取的或者本地保存的未经播放的原始视频文件或者原始音频文件进行处理,变成爵士风格的音频、摇滚风格的音频或者其他风格的音频,那么处理后的爵士风格的音频、摇滚风格的音频或者其他风格的音频对应的音频信号也是保真音源的一种。
应理解,在本申请的实施例中保真音源是指终端设备获取的未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号;保真音源可以是指原始音源,或者,保真音源也可以是指对原始音源进行效果处理后的音源。
在本申请的实施例中,通过获取保真音源(第一音源的一个示例)与叠加噪声的音源(第二音源的一个示例),并进对两个音源进行对比提取叠加噪声的音源中的噪声信号;进一步可以对噪声信号进行抵消,得到降噪处理后的音源;提高用户体验感。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述根据所述第一音源与所述第二音源确定所述噪声信号,包括:
对所述第一音源进行时频转换处理,得到第一频率响应曲线图;对所述第二音源进行时频转换处理,得到第二频率响应曲线图;根据所述第一频率响应曲线图与第二频率响应曲线图确定所述噪声信号。
应理解,时频转换处理可以是指将时间域信号通过傅里叶变换转换至频域信号;上述时频转换处理又可以称为时频变换。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述根据所述第一频率响应曲线图与第二频率响应曲线图确定所述噪声信号,包括:
在人耳可听域的频率范围内,对所述第一频率响应曲线图与所述第二频率响应曲线图进行对比,确定所述噪声信号。
在一种可能的实现方式中,可以在人耳的可听域20Hz-20kHz的频率范围内,对叠加噪声的音源对应的频响曲线图(第二频率响应曲线图的一个示例)与保真音源对应的频响曲线图(第一频率响应曲线图的一个示例)进行对比;其中,可听域可以是指人耳能够听到的频率范围。
在一种可能的实现方式中,可以在有效或者高风险100Hz-1kHz的频率范围内,对叠加噪声的音源对应的频响曲线图(第二频率响应曲线图的一个示例)与保真音源对应的频响曲线图(第一频率响应曲线图的一个示例)进行比较;其中,有效或者高风险可以是指人耳对音源敏感的频率范围。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,包括:
根据所述噪声信号采用反向相位方式对所述第二音源进行降噪处理。
在本申请的实施例中,可以获取保真音源(第一音源)与叠加噪声的音源(第二音源),并对两种音源进行比较可以提取叠加噪声的音源(第二音源)中的噪声特征;进一步可以采用反向相位的方式对噪声特征进行抵消,从而实现降噪处理提高用户体验感。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,包括:
根据所述噪声信号采用滤波方式对所述第二音源进行降噪处理。
在本申请的实施例中,可以获取保真音源(第一音源)与叠加噪声的音源(第二音源),并对两种音源进行比较可以提取叠加噪声的音源(第二音源)中的噪声特征;进一步可以采用滤波的方式对第二音源进行降噪处理,提高用户体验感。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,还包括:
在所述键盘下配置至少一个降噪扬声器,其中,所述至少一个降噪扬声器用于播放降噪音源,所述降噪音源是指所述噪声信号经过反向相位处理后得到的音频信号。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述至少一个降噪扬声器中任意一个降噪扬声器的权重是根据安装位置确定的。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述噪声信号包括所述键盘与扬声器产生的共振信号。
第二方面,提供了一种降噪方法,包括:
显示一体式终端设备的显示界面;接收用户在所述显示界面上的第一操作;响应于所述第一操作,使得所述一体式终端设备执行以下步骤:
获取第一音源与第二音源,所述第一音源是保真音源,所述第二音源是指包括所述第一音源与噪声信号的音频信号,所述噪声信号来自所述键盘产生的噪声,和/或,所述噪声信号来自所述一体式终端设备所处环境的噪声;根据所述第一音源与所述第二音源得到所述噪声信号;根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,确定降噪处理后的音源。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述第一操作是指点击降噪应用程序的操作。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述第一操作是指配置所述一体式终端设备开机启动所述降噪方法的操作。
在一种可能的实现方式中,保真音源可以是指原始音频信号,即未经过第三方效果处理的音频信号。
示例性地,原始音频信号可以是指获取的未经播放的音频信号;比如,从服务器获取的或者本地保存的未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号。
在一种可能的实现方式中,保真音源可以是指对原始音频信号经过第三方效果处理后的音频信号;例如,通过调音效软件对从服务器获取的或者本地保存的未经播放的原始视频文件或者原始音频文件进行处理,变成爵士风格的音频、摇滚风格的音频或者其他风格的音频,那么处理后的爵士风格的音频、摇滚风格的音频或者其他风格的音频对应的音频信号也是保真音源的一种。
应理解,在本申请的实施例中保真音源是指终端设备获取的未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号;保真音源可以是指原始音源,或者,保真音源也可以是指对原始音源进行效果处理后的音源。
第三方面,提供了一种降噪装置,包括用于执行第一方面或第二方面中的任一种方法的单元。该降噪装置可以是一体式终端设备,也可以是一体式终端设备内的芯片。该降噪装置可以包括输入单元和处理单元。
当该降噪装置是一体式终端设备时,该处理单元可以是处理器,该输入单元可以是通信接口;该一体式终端设备还可以包括存储器,该存储器用于存储计算机程序代码,当该处理器执行该存储器所存储的计算机程序代码时,使得该终端设备执行第一方面或第二方面中的任一种方法。
当该降噪装置是一体式终端设备内的芯片时,该处理单元可以是芯片内部的处理单元,该输入单元可以是输出接口、管脚或电路等;该芯片还可以包括存储器,该存储器可以是该芯片内的存储器(例如,寄存器、缓存等),也可以是位于该芯片外部的存储器(例如,只读存储器、随机存取存储器等);该存储器用于存储计算机程序代码,当该处理器执行该存储器所存储的计算机程序代码时,使得该芯片执行第一方面或第二方面中的任一种方法。
第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序代码,当所述计算机程序代码被降噪装置运行时,使得该降噪装置执行第一方面或第二方面中的任一种方法。
第五方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码被降噪装置运行时,使得该装置执行第一方面或第二方面中的任一种方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的PC设备中的一体式扬声器示意图。
图2是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种电子设备的软件结构示意图。
图4是本申请实施例提供的一种降噪方法的示意性框图。
图5是本申请实施例提供的噪声相位反向处理的示意图。
图6是本申请实施例提供的一种降噪方法的示意性框图。
图7是本申请实施例提供的滤波处理的示意图。
图8是本申请实施例提供的一种降噪方法的界面示意图。
图9本申请提供的一种降噪装置的示意图。
图10是本申请提供的一种降噪处理的电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系;例如,A和/或B可以表示:单独存在A;同时存在A和B;单独存在B这三种情况。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
首先,结合图1对个人计算机(personal computer,PC)设备的键盘杂音的产生进行说明。如图1所示,由于整机结构设计日益轻薄化,PC设备大多采用一体式扬声器;一体式扬声器通常包括一体式扬声器高音部分110与一体式扬声器低音部分120,在播放外音时随着音量的增加;PC设备的喇叭会产生针对,振动通过传导使得键盘产生共振形成键盘共振杂音。键盘共振杂音使得用户使用PC设备时的用户体验降低。
