CN116367047A - 基于触觉反馈的超低频音效补偿系统及方法、存储介质 - Google Patents

基于触觉反馈的超低频音效补偿系统及方法、存储介质 Download PDF

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宋威
汤赟
毛路斌
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马杰
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Abstract

本申请提供了一种基于触觉反馈的超低频音效补偿系统及方法、存储介质。其中，基于触觉反馈的超低频音效补偿系统包括：响应模块，用于感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到超低频音效补偿操作时输出控制指令；处理模块，用于在控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从音频信号中获取超低频信号；振动模块，用于在超低频信号的驱动下产生相应的振动。本申请可以在用户的大脑产生虚拟的超低频增强效果，弥补了传统方案中用户通过手机聆听音乐或观看视频时严重缺失了100Hz以下的超低频率段的不足，极大地提升了用户的视听体验。

Description

基于触觉反馈的超低频音效补偿系统及方法、存储介质
【技术领域】
本申请涉及触觉反馈技术领域，尤其涉及一种基于触觉反馈的超低频音效补偿系统及方法、存储介质。
【背景技术】
相关技术中，对于手机内的SPK(speaker，扬声器)，其谐振频率通常在500Hz左右，这就导致100Hz以下的超低频率段的音频信号完全无法通过SPK播放出来，使得用户通过手机聆听音乐或观看视频时严重缺失了100Hz以下的超低频率段，极大地影响了用户的视听体验。
因此，有必要对超低频率段的音频信号的播放方案进行设计。
【发明内容】
本申请的目的在于提供一种基于触觉反馈的超低频音效补偿系统及方法、存储介质，旨在解决相关技术中因超低频率段的音频信号无法通过SPK播放所导致的用户视听体验不佳的问题。
为了解决相关技术中所存在的上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种基于触觉反馈的超低频音效补偿系统，包括：响应模块，用于感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到超低频音效补偿操作时输出控制指令；处理模块，用于在控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从音频信号中获取超低频信号；振动模块，用于在超低频信号的驱动下产生相应的振动。
本申请实施例第二方面提供了一种基于触觉反馈的超低频音效补偿方法，应用于本申请实施例第一方面所述的超低频音效补偿系统，且该超低频音效补偿方法包括：响应模块感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到超低频音效补偿操作时输出控制指令；处理模块在控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从音频信号中获取超低频信号；振动模块在超低频信号的驱动下产生相应的振动。
本申请实施例第三方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当该计算机程序被控制与处理器调用时执行本申请实施例第二方面所述的超低频音效补偿方法。
从上述描述可知，与相关技术相比，本申请的有益效果在于：
以响应模块、处理模块及振动模块共同构成一个基于触觉反馈的超低频音效补偿系统，在实际的应用中，响应模块会感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到超低频音效补偿操作时输出控制指令，之后处理模块会在该控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从音频信号中获取超低频信号，最后振动模块会在该超低频信号的驱动下产生相应的振动，当所产生的振动通过用户的身体(比如手掌、脸颊等)传递至用户的大脑后，会产生虚拟的超低频增强效果，弥补了传统方案中用户通过手机聆听音乐或观看视频时严重缺失了100Hz以下的超低频率段的不足，极大地提升了用户的视听体验。
【附图说明】
为了更清楚地说明相关技术或本申请实施例中的技术方案，下面将对相关技术或本申请实施例的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申请的一些实施例，而并非是全部实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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为手机内SPK的频率响应曲线；
图2为本申请实施例提供的超低频音效补偿系统的原理图；
图3为本申请实施例提供的超低频音效补偿系统的第一种模块框图；
