CN115547350A - 音频信号处理方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种音频信号处理方法、装置、电子设备及可读存储介质,属于音频技术领域。该方法包括:获取第一音频信号;将该第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,该目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个所述第一带通滤波器之间相关;对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,第一带通滤波器为偶数阶滤波器;在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据第一带通滤波器的阶数,设计所述第一带通滤波器。
Description
技术领域
本申请属于音频技术领域,具体涉及一种音频信号处理方法、装置、电子设备及可读存储介质。
背景技术
目前,在通话、录音以及录像等音频信号收录过程中,可以通过对采集到的音频信号进行音频处理,以提升采集到的音频信号的信号质量。其中,动态范围控制(Dynamicrange control,DRC)广泛应用于音频信号处理领域,是一种信号幅度调节方式,可以使声音听起来更柔和/或更响亮。
在相关技术中,可以将采集到的音频信号划分为若干子带信息,分别地进行动态范围控制,即可以采用多带动态范围控制(Multi-band Dynamic Range Control,MBDRC)技术来对采集到的音频信号进行处理。具体地,上述采用MBDRC技术来对采集到的音频信号进行处理的过程为:首先,将采集到的音频信号输入到不同的带通滤波器中,得到不同频率的子带信号,然后,采用DRC技术分别调整每个子带信号的振幅,然后,将处理后的多个子带信号进行组合,得到处理后的音频信号。
然而,上述音频信号处理过程中所使用滤波器对音频信号进行处理后,所得到处理后的音频信号质量不高,存在失真。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种音频信号处理方法、装置、电子设备及可读存储介质,能够解决音频信号处理过程中所使用滤波器对音频信号进行处理后,所得到处理后的音频信号质量不高,存在失真的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种音频信号处理方法,该音频信号处理方法包括:获取第一音频信号;将该第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,该目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个所述第一带通滤波器之间相关;对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,第一带通滤波器为偶数阶滤波器;在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据第一带通滤波器的阶数,设计所述第一带通滤波器。
第二方面,本申请实施例提供了一种音频信号处理装置,该音频信号处理。装置包括:获取模块和处理模块;该获取模块,用于获取第一音频信号;该处理模块,用于将上述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,上述目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个第一带通滤波器之间相关;上述处理模块,还用于对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,第一带通滤波器为偶数阶滤波器;上述处理模块,还用于在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据第一带通滤波器的阶数,设计第一带通滤波器。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面所述的方法。
第六方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面所述的方法。
在本申请实施例中,获取第一音频信号;将该第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,该目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个所述第一带通滤波器之间相关;对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,第一带通滤波器为偶数阶滤波器;在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据第一带通滤波器的阶数,设计所述第一带通滤波器。如此,由于本申请实施例中目标带通滤波器中的N组第一带通滤波器组间是相关的,而非独立的,从而得到信号质量更高的音频信号质量,有效减小音频信号在处理过程中音质的损失。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种音频信号处理方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种现有技术音频信号处理方法实例示意图;
图3是本申请实施例提供的一种音频信号处理方法中带通滤波器组的设计流程示意图之一;
图4是本申请实施例提供的一种音频信号处理方法中带通滤波器组的设计流程示意图之二;
图5是本申请实施例提供的一种音频信号处理方法的示例图之一;
图6是本申请实施例提供的一种音频信号处理方法的示例图之二;
图7是本申请实施例提供的一种音频信号处理方法的示例图之三;
图8是本申请实施例提供的一种音频信号处理装置的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图之一;
图10是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图之二。
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清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的音频信号处理方法、装置、电子设备及可读存储介质进行详细地说明。