有鉴于此,本申请提出了一种降噪方法通过获取保真音源(第一音源的一个示例)与叠加噪声的音源(第二音源的一个示例)并进行比较可以提取叠加噪声的音源中的噪声信号;进一步可以对噪声信号进行抵消,从而实现降噪处理提高用户体验感。
下面结合图2对PC设备的结构进行描述,图2所示的电子设备200可以是一种PC设备;如图2所示,电子设备200可以包括处理器210,外部存储器接口220,内部存储器221,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口230,充电管理模块240,电源管理模块241,电池242,天线1,天线2,移动通信模块250,无线通信模块260,音频模块270,扬声器270A,受话器270B,麦克风270C,耳机接口270D,传感器模块280,按键290,马达291,指示器292,摄像头293,显示屏294,以及用户标识模块(subscriber identification module,SIM)卡接口295等。其中,传感器模块280可以包括压力传感器280A,陀螺仪传感器280B,气压传感,280C,磁传感器280D,加速度传感器280E,距离传感器280F,接近光传感器280G,指纹传感器280H,温度传感器280J,触摸传感器280K,环境光传感器280L,骨传导传感器280M等。
可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备200的具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备200可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
示例性地,图2所示的处理器210可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器210可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processing unit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,存储器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
其中,控制器可以是设备200的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器210中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器210中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器210刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器210需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器210的等待时间,因而提高了系统的效率。
在一些实施例中,处理器210可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
在一些实施例中,I2C接口是一种双向同步串行总线,包括一根串行数据线(serial data line,SDA)和一根串行时钟线(derail clock line,SCL)。处理器210可以包含多组I2C总线。处理器210可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器280K,充电器,闪光灯,摄像头293等。例如,处理器210可以通过I2C接口耦合触摸传感器280K,使处理器210与触摸传感器280K通过I2C总线接口通信,实现电子设备200的触摸功能。
在一些实施例中,I2S接口可以用于音频通信。处理器210可以包含多组I2S总线。处理器210可以通过I2S总线与音频模块270耦合,实现处理器210与音频模块270之间的通信。
在一些实施例中,音频模块270可以通过I2S接口向无线通信模块260传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。
在一些实施例中,PCM接口也可以用于音频通信,将模拟信号抽样,量化和编码。音频模块270与无线通信模块260可以通过PCM总线接口耦合。
在一些实施例中,音频模块270也可以通过PCM接口向无线通信模块260传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。
在一些实施例中,UART接口是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。UART接口通常被用于连接处理器210与无线通信模块260。例如,处理器210通过UART接口与无线通信模块260中的蓝牙模块通信,实现蓝牙功能。在一些实施例中,音频模块270可以通过UART接口向无线通信模块260传递音频信号,实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。
在一些实施例中,MIPI接口可以被用于连接处理器210与显示屏294,摄像头293等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface,CSI),显示屏串行接口(display serial interface,DSI)等。处理器210和摄像头293通过CSI接口通信,实现电子设备200的拍摄功能。处理器210和显示屏294通过DSI接口通信,实现电子设备200的显示功能。
在一些实施例中,GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号,也可被配置为数据信号。GPIO接口可以用于连接处理器210与摄像头293,显示屏294,无线通信模块260,音频模块270,传感器模块280等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口,I2S接口,UART接口,MIPI接口等。
示例性地,USB接口230是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备200充电,也可以用于电子设备200与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机,通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备,例如AR设备等。
可以理解的是,本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对电子设备200的结构限定。在本申请另一些实施例中,电子设备200也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块240用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,充电管理模块240可以通过USB接口230接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块240可以通过电子设备200的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块240为电池242充电的同时,还可以通过电源管理模块241为电子设备供电。
电源管理模块241用于连接电池242,充电管理模块240与处理器210。电源管理模块241接收电池242和/或充电管理模块240的输入,为处理器210,内部存储器221,外部存储器,显示屏294,摄像头293,和无线通信模块260等供电。电源管理模块241还可以用于监测电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中,电源管理模块241也可以设置于处理器210中。在另一些实施例中,电源管理模块241和充电管理模块240也可以设置于同一个器件中。
