CN114094992A - 信号处理装置、信号处理方法、信号处理终端及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信号处理装置、信号处理方法、信号处理终端及电子设备，该信号处理装置，主要通过一个幅度调整模块和DRC模块即可实现对不同频率输入信号的幅度调整，并且对信号处理的计算量较低，实现了对不同频率输入信号进行不同增益调整的功能。该信号处理装置相比较现有技术的装置，其具有结构简单和对信号处理的计算量较低的优点。

Description

信号处理装置、信号处理方法、信号处理终端及电子设备

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，更具体地说，涉及一种信号处理装置、信号处理方法、信号处理终端及电子设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，各种各样的电子设备已广泛应用人们的日常生活和工作中，为人们的生活带来了极大的便利。

在很多电子设备的数字信号处理系统中，需要对不同频率的输入信号进行不同增益的调整。

传统的处理方式是将输入信号先经过分频滤波器，分成各个对应频段的信号，通过DRC(Dynamic Range Control，动态范围控制)处理后再进行信号叠加。

该处理方式需要多个分频滤波器进行信号分频，并且分成的每个频段信号都需要经过独立的DRC模块，导致信号处理装置结构复杂，对信号处理的计算量较高。

那么，如何提供一种结构简单且对信号处理计算量较低的信号处理装置，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种信号处理装置、信号处理方法、信号处理终端及电子设备，该信号处理装置结构简单，且大大降低了信号处理的计算量。

本发明技术方案如下：

一种信号处理装置，所述信号处理装置包括：

幅度调整模块，所述幅度调整模块用于依据所述输入信号的频率，调整所述输入信号的幅度参数，以生成幅度调整之后的第一信号；

幅度检测模块，所述幅度检测模块用于检测所述第一信号的幅度数值，并输出表征所述幅度数值的第二信号；

DRC模块，所述DRC模块包括增益生成单元，所述增益生成单元依据所述第二信号的幅度数值，生成增益信号；

信号处理模块，用于依据所述增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

优选的，在上述信号处理装置中，所述幅度调整模块包括至少一个均衡器或滤波器。

优选的，在上述信号处理装置中，所述幅度检测模块为峰值检测模块；

其中，所述峰值检测模块用于检测所述第一信号的峰值，其检测结果表征所述第一信号中的幅度参数。

优选的，在上述信号处理装置中，所述幅度检测模块为均方根值检测模块；

其中，所述均方根检测模块用于检测所述第一信号的均方根，其检测结果表征所述第一信号中的幅度参数。

优选的，在上述信号处理装置中，所述DRC模块还包括增益调整单元；

其中，所述增益调整单元用于将所述增益信号的增益值在第一预设时间内逐渐增大到目标增益值，以生成目标增益信号；或用于将所述增益信号的增益值在第二预设时间内逐渐降低到目标增益值，以生成目标增益信号；

所述信号处理模块，用于依据所述目标增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

优选的，在上述信号处理装置中，所述信号处理装置还包括：信号延时模块；

其中，所述信号延时模块用于使所述输入信号和所述目标增益信号同步输入至所述信号处理模块。

一种信号处理方法，所述信号处理方法包括：

依据输入信号的频率，结合预设的频率与调整幅度之间的第一对应关系，对所述输入信号的幅度参数进行调整，以生成幅度调整之后的第一信号；

检测所述第一信号中的幅度数值，并输出表征所述幅度数值的第二信号；

依据所述第二信号中的幅度数值，结合预设的增益信号的增益值与调整幅度之间的第二对应关系，生成增益信号；

依据所述增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

优选的，在上述信号处理方法中，在所述依据所述第二信号中的幅度数值，结合预设的增益信号的增益值与调整幅度之间的第二对应关系，生成增益信号之后，所述信号处理方法还包括：

将所述增益信号的增益值在第一预设时间内逐渐增大到目标增益值，以生成目标增益信号；或，将所述增益信号的增益值在第二预设时间内逐渐降低到目标增益值，以生成目标增益信号；

依据所述目标增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

一种信号处理终端，所述处理系统包括：处理器和存储器；

其中，所述存储器用于存储预先设定的控制指令，以及存储所述处理器运行过程中所产生的数据；

所述处理器用于读取所述存储器中存储的控制指令，执行上述任一项所述的信号处理方法。

一种电子设备，所述电子设备包括上述任一项所述信号处理装置，所述信号处理装置用于调整输入信号的幅度，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号；

