CN115437599A - 音频播放装置及其音频播放方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

一种音频播放装置及其音频播放方法、存储介质，音频播放方法包括：获取所述音频播放装置的音频谐振表，所述音频谐振表包括一个或多个第一频率点以及与所述第一频率点对应的第一音频增益，所述音频播放装置在所述第一频率点使用所述第一音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值；根据所述音频谐振表中的第一频率点以及第一音频增益，对待输出的音频进行处理；输出处理后的音频。

Description

音频播放装置及其音频播放方法、存储介质

技术领域

本公开实施例涉及但不限于音频技术领域，尤其涉及一种音频播放装置及其音频播放方法、存储介质。

背景技术

笔记本电脑凭借其便携性和强大的处理能力，已成为日常重要的办公工具。但是，笔记本电脑在使用扬声器播放音乐或者视频的过程中，经常会产生“滋滋滋”的杂音，影响笔记本电脑的用户使用体验。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开实施例提供了一种音频播放装置的音频播放方法，包括：

获取所述音频播放装置的音频谐振表，所述音频谐振表包括一个或多个第一频率点以及与所述第一频率点对应的第一音频增益，所述音频播放装置在所述第一频率点使用所述第一音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值；

根据所述音频谐振表中的第一频率点以及第一音频增益，对待输出的音频进行处理；

输出处理后的音频。

在一些示例性实施方式中，所述方法之前还包括：

确定扫描频点列表；

对所述扫描频点列表中的每个扫描频点执行一次或多次单频点音频测试，以确定每个扫描频点对应的第一音频增益，所述单频点音频测试包括：播放单频点音频，所述单频点音频产生基频段信号和谐波段信号，确定所述谐波段信号的信号增益，当所述谐波段信号的信号增益低于预设的谐波增益阈值时，记录当前所述单频点音频对应的音频增益为所述单频点对应的第一音频增益；

生成所述音频播放装置的音频谐振表。

在一些示例性实施方式中，所述对所述扫描频点列表中的每个扫描频点执行一次或多次单频点音频测试，包括：

对当前扫描频点的音频增益进行初始化；

输出当前扫描频点的单频点音频，所述单频点音频通过空气和所述音频播放装置的结构件的振动传播，产生基频段信号和谐波段信号；

确定所述谐波段信号的信号增益，判断所述谐波段信号的信号增益是否小于或等于预设的谐波增益阈值；

当所述谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值时，将当前输出的所述单频点音频的音频增益记录为当前扫描频点对应的第一音频增益；

当所述谐波段信号的信号增益大于预设的谐波增益阈值时，降低当前所述单频点音频的音频增益，并返回所述输出当前扫描频点的单频点音频的步骤继续循环执行。

在一些示例性实施方式中，在所述降低当前输出的所述单频点音频的音频增益时，每次变化z dB，z在-1到-3之间。

在一些示例性实施方式中，所述确定扫描频点列表，包括：

确定最低扫描频点、最高扫描频点和频率扫描步长，所述最低扫描频点位于20Hz到30Hz之间，所述最高扫描频点位于450Hz到650Hz之间。

在一些示例性实施方式中，预设的谐波增益阈值小于-1dB。

在一些示例性实施方式中，所述方法还包括：

获取所述音频播放装置的均衡器数据表；

根据所述音频谐振表以及均衡器数据表，生成综合信号增益表；

根据所述综合信号增益表，对待输出的音频进行处理。

在一些示例性实施方式中，所述根据所述音频谐振表以及均衡器数据表，生成综合信号增益表，包括：

根据所述均衡器数据表生成初始信号增益表；

提取所述音频谐振表中所有第一音频增益小于最大音频增益的第一频率点；

将提取的所有第一音频增益小于最大音频增益的第一频率点以及对应的第一音频增益插入所述初始信号增益表，得到所述综合信号增益表。

本公开实施例还提供了一种音频播放装置，包括存储器；和耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如本公开任一实施例所述的音频播放方法的步骤。

本公开实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开任一实施例所述的音频播放方法。

本公开实施例还提供了一种包括音频播放装置，包括音频输出单元和处理单元，其中：

所述处理单元，被配置为获取所述音频播放装置的音频谐振表，所述音频谐振表包括一个或多个第一频率点以及与所述第一频率点对应的第一音频增益，所述音频播放装置在所述第一频率点使用所述第一音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值；根据所述音频谐振表中的第一频率点以及第一音频增益，对待输出的音频进行处理；输出处理后的音频至所述音频输出单元；