电子设备200的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块250,无线通信模块260,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备200中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如,可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块250可以提供应用在电子设备200上的无线通信的解决方案,例如,下列方案中的至少一个:第二代(2th generation,2G)移动通信解决方案、第三代(3thgeneration,3G)移动通信解决方案、第四代(4th generation,5G)移动通信解决方案、第五代(5th generation,5G)移动通信解决方案。移动通信模块250可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)等。移动通信模块250可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块250还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块250的至少部分功能模块可以被设置于处理器210中。在一些实施例中,移动通信模块250的至少部分功能模块可以与处理器210的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中,调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后,被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器270A,受话器270B等)输出声音信号,或通过显示屏294显示图像或视频。在一些实施例中,调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中,调制解调处理器可以独立于处理器210,与移动通信模块250或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块260可以提供应用在电子设备200上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块260可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块260经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器210。无线通信模块260还可以从处理器210接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线2转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,电子设备200的天线1和移动通信模块250耦合,天线2和无线通信模块260耦合,使得电子设备200可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(codedivision multiple access,CDMA),宽带码分多址(wideband code division multipleaccess,WCDMA),时分码分多址(time-division code division multiple access,TD-SCDMA),长期演进(long term evolution,LTE),BT,GNSS,WLAN,NFC,FM,和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system,GPS),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GLONASS),北斗卫星导航系统(beidounavigation satellite system,BDS),准天顶卫星系统(quasi-zenith satellitesystem,QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems,SBAS)。
电子设备200通过GPU,显示屏294,以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏294和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器210可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏294用于显示图像,视频等。显示屏294包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,电子设备200可以包括1个或N个显示屏294,N为大于1的正整数。
电子设备200可以通过ISP,摄像头293,视频编解码器,GPU,显示屏294以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头293反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点,亮度,肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光,色温等参数优化。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头293中。
摄像头293用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,电子设备200可以包括1个或N个摄像头293,N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当电子设备200在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备200可以支持一种或多种视频编解码器。这样,电子设备200可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG)1,MPEG2,MPEG3,MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器,通过借鉴生物神经网络结构,例如借鉴人脑神经元之间传递模式,对输入信息快速处理,还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备200的智能认知等应用,例如:图像识别,人脸识别,语音识别,文本理解等。
外部存储器接口220可以用于连接外部存储卡,例如安全数码(secure digital,SD)卡,实现扩展电子设备200的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口220与处理器210通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器221可以用于存储计算机可执行程序代码,所述可执行程序代码包括指令。处理器210通过运行存储在内部存储器221的指令,从而执行电子设备200的各种功能应用以及数据处理。内部存储器221可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能,图像播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备200使用过程中所创建的数据(比如音频数据,电话本等)等。此外,内部存储器221可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。
电子设备200可以通过音频模块270,扬声器270A,受话器270B,麦克风270C,耳机接口270D,以及应用处理器等实现音频功能。例如,音乐播放,录音等。
音频模块270用于将数字音频信号转换成模拟音频信号输出,也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块270还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中,音频模块270可以设置于处理器210中,或将音频模块270的部分功能模块设置于处理器210中。
扬声器270A,也称“喇叭”,用于将音频电信号转换为声音信号。电子设备200可以通过扬声器270A收听音乐,或收听免提通话。
受话器270B,也称“听筒”,用于将音频电信号转换成声音信号。当电子设备200接听电话或语音信息时,可以通过将受话器270B靠近人耳接听语音。
