CN116233715A - 扩声质量检测和指示方法及扩声系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种扩声质量检测和指示方法及扩声系统，所述扩声质量检测和指示方法应用于所述扩声系统，所述方法包括：获取至少一个监测区域的音频；基于获取到的所述音频计算所述音频的质量参数的值，其中，所述音频的质量参数包括声压级；根据所述音频的质量参数的值对音频质量进行评分以得到评分结果；根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量，从而，使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域保持合适的声压级。

Description

扩声质量检测和指示方法及扩声系统

技术领域

本申请涉及扩声技术领域，尤其涉及一种扩声质量检测和指示方法及扩声系统。

背景技术

目前教室的扩声系统主要是通过主讲区域的无线麦克风、桌面麦克风或吊装麦克风等采集主讲者的讲话音频，通过安装在教室中后部区域的扩声音箱进行扩声以使距离主讲者较远的听众可以听到主讲者的讲话内容。但是，由于主讲者听到的扩声声音来自教室中后部区域的扩声音箱，因此，主讲者听到的扩声声音比听众听到的扩声声音小，主讲者很难判断自己的音量是否合适，如果按照自己听到的扩声声音去提高音量，可能导致听众区域声压级过高，影响听众听讲，甚至可能导致听众听力受损，而主讲者也更容易疲劳，长时间下来还可能出现声带受损的情况，而如果同时给主讲者配备麦克风和返听音箱，返听音箱扩声的声音又被麦克风拾取送入扩声系统，使得系统传声增益难以提升，且容易引起扩声系统啸叫，因此也很难为主讲者安装返听音箱，因此，如何使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域保持合适的声压级是需要解决的问题。

发明内容

为此，本申请提供一种扩声质量检测和指示方法及扩声系统，以解决上述技术问题。

本申请第一方面提供一种扩声质量检测和指示方法，所述方法包括：

获取至少一个监测区域的音频；

基于获取到的所述音频计算所述音频的质量参数的值，其中，所述音频的质量参数包括声压级；

根据所述音频的质量参数的值对音频质量进行评分，以得到评分结果；

根据所述质量参数的值和所述评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量。

本申请第二方面提供一种扩声系统，所述系统包括：处理器、至少一个监测麦克风和扬声器；

所述至少一个监测麦克风用于采集至少一个监测区域的音频；

所述处理器用于基于获取到的所述音频计算所述音频的质量参数的值，并根据所述音频的质量参数的值对音频质量进行评分以得到评分结果，以及根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或通过所述扬声器提醒主讲者调整讲话音量，其中，所述音频的质量参数包括声压级。

本申请第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序供处理器调用后执行，以实现上述的扩声质量检测和指示方法。

本申请中，计算监测区域音频的包括声压级的质量参数，并对音频质量进行评分，根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量，从而，使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域保持合适的声压级。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一些实施例提供的扩声质量检测和指示方法的流程图；

图2为本申请一些实施例提供的扩声系统的结构框图；

图3为本申请另一些实施例提供的扩声系统的结构框图。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通；可以是通讯连接；可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，图1为本申请一些实施例提供的扩声质量检测和指示方法的流程图。

如图1所示，所述扩声质量检测和指示方法包括：

S101：获取至少一个监测区域的音频。

S102：基于获取到的所述音频计算所述音频的质量参数的值，其中，所述音频的质量参数包括声压级。

S103：根据所述音频的质量参数的值对音频质量进行评分，以得到评分结果。

S104：根据所述质量参数的值和所述评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量。

本申请中，计算监测区域音频的包括声压级的质量参数，并对音频质量进行评分，根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量，从而，使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域保持合适的声压级。

可选的，监测区域为教室中后部听众区域，可以将教室中后部听众区域作为一个整体进行监测，也可以将教室中后部区域划分为多个监测区域，每个监测区域均设置有监测麦克风。

可选的，监测区域为整个听众区域，可以将整个听众区域划分为多个，每个监测区域均设置有监测麦克风。所述教室具体可以是教室、会议教室等。

其中，监测麦克风获取到的音频经过前置放大器进行阻抗变换之后进入数字信号处理器(DSP)转换为数字信号进行处理，数字信号经过频率计权网络和时间计权网络，根据均方根值(RMS)得到连续等效声压级。

一些实施方式中，所述质量参数还包括信噪比与失真度，所述根据所述质量参数的值对音频质量进行评分，包括：

根据所述声压级的值判断音频是否合格。

当所述音频合格时，根据所述信噪比的值与所述失真度的值对所述音频进行进一步评分，以得到评分结果。

由于调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量是根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，在此评分体系中，声压级作为优先进行判断且决定了音频质量是否合格的质量参数，可以使得声压级在调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量中起到重要作用，从而，以使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域保持合适的声压级。