所述音频输出单元，被配置为播放所述处理后的音频。

在一些示例性实施方式中，该音频播放装置还包括音频录制单元，其中：

所述音频录制单元包括麦克风传感器以及与所述麦克风传感器连接的录音处理模块，所述录音处理模块被配置为将所述麦克风传感器录制的模拟信号转换为数字信号；

所述音频输出单元包括扬声器。

在一些示例性实施方式中，该音频播放装置还包括键盘，所述键盘包括多个按键，所述多个按键包括至少一个第一按键，所述第一按键的面积大于或等于预设面积阈值，其中：

所述麦克风传感器包括一个或多个，至少一个所述麦克风传感器设置在所述第一按键所在区域。

在阅读理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。

图1为本公开示例性实施例一种音频播放方法的流程示意图；

图2为本公开示例性实施例一种基频段信号和谐波段信号的时域信号示意图；

图3为本公开示例性实施例一种基频段信号和谐波段信号的频域信号示意图；

图4为本公开示例性实施例一种麦克风传感器设置区域示意图；

图5为本公开示例性实施例一种键盘振动产生的声波示意图；

图6为一种均衡器的信号增益示意图；

图7为本公开示例性实施例另一种音频播放方法的流程示意图；

图8为本公开示例性实施例一种音频播放装置的结构示意图；

图9为本公开示例性实施例另一种音频播放装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此，本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本公开中的附图比例可以作为实际工艺中的参考，但不限于此。例如：沟道的宽长比、各个膜层的厚度和间距、各个信号线的宽度和间距，可以根据实际需要进行调整。显示面板中像素的个数和每个像素中子像素的个数也不是限定为图中所示的数量，本公开中所描述的附图仅是结构示意图，本公开的一个方式不局限于附图所示的形状或数值等。

本说明书中的“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置，而不是为了在数量方面上进行限定的。

通过实际测试和分析，笔记本电脑在使用扬声器播放音乐或者视频的过程中产生“滋滋滋”的杂音，是由于笔记本电脑键盘的键帽和扬声器发出的声音形成了共振，这种共振频段通常都在20Hz～500Hz的低频段，对于不同的机型，该共振频段可能不同，例如，对一些机型，这种共振频段可能发生在20Hz～600Hz的低频段。

通过在扬声器上使用硅胶材质的软脚垫，可以在一定程度上降低扬声器通过固定支架或者粘贴面传到键盘上的振动，这种方式相当于对噪声振动的传播途径进行抑制，但是，扬声器传递给键盘的振动没有得到根本的消除，一旦遇到某些自带增益的音频输出流，键盘共振还会发生，因此，这种方式不能从根本上降低键盘共振发生的概率。

通过调节扬声器的均衡器(Equalizer，EQ)，降低低频段增益，也可以抑制低频振动，但是，这种低频段抑制方法会带来低音无力、重低音输出表现弱、振动感不强、用户使用体感差的问题。

如图1所示，本公开实施例提供了一种音频播放装置的音频播放方法，包括如下步骤：

步骤101、获取音频播放装置的音频谐振表，音频谐振表包括一个或多个第一频率点以及与第一频率点对应的第一音频增益，音频播放装置在第一频率点使用第一音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值；

步骤102、根据音频谐振表中的第一频率点以及第一音频增益，对待输出的音频进行处理；

步骤103、输出处理后的音频。

本公开实施例的音频播放方法，通过根据音频谐振表中的第一频率点以及第一音频增益，对待输出的音频进行处理，极大地改善了音频播放装置的共振噪声，减少了机器的重工以及返工，提升了产线生产的良率，改善了工厂品质，同时提升了用户播放重低音音频时的听觉体验，降低了低频抑制对低音听觉效果的影响。

在一些示例性实施方式中，该方法之前还包括：

确定扫描频点列表；

对扫描频点列表中的每个扫描频点执行一次或多次单频点音频测试，以确定每个扫描频点对应的第一音频增益，该单频点音频测试包括：播放单频点音频，该单频点音频产生基频段信号和谐波段信号，确定谐波段信号的信号增益；

生成音频播放装置的音频谐振表。

在一些示例性实施例中，可以通过音频播放装置自带的音频录制单元录制产生的基频段信号和谐波段信号，并通过音频播放装置自带的信号处理单元对基频段信号和谐波段信号进行傅里叶变换(FFT)和谐波分析，以确定谐波段信号的信号增益；在另一些示例性实施例中，也可以通过外置的信号处理设备对产生的基频段信号和谐波段信号进行FFT和谐波分析，以确定谐波段信号的信号增益。本公开实施例中，谐波段信号的信号增益可以用dB值表示。