麦克风270C,也称“话筒”,“传声器”,用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时,用户可以通过人嘴靠近麦克风270C发声,将声音信号输入到麦克风270C。电子设备200可以设置至少一个麦克风270C。在另一些实施例中,电子设备200可以设置两个麦克风270C,除了采集声音信号,还可以实现降噪功能。在另一些实施例中,电子设备200还可以设置三个,四个或更多麦克风270C,实现采集声音信号,降噪,还可以识别声音来源,实现定向录音功能等。
耳机接口270D用于连接有线耳机。耳机接口270D可以是USB接口230,也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform,OMTP)标准接口,美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA,CTIA)标准接口。
压力传感器280A用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中,压力传感器280A可以设置于显示屏294。压力传感器280A的种类很多,如电阻式压力传感器,电感式压力传感器,电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器280A,电极之间的电容改变。电子设备200根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏294,电子设备200根据压力传感器280A检测所述触摸操作强度。电子设备200也可以根据压力传感器280A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。例如,当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感280B可以用于确定电子设备200的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器280B确定电子设备200围绕三个轴(即x,y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器280B可以用于拍摄防抖。示例性地,当按下快门,陀螺仪传感器280B检测电子设备200抖动的角度,根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离,让镜头通过反向运动抵消电子设备200的抖动,实现防抖。陀螺仪传感器280B还可以用于导航,体感游戏场景。
气压传感器280C用于测量气压。在一些实施例中,电子设备200通过气压传感器280C测得的气压值计算海拔高度,辅助定位和导航。
磁传感器280D包括霍尔传感器。电子设备200可以利用磁传感器280D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中,当电子设备200是翻盖机时,电子设备200可以根据磁传感器280D检测翻盖的开合;根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态,设置翻盖自动解锁等特性。
加速度传感器280E可检测电子设备200在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当电子设备200静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态,应用于横竖屏切换,计步器等应用。
距离传感器280F用于测量距离。电子设备200可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中,拍摄场景,电子设备200可以利用距离传感器280F测距以实现快速对焦。
接近光传感器280G可以包括例如发光二极管(light-emitting diode,LED)和光检测器,例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。电子设备200通过发光二极管向外发射红外光。电子设备200使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时,可以确定电子设备200附近有物体。当检测到不充分的反射光时,电子设备200可以确定电子设备200附近没有物体。电子设备200可以利用接近光传感器280G检测用户手持电子设备200贴近耳朵通话,以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器280G也可用于皮套模式,口袋模式自动解锁与锁屏。
环境光传感器280L用于感知环境光亮度。电子设备200可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏294亮度。环境光传感器280L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器280L还可以与接近光传感器280G配合,检测电子设备200是否在口袋里,以防误触。
指纹传感器280H用于采集指纹。电子设备200可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁,访问应用锁,指纹拍照,指纹接听来电等。
温度传感器280J用于检测温度。在一些实施例中,电子设备200利用温度传感器280J检测的温度,执行温度处理策略。例如,当温度传感器280J上报的温度超过阈值,电子设备200执行降低位于温度传感器280J附近的处理器的性能,以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中,当温度低于另一阈值时,电子设备200对电池242加热,以避免低温导致电子设备200异常关机。在其他一些实施例中,当温度低于又一阈值时,电子设备200对电池242的输出电压执行升压,以避免低温导致的异常关机。
触摸传感器280K,也称“触控面板”。触摸传感器280K可以设置于显示屏294,由触摸传感器280K与显示屏294组成触摸屏,也称“触控屏”。触摸传感器280K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器,以确定触摸事件类型。可以通过显示屏294提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中,触摸传感器280K也可以设置于电子设备200的表面,与显示屏294所处的位置不同。
骨传导传感器280M可以获取振动信号。在一些实施例中,骨传导传感器280M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器280M也可以接触人体脉搏,接收血压跳动信号。在一些实施例中,骨传导传感器280M也可以设置于耳机中,结合成骨传导耳机。音频模块270可以基于所述骨传导传感器280M获取的声部振动骨块的振动信号,解析出语音信号,实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器280M获取的血压跳动信号解析心率信息,实现心率检测功能。
按键290包括开机键,音量键等。按键290可以是机械按键。也可以是触摸式按键。电子设备200可以接收按键输入,产生与电子设备200的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
马达291可以产生振动提示。马达291可以用于来电振动提示,也可以用于触摸振动反馈。例如,作用于不同应用(例如拍照,音频播放等)的触摸操作,可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏294不同区域的触摸操作,马达291也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如:时间提醒,接收信息,闹钟,游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。
指示器292可以是指示灯,可以用于指示充电状态,电量变化,也可以用于指示消息,未接来电,通知等。