目前,在通话、录音以及录像等音频信号收录过程中,可以通过对采集到的音频信号进行音频处理,以提升采集到的音频信号的信号质量。其中,DRC广泛应用于音频信号处理领域,是一种信号幅度调节方式,可以使声音听起来更柔或更响亮。
在相关技术中,可以将采集到的音频信号划分为若干子带信息,分别地进行动态范围控制,即可以采用MBDRC技术来对采集到的音频信号进行处理。具体地,如图2所示,上述采用MBDRC技术来对采集到的音频信号进行处理的过程为:首先,将采集到的音频信号输入到不同的带通滤波器中,得到不同频率的子带信号,然后,采用DRC技术分别调整每个子带信号的振幅,然后,将处理后的多个子带信号进行组合,得到处理后的音频信号。
然而,上述音频信号处理过程中所使用的N个带通滤波器为N个独立的无限长冲激响应(Infinite Impulse Response,IIR)带通滤波器,虽然具有复杂度优势,但是由于MBDRC中的各带通滤波器只考虑自身的中心频率和带宽,并无关联,没有考虑滤波器组设计的完美重构特性,因此,导致经处理后的音频信号质量不高,容易造成失真现象。同时,MBDRC中的各IIR带通滤波器缺乏线性相位特性,低阶滤波器的频率选择特性也较差。
而在本申请实施例中,获取第一音频信号;并将该第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,该目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个所述第一带通滤波器之间相关;对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,第一带通滤波器为偶数阶滤波器;在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据第一带通滤波器的阶数,设计所述第一带通滤波器。如此,由于本申请实施例中目标带通滤波器中的N组第一带通滤波器组间是相关的,而非独立的,从而得到信号质量更高的音频信号质量,有效减小音频信号在处理过程中音质的损失。
本申请实施例提供的音频信号处理方法的执行主体可以为音频信号处理装置,该音频信号处理装置可以为电子设备,也可以为该电子设备中的功能模块。
以下将以音频信号处理装置为例对本申请提供的音频信号处理方法进行说明。
本申请实施例提供一种音频信号处理方法,图1示出了本申请实施例提供的一种音频信号处理方法的流程图。如图1所示,本申请实施例提供的音频信号处理方法可以包括下述的步骤201至步骤203。
步骤201、获取第一音频信号。
在本申请实施例中,上述第一音频信号可以是电子设备使用录音功能时获取的,也可以是在电子设备进行通话过程中实时获取的,也可以是电子设备使用录像功能时获取的,本申请不作限制。
步骤202、将上述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号。
在本申请实施例中,上述目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,其中,N为正整数。
在本申请实施例中,上述目标带通滤波器中所包括的N个第一带通滤波器之间相关。
在本申请实施例中,上述N个第一带通滤波器可以为线性相位带通滤波器,也可以为非线性相位带通滤波器。
示例性地,上述线性相位带通滤波器可以为线性相位有限长冲激响应(FiniteImpulse Response,FIR)带通滤波器。
示例性地,上述非线性相位带通滤波器可以为非线性相位IIR带通滤波器。
在本申请实施例中,上述N个第一带通滤波器组满足完美重构条件。
示例性地,上述N个第一带通滤波器组满足第一公式。
其中,N为带通滤波器组的数目;
Hn(z),n=1,2,...,N是为相应子带的滤波器频率响应;
步骤203、对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号。
在本申请实施例中,音频信号处理装置对上述第二音频信号进行DRC信号处理,得到第三音频信号。
在一种可能的实施例中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,第一带通滤波器为偶数阶滤波器。
在另一种可能的实施例中,在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据第一带通滤波器的阶数,设计第一带通滤波器。
在本申请实施例提供的音频信号处理方法中,获取第一音频信号;并将该第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,该目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个第一带通滤波器之间相关;对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,第一带通滤波器为偶数阶滤波器;在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据第一带通滤波器的阶数,设计第一带通滤波器。如此,由于本申请实施例中目标带通滤波器中的N组第一带通滤波器组间是相关的,而非独立的,从而得到信号质量更高的音频信号质量,有效减小音频信号在处理过程中音质的损失。
可选地,在本申请实施例中,上述步骤202“将上述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号”的过程中,包括以下步骤202a:
步骤202a、按照N个预设子带,将上述获取到的第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号。
其中,N为正整数。
示例性地,上述第二音频信号包括上述N个预设子带对应的N个子带信号,其中,一个预设子带与一个第一带通滤波器对应。
示例性地,上述N个预设子带可以是:基于第一音频信号对应的频段内的M个分割频率确定的。
示例性地,上述预设子带可以是将整个第一音频信号的工作频带非均匀分割,也可以是均匀分割的。
示例性地,上述N个预设子带中的每个预设子带对应一个子带信号。
可选地,在本申请实施例中,上述步骤202a“按照N个预设子带,将上述获取到的第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号”之前,本申请实施例提供的音频信号处理方法还包括步骤301:
步骤301、将M个分割频率确定为通带截止频率,设计M个滤波器三元组。
示例性地,一个分割频率对应一个滤波器三元组。
示例性地,上述滤波器三元组包括:低通滤波器、高通滤波器和全通滤波器。
示例性地,上述N个预设子带对应M个分割频率。其中,M=N-1,换句话说,分割频率的数量比预设子带的数量少一个。
示例性地,上述第一带通滤波器包括至少一个目标滤波器,其中,一个目标滤波器对应一个滤波器三元组中的一个滤波器。
示例性地,在上述至少一个目标滤波器为至少两个目标滤波器的情况下,上述至少两个目标滤波器对应的至少两个滤波器三元组不同。
举例说明,可以为每个预设子带设计一个滤波器三元组(HmL(z),HmH(z),HmAP(z)),m=1,2,...,N。其中HmL(z)是低通滤波器,HmH(z)是高通滤波器,HmAP(z)=HmL(z)+HmH(z)是全通滤波器,m为第m个预设子带。也就是说,为N个预设子带设计N个滤波器三元组。
以下以五种可能的实施例为例,对设计本申请提供的音频信号处理方法的目标带通滤波器组进行说明。
在一些可能的实施例中:
在本申请实施例中,目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组。
可选地,在本申请实施例中,本申请实施例提供的音频信号处理方法还包括以下步骤401至步骤403:
步骤401、基于目标设计方式设计第一分割频率对应的偶数阶第一低通滤波器。
示例性地,上述M个分割频率包括第一分割频率,上述M个滤波器三元组包括第一滤波器三元组。
示例性地,上述第一滤波器三元组包括:第一低通滤波器、第一全通滤波器和第一高通滤波器。
示例性地,上述目标设计方式可以是基于Matlab中的fir1函数设计,本申请不作限制。
示例性地,基于第一分割频率对应的偶数阶第一低通滤波器的阶数,利用第二公式计算该第一分割频率对应的第一滤波器三元组的第一低通滤波器的群时延。
示例性地,上述第二公式为Dm=Lm/2。
其中,Dm为第一低通滤波器的群时延;
Lm为第一低通滤波器的阶数。
步骤402、根据上述第一低通滤波器的群时延,设计第一全通滤波器。
步骤403、根据上述第一低通滤波器和上述第一全通滤波器,设计第一高通滤波器。
示例性地,上述高通滤波器为HmH(z)=HmAP(z)-HmL(z)。
举例说明,首先,设计低通滤波器HmL(z),m=1,2,...,N,具体地,根据低通滤波器的阶数Lm(该阶数为偶数阶)设计,接着通过公式Dm=Lm/2计算出低通滤波器的群时延,并基于该群时延得到相应的全通滤波器最后,得出高通滤波器HmH(z)=HmAP(z)-HmL(z)。例如,假设N为4,其对应4个带通滤波器组的设计过程,可以参照图3所示的设计流程来实现。
应注意的是,上述N个预设子带对应的滤波器阶数与N个预设子带的子带长度成正比。换句话说,子带长度越大对应设置的滤波器阶数越高,即子带对应的频率选择特性越陡峭,与之相对应的滤波器阶数越大。反之,子带长度越小对应设置的滤波器阶数越低。
可选地,在本申请实施例中,在目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,上述步骤202“将上述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号”的过程中,包括以下步骤202b和步骤202c:
步骤202b、对目标带通滤波器组中的子滤波器进行串联处理。
步骤202c、将上述第一音频信号输入串联处理后的上述目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号。
示例性地,将上述第一音频信号分别输入目标带通滤波器组,根据目标带通滤波器组中子滤波器对应的预设子带中的每个子带信号分别进行DRC信号处理,然后将处理后的N个子带信号进行组合,得到处理后的第二音频信号。
在一些可能的实施例中:
在本申请实施例中,上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组,上述M个滤波器三元组包括第二滤波器三元组,且第二滤波器三元组的滤波器阶数为奇数。
可选地,在本申请实施例中,本申请实施例提供的音频信号处理方法还包括以下步骤501至步骤504:
步骤501、基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第一辅助滤波器组。
示例性地,上述第二滤波器三元组包括:第二低通滤波器、第二全通滤波器和第二高通滤波器。
示例性地,上述巴特沃斯滤波器设计方式可以是利用Matlab中的butter函数。
示例性地,上述第一辅助滤波器组包括第一辅助低通滤波器和第一辅助高通滤波器。
步骤502、根据上述第一辅助低通滤波器,设计第二低通滤波器。
示例性地,在上述第二滤波器三元组的滤波器阶数为奇数的情况下,由于第一辅助低通滤波器阶数与第二滤波器三元组的滤波器阶数相同,因此可以基于第一辅助低通滤波器阶数设计第二低通滤波器。
步骤503、根据上述第一辅助高通滤波器,设计第二高通滤波器。
示例性地,在上述第二滤波器三元组的滤波器阶数为奇数的情况下,基于第三公式以及第一辅助高通滤波器设置第二高通滤波器。
示例性地,第三公式为HmH(z)=±H′mH(z),HmL(z)=H′mL(z)。
步骤504、根据上述第二低通滤波器和上述第二高通滤波器,设计第二全通滤波器。
示例性地,在设置好第二低通滤波器和第二高通滤波器后,可以基于该低通滤波器和高通滤波器确定全通滤波器。例如,HmAP(z)=HmL(z)+HmH(z)。
需要说明的是,第二滤波器三元组为奇数阶滤波器,该第二滤波器三元组的阶数与第一辅助滤波器组的阶数相同,第二低通滤波器为上述第一辅助低通滤波器,上述第二高通滤波器为上述第一辅助高通滤波器或者负的上述第一辅助高通滤波器。
在一些可能的实施例中:
在本申请实施例中,上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组,上述M个滤波器三元组包括第三滤波器三元组,且第三滤波器三元组的滤波器阶数为偶数。
可选地,在本申请实施例中,本申请实施例提供的音频信号处理方法还包括以下步骤601至步骤604:
步骤601、基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第二辅助滤波器组。
示例性地,第二辅助滤波器组阶数为偶数,且第三滤波器三元组的滤波器阶数为第二辅助滤波器组的滤波器阶数的二倍。