在一些示例性实施方式中，对扫描频点列表中的每个扫描频点执行一次或多次单频点音频测试，包括：

将当前扫描频点的音频增益初始化为最大值；

输出当前扫描频点的单频点音频，单频点音频通过空气和音频播放装置的结构件的振动传播，产生基频段信号和谐波段信号；

确定谐波段信号的信号增益，判断谐波段信号的信号增益是否小于或等于预设的谐波增益阈值；

当谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值时，将当前音频输出单元输出的单频点音频的音频增益记录为音频谐振表中当前扫描频点对应的第一音频增益；

当谐波段信号的信号增益大于预设的谐波增益阈值时，降低当前输出的单频点音频的音频增益，并返回所述输出当前扫描频点的单频点音频的步骤继续循环执行。

经过本申请发明人研究发现，只要音频播放装置在第一频率点使用第一音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值，那么，该音频播放装置在第一频率点使用低于第一音频增益的任意音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益也都会小于或等于预设的谐波增益阈值，也就是说，只要音频播放装置在第一频率点使用小于或等于第一音频增益的音频增益输出音频，都不会产生共振，即不会产生“滋滋滋”的杂音。

本公开实施例通过对每台音频播放装置的振动频谱进行分析，精确找到音频播放装置的谐振点，并在该点处进行抑制，得到音频谐振表，一种示例性的音频谐振表如表1所示。

表1一种示例性的音频谐振表

在一些示例性实施方式中，确定扫描频点列表，包括：确定最低扫描频点、最高扫描频点和频率扫描步长。

在一些示例性实施方式中，最低扫描频点位于20Hz到30Hz之间，最高扫描频点位于450Hz到650Hz之间。

在一些示例性实施方式中，频率扫描步长可以为1Hz，然而，本公开实施例对此不作限制，频率扫描步长也可以为其它数值，例如，0.5Hz，但是，当频率扫描步长大于1Hz时，可能会漏掉一些共振频率点；当频率扫描步长小于1Hz时，会导致扫描时间增长。

示例性的，最低扫描频点为20Hz，最高扫描频点为500Hz，频率扫描步长为1Hz，然而，本公开实施例对此不作限制。

在一些示例性实施方式中，在对当前扫描频点的音频增益进行初始化时，可以将当前扫描频点的音频增益初始化为0dB。本公开实施例中，0dB对应音频播放装置的最大输出能力(即最大音频增益，当音频增益高于0dB时，音频播放装置会产生破音或损坏)。不同音频播放装置的最大输出能力可能不同，但可以认为当音频增益设置为0dB时，使用音频播放装置的最大输出能力进行输出。

在一些示例性实施方式中，在所述降低当前输出的单频点音频的音频增益的步骤之后且返回所述输出当前扫描频点的单频点音频的步骤继续循环执行的步骤之前，所述方法还包括：

检测当前输出的单频点音频的音频增益是否小于或等于预设的最低音频增益；

当当前输出的单频点音频的音频增益大于预设的最低音频增益时，执行返回所述输出当前扫描频点的单频点音频的步骤继续循环执行的步骤；

当当前输出的单频点音频的音频增益小于或等于预设的最低音频增益时，退出循环，此时，当前扫描频点的第一音频增益可以设置为一个预设的较低的负值即可(例如，-100dB)。示例性的，预设的最低音频增益可以为-60dB，然而，本公开实施例对此不作限制，例如，也可以为-50dB或-40dB。

在一些示例性实施方式中，在确定所述谐波段信号的信号增益的步骤之前，所述方法还可以包括：对产生的基频段信号和谐波段信号进行放大处理，所述基频段信号的放大倍数和谐波段信号的放大倍数相同。由于能量损耗，在播放单频点音频时，基频段信号和谐波段信号的信号增益可能会比较小，通过功率放大器对基频段信号和谐波段信号进行同样倍数的放大(实际操作时，对输出的单频点音频通过振动产生的声音信号，将该声音信号转换成实时的模拟信号，对该模拟信号进行放大即可)，可以便于后续的FFT和谐波分析。

在一些示例性实施方式中，音频播放装置的结构件包括键盘，然而，本公开实施例对此不作限制。本公开实施例也可以消除由于键盘以外的结构件与扬声器发出的声音形成共振产生的噪声。

在一些示例性实施方式中，每个扫描频点的单频点音频可以播放1毫秒，然而，本公开实施例对此不作限制。

在一些示例性实施方式中，在降低当前单频点音频的音频增益时，可以每次在当前音频增益的基础上固定变化z dB，z<0，也可以根据谐波增益的大小进行动态调节，谐波增益越大，降低的幅度越大。