进一步的，当根据所述声压级的值判断所述音频不合格时，不再根据所述信噪比的值与所述失真度的值对所述音频进行评分。

其中，信噪比S/N＝20*log₁₀(Vs/Vn)，Vs为参考信号电压，Vn为噪声信号电压，Vn可由参考信号电压和监测麦克风拾取的信号电压得到，所述参考信号为用户设置的理想音频对应的数字信号。

其中，监测麦克风获取到的音频经过前置放大器进行阻抗变换之后进入数字信号处理器(DSP)转换为数字信号进行谱分析，并以参考信号为基础，所述参考信号为用户设置的理想音频对应的数字信号，得到失真度。

一些实施方式中，所述根据所述信噪比的值与所述失真度的值对所述音频进行进一步评分，以得到评分结果，包括：

综合所述信噪比的值与所述失真度的值判断所述音频质量为良或优。其中，合格、不合格、良与优秀也可以用分数表示，比如：不合格为0～59分，合格为60～69分，良为70～79分，优秀为80～100分。

其中，当所述声压级大于第一预设声压级值，或所述声压级小于第二预设声压级值时，判断所述声压级不合格，所述第一预设声压级值大于或等于所述第二预设声压级值。

可选的，根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量，包括：

当评分结果为不合格时，提醒主讲人需要调整讲话音量。其中，提醒的方式可以通过显示设备(比如：PC显示屏，投影，大屏，LED时钟牌)利用文字、图形等进行提醒，也可以通过扬声器进行语音播报提醒。

另一些实施方式中，所述质量参数还包括信噪比与失真度，所述根据所述质量参数的值对音频质量进行评分，以得到评分结果，包括：

分别根据所述声压级的值、所述信噪比的值与所述失真度的值对音频进行评分，得到第一评分结果、第二评分结果与第三评分结果。

比如声压级评分为80分，信噪比评分为60分，失真度评分为90分。

此评分体系可以让用户清晰明了的知道音频的各个质量参数的值，从而发现导致音频质量低的原因。

进一步地，另一些实施方式中，所述根据所述质量参数的值对音频质量进行评分，以得到评分结果，还包括：

根据所述声压级、所述信噪比与所述失真度的重要占比程度，使所述第一评分结果乘以第一系数、使所述第二评分结果乘以第二系数，以及使所述第三评分结果乘以第三系数，以得到综合评分。

比如：所述声压级、所述信噪比与所述失真度的占比为2:1:1，声压级评分为80分，信噪比评分为60分，失真度评分为90分，则综合评分为：80*0.5+60*0.25+90*0.25＝77.5分。

在评分体系中在让用户清晰明了的知道音频的各个质量参数的值的同时，还给出了一个综合评分值，以更加全面的评测音频质量。

一些实施方式中，所述扩声参数包括增益；所述根据所述质量参数的值和所述评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量，包括：

基于获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值，控制所述增益减小或增大。从而，使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域保持合适的声压级。

进一步地，所述基于获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值，控制所述增益的减小或增大，包括：

确定获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值中的最大声压级值与最小声压级值；

当所述最大声压级值大于第一预设声压级值时，控制所述增益减小；

当所述最小声压级值小于第二预设声压级值时，控制所述增益增大。

比如：第一预设声压级值为80dB，第二预设声压级值为60dB，获取到的监测区域的音频的声压级值有第一监测区域的声压级75dB，第二监测区域的声压级78dB，第三监测区域的声压级81dB，由于最大声压级值为81dB且大于第一预设声压级值为80dB，则控制所述增益减小。

一些实施方式中，所述质量参数包括环境底噪；所述扩声参数包括增益与语音强度，所述根据所述质量参数值调整扩声参数，包括：

当所述环境底噪增大，控制所述增益相应的增大，或在噪音集中频段控制所述语音强度增强。

当在开了风扇或门窗时，环境底噪就会增大，影响听众听讲，控制所述增益相应的增大或在噪音集中频段控制所述语音强度增强，可以使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域使听众相对轻松的听清楚。

一些实施方式中，所述质量参数包括失真度；所述扩声参数包括压限，所述根据所述质量参数的值和所述评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量，包括：

当所述失真度超出预设失真阈值时，启动压限处理。从而，减少失真情况的出现。

请参阅图2，图2为本申请一些实施例提供的扩声系统的结构框图。

如图2所示，一些实施例中，所述扩声系统1包括：处理器10、至少一个监测麦克风20和扬声器30。所述至少一个监测麦克风20用于采集至少一个监测区域的音频。所述处理器10用于基于获取到的所述音频计算所述音频的质量参数的值，并根据所述音频的质量参数的值对音频质量进行评分以得到评分结果，以及根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或通过所述扬声器30提醒主讲者调整讲话音量，其中，所述音频的质量参数包括声压级。

