CN115145531A - 一种自定义声卡系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于语音技术领域，具体涉及一种自定义声卡系统。所述系统包括：新声音配置部分和旧声音配置部分；所述新声音配置部分包括：第一声音记录单元、第一声音分析单元、配置校正单元和配置记录单元；所述第一声音记录单元，配置用于获取使用者的声音；第一声音分析单元，配置用于对获取的声音进分析，得到配置分析结果；所述配置校正单元，配置用于基于得到的配置分析结果进行配置校正，得到配置校正结果；所述配置记录单元，配置用于基于得到的配置校正结果进行记录。其能够自定义且保存设置的配置，且能够对声音进行校正，整个过程可以实现完全的自动化，具有自动化程度高和效果好的优点。

Description

一种自定义声卡系统
技术领域
本发明属于语音技术领域，具体涉及一种自定义声卡系统。
背景技术
声卡 (Sound Card)也叫音频卡，是计算机多媒体系统中最基本的组成部分，是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口(MIDI)发出合成乐器的声音。
现有声卡每次开播前都要对人声/乐器/伴奏/直播的音量/EQ/效果进行反复调试以达到最佳为止。这样浪费时间，影响效率。自定义功能键，根据个人声线/直播场所把声卡调最佳的工作状态进行保存，随时调用，从而提高工作效率，也不会因误触按键/旋钮影响直播效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种自定义声卡系统，其能够自定义且保存设置的配置，且能够对声音进行校正，整个过程可以实现完全的自动化，具有自动化程度高和效果好的优点。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种自定义声卡系统，所述系统包括：新声音配置部分和旧声音配置部分；所述新声音配置部分包括：第一声音记录单元、第一声音分析单元、配置校正单元和配置记录单元；所述第一声音记录单元，配置用于获取使用者的声音；第一声音分析单元，配置用于对获取的声音进分析，得到配置分析结果；所述配置校正单元，配置用于基于得到的配置分析结果进行配置校正，得到配置校正结果；所述配置记录单元，配置用于基于得到的配置校正结果进行记录；所述旧声音配置部分包括：配置调用单元，配置用于调用配置记录单元记录的配置校正结果；第二声音记录单元，配置用于获取使用者的声音；第二声音分析单元，配置用于对获取的声音进分析，得到声音分析结果；声音校正单元，配置用于基于声音分析结果对声音进行校正，然后输出。
进一步的，所述第一声音记录单元和第二声音记录单元在获取声音时，均对获取的声音进行预处理，包括：将获取到的声音在时间域上拉长设定的倍数，同时在频域上拉长设定的倍数，得到预处理声音。
进一步的，所述第一声音分析单元对获取的声音进分析，得到配置分析结果的方法包括：首先将预处理声音进行原声和背景声分离，再对分离得到的背景声进行质量分析，得到背景声质量分析结果。
进一步的，所述对分离得到的背景声进行质量分析，得到背景声质量分析结果的方法包括：获取背景声的时域包络；对所述时域包络进行时频变换得到包络频谱；对所述包络频谱进行特征提取获得特征参数；根据所述特征参数计算所述背景声的质量分析结果。
进一步的，所述根据所述特征参数计算所述背景声的质量分析结果的方法包括：使用如下公式计算所述背景声的质量分析结果：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
为计算得到的背景声的质量分析结果；
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为背景声的时域幅度，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为特征参数，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为背景声的频率，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为背景声在时间域上拉长设定的倍数，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为背景声在频域上拉长设定的倍数。
进一步的，所述配置校正单元基于得到的配置分析结果进行配置校正，得到配置校正结果的方法包括：若计算得到的质量分析结果在设定的第一阈值范围内，则使用预设的第一配置作为配置校正结果；若计算得到的质量分析结果在设定的第二阈值范围内，则使用预设的第二配置作为配置校正结果；若计算得到的质量分析结果在设定的第三阈值范围内，则使用预设的第三配置作为配置校正结果。
进一步的，所述第二声音分析单元对获取的声音进分析，得到配置分析结果的方法包括：首先将预处理声音进行原声和背景声分离，再对分离得到的原声进行质量分析，得到原声分析结果。