示例性的，z可以在-1到-3之间，然而，本公开实施例对此不作限制。例如，z可以为-3或-2。对于表1所示的音频谐振表，抑制步长z可以为-0.01。

在一些示例性实施方式中，预设的谐波增益阈值小于-1dB。

示例性的，预设的谐波增益阈值可以为-3dB或-2dB等，然而，本公开实施例对此不作限制。实际使用时，预设的谐波增益阈值可以根据实际的音频播放装置的测试效果来确定。当预设的谐波增益阈值设置为-3dB时，表示产生的谐波段信号的信号能量小于或等于产生的基频段信号的信号能量的一半。

在一些示例性实施方式中，第一音频增益可以为0dB或y dB，y＜0。

在一些示例性实施方式中，通过对基频段信号和谐波段信号进行傅里叶(FFT)变换和谐波分析，确定谐波段信号的信号增益。图2为本公开示例性实施例一种基频段信号和谐波段信号的时域信号示意图；图3为本公开示例性实施例一种基频段信号和谐波段信号的频域信号示意图，图3中，基频频点为50Hz，谐波频点为100Hz、150Hz……。

在一些示例性实施方式中，谐波段信号的信号增益包括第一倍频点的信号增益至第n倍频点的信号增益，其中，n为大于1的自然数。

在一些示例性实施方式中，音频播放装置中的音频录制单元可以包括麦克风传感器以及与麦克风传感器连接的录音处理模块，录音处理模块被配置为将麦克风传感器录制的模拟信号转换为数字信号。

在一些示例性实施方式中，音频播放装置中的音频输出单元可以包括扬声器。

在一些示例性实施方式中，音频播放装置可以为笔记本电脑等。

在一些示例性实施方式中，麦克风传感器可以放置在该音频播放装置的任意位置。示例性的，麦克风传感器可以放置在屏幕上方位置、屏幕下方位置、键盘左上侧位置、键盘右上侧位置、键盘下方位置等。

本公开实施例中，由于键盘键帽的尺寸越大，低频段发生共振的概率越高，因此，当将麦克风传感器放置在键盘的下方位置时，录制的基频段和谐波段信号的质量更好。示例性的，如图4所示，可以在空格键所在区域(图4的位置A)和/或左边Shift键以及CapsLock键所在区域(图4的位置B)放置1～2颗麦克风传感器。图5为本公开示例性实施例一种键盘振动产生的声波示意图。当谐波段信号的信号增益大于预设的谐波增益阈值时，笔记本电脑键盘的键帽和扬声器发出的声音形成了共振，即产生了“滋滋滋”的杂音。本公开实施例通过扬声器播放一系列各个单频率点的声音来主动触发键盘的共振，通过麦克风传感器录制产生的基频段信号和谐波段信号，并对基频段信号和谐波段信号进行分析，找到共振的频率点，对共振的频率点的音频信号进行抑制，从而可以从根本上消除键盘共振的问题。

在一些示例性实施方式中，所述方法还包括：

获取音频播放装置的均衡器数据表；

根据音频谐振表以及均衡器数据表，生成综合信号增益表；

根据综合信号增益表，对待输出的音频进行处理。

一种示例性的均衡器数据表如图6所示，均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用，一般均衡器仅能对高频、中频、低频等多段频率的电信号分别进行调节。