SIM卡接口295用于连接SIM卡。SIM卡可以插入SIM卡接口295实现与电子设备200的接触,也可以从SIM卡接口295拔出实现与电子设备200的分离。电子设备200可以支持1个或N个SIM卡接口,N为大于1的正整数。同一个SIM卡接口295可以同时插入多张卡,所述多张卡的类型可以相同,也可以不同。SIM卡接口295也可以兼容外部存储卡。电子设备200通过SIM卡和网络交互,实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中,电子设备200采用嵌入式SIM(embedded-SIM,eSIM)卡,eSIM卡可以嵌在电子设备200中,不能和电子设备200分离。
上文详细描述了电子设备200的硬件系统,下面介绍电子设备200的软件系统。软件系统可以采用分层架构、事件驱动架构、微核架构、微服务架构或云架构,本申请实施例以分层架构为例,示例性地描述电子设备200的软件系统。
图3是本申请实施例的电子设备200的软件结构框图。分层架构将软件分成若干个层,每一层都有清晰的角色和分工;层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中,将Android系统分为四层,从上至下分别为应用程序层,应用程序框架层,安卓运行时(Android runtime)和系统库以及内核层。应用程序层可以包括一系列应用程序包。
如图3所示,应用程序包可以包括降噪、相机、图库、音乐等应用程序(application,APP)。
示例性地,降噪App可以用于启动运行本申请实施例提供的降噪方法。
应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface,API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。
如图3所示,应用程序框架层可以包括窗口管理器,内容提供器,视图系统,资源管理器,通知管理器等。
窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小,判断是否有状态栏,锁定屏幕,截取屏幕等。
内容提供器用来存放和获取数据,并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频,图像,音频,拨打和接听的电话,浏览历史和书签,电话簿等。
视图系统包括可视控件,例如显示文字的控件,显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如,包括通知图标的显示界面,可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。
资源管理器为应用程序提供各种资源,比如本地化字符串,图标,图片,布局文件,视频文件等等。
通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息,可以用于传达告知类型的消息,可以短暂停留后自动消失,无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成,消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在系统顶部状态栏的通知,例如后台运行的应用程序的通知,还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息,发出提示音,电子设备振动,指示灯闪烁等。
Android runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓系统的调度和管理。
核心库包含两部分:一部分是java语言需要调用的功能函数,另一部分是安卓的核心库。
应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理,堆栈管理,线程管理,安全和异常的管理,以及垃圾回收等功能。
系统库可以包括多个功能模块。例如,表面管理器(surface manager),媒体库(media libraries),三维图形处理库(例如:OpenGL ES),2D图形引擎(例如:SGL)等。
表面管理器用于对显示子系统进行管理,并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。
媒体库支持多种音频格式的回放和录制、多种视频格式回放和录制以及静态图像文件。媒体库可以支持多种音视频编码格式,例如:MPEG4、H.264、动态图像专家组音频层面3(moving picture experts group audio layer III,MP3)、高级音频编码(advancedaudio coding,AAC)、自适应多码率(adaptive multi-rate,AMR)、联合图像专家组(jointphotographic experts group,JPG)和便携式网络图形(portable network graphics,PNG)。三维图形处理库用于实现三维图形绘图,图像渲染,合成和图层处理等。
2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。内核层是指是硬件和软件之间的层;内核层至少包含传感器驱动、摄像头驱动、显示驱动等。
需要说明的是,以上通过图2为对PC设备的结构图进行举例说明,通过图3对PC设备的软件架构图进行举例说明;本申请对此不作任何限定。
在本申请的实施例中,对PC设备进行降噪可以包括两种方式;方式一是指通过相位的方式(例如,反向相位)进行降噪;方式二是指通过滤波的方式进行降噪。下面结合图4至图8对本申请实施例提供的降噪方法进行详细的描述。
图4是本申请实施例提供的一种降噪方法的示意性框图。
其中,如图4所示处理器301作为PC设备的运算和控制核心,可以用于信息处理、程序运行的执行单元。音频解码器302用于从处理器301中获取音频信号,对音频信号进行处理。低通滤波器303用于对音频解码器获取的音频信号进行低通滤波。功率放大器304用于将低通滤波器处理过的音频信号输入功率放大器进行处理。扬声器305用于播放音源。
示例性地,音频解码器302可以对读取的数字音频信号转换成模拟音频信号输出,将录音时经过编码的多声道音频信号作解码还原。
在一种可能的实现方式中,音频解码器302还可以对获取的原始音频信号进行均衡效果器或者三方效果处理,使得原始音频信号具备其他音乐风格。
例如,可以对原始音频信号进行处理得到爵士风格的音频信号。
示例性地,低通滤波(Low-pass filter)303是一种过滤方式,规则为低频信号能正常通过,而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。但是阻隔、减弱的幅度则可以依据不同的频率以及不同的滤波程序而改变。
示例性地,功率放大器(power amplifier)304又可以简为“功放”,是指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
示例性地,扬声器305可以用于播放功率放大器304处理后输入扬声器中音频信号对应的音源。
本申请实施例提供的降噪方法在PC设备的处理器301中执行,降噪方法可以包括步骤S310至步骤S317,下面分别对这些步骤进行详细的描述。
应理解,图4所示的降噪方法的示意性框图是通过采用相位的方式,即采用反向幅度的方式对PC设备键盘共振产生的噪声进行抵消,从而实现降噪。
步骤S310、获取保真音源(第一音源的一个示例)。
例如,可以通过功率放大器中的数字信号处理器获取保真音源;保真音源的格式可以是脉冲编码调制(Pulse Code Modulation,PCM)格式,或者视窗媒体音频(WindowsMedia Audio,WAV)格式;WAV格式的文件的本质是指已经加了音效还没有扬声器放出的声音。
示例性地,功率放大器中的数字信号处理器获取保真音源后可以将保真音源发送至处理器301。
在一种可能的实现方式中,保真音源可以是指原始音频信号,即未经过第三方效果处理的音频信号。
在一种可能的实现方式中,保真音源可以是指原始音频信号,即未经过第三方效果处理的音频信号。
示例性地,原始音频信号可以是指获取的未经播放的音频信号;比如,从服务器获取的或者本地保存的未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号。
在一种可能的实现方式中,保真音源可以是指对原始音频信号经过第三方效果处理后的音频信号;例如,爵士风格的音频信号、摇滚风格的音频信号或者其他风格的音频信号。
示例性地,用户不喜欢原始视频文件或者原始音频文件的风格,可以根据效果调音软件、小程序以及其他方式,对原始视频文件或者原始音频文件进行处理得到处理后的音频文件;比如,从服务器获取未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号,对音频信号进行调音处理,得到处理后的音频信号。