或，

所述电子设备包括上述所述的信号处理终端，所述信号处理终端用于调整所述输入信号的幅度，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

本发明提供的一种信号处理装置，主要通过一个幅度调整模块和DRC模块即可实现对不同频率输入信号的幅度调整，并且对信号处理的计算量较低，实现了对不同频率输入信号进行不同增益调整的功能。

该信号处理装置相比较现有技术的装置，其具有结构简单和对信号处理的计算量较低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种输入信号频率与调整幅度的对应曲线图；

图3为本发明实施例提供的一种幅度与增益值的对应曲线图；

图4为本发明实施例提供的另一种信号处理装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种信号处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构示意图。

所述信号处理装置包括：

幅度调整模块11，所述幅度调整模块11用于依据所述输入信号Din的频率，调整所述输入信号Din的幅度参数，以生成幅度调整之后的第一信号Data1。

幅度检测模块12，所述幅度检测模块12用于检测所述第一信号Data1的幅度数值，并输出表征所述幅度数值的第二信号Data2。

DRC模块13，所述DRC模块13包括增益生成单元14，所述增益生成单元14依据所述第二信号Data2的幅度数值，生成增益信号Gain1。

信号处理模块15，用于依据所述增益信号Gain1，对所述输入信号Din的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号Dout。

可选的，所述信号处理模块15为乘法器。

在该实施例中，参考图2，图2为本发明实施例提供的一种输入信号频率与调整幅度的对应曲线图。

其中，横坐标表示所述输入信号Din的频率，纵坐标表示频率相对应的调整幅度。

例如，所述输入信号Din是幅度为0dB、频率为1kHz的单频点信号，则经过所述幅度调整模块11后，所述输入信号Din的幅度衰减9dB，则输出幅度为-9dB、频率为1kHz的单频点信号，即所述第一信号Data1。

若所述输入信号Din是幅度为0dB、频率为2kHz的单频点信号，则经过所述幅度调整模块11后，所述输入信号Din的幅度衰减-24dB，则输出幅度为-24dB、频率为2kHz的单频点信号，即所述第一信号Data1。

可选的，所述幅度调整模块11包括但不限定为均衡器或滤波器或多个均衡器串联的组合等。

进一步的，基于本发明上述实施例，当所述第一信号Data1经过幅度检测模块12后，所述幅度检测模块12检测所述第一信号Data1的幅度数值，并输出表征所述幅度数值的第二信号Data2。

可选的，所述幅度检测模块12包括但不限定为峰值检测模块。

其中，所述峰值检测模块用于检测所述第一信号Data1的峰值，其检测后输出的结果即所述第一信号Data1的峰值表征所述第一信号Data1中的幅度参数。

可选的，所述幅度检测模块12包括但不限定为均方根值检测模块。

其中，所述均方根检测模块用于检测所述第一信号Data1的均方根，其检测后输出的结果即所述第一信号Data1的均方根表征所述第一信号Data1中的幅度参数。

在该实施例中，无论是所述第一信号Data1的峰值大小还是第一信号Data1的均方根大小，均表征第一信号Data1中的幅度参数。

需要说明的是，在该实施例中仅仅以举例的形式进行说明，其它幅度检测模块也可以应用于本申请实施例中。

进一步的，所述DRC模块13包括增益生成单元14，所述增益生成单元14依据所述第二信号Data2中的幅度数值，生成增益信号Gain1。

在该实施例中，参考图3，图3为本发明实施例提供的一种幅度与增益值的对应曲线图。

其中，曲线1表示第一信号的幅度参数曲线，曲线2表示输出增益信号的增益值。

如图3所示，当第一信号Data1的幅度为-9dB时，生成增益信号Gain1的增益值为-0.6667dB；当第一信号Data1的幅度为-24dB时，生成增益信号Gain1的增益值为9.183dB。

进一步的，基于本发明上述实施例，参考图4，图4为本发明实施例提供的另一种信号处理装置的结构示意图。

所述DRC模块13还包括增益调整单元16。

其中，所述增益调整单元16用于将所述增益信号Gain1的增益值在第一预设时间内逐渐增大到目标增益值，以生成目标增益信号Gain2；或用于将所述增益信号Gain1的增益值在第二预设时间内逐渐降低到目标增益值，以生成目标增益信号Gain2。