在一些示例性实施方式中，根据音频谐振表以及均衡器数据表，生成综合信号增益表，包括：

根据均衡器数据表，生成初始信号增益表；

提取音频谐振表中所有第一音频增益小于0dB的第一频率点；

将提取的所有第一音频增益小于0dB的第一频率点以及对应的第一音频增益插入初始信号增益表，得到综合信号增益表。

图6为一种均衡器的信号增益示意图。如图6所示，早期Windows系统应用程序均衡器的声音场景设定，有爵士(Jazz)、古典(Classical)、摇滚(Rock)、电子(Electronic)等模式，这些不同模式对应在音频频谱上的表现就是在某些频率段上音频增益提高，或者某些频率段上音频增益降低，以补偿扬声器、声场环境或者是人类听觉系统感知能力在音频范围内非线性的不足。例如，假设系统在32Hz频段的原始信号增益(音频播放装置的驱动子系统在各个频率点有一套默认的均衡设定，即在各个频率点有一套默认的原始信号增益)为-35dB，如图6所示，均衡器在32Hz频段的信号增益增量大约为5dB，经过均衡器调整后，32Hz频段的信号增益变为-30dB。100％音量(本公开实施例中，可以认为音量和音频增益的含义相同，音量通常面向普通用户使用，音频增益通常面向专业人员使用，音量100％即指的是音频增益为0dB)下，人耳听1KHz的声音和听32Hz的声音，听到的声音大小是完全不同的。所以，有些应用程序设定会推出超过扬声器的额定功率输出的情况(比如输出+2dB～+12dB)来补偿这种听觉上的差异，这种情况下的设定本身就存在着很大的风险(会导致扬声器破音或者损坏)。新一代的操作系统在设计的时候也会去限制这种输出。在应用均衡器增益时，如果某个频率点的原始信号增益到0dB的增量差异大于或等于图6所示该频率点的均衡器信号增益调整增量，那么直接在该频率点的原始信号增益上将均衡器信号增益调整增量加上去；如果该频率点的原始信号增益已经是0dB或者该频率点的原始信号增益到0dB的增量差异小于图6所示该频率点的均衡器信号增益调整增量，则最多将该频率点的信号增益调整至0dB，这是软件层面的一种保护方式；还有一种保护方式是适用智能功放，对于超额的音频信号，直接按照最大0dB进行输出。本公开实施例的音频播放方法，在某些共振频率点上把声音的振幅抑制下来，不管之前的均衡器在特定频率点上的设定是+6dB还是-2dB，扫描频点后，共振频率点的音频增益均按照音频谐振表进行设定。

在一种示例性实施例中，如图7所示，该音频播放方法可以包括如下步骤：

(1)初始化扫描频率。示例性的，初始扫描频率可以设置为20Hz。

(2)输出单频点音频：驱动扬声器发声，单频点音频数据流(单音基频信号)转换为扬声器的声音输出，通过空气和结构件的振动传播。

(3)键盘共振数据采样：通过麦克风传感器实时监控通过空气和结构件的振动传播的声音信号，将其转换为实时的模拟信号，模拟信号的信号增益可根据需要进行调节，例如，可对该模拟信号进行放大处理。采样得到的数据如图2所示。

(4)对采样数据进行傅里叶变换(FFT)与谐波分析。示例性的，如图3所示，以50Hz的基波频率为例，则其谐波为100Hz、150Hz……，不同谐波的振幅各不相同，由于播放的是单音基频信号，录音得到的信号通过FFT分析，除了包含基频成分以外，其他的谐波成分都认为是由于键盘和整机发生了共振，产生的谐波所致。FFT和谐波分析后得到的频谱如图3所示，从图3可以看出：除了50Hz的基频信号以外，在100Hz以及150Hz都有谐波，这些谐波是由共振所致，根据频谱分析的结果，可以得到基频段以及各个谐波频段的增益数据，如表2或表3所示，即得到采样数据的谐波矩阵。

表2一种示例性的谐波矩阵

索引	频率	大小	增益	基频
					1	50Hz	1	0.00dB	1
2	100Hz	0.604	-4.38dB	0
					3	150Hz	0.321	-9.87dB	0
4	200Hz	0.054	-25.35dB	0
					5	250Hz	0.013	-37.72dB	0
6	...	...	...	...

表3另一种示例性的谐波矩阵

索引	频率	大小	增益	基频
					1	50Hz	1	0.00dB	1
2	100Hz	0.928	-0.65dB	0
					3	150Hz	0.774	-2.23dB	0
4	200Hz	0.653	-3.70dB	0
					5	250Hz	0.013	-37.72dB	0
6	...	...	...	...

(5)对谐波频段的增益进行分析，判断谐波矩阵中所有基波倍频处的增益(Gain)是否小于或等于预设的谐波增益阈值，即是否产生谐振。示例性的，预设的谐波增益阈值可以为-3dB，也就是判断谐波能量是否小于或等于基频能量的一半，如果小于或等于-3dB，说明谐波能量在合理范围内；如果大于-3dB，说明谐波能量过强。由于不同的键盘与不同的结构件的搭配，会产生不同强度的谐振，这些对于判断谐波增益的标准会产生影响。本公开实施例通过比较谐波增益和预设的谐波增益阈值来判定是否在基频产生了共振，在另一些示例性实施例中，谐波增益阈值也可以为-2.5dB或其他任意的小于0的值。