示例性地,上述第二辅助滤波器组包括第二辅助低通滤波器和第二辅助高通滤波器。
步骤602、根据上述第二辅助低通滤波器,设计第三低通滤波器。
步骤603、根据上述第二辅助高通滤波器,设计第三高通滤波器。
示例性地,基于上述第二辅助低通滤波器和第二辅助高通滤波器阶数,结合第四公式设计第三低通滤波器和第三高通滤波器。
示例性地,第四公式为HmL(z)=H′mL(z)2,HmH(z)=H′mH(z)2。
步骤604、根据上述第三低通滤波器和上述第三高通滤波器,设计第三全通滤波器。
示例性地,在设置好第三低通滤波器和第三高通滤波器后,可以基于该低通滤波器和高通滤波器确定全通滤波器。例如,HmAP(z)=HmL(z)+HmH(z)。
示例性地,上述第三滤波器三元组包括:第三低通滤波器、第三全通滤波器和第三高通滤波器。
一种示例中,第三滤波器三元组为偶数阶滤波器,上述第二辅助滤波器组为偶数阶滤波器,上述第三滤波器三元组的阶数为上述第二辅助滤波器组的阶数的二倍,上述第三低通滤波器为上述第二辅助低通滤波器的平方,上述第三高通滤波器为上述第二辅助高通滤波器的平方。
在一些可能的实施例中:
在本申请实施例中,上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组,上述M个滤波器三元组包括第四滤波器三元组,且第四滤波器三元组的滤波器阶数为偶数。
可选地,在本申请实施例中,本申请实施例提供的音频信号处理方法还包括以下步骤701至步骤704:
步骤701、基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第三辅助滤波器组。
示例性地,第三辅助滤波器组阶数为奇数,且第四滤波器三元组的滤波器阶数为第三辅助滤波器组的滤波器阶数的二倍。
示例性地,第三辅助滤波器组包括第三辅助低通滤波器和第三辅助高通滤波器。
步骤702、根据上述第三辅助低通滤波器,设计第四低通滤波器。
步骤703、根据上述第三辅助高通滤波器,设计第四高通滤波器。
示例性地,基于上述第三辅助低通滤波器和第三辅助高通滤波器阶数,结合第五公式设计第四低通滤波器和第四高通滤波器。
示例性地,第五公式为HmL(z)=H′mL(z)2,HmH(z)=-H′mH(z)2。
步骤704、根据上述第四低通滤波器和上述第四高通滤波器,设计第四全通滤波器。
示例性地,在设置好第四低通滤波器和第四高通滤波器后,可以基于该低通滤波器和高通滤波器确定全通滤波器。例如,HmAP(z)=HmL(z)+HmH(z)。
示例性地,上述第四滤波器三元组包括:第四低通滤波器、第四全通滤波器和第四高通滤波器。
一种示例中,上述第四滤波器三元组为偶数阶滤波器,上述第三辅助滤波器组为奇数阶滤波器,上述第四滤波器三元组的阶数为上述第三辅助滤波器组的阶数的二倍,上述第四低通滤波器为上述第三辅助低通滤波器的平方,上述第三高通滤波器为负的上述第三辅助高通滤波器平方。
举例说明,设计辅助的非线性相位IIR低通和高通滤波器(H′mL(z),H′mH(z)),m=1,2,...,M,采用巴特沃斯滤波器设计方法(如利用Matlab中的butter函数),阶数可以是奇数或偶数。由于同一截止频率的巴特沃斯低通和高通滤波器具有功率互补特性,即当初始滤波器阶数为Lm时,若那么|A′mL(ω)|2+|A′mH(ω)|2=1。所以经过理论分析可知,当L′m为偶数时(即上述第二辅助滤波器组的滤波器阶数),H′mL(z)2+H′mH(z)2是一全通滤波器,因而可以取HmL(z)=H′mL(z)2,HmH(z)=H′mH(z)2分别构成偶数阶Lm=2L′m(即上述第三滤波器三元组的滤波器阶数)滤波器;当L′m为奇数时(即上述第三辅助滤波器组的滤波器阶数),H′mL(z)2-H′mH(z)2是一全通滤波器,因而可以取HmL(z)=H′mL(z)2,HmH(z)=-H′mH(z)2分别构成偶数阶Lm=2L′m滤波器(即上述第四滤波器三元组的滤波器阶数);同时,L′m为奇数时(即上述第一辅助滤波器组的滤波器阶数),H′mL(z)±H′mH(z)是一全通滤波器,因而可以取HmL(z)=H′mL(z),HmH(z)=±H′mH(z)分别构成奇数阶Lm=L′m滤波器(即上述第二滤波器三元组的滤波器阶数)。例如,假设N为4,其对应4个带通滤波器组的设计过程,可以参照图3所示的设计流程来实现。
在一些可能的实施例中:
在本申请实施例中,上述目标滤波器为目标滤波器三元组中的高通滤波器。
可选地,在本申请实施例中,本申请实施例提供的音频信号处理方法还包括以下步骤801:
步骤801、将上述目标滤波器替换为上述目标滤波器三元组中的全通滤波器。
也就是说,参考图4,在本实施例中,上述目标滤波器仅包括低通滤波器和全通滤波器,从而降低带通滤波器组设计时的复杂度。
如此,可以设计出相互关联的N个第一带通滤波器基于预设子带,来将音频信号分割成N个子带信号,并能分别对N个子带信号进行DRC信号处理,从而使得得到的音频质量更高。
以下以音频信号的工作频带在24kHz内为例举例说明。设定MBDRC的分解子带数N=5,以及分割频率:1kHz,2kHz,5kHz,10kHz。
一种可能实施例中,以FIR型实现,其总阶数L≤1024-“帧移长度”,以便能利用1024点FFT的快速算法实现。图5为FIR滤波器设计结果。基于图5的示例结果,FIR滤波器组中每个子带的等效滤波器(即上述目标滤波器)Hn(z),n=1,2,...,N具有较为陡峭的频率选择特性,若忽略相位谱的π翻转,则所有相位谱曲线是完全重合的,具有完全相同的常数群时延,所有子带滤波器的叠加“sum”是一纯时延滤波器,因而满足我们的无损设计需求。
如图6和图7所示,相比FIR设计,IIR每个子带的等效滤波器的频率选择特性变差,也失去了线性相位特性,但优势是可以比FIR型更低的复杂度实现,尤其是图4的间接型实现结构进一步降低了复杂度。此外可以看到,相邻阶的IIR滤波器组实现中,奇数阶的频率选择特性优于偶数阶的,但相位谱的一致性劣于偶数阶的。这两者均实现了我们的无损滤波器组设计需求(忽略相位谱变化)。
如此可知:在音频的非均匀多带分解和综合(无损)处理效果上,“本申请实施例FIR滤波器组”>“本申请实施例IIR滤波器组”>“独立设计若干IIR带通滤波器”;而通常在复杂度上,是一个相反的顺序。因而在实际应用中存在一个高保真和复杂度间的权衡问题。
需要说明的是,不管是FIR型还是IIR型的设计过程也都支持奇偶混合阶数的设定。