图4为本申请实施例提供的超低频音效补偿系统的第二种模块框图；
图5为本申请实施例提供的超低频音效补偿系统的第三种模块框图；
图6为本申请实施例提供的超低频音效补偿系统的第四种模块框图；
图7为本申请实施例提供的超低频音效补偿方法的流程示意图；
图8为本申请实施例提供的计算机可读存储介质的模块框图。
【具体实施方式】
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加的明显、易懂，下面将结合本申请实施例及其附图，对本申请进行清楚、完整地描述，其中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。应当理解的是，下面所描述的本申请的各个实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，也即基于本申请的各个实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。此外，下面所描述的本申请的各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为手机内SPK的频率响应曲线，手机内SPK的谐振频率通常在500Hz左右(如图1中的实线所示)，这就导致100Hz以下的超低频率段(如图1中的虚线所示)的音频信号完全无法通过SPK播放出来，使得用户通过手机聆听音乐或观看视频时严重缺失了100Hz以下的超低频率段，极大地影响了用户的视听体验。为此，本申请实施例提供了一种基于触觉反馈的超低频音效补偿系统，该超低频音效补偿系统可以弥补传统方案中用户通过手机聆听音乐或观看视频时严重缺失了100Hz以下的超低频率段的不足，下面将对该超低频音效补偿系统进行详细阐述。
图2为本申请实施例提供的超低频音效补偿系统的原理图，该超低频音效补偿系统包括响应模块100、处理模块200及振动模块300，其中，响应模块100用于感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到超低频音效补偿操作时输出控制指令；处理模块200用于在控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从音频信号中获取超低频信号；振动模块300用于在超低频信号的驱动下产生相应的振动。
可以理解的是，本申请实施例以响应模块100、处理模块200及振动模块300共同构成一个基于触觉反馈的超低频音效补偿系统，在实际的应用中，响应模块100会感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到超低频音效补偿操作时输出控制指令，之后处理模块200会在该控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从音频信号中获取超低频信号，最后振动模块300会在该超低频信号的驱动下产生相应的振动，当所产生的振动通过用户的身体(比如手掌、脸颊等)传递至用户的大脑后，会产生虚拟的超低频增强效果，弥补了传统方案中用户通过手机聆听音乐或观看视频时严重缺失了100Hz以下的超低频率段的不足，极大地提升了用户的视听体验。
在一些实施方式中，请参阅图3～6所示出的超低频音效补偿系统不同的模块框图，响应模块100包括手机内容界面110以及控制指令单元120，其中，手机内容界面110可以理解为手机屏幕内所显示的界面，包括但不限于各种视频类APP、音乐类APP的相关界面，可以在手机内容界面110上悬浮设置超低频音效补偿开关111，当用户需要获得超低频增强效果时，可以通过对超低频音效补偿开关111进行触摸操作的方式来开启/关闭超低频音效补偿功能，甚至是调节超低频音效的补偿强度，比如通过点击超低频音效补偿开关111的方式来开启/关闭超低频音效补偿功能、及通过滑动超低频音效补偿开关111的方式来调节超低频音效的补偿强度，而用户对超低频音效补偿开关111所进行的这些触摸操作即为上述超低频音效补偿操作，当用户对超低频音效补偿开关111进行触摸操作(即感知到用户的超低频音效补偿操作)之后，控制指令单元120会据此生成相应的控制指令，并将所生成的控制指令传输至处理模块200。进一步地，处理模块200接收到来自控制指令单元120的控制指令之后，会在该控制指令的控制下通过预定的方式从音频信号中获取超低频信号，并将所获取的超低频信号传输至振动模块300，以使振动模块300在超低频信号的驱动下产生相应的振动，并将所产生的振动通过用户的身体传递至用户的大脑。
作为其中的一种实施方式，请参阅图3所示出的超低频音效补偿系统的第一种模块框图，处理模块200包括处理芯片210及功率放大器(即图3中的超低频功放220)，其中，处理芯片210上预先搭载有低通滤波器211，其用于在控制指令的控制下通过低通滤波器211对待播放的音频信号进行低通滤波，以从音频信号中获取超低频信号；超低频功放220用于对来自处理芯片210的超低频信号进行放大以传输至振动模块300。在本实施方式中，低通滤波器211的截止频率为100Hz。