当存在至少一个谐波增益大于-3dB时，说明谐波能量过强，我们认为此时键盘产生了共振噪声，示例性的，表3的谐波矩阵中的100Hz谐波(二次谐波)和150Hz谐波(三次谐波)的增益均大于-3dB，说明该基频(50Hz)处的能量过大，导致键盘和结构件发生了共振，需要对该基频的能量进行限制，当基频能量被抑制时，谐波能量同样也会降低。对该单音基频信号的音频增益进行抑制，每次抑制步长可以为z dB，示例性的，z可以为-3，然后重新通过扬声器输出，直到麦克风采样到的该频率下的谐波不再超过半功率点，即-3dB。本公开实施例通过抑制步长，更准确更快地找到共振频率点的最适合的增益。在另一些示例性实施例中，抑制步长也可以为-2dB或其他任意值。在又一些示例性实施例中，抑制步长也可以不是一个定值(即可以动态调节抑制步长的大小)，根据谐波增益的大小对抑制步长的大小进行调节，当谐波增益大于预设的谐波增益阈值且谐波增益越大时，抑制步长的绝对值越大，抑制步长越小，当谐波增益大于预设的谐波增益阈值且谐波增益越小时，抑制步长的绝对值越小，抑制步长越大(由于抑制步长为负值，当前音频输出单元输出的单频点音频的音频增益+抑制步长＝下一次音频输出单元输出的单频点音频的音频增益)。

当所有谐波增益均小于或等于-3dB时，说明谐波能量在合理范围内，此时键盘不会产生共振噪声，如表2所示，基频(Base)为50Hz，幅度(Magnitude)为1，对应的增益(Gain)为0dB；谐波为100Hz、150Hz……，幅度均小于1，对应的增益通过FFT分析进行计算，通过表2可以看出，该谐波表中的谐波部分均小于-3dB，此时可以更新音频谐振表，通过音频谐振表记录当前扫描频点对应的第一音频增益。

(6)更新完音频谐振表后，判断扬声器输出的单音基频信号的频率是否小于500Hz；如果小于500Hz，扫描频率调整至下一个频率点，返回步骤(2)继续执行；如果等于500Hz，扫描结束，此时得到一张20Hz～500Hz以内的音频谐振表。

如果输出频率小于500Hz，表明还没有完成低频段的扫描，重新设定输出增益为0dB，此处将输出增益设定为0dB是要将设定的输出音频增益复位到正常大小，不增也不减，相当于系统音量复位，以防前一个频点处输出音频增益被降低后影响后续频点的扫描分析结果。

如果输出频率等于500Hz，表明扫描结束，此时会得到一张20Hz～500Hz以内的音频谐振表，如表1所示，音频谐振表记录了某个或者某几个导致键盘共振的频率点，以及相应的频率点可以设置的最大增益，未发生谐振的频率点，增益都是0dB，不增也不减，也就是得到了键盘的谐振频率扫描数据。该音频谐振表中的数据根据不同的键盘和结构件的组合，会有所不同。

本公开实施例中，对扫描频率进行调整时，调整方向可以是正向调整，也可以是负向调整，取决于初始扫描频率的设定，例如，初始扫描频率可以设定为20Hz，此时采用正向调整的方式，从20Hz逐个递增扫描至500Hz。在另一些示例性实施例中，初始扫描频率还可以设定为500Hz，此时采用负向调整的方式，从500Hz逐个递减扫描至20Hz。

(7)将对应的音频谐振表数据更新到均衡器数据表中。此时均衡器数据表就包含了当前音频播放装置的键盘谐振数据，此时再播放音乐，就不会出现键盘谐振的情况了。

本公开实施例的音频播放方法，通过扫频的方式，在每个扫描频率点主动触发键盘的谐振，在找到触发谐振的频率点后，对该频率点的音频增益进行抑制，继续使用抑制后的增益去重新触发键盘的谐振，直到在某个特定音频增益下该频率点不再形成谐振，在所有可能造成谐振的频率点被找到后，使用得到的音频谐振表的第一音频增益去修正均衡器的低频段增益特性，精准定位，从而有效改善键盘的谐振问题同时还兼顾用户的低音使用体验。

实际使用时，可以配合系统的设定，在系统模式中增加【抑制键盘噪声】的模式，【抑制键盘噪声】属于系统的一种使用场景设定，量产的每台音频播放装置，在出厂之前都会进行一次键盘共振噪声的校准，该模式也可以提供给终端用户使用。开启该模式后，键盘噪声能得到大幅改善，同时对用户的低音听觉效果影响降到最低。

如图8所示，本公开实施例还提供了一种音频播放装置，包括处理单元801和音频输出单元802，其中：

处理单元801，被配置为获取音频播放装置的音频谐振表，音频谐振表包括一个或多个第一频率点以及与第一频率点对应的第一音频增益，音频播放装置在第一频率点使用第一音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值；根据音频谐振表中的第一频率点以及第一音频增益，对待输出的音频进行处理；输出处理后的音频至音频输出单元802；