本申请中，计算监测区域音频的包括声压级的质量参数，并对音频质量进行评分，根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量，从而，使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域保持合适的声压级。

一些实施方式中，所述质量参数还包括信噪比与失真度；所述处理器10还用于根据所述声压级的值判断音频是否合格；并当所述音频合格时，根据所述信噪比的值与所述失真度的值对所述音频进行进一步评分以得到评分结果。

由于调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量是根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，在此评分体系中，声压级作为优先进行判断且决定了音频质量是否合格的质量参数，可以使得声压级在调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量中起到重要作用，从而，以使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域保持合适的声压级。

另一些实施方式中，所述质量参数还包括信噪比与失真度；所述处理器10还用于分别根据所述声压级的值、所述信噪比的值与所述失真度的值对音频进行评分，得到第一评分结果、第二评分结果与第三评分结果。

此评分体系可以让用户清晰明了的知道音频的各个质量参数的值，从而发现导致音频质量低的原因。

进一步地，所述处理器还用于根据所述声压级、所述信噪比与所述失真度的重要占比程度，使所述第一评分结果乘以第一系数、使所述第二评分结果乘以第二系数，以及使所述第三评分结果乘以第三系数，以得到综合评分结果。

在评分体系中在让用户清晰明了的知道音频的各个质量参数的值的同时，还给出了一个综合评分值，以更加全面的评测音频质量。

一些实施方式中，所述扩声参数包括增益；所述处理器10还用于基于获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值，控制所述增益减小或增大。

从而，使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域保持合适的声压级。

一些实施方式中，所述处理器10还用于确定获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值中的最大声压级值与最小声压级值；并当所述最大声压级值大于第一预设声压级值时，控制所述增益减小；当所述最小声压级值小于第二预设声压级值时，控制所述增益增大。

请参阅图3，图3为本申请另一些实施例提供的扩声系统的结构框图。

如图3所示，另一些实施例中，所述扩声系统1还包括均衡器40，所述质量参数包括环境底噪；所述扩声参数包括增益与语音强度；当所述环境底噪增大时，所述处理器还用于调节所述均衡器，以控制所述增益相应的增大，或在噪音集中频段控制所述语音强度增强。

当在开了风扇或门窗时，环境底噪就会增大，影响听众听讲，控制所述增益相应的增大或在噪音集中频段控制所述语音强度增强，可以使主讲者的讲话音频经扩声后在听众区域使听众相对轻松的听清楚。

一些实施方式中，所述扩声系统1还包括压限器50，所述质量参数包括失真度；所述扩声参数包括压限；当所述失真度超出预设失真阈值时，所述处理器还用于启动所述压限器以对音频进行压限处理。

从而，减少失真情况的出现。

一些实施方式中，所述处理器10与一显示装置60连接，所述显示装置60用于显示评分结果。

一些实施方式中，所述扩声系统1还包括：中控平台70，所述中控平台70与所述处理器10连接，所述处理器10用于将所述音频的质量参数的值以及评分结果发送至所述中控平台70，所述中控平台70用于根据所述质量参数的值以及所述评分结果调整所述扩声参数。

其中，所述中控平台70可以与多个处理器10连接，以对多个教室、会议室中的主讲人讲话情况进行集中监测，从而更加方便集中化管理。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序供处理器调用后执行，以实现上述实施例中的扩声质量检测和指示方法。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器、随机存取器、磁盘或光盘等。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上是本申请实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (19)

1.一种扩声质量检测和指示方法，其特征在于，所述方法包括：

获取至少一个监测区域的音频；

基于获取到的所述音频计算所述音频的质量参数的值，其中，所述音频的质量参数包括声压级；

根据所述音频的质量参数的值对音频质量进行评分，以得到评分结果；

根据所述质量参数的值和所述评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量。

2.根据权利要求1所述的扩声质量检测和指示方法，其特征在于，所述质量参数还包括信噪比与失真度；

根据所述质量参数的值对音频质量进行评分，以得到评分结果，包括：

根据所述声压级的值判断音频是否合格；

当所述音频合格时，根据所述信噪比的值与所述失真度的值对所述音频进行进一步评分，以得到评分结果。

3.根据权利要求1所述的扩声质量检测和指示方法，其特征在于，所述质量参数还包括信噪比与失真度；

根据所述质量参数的值对音频质量进行评分，以得到评分结果，包括：

分别根据所述声压级的值、所述信噪比的值与所述失真度的值对音频进行评分，得到第一评分结果、第二评分结果与第三评分结果。

4.根据权利要求3所述的扩声质量检测和指示方法，其特征在于，所述根据所述质量参数的值对音频质量进行评分，以得到评分结果，还包括：

根据所述声压级、所述信噪比与所述失真度的重要占比程度，使所述第一评分结果乘以第一系数、使所述第二评分结果乘以第二系数，以及使所述第三评分结果乘以第三系数，以得到综合评分结果。