所述信号处理模块15，用于依据所述目标增益信号Gain2，对所述输入信号Din的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号Dout。

所述信号处理装置还包括：信号延时模块17。

其中，所述信号延时模块17用于使所述输入信号Din和所述目标增益信号Gain2同步输入至所述信号处理模块15。

也就是说，所述信号延时模块17用于延时所述输入信号Din输送至所述信号处理模块15的时间，当所述增益调整单元16将所述增益信号Gain1的增益值调整为所述目标增益值，生成目标增益信号Gain2之后，使所述输入信号Din和所述目标增益信号Gain2同步输入至所述信号处理模块15。

在该实施例中，由于第一信号Data1会根据输入信号Din的变化，也实时进行快速变化，在有些应用场景中不能接受信号的突变，如音乐信号，不能有突然变大或突然变小的听感。

因此，通过设置增益调整单元16，并赋予第一预设时间和第二预设时间参数，第一预设时间表示增益值逐渐增大到目标增益值过程中所需要的时间，避免增益值突然变大；第二预设时间表示增益值逐渐降低到目标增益值过程中所需要的的时间，避免增益值突然变小。

这两个时间参数保证增益信号Gain1的变化有一定时间的平滑过渡，才生成目标增益信号Gain2。

由于增益调整单元16的存在，输入信号Din对应的增益信号Gain1需要一定的时间才能调整到目标增益信号Gain2，以及幅度调整模块11等需要占用一定的处理时间，因此，通过设置信号延时模块17，保证到信号处理模块15的输入信号Din和目标增益信号Gain2在时间上能匹配。

需要说明的是，所述信号延时模块17的延时时间和第一预设时间以及第二预设时间相关。

通过将目标增益信号Gain2和输入信号Di进行相乘，得到目标输出信号Dout。

例如，当输入信号Din的是幅度为0dB、频率为1kHz的单频点信号，经过所述幅度调整模块11后，所述输入信号Din的幅度衰减9dB，输出幅度为-9dB、频率为1kHz的单频点信号，即所述第一信号Data1；所述幅度检测模块12对所述第一信号Data1进行检测，并输出表征当前幅度参数的第二信号Data2(对应于第一信号Data1的幅度参数，即-9dB)，第二信号Data2进入DRC模块13后最终生成增益值为-0.6667dB的目标增益信号Gain2，通过在信号处理模块15将输入信号Din和目标增益信号Gain2相乘，得到幅度为-0.6667dB、频率为1kHz的目标输出信号Dout。

当输入信号Din的是幅度为0dB、频率为2kHz的单频点信号，经过所述幅度调整模块11后，所述输入信号Din的幅度衰减24dB，输出幅度为-24dB、频率为2kHz的单频点信号，即所述第一信号Data1；所述幅度检测模块12对所述第一信号Data1进行检测，并输出表征当前幅度参数的第二信号Data2(对应于第一信号Data1的幅度参数，即-24dB)，第二信号Data2进入DRC模块13后最终生成增益值为9.183dB的目标增益信号Gain2，通过在信号处理模块15将输入信号Din和目标增益信号Gain2相乘，得到幅度为9.183dB、频率为2kHz的目标输出信号Dout。

通过上述描述可知，本发明实施例提供的一种信号处理装置，主要通过一个幅度调整模块和DRC模块即可实现对不同频率输入信号的幅度调整，并且对信号处理的计算量较低，实现了对不同频率输入信号进行不同增益调整的功能。该信号处理装置相比较现有技术的装置，其具有结构简单和对信号处理的计算量较低的优点。

进一步的，基于本发明上述全部实施例，在本发明另一实施例中还提供了一种信号处理方法，参考图5，图5为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图。

所述信号处理方法包括：

S101：获取输入信号的频率，结合预设的频率与调整幅度之间的第一对应关系，对所述输入信号的幅度参数进行调整，以生成幅度调整之后的第一信号。

S102：检测所述第一信号中的幅度数值，并输出表征所述幅度数值的第二信号。

S103：依据所述第二信号中的幅度数值，结合预设的增益信号的增益值与调整幅度之间的第二对应关系，生成增益信号。

S104：依据所述增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

进一步的，基于本发明上述全部实施例，在本发明另一实施例中还提供了一种信号处理方法，参考图6，图6为本发明实施例提供的另一种信号处理方法的流程示意图。

在所述依据所述第二信号中的幅度数值，结合预设的增益信号的增益值与调整幅度之间的第二对应关系，生成增益信号之后，所述信号处理方法还包括：

S105：将所述增益信号的增益值在第一预设时间内逐渐增大到目标增益值，以生成目标增益信号；或，将所述增益信号的增益值在第二预设时间内逐渐降低到目标增益值，以生成目标增益信号。