音频输出单元802，被配置为播放处理后的音频。

在一些示例性实施方式中，该音频播放装置还包括音频录制单元803，其中：

音频录制单元803包括麦克风传感器以及与麦克风传感器连接的录音处理模块，录音处理模块被配置为将麦克风传感器录制的模拟信号转换为数字信号。

在另一些示例性实施例中，该音频播放装置也可以不包括音频录制单元803，此时，可以通过外置的信号处理设备对产生的基频段信号和谐波段信号进行FFT和谐波分析，以确定谐波段信号的信号增益。

在一些示例性实施方式中，音频输出单元802包括扬声器。

在一些示例性实施方式中，该音频播放装置还包括键盘(图中未示出)，键盘包括多个按键，多个按键包括至少一个第一按键，第一按键的面积大于或等于预设面积阈值，其中：

麦克风传感器包括一个或多个，至少一个麦克风传感器设置在第一按键所在区域。

在一些示例性实施方式中，处理单元801，还被配置为：确定扫描频点列表；对扫描频点列表中的每个扫描频点执行一次或多次单频点音频测试，以确定每个扫描频点对应的第一音频增益，该单频点音频测试包括：通过音频输出单元播放单频点音频，该单频点音频产生基频段信号和谐波段信号，确定谐波段信号的信号增益；生成音频播放装置的音频谐振表。

在一些示例性实施方式中，处理单元801，还被配置为：确定扫描频点列表；对扫描频点列表中的每个扫描频点执行如下操作，以得到音频播放装置的音频谐振表：

对当前扫描频点的音频增益进行初始化；

通过音频输出单元802输出当前扫描频点的单频点音频，单频点音频通过空气和所述音频播放装置的结构件的振动传播，产生基频段信号和谐波段信号；

确定谐波段信号的信号增益，判断谐波段信号的信号增益是否小于或等于预设的谐波增益阈值；

当谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值时，将当前音频输出单元802输出的单频点音频的音频增益记录为当前扫描频点对应的第一音频增益；

当谐波段信号的信号增益大于预设的谐波增益阈值时，降低当前音频输出单元802输出的单频点音频的音频增益，并返回通过音频输出单元802输出当前扫描频点的单频点音频的步骤继续循环执行。

在一些示例性实施方式中，确定扫描频点列表，包括：

确定最低扫描频点、最高扫描频点和频率扫描步长，最低扫描频点位于20Hz到30Hz之间，最高扫描频点位于450Hz到650Hz之间，频率扫描步长在1Hz到3Hz之间。

在一些示例性实施方式中，在降低当前所述音频输出单元802输出的单频点音频的音频增益时，每次变化z dB，z在-1到-3之间。

在一些示例性实施方式中，预设的谐波增益阈值小于-1dB。

在一些示例性实施方式中，第一音频增益为0dB或y dB，y＜0。

在一些示例性实施方式中，处理单元801，还被配置为：获取音频播放装置的均衡器数据表；根据音频谐振表以及均衡器数据表，生成综合信号增益表；根据综合信号增益表，对待输出的音频进行处理。

在一些示例性实施方式中，根据所述音频谐振表以及均衡器数据表，生成综合信号增益表，包括：根据均衡器数据表生成初始信号增益表；提取音频谐振表中所有第一音频增益小于0dB的第一频率点；将提取的所有第一音频增益小于0dB的第一频率点以及对应的第一音频增益插入初始信号增益表，得到综合信号增益表。

本公开实施例还提供了一种音频播放装置，包括存储器；和耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如本公开任一实施例所述的音频播放方法的步骤。

如图9所示，在一个示例中，该音频播放装置可包括：处理器910、存储器920和总线系统930，其中，处理器910和存储器920通过总线系统930相连，存储器920用于存储指令，处理器910用于执行存储器920存储的指令，以获取所述音频播放装置的音频谐振表，所述音频谐振表包括一个或多个第一频率点以及与所述第一频率点对应的第一音频增益，所述音频播放装置在所述第一频率点使用所述第一音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值；根据所述音频谐振表中的第一频率点以及第一音频增益，对待输出的音频进行处理；输出处理后的音频。

应理解，处理器910可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，处理器910还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器920可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器910提供指令和数据。存储器920的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器920还可以存储设备类型的信息。

总线系统930除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图9中将各种总线都标为总线系统930。

在实现过程中，处理设备所执行的处理可以通过处理器910中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。即本公开实施例的方法步骤可以体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等存储介质中。该存储介质位于存储器920，处理器910读取存储器920中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

本公开实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开任一实施例所述的音频播放方法。

在一些可能的实施方式中，本申请提供的音频播放方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在计算机设备上运行时，所述程序代码用于使所述计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的音频播放方法中的步骤，例如，所述计算机设备可以执行本申请实施例所记载的音频播放方法。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本公开中的附图只涉及本公开涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的精神和范围，均应涵盖在本公开的权利要求的范围当中。