应理解,在本申请的实施例中保真音源是指终端设备获取的未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号;保真音源可以是指原始音源,或者,保真音源也可以是指对原始音源进行效果处理后的音源。
步骤S311、对保真音源进行模拟数字转换。
示例性地,模拟数字转换是指将保真音源对应的模拟信号转变为数字信号的过程。
步骤S312、时频转换处理。
应理解,时频转换处理可以是指将时间域信号通过傅里叶变换转换至频域信号;上述时频转换处理又可以称为时频变换。
示例性地,保真音源对应的数字信号进行时频转换处理后得到保真音源对应的频率响应曲线图(第一频率响应曲线图的一个示例),又可以称为保真音源对应的频响曲线图。
步骤S313、获取叠加噪声的音源(第二音源的一个示例)。
应理解,叠加噪声的音源中可以包括保真音源与噪声特征(噪声信号的一个示例)。
示例性地,可以通过嵌入键盘的感应机械振动,或者拾音麦克风(Microphone,MIC)装置获取叠加噪声的音源。
在一个示例中,噪声可以是指键盘共振噪声,则可以是获取叠加键盘共振噪声的音源。
在一个示例中,噪声可以是指键盘共振噪声与周围环境噪声,则可以获取叠加键盘共振噪声与环境噪声的音源。
步骤S314、对叠加噪声的音源进行模拟数字转换。
示例性地,模拟数字转换是指将叠加噪声的音源对应的模拟信号转变为数字信号的过程。
步骤S315、时频转换处理。
示例性地,对叠加噪声的音源对应的数字信号进行时频转换处理后得到对叠加噪声的音源对应的频率响应曲线图(第二频率响应曲线图的一个示例),又可以称为对叠加噪声的音源对应的频响曲线图。
步骤S316、提取噪声特征。
例如,通过对叠加噪声的音源与保真音源进行比较可以得到噪声特征,噪声特征又可以是指噪声信号。
示例性地,可以根据叠加噪声的音源对应的频响曲线图与保真音源对应的频响曲线图得到噪声特征。
在一个示例中,在人耳的可听域20Hz-20kHz的频率范围内,对叠加噪声的音源对应的频响曲线图(第二频率响应曲线图的一个示例)与保真音源对应的频响曲线图(第一频率响应曲线图的一个示例)进行对比;其中,可听域可以是指人耳能够听到的频率范围。
在一个示例中,在有效或者高风险100Hz-1kHz的频率范围内,对叠加噪声的音源对应的频响曲线图与保真音源对应的频响曲线图进行比较;其中,有效或者高风险可以是指人耳对音源敏感的频率范围。
示例性地,可以在人耳的可听域的频率范围,或者,在有效或者高风险100Hz-1kHz的频率范围内每个频率位置对叠加噪声的音源对应的频响曲线图与保真音源对应的频响曲线图进行遍历,确定噪声特征。
步骤S317、对噪声特征进行信号反向转换处理得到同幅频异相位音频噪声信号。
例如,将得到的噪声特征进行幅度相同,相位相反的处理。
应理解,上述步骤S310至步骤S317可以是在处理器301中执行的。
处理器301还用于获取步骤S317中的音频信号,将音频信号输入至音频解码器302、低通滤波306以及功率放大器307中进行处理;降噪扬声器308用于播放降噪音源,降噪音源用于抵消扬声器305中播放音源中包括的噪声。
其中,低通滤波器306是与低通滤波器303不同的滤波器;功率放大器304与功率放大器307不同。
示例性地,可以在键盘下方配置一个或者多个降噪扬声器308,一个或者多个降噪扬声器308用于抵消扬声器305中播放音源所产生的噪声。
在一个示例中,可以在键盘下方配置一个降噪扬声器308,该降噪扬声器用于抵消扬声器中播放音源所产生的噪声。
在一个示例中,可以在键盘下方安装多个降噪扬声器308,多个降噪扬声器308可以进行平均处理,从而用于抵消扬声器305中播放音源所产生的噪声。
例如,可以根据不同安装位置和/或安装位置的噪声抵消效果确定多个降噪扬声器的权重。
示例性地,上述噪声可以包括键盘共振噪声,或者,还可以包括周围环境噪声。
图5是本申请实施例提供的噪声相位反向处理的示意图。如图5中的(a)所示表示叠加噪声的音源的示意图;图5中的(b)所示表示噪声特征的示意图;通过相位方式进行降噪,本质可以是指通过降噪扬声器播放噪声的反向相位对应的音源对叠加噪声的音源中的噪声进行相位抵消,从而实现降噪。
在一个示例中,在PC设备中可以默认设置,当PC设备开机后可以自动触发上述降噪处理的过程。
在一个示例中,可以在PC设备中安装降噪应用程序;当用户需要进行降噪处理时,用户可以点击降噪APP,从而触发上述降噪处理的过程。
示例性地,如图8所示PC设备屏幕显示系统显示了当前输出的界面内容501,该界面内容501可以是PC设备的主界面。该界面内容501显示了多款应用程序(application,App);例如,降噪应用程序、相册和音乐等。应理解,界面内容501还可以包括其他更多的应用程序,本申请对此不作限定。
应理解,降噪应用程序可以触发本申请实施例提供的降噪方法。
在一种可能的实现方式中,如图8所示,用户可以点击降噪应用程序,响应于用户的点击操作,PC设备启动降噪应用程序并触发处理器开始执行降噪方法相应的指令。
在一种可能的实现方式中,用于可以通过语音功能触发启动降噪应用程序,使得PC设备触发处理器开始执行降噪方法相应的指令。
在本申请的实施例中,通过获取保真音源与叠加噪声的音源进行比较可以提取叠加噪声的音源中的噪声特征;进一步可以通过相位的方式对噪声特征进行抵消,从而实现降噪处理,提高用户体验感。
图6是本申请实施例提供的一种降噪方法的示意性框图。
其中,如图6所示处理器401作为PC设备的运算和控制核心,用于信息处理、程序运行的执行单元。音频解码器402用于从处理器401中获取音频信号,对音频信号进行处理。低通滤波器403用于对音频解码器获取的音频信号进行低通滤波。功率放大器404用于将低通滤波器处理过的音频信号输入功率放大器进行处理。扬声器405用于播放音源。
示例性地,音频解码器402可以把读取的数字音频信号转换成模拟音频信号输出,把录音时经过编码的多声道音频信号作解码还原。
在一种可能的实现方式中,音频解码器402还可以对获取的原始音频信号进行均衡效果器或者三方效果处理,使得原始音频信号具备其他音乐风格。
例如,可以对原始音频信号进行处理得到爵士风格的音频信号。
示例性地,低通滤波(Low-pass filter)403是一种过滤方式,规则为低频信号能正常通过,而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱;但是,阻隔、减弱的幅度则可以依据不同的频率以及不同的滤波程序而改变。
示例性地,功率放大器(power amplifier)404可以简为“功放”,是指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
示例性地,扬声器405可以用于播放功率放大器404处理后输入扬声器中音频信号对应的音源。
本申请实施例提供的降噪方法在PC设备的处理器401中执行,降噪方法可以包括步骤S410至步骤S416,下面分别对这些步骤进行详细的描述。
应理解,图6所示的降噪方法的示意性框图是通过采用滤波的方式实现降噪。
步骤S410、获取保真音源(第一音源的一个示例)。
例如,可以通过数字信号处理器获取保真音源;保真音源的格式可以是pcm格式,或者wav格式;wav格式的文件的本质是指已经加了音效还没有扬声器放出的声音。
其中,数字信号处理器可以是指功率放大器404中的数字信号处理器。
在一种可能的实现方式中,保真音源可以是指原始音频信号,即未经过第三方效果处理的音频信号。
示例性地,原始音频信号可以是指获取的未经播放的音频信号;比如,从服务器获取的或者本地保存的未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号。
在一种可能的实现方式中,保真音源可以是指对原始音频信号经过第三方效果处理后的音频信号;例如,爵士风格的音频信号、摇滚风格的音频信号或者其他风格的音频信号。
示例性地,用户不喜欢原始视频文件或者原始音频文件的风格,可以根据效果调音软件、小程序以及其他方式,对原始视频文件或者原始音频文件进行处理得到处理后的音频文件;比如,从服务器获取未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号,对音频信号进行调音处理,得到处理后的音频信号。
应理解,在本申请的实施例中保真音源是指终端设备获取的未经播放的视频文件或者音频文件对应的音频信号;保真音源可以是指原始音源,或者,保真音源也可以是指对原始音源进行效果处理后的音源。
应理解,获取的保真音源是指经过功率放大器处理后输出的音频信号。
步骤S411、对保真音源进行模拟数字转换。
示例性地,模拟数字转换是指将保真音源对应的模拟信号转变为数字信号的过程。