进一步的，所述对分离得到的原声进行质量分析，得到原声分析结果的方法包括：获取原声的频域包络；对所述频域包络进行傅里叶变换得到离散包络频谱；对所述离散包络频谱进行间隔采样获得间隔采样结果；再对间隔采样结果进行归一化平均计算，得到归一化参数；根据所述归一化参数计算所述原声分析结果。
进一步的，所述根据所述归一化参数计算所述原声分析结果的方法包括：使用如下公式计算所述原声分析结果：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
；其中，
Figure 283016DEST_PATH_IMAGE002
为计算得到的原声的原分析结果；
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为原声的时域幅度，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为归一化参数，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为原声的频率，
Figure 529319DEST_PATH_IMAGE006
为原声在时间域上拉长设定的倍数，
Figure 309057DEST_PATH_IMAGE007
为原声在频域上拉长设定的倍数。
进一步的，所述声音校正单元基于声音分析结果对声音进行校正的方法包括：若计算得到的声音分析结果在设定的第一判定范围内，则使用预设的第一校正方案进行校正；若计算得到的原声分析结果在设定的第二判定范围内，则使用预设的第二校正方案作为进行校正；若计算得到的原声分析结果在设定的第三判定范围内，则使用预设的第三校正方案进行校正。
本发明的一种自定义声卡系统，具有如下有益效果：其能够自定义且保存设置的配置，且能够对声音进行校正，整个过程可以实现完全的自动化，具有自动化程度高和效果好的优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的自定义声卡系统的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种自定义声卡系统，所述系统包括：新声音配置部分和旧声音配置部分；所述新声音配置部分包括：第一声音记录单元、第一声音分析单元、配置校正单元和配置记录单元；所述第一声音记录单元，配置用于获取使用者的声音；第一声音分析单元，配置用于对获取的声音进分析，得到配置分析结果；所述配置校正单元，配置用于基于得到的配置分析结果进行配置校正，得到配置校正结果；所述配置记录单元，配置用于基于得到的配置校正结果进行记录；所述旧声音配置部分包括：配置调用单元，配置用于调用配置记录单元记录的配置校正结果；第二声音记录单元，配置用于获取使用者的声音；第二声音分析单元，配置用于对获取的声音进分析，得到声音分析结果；声音校正单元，配置用于基于声音分析结果对声音进行校正，然后输出。
具体的，声卡从话筒中获取声音模拟信号，通过模数转换器(ADC)，将声波振幅信号采样转换成一串数字信号，存储到计算机中。重放时，这些数字信号送到数模转换器(DAC)，以同样的采样速度还原为模拟波形，放大后送到扬声器发声，这一技术称为脉冲编码调制技术(PCM)。
实施例2
在上一实施例的基础上，所述第一声音记录单元和第二声音记录单元在获取声音时，均对获取的声音进行预处理，包括：将获取到的声音在时间域上拉长设定的倍数，同时在频域上拉长设定的倍数，得到预处理声音。
具体的，通过拉长倍数，使得后续能更好的进行声音分析，因为拉长后，使得声音的细节得到扩张。
实施例3
在上一实施例的基础上，所述第一声音分析单元对获取的声音进分析，得到配置分析结果的方法包括：首先将预处理声音进行原声和背景声分离，再对分离得到的背景声进行质量分析，得到背景声质量分析结果。
具体的，背景声一般为声卡自带的声效产生，通过背景声分析，可以实现声效的校正。
实施例4
在上一实施例的基础上，所述对分离得到的背景声进行质量分析，得到背景声质量分析结果的方法包括：获取背景声的时域包络；对所述时域包络进行时频变换得到包络频谱；对所述包络频谱进行特征提取获得特征参数；根据所述特征参数计算所述背景声的质量分析结果。
具体的，因为背景声通常是不连续的，所以通过时域包络来处理，将使得其分析的效率增大，因为在时域上部分背景声的波形为0。
实施例5
在上一实施例的基础上，所述根据所述特征参数计算所述背景声的质量分析结果的方法包括：使用如下公式计算所述背景声的质量分析结果：
Figure 641949DEST_PATH_IMAGE001
；其中，
Figure 456321DEST_PATH_IMAGE002
为计算得到的背景声的质量分析结果；
Figure 465734DEST_PATH_IMAGE003
为背景声的时域幅度，
Figure 732768DEST_PATH_IMAGE004
为特征参数，
Figure 869351DEST_PATH_IMAGE005
为背景声的频率，
Figure 538230DEST_PATH_IMAGE006
为背景声在时间域上拉长设定的倍数，
Figure 718544DEST_PATH_IMAGE007
为背景声在频域上拉长设定的倍数。