Claims (13)

1.一种音频播放装置的音频播放方法，其特征在于，包括：

获取所述音频播放装置的音频谐振表，所述音频谐振表包括一个或多个第一频率点以及与所述第一频率点对应的第一音频增益，所述音频播放装置在所述第一频率点使用所述第一音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值；

根据所述音频谐振表中的第一频率点以及第一音频增益，对待输出的音频进行处理；

输出处理后的音频。

2.根据权利要求1所述的音频播放方法，其特征在于，所述方法之前还包括：

确定扫描频点列表；

对所述扫描频点列表中的每个扫描频点执行一次或多次单频点音频测试，以确定每个扫描频点对应的第一音频增益，所述单频点音频测试包括：播放单频点音频，所述单频点音频产生基频段信号和谐波段信号，确定所述谐波段信号的信号增益，当所述谐波段信号的信号增益低于预设的谐波增益阈值时，记录当前所述单频点音频对应的音频增益为所述单频点对应的第一音频增益；

生成所述音频播放装置的音频谐振表。

3.根据权利要求2所述的音频播放方法，其特征在于，所述对所述扫描频点列表中的每个扫描频点执行一次或多次单频点音频测试，包括：

对当前扫描频点的音频增益进行初始化；

输出当前扫描频点的单频点音频，所述单频点音频通过空气和所述音频播放装置的结构件的振动传播，产生基频段信号和谐波段信号；

确定所述谐波段信号的信号增益，判断所述谐波段信号的信号增益是否小于或等于预设的谐波增益阈值；

当所述谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值时，将当前输出的所述单频点音频的音频增益记录为当前扫描频点对应的第一音频增益；

当所述谐波段信号的信号增益大于预设的谐波增益阈值时，降低当前所述单频点音频的音频增益，并返回所述输出当前扫描频点的单频点音频的步骤继续循环执行。

4.根据权利要求3所述的音频播放方法，其特征在于，在所述降低当前输出的所述单频点音频的音频增益时，每次变化z dB，z在-1到-3之间。

5.根据权利要求2所述的音频播放方法，其特征在于，所述确定扫描频点列表，包括：

确定最低扫描频点、最高扫描频点和频率扫描步长，所述最低扫描频点位于20Hz到30Hz之间，所述最高扫描频点位于450Hz到650Hz之间。

6.根据权利要求1所述的音频播放方法，其特征在于，预设的谐波增益阈值小于-1dB。

7.根据权利要求1所述的音频播放方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述音频播放装置的均衡器数据表；

根据所述音频谐振表以及均衡器数据表，生成综合信号增益表；

根据所述综合信号增益表，对待输出的音频进行处理。

8.根据权利要求7所述的音频播放方法，其特征在于，所述根据所述音频谐振表以及均衡器数据表，生成综合信号增益表，包括：

根据所述均衡器数据表生成初始信号增益表；

提取所述音频谐振表中所有第一音频增益小于最大音频增益的第一频率点；

将提取的所有第一音频增益小于最大音频增益的第一频率点以及对应的第一音频增益插入所述初始信号增益表，得到所述综合信号增益表。

9.一种音频播放装置，其特征在于，包括存储器；和耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1至8中任一项所述的音频播放方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的音频播放方法。

11.一种音频播放装置，其特征在于，包括音频输出单元和处理单元，其中：

所述处理单元，被配置为获取所述音频播放装置的音频谐振表，所述音频谐振表包括一个或多个第一频率点以及与所述第一频率点对应的第一音频增益，所述音频播放装置在所述第一频率点使用所述第一音频增益输出音频时，产生的谐波段信号的信号增益小于或等于预设的谐波增益阈值；根据所述音频谐振表中的第一频率点以及第一音频增益，对待输出的音频进行处理；输出处理后的音频至所述音频输出单元；

所述音频输出单元，被配置为播放所述处理后的音频。

12.根据权利要求11所述的音频播放装置，其特征在于，还包括音频录制单元，其中：

所述音频录制单元包括麦克风传感器以及与所述麦克风传感器连接的录音处理模块，所述录音处理模块被配置为将所述麦克风传感器录制的模拟信号转换为数字信号；

所述音频输出单元包括扬声器。

13.根据权利要求12所述的音频播放装置，其特征在于，还包括键盘，所述键盘包括多个按键，所述多个按键包括至少一个第一按键，所述第一按键的面积大于或等于预设面积阈值，其中：

所述麦克风传感器包括一个或多个，至少一个所述麦克风传感器设置在所述第一按键所在区域。

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