步骤S412、时频转换处理。
应理解,时频转换处理可以是指将时间域信号通过傅里叶变换转换至频域信号;上述时频转换处理又可以称为时频变换。
示例性地,保真音源对应的数字信号进行时频转换处理后得到保真音源对应的频率响应曲线图(第一频率响应曲线图的一个示例),又可以称为保真音源对应的频响曲线图。
步骤S413、获取叠加噪声的音源(第二音源的一个示例)。
应理解,叠加噪声的音源中可以包括保真音源与噪声特征。
示例性地,可以通过嵌入键盘的感应机械振动或者拾音(MIC)装置获取叠加噪声的音源。
在一个示例中,噪声可以是指键盘共振噪声,则可以是获取叠加键盘共振噪声的音源。
在一个示例中,噪声可以是指键盘共振噪声与周围环境噪声,则可以获取叠加键盘共振噪声与环境噪声的音源。
步骤S414、对叠加噪声的音源进行模拟数字转换。
示例性地,模拟数字转换是指将叠加噪声的音源对应的模拟信号转变为数字信号的过程。
步骤S415、时频转换处理。
示例性地,对叠加噪声的音源对应的数字信号进行时频转换处理后得到对叠加噪声的音源对应的频率响应曲线图(第二频率响应曲线图的一个示例),又可以称为对叠加噪声的音源对应的频响曲线图。
步骤S416、提取噪声特征(噪声信号的一个示例)。
例如,通过对叠加噪声的音源与保真音源进行比较可以得到噪声特征。
示例性地,可以根据叠加噪声的音源对应的频响曲线图与保真音源对应的频响曲线图得到噪声特征。
在一个示例中,在可听域20Hz-20kHz的频率范围内,对叠加噪声的音源对应的频响曲线图与保真音源对应的频响曲线图进行比较;其中,可听域可以是指人耳能够听到的频率范围。
在一个示例中,在有效或者高风险100Hz-1kHz的频率范围内,对叠加噪声的音源对应的频响曲线图与保真音源对应的频响曲线图进行比较;其中,有效或者高风险可以是指人耳对音源敏感的频率范围。
示例性地,可以在人耳的可听域的频率范围,或者,在有效或者高风险100Hz-1kHz的频率范围内每个频率位置对叠加噪声的音源对应的频响曲线图与保真音源对应的频响曲线图进行遍历,确定噪声特征。
应理解,上述步骤S410至步骤S416可以是在处理器401中执行的。处理器401还用于获取噪声特征,将获取的噪声特征在音频解码器402中进行滤波处理,从而通过低通滤波器403以及功率放大器404的处理,使得扬声器405播放的音源为降噪处理后的音源。
示例性地,图7是本申请实施例提供的滤波处理的示意图。如图7中的(a)所示表示叠加噪声的音源的示意图;图7中的(b)所示表示噪声特征的示意图;通过滤波方式降噪本质可以是指增加对应频率的数字滤波器(例如,500HZ和800HZ)进行滤波,即可以是指从频率幅度叠加从而实现降噪。
还应理解,在本申请的方案中通过滤波的方式进行降噪则不需要在PC设备的键盘下安装其他降噪扬声器。
在一种可能的实现方式中,在PC设备中可以进行设置,当PC设备开机后默认自动触发上述降噪处理的过程。
在一种可能的实现方式中,可以在PC设备中安装降噪应用程序;当用户需要进行降噪处理时,用户可以点击降噪APP,从而触发上述降噪处理的过程。
示例性地,如图8所示PC设备屏幕显示系统显示了当前输出的界面内容501,该界面内容501可以是PC设备的主界面。该界面内容501显示了多款应用程序(application,App);例如,降噪应用程序、相册和音乐等。应理解,界面内容501还可以包括其他更多的应用程序,本申请对此不作限定。
应理解,降噪应用程序可以触发本申请实施例提供的降噪方法。
在一种可能的实现方式中,如图8所示,用户可以点击降噪应用程序,响应于用户的点击操作,PC设备启动降噪应用程序并触发处理器开始执行降噪方法相应的指令。
在一种可能的实现方式中,用于可以通过语音功能触发启动降噪应用程序,使得PC设备触发处理器开始执行降噪方法相应的指令。
在本申请的实施例中,通过获取保真音源与叠加噪声的音源进行比较可以提取叠加噪声的音源中的噪声特征;进一步可以通过滤波的方式对噪声特征进行抵消,从而实现降噪处理,提高用户体验感。
上文结合图1至图8,详细描述了本申请实施例提供的降噪方法;下面将结合图9至图10,详细描述本申请的装置实施例。应理解,本申请实施例中的降噪装置可以执行前述本申请实施例的各种降噪方法,即以下各种产品的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程。
图9是本申请提供的降噪装置的示意性框图。
应理解,降噪装置600可以执行图4至图8所示的降噪方法;该降噪装置600包括:获取单元610和处理单元620。还应理解,降噪装置600可以是指一体式终端设备。
在一个示例中,获取单元610用于获取第一音源与第二音源,其中,所述第一音源是指保真音源,所述第二音源是指包括所述第一音源与噪声信号的音频信号,所述噪声信号来自所述降噪装置的键盘振动产生的噪声,和/或,所述噪声信号来自所述降噪装置所处环境的噪声;处理单元620用于根据所述第一音源与所述第二音源确定所述噪声信号;根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,得到降噪处理后的音源。
可选地,作为一个实施例,所述处理单元620具体用于:
对所述第一音源进行时频转换处理,得到第一频率响应曲线图;
对所述第二音源进行时频转换处理,得到第二频率响应曲线图;
根据所述第一频率响应曲线图与第二频率响应曲线图确定所述噪声信号。
可选地,作为一个实施例,所述处理单元620具体用于:
在人耳可听域的频率范围内,对所述第一频率响应曲线图与所述第二频率响应曲线图进行对比,确定所述噪声信号。
可选地,作为一个实施例,所述处理单元620具体用于:
根据所述噪声信号采用反向相位方式对所述第二音源进行降噪处理。
可选地,作为一个实施例,所述处理单元620具体用于:根据所述噪声信号采用滤波方式对所述第二音源进行降噪处理。
可选地,作为一个实施例,所述处理单元620还用于:
在所述键盘下配置至少一个降噪扬声器,其中,所述至少一个降噪扬声器用于播放降噪音源,所述降噪音源是指所述噪声信号经过反向相位处理后得到的音频信号。
可选地,作为一个实施例,所述至少一个降噪扬声器中任意一个降噪扬声器的权重是根据安装位置确定的。
可选地,作为一个实施例,所述噪声信号包括所述键盘与扬声器产生的共振信号。
在一个示例中,处理单元620用于显示所述降噪装置600的显示界面;获取单元610用于接收用户在所述显示界面上的第一操作;处理单元620用于响应于所述第一操作,使得所述降噪装置600执行以下步骤:获取第一音源与第二音源,所述第一音源是指保真音源,所述第二音源是指包括所述第一音源与噪声信号的音频信号,所述噪声信号来自所述降噪装置的键盘产生的噪声,和/或,所述噪声信号来自所述降噪装置所处环境的噪声;根据所述第一音源与所述第二音源得到所述噪声信号;根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,确定降噪处理后的音源。
可选地,作为一个实施例,所述第一操作是指点击降噪应用程序的操作。
可选地,作为一个实施例,所述第一操作是指配置所述一体式终端设备开机启动所述降噪方法的操作。
需要说明的是,上述降噪装置600以功能单元的形式体现。这里的术语“单元”可以通过软件和/或硬件形式实现,对此不作具体限定。
例如,“单元”可以是实现上述功能的软件程序、硬件电路或二者结合。所述硬件电路可能包括应用特有集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(例如共享处理器、专有处理器或组处理器等)和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。
因此,在本申请的实施例中描述的各示例的单元,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
图9示出了本申请提供的一种电子设备的结构示意图。图9中的虚线表示该单元或该模块为可选的。电子设备700可用于实现上述方法实施例中描述的降噪方法。
电子设备700包括一个或多个处理器701,该一个或多个处理器701可支持电子设备700实现方法实施例中的降噪方法。处理器701可以是通用处理器或者专用处理器。例如,处理器701可以是中央处理器(central processing unit,CPU)、数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件,如分立门、晶体管逻辑器件或分立硬件组件。
处理器701可以用于对电子设备700进行控制,执行软件程序,处理软件程序的数据。电子设备700还可以包括通信单元705,用以实现信号的输入(接收)和输出(发送)。