作为其中的一种实施方式，请参阅图4所示出的超低频音效补偿系统的第二种模块框图，处理模块200包括处理芯片210及低通滤波电路230，其中，处理芯片210用于在控制指令的控制下获取待播放的音频信号；低通滤波电路230用于对来自处理芯片210的音频信号进行低通滤波，以从音频信号中获取超低频信号，并将超低频信号传输至振动模块300。在本实施方式中，低通滤波电路230的截止频率为100Hz。可以理解的是，本实施方式与前一个实施方式虽然都是通过对音频信号进行低通滤波的方式来获取超低频信号，但是本实施方式的低通滤波采用的是硬件电路滤波方式，即在处理芯片210外单独设置一个低通滤波电路230，这与前一个实施方式中在处理芯片210上集成低通滤波器211是不同的；此外，在其它的实施方式中，可以将低通滤波电路230整合至振动模块300中，而不必再单独设置。
作为其中的一种实施方式，请参阅图5所示出的超低频音效补偿系统的第三种模块框图，处理模块200包括预处理单元240、处理芯片210及功率放大器(即图5中的超低频功放220)，其中，预处理单元240用于在控制指令的控制下从待播放的音频信号中识别并提取出预设类型的目标信号(比如敲击声等特殊的节拍信号)，以作为超低频信号；处理芯片210用于从预处理单元240获取超低频信号；超低频功放220用于对来自处理芯片210的超低频信号进行放大以传输至振动模块300。由此可见，本实施方式与前两个实施方式不同，本实施方式不再通过对音频信号进行低通滤波的方式来获取超低频信号，而是从音频信号中识别并提取出预设类型的目标信号，并将所提取出的预设类型的目标信号作为超低频信号，可以进一步加大超低频增强效果。
作为其中的一种实施方式，请参阅图6所示出的超低频音效补偿系统的第四种模块框图，超低频信号可以为单声道的信号，也可以为双声道的信号，当超低频信号为双声道的信号时，其包括左超低频子信号及右超低频子信号。此种情况下，超低频功放220包括用于对左超低频子信号进行放大的左超低频功放221、及用于对右超低频子信号进行放大的右超低频功放222，而振动模块300包括左振动单元310以及右振动单元320，其中，左振动单元310用于在左超低频子信号的驱动下产生相应的振动，右振动单元320用于在右超低频子信号的驱动下产生相应的振动。
需要说明的是，上述实施方式仅作为本申请实施例的优选实现，其并非是对所描述内容的唯一限定；对此，本领域技术人员可以在本申请实施例的基础上，根据实际应用场景进行灵活设定。此外，从图3～6所示出的超低频音效补偿系统不同的模块框图中可以看出，本申请实施例不仅具有超低频的增强、播放功能，还具有常规的立体声播放功能，图3～6中的实线箭头均代表超低频增强通道、虚线箭头均代表常规立体声通道，本申请实施例对于常规立体声不做过多描述。
图7为本申请实施例提供的超低频音效补偿方法的流程示意图，本申请实施例还提供了一种基于触觉反馈的超低频音效补偿方法，该超低频音效补偿方法应用于前述超低频音效补偿系统，且该超低频音效补偿方法包括如下步骤701至703。
步骤701、响应模块感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到超低频音效补偿操作时输出控制指令。
在本申请实施例中，当用户需要获得超低频增强效果时，可以进行预定的超低频音效补偿操作，而响应模块100会感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到超低频音效补偿操作时输出控制指令。
步骤702、处理模块在控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从音频信号中获取超低频信号。
在本申请实施例中，响应模块100输出控制指令之后，处理模块200会在控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从音频信号中获取超低频信号，并将所获取的超低频信号传输至振动模块300。
步骤703、振动模块在超低频信号的驱动下产生相应的振动。
在本申请实施例中，处理模块200获取到超低频信号之后，振动模块300会在该超低频信号的驱动下产生相应的振动，当所产生的振动通过用户的身体传递至用户的大脑后，会产生虚拟的超低频增强效果，从而弥补了传统方案中用户通过手机聆听音乐或观看视频时严重缺失了100Hz以下的超低频率段的不足，极大地提升了用户的视听体验。此外，对于超低频音效补偿方法的描述不足之处，可以参见前述超低频音效补偿系统的相关描述，本申请实施例于此处不再赘述。
图8为本申请实施例提供的计算机可读存储介质的模块框图，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质800，该计算机可读存储介质800上存储有计算机程度810，当该计算机程序810被控制与处理器调用时执行本申请实施例提供的前述超低频音效补偿方法。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块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。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk)等。