需要说明的是,本申请实施例提供的音频信号处理方法,执行主体可以为音频信号处理装置,或者电子设备,还可以为电子设备中的功能模块或实体。本申请实施例中以音频信号处理装置执行音频信号处理方法为例,说明本申请实施例提供的音频信号处理装置。
图8示出了本申请实施例中涉及的音频信号处理装置的一种可能的结构示意图。如图8所示,该音频信号处理装置900可以包括:获取模块901和处理模块902;该获取模块901,用于获取第一音频信号;该处理模块902,用于将该第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,该目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个第一带通滤波器之间相关;上述处理模块902,还用于对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,上述第一带通滤波器为偶数阶滤波器;上述处理模块902,还用于在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据上述第一带通滤波器的阶数,设计第一带通滤波器。
可选地,在本申请实施例中,上述处理模块902,具体用于按照N个预设子带,将上述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号;其中,第二音频信号包括上述N个预设子带对应的N个子带信号,一个预设子带与一个第一带通滤波器对应。
可选地,在本申请实施例中,上述处理模块902,还用于将M个分割频率确定为通带截止频率,设计M个滤波器三元组,一个分割频率对应一个滤波器三元组,该滤波器三元组包括:低通滤波器、高通滤波器和全通滤波器;上述第一带通滤波器包括至少一个目标滤波器,一个上述目标滤波器对应一个滤波器三元组中的一个滤波器;其中,在上述至少一个目标滤波器为至少两个目标滤波器的情况下,上述至少两个目标滤波器对应的至少两个滤波器三元组不同。
可选地,在本申请实施例中,上述处理模块902,还用于:基于目标设计方式设计第一分割频率对应的偶数阶第一低通滤波器;根据上述第一低通滤波器的群时延,设计第一全通滤波器;根据上述第一低通滤波器和上述第一全通滤波器,设计第一高通滤波器;其中,上述M个分割频率包括上述第一频率,上述M个滤波器三元组包括第一滤波器三元组,该第一滤波器三元组包括:上述第一低通滤波器、上述第一全通滤波器和上述第一高通滤波器。
可选地,在本申请实施例中,上述处理模块902,具体用于:对目标带通滤波器组中的子滤波器进行串联处理;将上述第一音频信号输入串联处理后的上述目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号。
可选地,在本申请实施例中,上述处理模块902,还用于:基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第一辅助滤波器组,上述第一辅助滤波器组包括第一辅助低通滤波器和第一辅助高通滤波器;根据上述第一辅助低通滤波器,设计第二低通滤波器;根据上述第一辅助高通滤波器,设计第二高通滤波器;根据上述第二低通滤波器和上述第二高通滤波器,设计第二全通滤波器;其中,上述第二滤波器三元组包括:上述第二低通滤波器、上述第二全通滤波器和上述第二高通滤波器;上述第二滤波器三元组为奇数阶滤波器,上述第二滤波器三元组的阶数与上述第一辅助滤波器组的阶数相同,上述第二低通滤波器为上述第一辅助低通滤波器,上述第二高通滤波器为上述第一辅助高通滤波器或者负的上述第一辅助高通滤波器。
可选地,在本申请实施例中,上述处理模块902,还用于:基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第二辅助滤波器组,上述第二辅助滤波器组包括第二辅助低通滤波器和第二辅助高通滤波器;根据上述第二辅助低通滤波器,设计第三低通滤波器;根据上述第二辅助高通滤波器,设计第三高通滤波器;根据上述第三低通滤波器和上述第三高通滤波器,设计第三全通滤波器;其中,上述第三滤波器三元组包括:上述第三低通滤波器、上述第三全通滤波器和上述第三高通滤波器;上述第三滤波器三元组为偶数阶滤波器,上述第二辅助滤波器组为偶数阶滤波器,上述第三滤波器三元组的阶数为上述第二辅助滤波器组的阶数的二倍,上述第三低通滤波器为上述第二辅助低通滤波器的平方,上述第三高通滤波器为上述第二辅助高通滤波器的平方。
可选地,在本申请实施例中,上述处理模块902,还用于:基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第三辅助滤波器组,上述第三辅助滤波器组包括第三辅助低通滤波器和第三辅助高通滤波器;根据上述第三辅助低通滤波器,设计第四低通滤波器;根据上述第三辅助高通滤波器,设计第四高通滤波器;根据上述第四低通滤波器和上述第四高通滤波器,设计第四全通滤波器;其中,上述第四滤波器三元组包括:上述第四低通滤波器、上述第四全通滤波器和上述第四高通滤波器;上述第四滤波器三元组为偶数阶滤波器,上述第三辅助滤波器组为奇数阶滤波器,上述第四滤波器三元组的阶数为上述第三辅助滤波器组的阶数的二倍,上述第四低通滤波器为上述第三辅助低通滤波器的平方,上述第三高通滤波器为负的上述第三辅助高通滤波器平方。
可选地,在本申请实施例中,上述处理模块902,还用于在上述目标滤波器为目标滤波器三元组中的高通滤波器的情况下,将上述目标滤波器替换为上述目标滤波器三元组中的全通滤波器。
在本申请实施例提供的音频信号处理装置中,获取第一音频信号;并将该第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,该目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个第一带通滤波器之间相关;对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,第一带通滤波器为偶数阶滤波器;在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据第一带通滤波器的阶数,设计第一带通滤波器。如此,由于本申请实施例中目标带通滤波器中的N组第一带通滤波器组间是相关的,而非独立的,从而得到信号质量更高的音频信号质量,有效减小音频信号在处理过程中音质的损失。