S106：依据所述目标增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

需要说明的是，本发明该实施例提供的信号处理方法和上述实施例提供的信号处理装置的原理相同，在此不再赘述。

基于本发明上述全部实施例，在本发明另一实施例中还提供了一种信号处理终端，所述信号处理终端包括：处理器和存储器。

其中，所述存储器用于存储预先设定的控制指令，以及存储所述处理器运行过程中所产生的数据。

所述处理器用于读取所述存储器中存储的控制指令，执行上述实施例所述的信号处理方法。

基于本发明上述全部实施例，在本发明另一实施例中还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述实施例所述信号处理装置，所述信号处理装置用于调整输入信号的幅度，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号；

或，

所述电子设备包括上述实施例所述的信号处理终端，所述信号处理终端用于调整所述输入信号的幅度，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

以上对本发明所提供的一种信号处理装置、信号处理方法、信号处理终端及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种信号处理装置，其特征在于，所述信号处理装置包括：

幅度调整模块，所述幅度调整模块用于依据所述输入信号的频率，调整所述输入信号的幅度参数，以生成幅度调整之后的第一信号；

幅度检测模块，所述幅度检测模块用于检测所述第一信号的幅度数值，并输出表征所述幅度数值的第二信号；

DRC模块，所述DRC模块包括增益生成单元，所述增益生成单元依据所述第二信号的幅度数值，生成增益信号；

信号处理模块，用于依据所述增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述幅度调整模块包括至少一个均衡器或滤波器。

3.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述幅度检测模块为峰值检测模块；

其中，所述峰值检测模块用于检测所述第一信号的峰值，其检测结果表征所述第一信号中的幅度参数。

4.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述幅度检测模块为均方根值检测模块；

其中，所述均方根检测模块用于检测所述第一信号的均方根，其检测结果表征所述第一信号中的幅度参数。

5.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述DRC模块还包括增益调整单元；

其中，所述增益调整单元用于将所述增益信号的增益值在第一预设时间内逐渐增大到目标增益值，以生成目标增益信号；或用于将所述增益信号的增益值在第二预设时间内逐渐降低到目标增益值，以生成目标增益信号；

所述信号处理模块，用于依据所述目标增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

6.根据权利要求5所述的信号处理装置，其特征在于，所述信号处理装置还包括：信号延时模块；

其中，所述信号延时模块用于使所述输入信号和所述目标增益信号同步输入至所述信号处理模块。

7.一种信号处理方法，其特征在于，所述信号处理方法包括：

依据输入信号的频率，结合预设的频率与调整幅度之间的第一对应关系，对所述输入信号的幅度参数进行调整，以生成幅度调整之后的第一信号；

检测所述第一信号中的幅度数值，并输出表征所述幅度数值的第二信号；

依据所述第二信号中的幅度数值，结合预设的增益信号的增益值与调整幅度之间的第二对应关系，生成增益信号；

依据所述增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

8.根据权利要求7所述的信号处理方法，其特征在于，在所述依据所述第二信号中的幅度数值，结合预设的增益信号的增益值与调整幅度之间的第二对应关系，生成增益信号之后，所述信号处理方法还包括：

将所述增益信号的增益值在第一预设时间内逐渐增大到目标增益值，以生成目标增益信号；或，将所述增益信号的增益值在第二预设时间内逐渐降低到目标增益值，以生成目标增益信号；

依据所述目标增益信号，对所述输入信号的幅度进行调整，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

9.一种信号处理终端，其特征在于，所述信号处理终端包括：处理器和存储器；

其中，所述存储器用于存储预先设定的控制指令，以及存储所述处理器运行过程中所产生的数据；

所述处理器用于读取所述存储器中存储的控制指令，执行权利要求7-8任一项所述的信号处理方法。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-6任一项所述信号处理装置，所述信号处理装置用于调整输入信号的幅度，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号；

或，

所述电子设备包括权利要求9所述的信号处理终端，所述信号处理终端用于调整所述输入信号的幅度，以生成具有目标幅度和频率不变的目标输出信号。

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