具体的，该算法公式评估背景声质量的方法，结合了拉长的倍数和声音本身固有的信息，再加上特征参数，可以更加全面的得到背景声的质量数据。
实施例6
在上一实施例的基础上，所述配置校正单元基于得到的配置分析结果进行配置校正，得到配置校正结果的方法包括：若计算得到的质量分析结果在设定的第一阈值范围内，则使用预设的第一配置作为配置校正结果；若计算得到的质量分析结果在设定的第二阈值范围内，则使用预设的第二配置作为配置校正结果；若计算得到的质量分析结果在设定的第三阈值范围内，则使用预设的第三配置作为配置校正结果。
具体的，第一阈值范围、第二阈值范围和第三阈值范围均为设定的一个阈值范围，每个阈值范围对应一个类型的配置。而通过判断质量分析结果在哪个范围，可以直接调用那个范围对应的配置，实现配置的个性化。
在实际中，设定的范围可以更加精细化，范围更窄，使得配置的类型更多。
实施例7
在上一实施例的基础上，所述第二声音分析单元对获取的声音进分析，得到配置分析结果的方法包括：首先将预处理声音进行原声和背景声分离，再对分离得到的原声进行质量分析，得到原声分析结果。
实施例8
在上一实施例的基础上，所述对分离得到的原声进行质量分析，得到原声分析结果的方法包括：获取原声的频域包络；对所述频域包络进行傅里叶变换得到离散包络频谱；对所述离散包络频谱进行间隔采样获得间隔采样结果；再对间隔采样结果进行归一化平均计算，得到归一化参数；根据所述归一化参数计算所述原声分析结果。
具体的，原声一般为连续的信号，通过频域的方式更能准确的得到原声的特征。
实施例9
在上一实施例的基础上，所述根据所述归一化参数计算所述原声分析结果的方法包括：使用如下公式计算所述原声分析结果：
Figure 410557DEST_PATH_IMAGE008
；其中，
Figure 147568DEST_PATH_IMAGE002
为计算得到的原声的原分析结果；
Figure 857904DEST_PATH_IMAGE009
为原声的时域幅度，
Figure 287749DEST_PATH_IMAGE010
为归一化参数，
Figure 467057DEST_PATH_IMAGE011
为原声的频率，
Figure 742181DEST_PATH_IMAGE006
为原声在时间域上拉长设定的倍数，
Figure 572602DEST_PATH_IMAGE007
为原声在频域上拉长设定的倍数。
实施例10
在上一实施例的基础上，所述声音校正单元基于声音分析结果对声音进行校正的方法包括：若计算得到的声音分析结果在设定的第一判定范围内，则使用预设的第一校正方案进行校正；若计算得到的原声分析结果在设定的第二判定范围内，则使用预设的第二校正方案作为进行校正；若计算得到的原声分析结果在设定的第三判定范围内，则使用预设的第三校正方案进行校正。
需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元来完成，即将本发明实施例中的单元或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元，以完成以上描述的全部或者单元功能。对于本发明实施例中涉及的单元、步骤的名称，仅仅是为了区分各个单元或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件单元、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子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。本领域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发明的范围。
术语“第一”、“另一部分”等是配置用于区别类似的对象，而不是配置用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨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、物品或者单元/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者单元/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术标记作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非配置用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自定义声卡系统，其特征在于，所述系统包括：新声音配置部分和旧声音配置部分；所述新声音配置部分包括：第一声音记录单元、第一声音分析单元、配置校正单元和配置记录单元；所述第一声音记录单元，配置用于获取使用者的声音；第一声音分析单元，配置用于对获取的声音进分析，得到配置分析结果；所述配置校正单元，配置用于基于得到的配置分析结果进行配置校正，得到配置校正结果；所述配置记录单元，配置用于基于得到的配置校正结果进行记录；所述旧声音配置部分包括：配置调用单元，配置用于调用配置记录单元记录的配置校正结果；第二声音记录单元，配置用于获取使用者的声音；第二声音分析单元，配置用于对获取的声音进分析，得到声音分析结果；声音校正单元，配置用于基于声音分析结果对声音进行校正，然后输出。