本申请实施例中的音频信号处理装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage,NAS)、个人计算机(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的音频信号处理装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统,可以为ios操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的音频信号处理装置能够实现图8的方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
可选地,如图9所示,本申请实施例还提供一种电子设备1100,包括处理器1101和存储器1102,存储器1102上存储有可在所述处理器1101上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器1101执行时实现上述音频信号处理方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
图10为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备100包括但不限于:射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、以及处理器110等部件。
本领域技术人员可以理解,电子设备100还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图10中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
其中,处理器110,用于获取第一音频信号;该处理器110,用于将该第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,该目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个第一带通滤波器之间相关;上述处理器110,还用于对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,上述第一带通滤波器为偶数阶滤波器;上述处理器110,还用于在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据上述第一带通滤波器的阶数,设计第一带通滤波器。
可选地,在本申请实施例中,上述处理器110,具体用于按照N个预设子带,将上述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号;其中,第二音频信号包括上述N个预设子带对应的N个子带信号,一个预设子带与一个第一带通滤波器对应。
可选地,在本申请实施例中,上述处理器110,还用于将M个分割频率确定为通带截止频率,设计M个滤波器三元组,一个分割频率对应一个滤波器三元组,该滤波器三元组包括:低通滤波器、高通滤波器和全通滤波器;上述第一带通滤波器包括至少一个目标滤波器,一个上述目标滤波器对应一个滤波器三元组中的一个滤波器;其中,在上述至少一个目标滤波器为至少两个目标滤波器的情况下,上述至少两个目标滤波器对应的至少两个滤波器三元组不同。
可选地,在本申请实施例中,上述处理器110,还用于:基于目标设计方式设计第一分割频率对应的偶数阶第一低通滤波器;根据上述第一低通滤波器的群时延,设计第一全通滤波器;根据上述第一低通滤波器和上述第一全通滤波器,设计第一高通滤波器;其中,上述M个分割频率包括上述第一频率,上述M个滤波器三元组包括第一滤波器三元组,该第一滤波器三元组包括:上述第一低通滤波器、上述第一全通滤波器和上述第一高通滤波器。
可选地,在本申请实施例中,上述处理器110,具体用于:对目标带通滤波器组中的子滤波器进行串联处理;将上述第一音频信号输入串联处理后的上述目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号。
可选地,在本申请实施例中,上述处理器110,还用于:基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第一辅助滤波器组,上述第一辅助滤波器组包括第一辅助低通滤波器和第一辅助高通滤波器;根据上述第一辅助低通滤波器,设计第二低通滤波器;根据上述第一辅助高通滤波器,设计第二高通滤波器;根据上述第二低通滤波器和上述第二高通滤波器,设计第二全通滤波器;其中,上述第二滤波器三元组包括:上述第二低通滤波器、上述第二全通滤波器和上述第二高通滤波器;上述第二滤波器三元组为奇数阶滤波器,上述第二滤波器三元组的阶数与上述第一辅助滤波器组的阶数相同,上述第二低通滤波器为上述第一辅助低通滤波器,上述第二高通滤波器为上述第一辅助高通滤波器或者负的上述第一辅助高通滤波器。
可选地,在本申请实施例中,上述处理器110,还用于:基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第二辅助滤波器组,上述第二辅助滤波器组包括第二辅助低通滤波器和第二辅助高通滤波器;根据上述第二辅助低通滤波器,设计第三低通滤波器;根据上述第二辅助高通滤波器,设计第三高通滤波器;根据上述第三低通滤波器和上述第三高通滤波器,设计第三全通滤波器;其中,上述第三滤波器三元组包括:上述第三低通滤波器、上述第三全通滤波器和上述第三高通滤波器;上述第三滤波器三元组为偶数阶滤波器,上述第二辅助滤波器组为偶数阶滤波器,上述第三滤波器三元组的阶数为上述第二辅助滤波器组的阶数的二倍,上述第三低通滤波器为上述第二辅助低通滤波器的平方,上述第三高通滤波器为上述第二辅助高通滤波器的平方。
可选地,在本申请实施例中,上述处理器110,还用于:基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第三辅助滤波器组,上述第三辅助滤波器组包括第三辅助低通滤波器和第三辅助高通滤波器;根据上述第三辅助低通滤波器,设计第四低通滤波器;根据上述第三辅助高通滤波器,设计第四高通滤波器;根据上述第四低通滤波器和上述第四高通滤波器,设计第四全通滤波器;其中,上述第四滤波器三元组包括:上述第四低通滤波器、上述第四全通滤波器和上述第四高通滤波器;上述第四滤波器三元组为偶数阶滤波器,上述第三辅助滤波器组为奇数阶滤波器,上述第四滤波器三元组的阶数为上述第三辅助滤波器组的阶数的二倍,上述第四低通滤波器为上述第三辅助低通滤波器的平方,上述第三高通滤波器为负的上述第三辅助高通滤波器平方。