5.根据权利要求1所述的扩声质量检测和指示方法，其特征在于，所述扩声参数包括增益；所述根据所述质量参数的值和所述评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量，包括：

基于获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值，控制所述增益减小或增大。

6.根据权利要求5所述的扩声质量检测和指示方法，其特征在于，所述基于获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值，控制所述增益的减小或增大，包括：

确定获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值中的最大声压级值与最小声压级值；

当所述最大声压级值大于第一预设声压级值时，控制所述增益减小；

当所述最小声压级值小于第二预设声压级值时，控制所述增益增大。

7.根据权利要求1或5所述的扩声质量检测和指示方法，其特征在于，所述质量参数包括环境底噪；所述扩声参数包括增益与语音强度；

所述根据所述质量参数值调整扩声参数，包括：

当所述环境底噪增大，控制所述增益相应的增大，或在噪音集中频段控制所述语音强度增强。

8.根据权利要求1所述的扩声质量检测和指示方法，其特征在于，所述质量参数包括失真度；所述扩声参数包括压限；

所述根据所述质量参数的值和所述评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或提醒主讲者调整讲话音量，包括：

当所述失真度超出预设失真阈值时，启动压限处理。

9.一种扩声系统，其特征在于，所述系统包括：处理器、至少一个监测麦克风和扬声器；

所述至少一个监测麦克风用于采集至少一个监测区域的音频；

所述处理器用于基于获取到的所述音频计算所述音频的质量参数的值，并根据所述音频的质量参数的值对音频质量进行评分以得到评分结果，以及根据所述质量参数的值和评分结果中的至少一个，调整扩声参数和/或通过所述扬声器提醒主讲者调整讲话音量，其中，所述音频的质量参数包括声压级。

10.根据权利要求9所述的扩声系统，其特征在于，所述质量参数还包括信噪比与失真度；所述处理器还用于根据所述声压级的值判断音频是否合格；并当所述音频合格时，根据所述信噪比的值与所述失真度的值对所述音频进行进一步评分以得到评分结果。

11.根据权利要求9所述的扩声系统，其特征在于，所述质量参数还包括信噪比与失真度；所述处理器还用于分别根据所述声压级的值、所述信噪比的值与所述失真度的值对音频进行评分，得到第一评分结果、第二评分结果与第三评分结果。

12.根据权利要求11所述的扩声系统，其特征在于，所述处理器还用于根据所述声压级、所述信噪比与所述失真度的重要占比程度，使所述第一评分结果乘以第一系数、使所述第二评分结果乘以第二系数，以及使所述第三评分结果乘以第三系数，以得到综合评分结果。

13.根据权利要求9所述的扩声系统，其特征在于，所述扩声参数包括增益；所述处理器还用于基于获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值，控制所述增益减小或增大。

14.根据权利要求13所述的扩声系统，其特征在于，所述处理器还用于确定获取到的至少一个监测区域的音频的声压级值中的最大声压级值与最小声压级值；并当所述最大声压级值大于第一预设声压级值时，控制所述增益减小；当所述最小声压级值小于第二预设声压级值时，控制所述增益增大。

15.根据权利要求9或13所述的扩声系统，其特征在于，所述扩声系统还包括均衡器，所述质量参数包括环境底噪；所述扩声参数包括增益与语音强度；当所述环境底噪增大时，所述处理器还用于调节所述均衡器，以控制所述增益相应的增大，或在噪音集中频段控制所述语音强度增强。

16.根据权利要求9所述的扩声系统，其特征在于，所述扩声系统还包括压限器，所述质量参数包括失真度；所述扩声参数包括压限；当所述失真度超出预设失真阈值时，所述处理器还用于启动所述压限器以对音频进行压限处理。

17.根据权利要求9所述的扩声系统，其特征在于，所述处理器与一显示装置连接，所述处理器用于控制所述显示装置显示所述评分结果。

18.根据权利要求9所述的扩声系统，其特征在于，所述扩声系统还包括：中控平台，所述中控平台与所述处理器连接，所述处理器用于将所述音频的质量参数的值以及评分结果发送至所述中控平台，所述中控平台用于根据所述质量参数的值以及所述评分结果调整所述扩声参数。

19.一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内存储有计算机程序，所述计算机程序供处理器调用后执行，以实现如权利要求1-8中任一项所述的扩声质量检测和指示方法。

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