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一声音记录单元和第二声音记录单元在获取声音时，均对获取的声音进行预处理，包括：将获取到的声音在时间域上拉长设定的倍数，同时在频域上拉长设定的倍数，得到预处理声音。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一声音分析单元对获取的声音进分析，得到配置分析结果的方法包括：首先将预处理声音进行原声和背景声分离，再对分离得到的背景声进行质量分析，得到背景声质量分析结果。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述对分离得到的背景声进行质量分析，得到背景声质量分析结果的方法包括：获取背景声的时域包络；对所述时域包络进行时频变换得到包络频谱；对所述包络频谱进行特征提取获得特征参数；根据所述特征参数计算所述背景声的质量分析结果。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述根据所述特征参数计算所述背景声的质量分析结果的方法包括：使用如下公式计算所述背景声的质量分析结果：
Figure 869497DEST_PATH_IMAGE002
；其中，
Figure 554425DEST_PATH_IMAGE004
为计算得到的背景声的质量分析结果；
Figure 326072DEST_PATH_IMAGE005
为背景声的时域幅度，
Figure 214393DEST_PATH_IMAGE006
为特征参数，
Figure 96899DEST_PATH_IMAGE007
为背景声的频率，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为背景声在时间域上拉长设定的倍数，
Figure 636333DEST_PATH_IMAGE009
为背景声在频域上拉长设定的倍数。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述配置校正单元基于得到的配置分析结果进行配置校正，得到配置校正结果的方法包括：若计算得到的质量分析结果在设定的第一阈值范围内，则使用预设的第一配置作为配置校正结果；若计算得到的质量分析结果在设定的第二阈值范围内，则使用预设的第二配置作为配置校正结果；若计算得到的质量分析结果在设定的第三阈值范围内，则使用预设的第三配置作为配置校正结果。
7.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二声音分析单元对获取的声音进分析，得到配置分析结果的方法包括：首先将预处理声音进行原声和背景声分离，再对分离得到的原声进行质量分析，得到原声分析结果。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述对分离得到的原声进行质量分析，得到原声分析结果的方法包括：获取原声的频域包络；对所述频域包络进行傅里叶变换得到离散包络频谱；对所述离散包络频谱进行间隔采样获得间隔采样结果；再对间隔采样结果进行归一化平均计算，得到归一化参数；根据所述归一化参数计算所述原声分析结果。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述根据所述归一化参数计算所述原声分析结果的方法包括：使用如下公式计算所述原声分析结果：
Figure 516564DEST_PATH_IMAGE010
；其中，
Figure 141450DEST_PATH_IMAGE011
为计算得到的原声的原分析结果；
Figure 499750DEST_PATH_IMAGE012
为原声的时域幅度，
Figure 972320DEST_PATH_IMAGE013
为归一化参数，
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为原声的频率，
Figure 272720DEST_PATH_IMAGE008
为原声在时间域上拉长设定的倍数，
Figure 135634DEST_PATH_IMAGE009
为原声在频域上拉长设定的倍数。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述声音校正单元基于声音分析结果对声音进行校正的方法包括：若计算得到的声音分析结果在设定的第一判定范围内，则使用预设的第一校正方案进行校正；若计算得到的原声分析结果在设定的第二判定范围内，则使用预设的第二校正方案作为进行校正；若计算得到的原声分析结果在设定的第三判定范围内，则使用预设的第三校正方案进行校正。
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