可选地,在本申请实施例中,上述处理器110,还用于在上述目标滤波器为目标滤波器三元组中的高通滤波器的情况下,将上述目标滤波器替换为上述目标滤波器三元组中的全通滤波器。
在本申请实施例提供的电子设备中,获取第一音频信号;并将该第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,该目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个第一带通滤波器之间相关;对上述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;其中,在上述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,第一带通滤波器为偶数阶滤波器;在上述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据第一带通滤波器的阶数,设计第一带通滤波器。如此,由于本申请实施例中目标带通滤波器中的N组第一带通滤波器组间是相关的,而非独立的,从而得到信号质量更高的音频信号质量,有效减小音频信号在处理过程中音质的损失。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元104可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)1041和麦克风1042,图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元106可包括显示面板1061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板1061。用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072中的至少一种。触控面板1071,也称为触摸屏。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区,其中,第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外,存储器109可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器109可以包括易失性和非易失性存储器两者。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(Programmable ROM,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(Random Access Memory,RAM),静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,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,DDRSDRAM)、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(Synch link DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DRRAM)。本申请实施例中的存储器109包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
处理器110可包括一个或多个处理单元;可选的,处理器110集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述音频信号处理方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述音频信号处理方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述音频信号处理方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
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。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
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,本申请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计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (14)
1.一种音频信号处理方法,其特征在于,所述方法包括:
获取第一音频信号;
将所述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,所述目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个所述第一带通滤波器之间相关;
对所述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;
其中,在所述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,所述第一带通滤波器为偶数阶滤波器;
在所述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据所述第一带通滤波器的阶数,设计所述第一带通滤波器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,包括:
按照N个预设子带,将所述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号;
其中,所述第二音频信号包括所述N个预设子带对应的N个子带信号,一个所述预设子带与一个所述第一带通滤波器对应。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述N个预设子带对应M个分割频率,所述将所述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号之前,还包括:
将所述M个分割频率确定为通带截止频率,设计M个滤波器三元组,一个所述分割频率对应一个滤波器三元组,所述滤波器三元组包括:低通滤波器、高通滤波器和全通滤波器;
所述第一带通滤波器包括至少一个目标滤波器,一个所述目标滤波器对应一个滤波器三元组中的一个滤波器;
其中,在所述至少一个目标滤波器为至少两个目标滤波器的情况下,所述至少两个目标滤波器对应的至少两个滤波器三元组不同。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组,所述方法还包括:
基于目标设计方式设计第一分割频率对应的偶数阶第一低通滤波器;
根据所述第一低通滤波器的群时延,设计第一全通滤波器;
根据所述第一低通滤波器和所述第一全通滤波器,设计第一高通滤波器;
其中,所述M个分割频率包括所述第一频率,所述M个滤波器三元组包括第一滤波器三元组,所述第一滤波器三元组包括:所述第一低通滤波器、所述第一全通滤波器和所述第一高通滤波器。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号包括:
对目标带通滤波器组中的子滤波器进行串联处理;
将所述第一音频信号输入串联处理后的所述目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组,所述M个滤波器三元组包括第二滤波器三元组,所述方法还包括:
基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第一辅助滤波器组,所述第一辅助滤波器组包括第一辅助低通滤波器和第一辅助高通滤波器;
根据所述第一辅助低通滤波器,设计第二低通滤波器;
根据所述第一辅助高通滤波器,设计第二高通滤波器;
根据所述第二低通滤波器和所述第二高通滤波器,设计第二全通滤波器;
其中,所述第二滤波器三元组包括:所述第二低通滤波器、所述第二全通滤波器和所述第二高通滤波器;
所述第二滤波器三元组为奇数阶滤波器,所述第二滤波器三元组的阶数与所述第一辅助滤波器组的阶数相同,所述第二低通滤波器为所述第一辅助低通滤波器,所述第二高通滤波器为所述第一辅助高通滤波器或者负的所述第一辅助高通滤波器。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组,所述M个滤波器三元组包括第三滤波器三元组,所述方法还包括:
基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第二辅助滤波器组,所述第二辅助滤波器组包括第二辅助低通滤波器和第二辅助高通滤波器;
根据所述第二辅助低通滤波器,设计第三低通滤波器;
根据所述第二辅助高通滤波器,设计第三高通滤波器;
根据所述第三低通滤波器和所述第三高通滤波器,设计第三全通滤波器;
其中,所述第三滤波器三元组包括:所述第三低通滤波器、所述第三全通滤波器和所述第三高通滤波器;
所述第三滤波器三元组为偶数阶滤波器,所述第二辅助滤波器组为偶数阶滤波器,所述第三滤波器三元组的阶数为所述第二辅助滤波器组的阶数的二倍,所述第三低通滤波器为所述第二辅助低通滤波器的平方,所述第三高通滤波器为所述第二辅助高通滤波器的平方。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组,所述M个滤波器三元组包括第四滤波器三元组,所述方法还包括:
基于巴特沃斯滤波器设计方式设计第三辅助滤波器组,所述第三辅助滤波器组包括第三辅助低通滤波器和第三辅助高通滤波器;
根据所述第三辅助低通滤波器,设计第四低通滤波器;
根据所述第三辅助高通滤波器,设计第四高通滤波器;
根据所述第四低通滤波器和所述第四高通滤波器,设计第四全通滤波器;
其中,所述第四滤波器三元组包括:所述第四低通滤波器、所述第四全通滤波器和所述第四高通滤波器;
所述第四滤波器三元组为偶数阶滤波器,所述第三辅助滤波器组为奇数阶滤波器,所述第四滤波器三元组的阶数为所述第三辅助滤波器组的阶数的二倍,所述第四低通滤波器为所述第三辅助低通滤波器的平方,所述第三高通滤波器为负的所述第三辅助高通滤波器平方。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述目标滤波器为目标滤波器三元组中的高通滤波器的情况下,将所述目标滤波器替换为所述目标滤波器三元组中的全通滤波器。
10.一种音频信号处理装置,其特征在于,所述装置包括:获取模块和处理模块;
所述获取模块,用于获取第一音频信号;
所述处理模块,用于将所述获取模块获取的所述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号,所述目标带通滤波器组包括N个第一带通滤波器,N个所述第一带通滤波器之间相关;
所述处理模块,还用于对所述第二音频信号进行信号处理,得到第三音频信号;
其中,在所述目标带通滤波器组为线性相位FIR带通滤波器组的情况下,所述第一带通滤波器为偶数阶滤波器;
所述处理模块,还用于在所述目标带通滤波器组为非线性相位IIR带通滤波器组的情况下,根据所述第一带通滤波器的阶数,设计所述第一带通滤波器。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,
所述处理模块,具体用于按照N个预设子带,将所述获取模块获取的所述第一音频信号输入目标带通滤波器组进行滤波处理,得到第二音频信号;
其中,所述第二音频信号包括所述N个预设子带对应的N个子带信号,一个所述预设子带与一个所述第一带通滤波器对应。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,
所述处理模块,还用于将所述M个分割频率确定为通带截止频率,设计M个滤波器三元组,一个所述分割频率对应一个滤波器三元组,所述滤波器三元组包括:低通滤波器、高通滤波器和全通滤波器;
所述第一带通滤波器包括至少一个目标滤波器,一个所述目标滤波器对应一个滤波器三元组中的一个滤波器;
其中,在所述至少一个目标滤波器为至少两个目标滤波器的情况下,所述至少两个目标滤波器对应的至少两个滤波器三元组不同。
13.一种电子设备,其特征在于,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的音频信号处理方法的步骤。
14.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的音频信号处理方法的步骤。
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