例如,电子设备700可以是芯片,通信单元705可以是该芯片的输入和/或输出电路,或者,通信单元705可以是该芯片的通信接口,该芯片可以作为终端设备或其它电子设备的组成部分。
又例如,电子设备700可以是终端设备,通信单元705可以是该终端设备的收发器,或者,通信单元705可以是该终端设备的收发电路。
电子设备700中可以包括一个或多个存储器702,其上存有程序704,程序704可被处理器701运行,生成指令703,使得处理器701根据指令703执行上述方法实施例中描述的降噪方法。
可选地,存储器702中还可以存储有数据。可选地,处理器701还可以读取存储器702中存储的数据,该数据可以与程序704存储在相同的存储地址,该数据也可以与程序704存储在不同的存储地址。
处理器701和存储器702可以单独设置,也可以集成在一起;例如,集成在终端设备的系统级芯片(system on chip,SOC)上。
示例性地,存储器702可以用于存储本申请实施例中提供的降噪方法的相关程序704,处理器701可以用于在对一体式终端设备进行降噪处理时调用存储器702中存储的降噪方法的相关程序704,执行本申请实施例的降噪方法,例如;获取第一音源与第二音源,其中,所述第一音源是指保真音源,所述第二音源是指包括所述第一音源与噪声信号的音频信号,所述噪声信号来自所述降噪装置的键盘振动产生的噪声,和/或,所述噪声信号来自所述降噪装置所处环境的噪声;根据所述第一音源与所述第二音源确定所述噪声信号;根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,得到降噪处理后的音源。例如,显示一体式终端设备的显示界面;接收用户在所述显示界面上的第一操作;响应于所述第一操作,使得所述一体式终端设备执行以下步骤:获取第一音源与第二音源,所述第一音源是指保真音源,所述第二音源是指包括所述第一音源与噪声信号的音频信号,所述噪声信号来自所述一体式终端设备的键盘产生的噪声,和/或,所述噪声信号来自所述一体式终端设备所处环境的噪声;根据所述第一音源与所述第二音源得到所述噪声信号;根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,确定降噪处理后的音源。
本申请还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品被处理器701执行时实现本申请中任一方法实施例所述的降噪方法。
该计算机程序产品可以存储在存储器702中,例如是程序704,程序704经过预处理、编译、汇编和链接等处理过程最终被转换为能够被处理器701执行的可执行目标文件。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被计算机执行时实现本申请中任一方法实施例所述的降噪方法。该计算机程序可以是高级语言程序,也可以是可执行目标程序。
该计算机可读存储介质例如是存储器702。存储器702可以是易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器702可以同时包括易失性存储器和非易失性存储器。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmableROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(randomaccess memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamicRAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM,DR RAM)。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的;例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式;例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种降噪方法,其特征在于,所述降噪方法应用于一体式终端设备的键盘,包括:
获取第一音源与第二音源,其中,所述第一音源是指保真音源,所述第二音源是指包括所述第一音源与噪声信号的音频信号,所述噪声信号来自所述键盘振动产生的噪声,和/或,所述噪声信号来自所述一体式终端设备所处环境的噪声;
根据所述第一音源与所述第二音源确定所述噪声信号;
根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,得到降噪处理后的音源。
2.如权利要求1所述的降噪方法,其特征在于,所述根据所述第一音源与所述第二音源确定所述噪声信号,包括:
对所述第一音源进行时频转换处理,得到第一频率响应曲线图;
对所述第二音源进行时频转换处理,得到第二频率响应曲线图;
根据所述第一频率响应曲线图与第二频率响应曲线图确定所述噪声信号。
3.如权利要求2所述的降噪方法,其特征在于,所述根据所述第一频率响应曲线图与第二频率响应曲线图确定所述噪声信号,包括:
在人耳可听域的频率范围内,对所述第一频率响应曲线图与所述第二频率响应曲线图进行对比,确定所述噪声信号。
4.如权利要求1至3中任一项所述的降噪方法,其特征在于,所述根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,包括:
根据所述噪声信号采用反向相位方式对所述第二音源进行降噪处理。
5.如权利要求1至3中任一项所述的降噪方法,其特征在于,所述根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,包括:
根据所述噪声信号采用滤波方式对所述第二音源进行降噪处理。
6.如权利要求4所述的降噪方法,其特征在于,还包括:
在所述键盘下配置至少一个降噪扬声器,其中,所述至少一个降噪扬声器用于播放降噪音源,所述降噪音源是指所述噪声信号经过反向相位处理后得到的音频信号。
7.如权利要求6所述的降噪方法,其特征在于,所述至少一个降噪扬声器中任意一个降噪扬声器的权重是根据安装位置确定的。
8.如权利要求1至7中任一项所述的降噪方法,其特征在于,所述噪声信号包括所述键盘与扬声器产生的共振信号。
9.一种降噪方法,其特征在于,包括:
显示一体式终端设备的显示界面;
接收用户在所述显示界面上的第一操作;
响应于所述第一操作,使得所述一体式终端设备执行以下步骤:
获取第一音源与第二音源,所述第一音源是指保真音源,所述第二音源是指包括所述第一音源与噪声信号的音频信号,所述噪声信号来自所述一体式终端设备的键盘产生的噪声,和/或,所述噪声信号来自所述一体式终端设备所处环境的噪声;
根据所述第一音源与所述第二音源得到所述噪声信号;
根据所述噪声信号对所述第二音源进行降噪处理,确定降噪处理后的音源。
10.如权利要求9所述的降噪方法,其特征在于,所述第一操作是指点击降噪应用程序的操作。
11.如权利要求9所述的降噪方法,其特征在于,所述第一操作是指配置所述一体式终端设备开机启动所述降噪方法的操作。
12.一种降噪装置,其特征在于,所述降噪装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序,使得所述降噪装置执行权利要求1至8中任一项所述的降噪方法。
13.一种降噪装置,其特征在于,所述降噪装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序,使得所述降噪装置执行权利要求9至11中任一项所述的方法。
14.一种芯片,其特征在于,包括处理器,当所述处理器执行指令时,所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的降噪方法。
15.一种芯片,其特征在于,包括处理器,当所述处理器执行指令时,所述处理器执行如权利要求9至11中任一项所述的降噪方法。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储了计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行权利要求1至8中任一项所述的降噪方法。
17.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储了计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行权利要求9至11中任一项所述的降噪方法。
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