需要说明的是，本申请内容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。对于产品类实施例而言，由于其与方法类实施例相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法类实施例的部分说明即可。
还需要说明的是，在本申请内容中，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申请内容。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，本申请内容中所定义的一般原理可以在不脱离本申请内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请内容将不会被限制于本申请内容所示的这些实施例，而是要符合与本申请内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种基于触觉反馈的超低频音效补偿系统，其特征在于，包括：
响应模块，用于感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到所述超低频音效补偿操作时输出控制指令；
处理模块，用于在所述控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从所述音频信号中获取超低频信号；
振动模块，用于在所述超低频信号的驱动下产生相应的振动。
2.根据权利要求1所述的超低频音效补偿系统，其特征在于，所述处理模块包括：
处理芯片，所述处理芯片上搭载有低通滤波器，所述处理芯片用于在所述控制指令的控制下通过所述低通滤波器对待播放的音频信号进行低通滤波，以从所述音频信号中获取超低频信号；
功率放大器，用于对所述超低频信号进行放大以传输至所述振动模块。
3.根据权利要求1所述的超低频音效补偿系统，其特征在于，所述处理模块包括：
处理芯片，用于在所述控制指令的控制下获取待播放的音频信号；
低通滤波电路，用于对来自所述处理芯片的所述音频信号进行低通滤波，以从所述音频信号中获取超低频信号，并将所述超低频信号传输至所述振动模块。
4.根据权利要求1所述的超低频音效补偿系统，其特征在于，所述处理模块包括：
预处理单元，用于在所述控制指令的控制下从待播放的音频信号中识别并提取出预设类型的目标信号，以作为超低频信号；
处理芯片，用于从所述预处理单元获取所述超低频信号；
功率放大器，用于对来自所述处理芯片的所述超低频信号进行放大以传输至所述振动模块。
5.根据权利要求2～4任一项所述的超低频音效补偿系统，其特征在于，所述超低频信号为单声道信号或双声道信号，且当所述超低频信号为双声道信号时，所述超低频信号包括左超低频子信号及右超低频子信号，所述振动模块包括左振动单元及右振动单元，其中，所述左振动单元用于在所述左超低频子信号的驱动下产生相应的振动，所述右振动单元用于在所述右超低频子信号的驱动下产生相应的振动。
6.一种基于触觉反馈的超低频音效补偿方法，其特征在于，应用于超低频音效补偿系统，所述超低频音效补偿系统包括响应模块、处理模块及振动模块；所述超低频音效补偿方法包括：
所述响应模块感知用户的超低频音效补偿操作，并在感知到所述超低频音效补偿操作时输出控制指令；
所述处理模块在所述控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从所述音频信号中获取超低频信号；
所述振动模块在所述超低频信号的驱动下产生相应的振动。
7.根据权利要求6所述的超低频音效补偿方法，其特征在于，所述处理模块包括处理芯片及功率放大器，所述处理芯片上搭载有低通滤波器；
所述处理模块在所述控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从所述音频信号中获取超低频信号，包括：
所述处理芯片在所述控制指令的控制下通过所述低通滤波器对待播放的音频信号进行低通滤波，以从所述音频信号中获取超低频信号；
所述功率放大器对所述超低频信号进行放大以传输至所述振动模块。
8.根据权利要求6所述的超低频音效补偿方法，其特征在于，所述处理模块包括处理芯片及低通滤波电路；
所述处理模块在所述控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从所述音频信号中获取超低频信号，包括：
所述处理芯片在所述控制指令的控制下获取待播放的音频信号；
所述低通滤波电路对来自所述处理芯片的所述音频信号进行低通滤波，以从所述音频信号中获取超低频信号，并将所述超低频信号传输至所述振动模块。
9.根据权利要求6所述的超低频音效补偿方法，其特征在于，所述处理模块包括预处理单元、处理芯片及功率放大器；
所述处理模块在所述控制指令的控制下对待播放的音频信号进行处理，以从所述音频信号中获取超低频信号，包括：
所述预处理单元在所述控制指令的控制下从待播放的音频信号中识别并提取出预设类型的目标信号，以作为超低频信号；
所述处理芯片从所述预处理单元获取所述超低频信号；
所述功率放大器对来自所述处理芯片的所述超低频信号进行放大以传输至所述振动模块。
10.根据权利要求7～9任一项所述的超低频音效补偿方法，其特征在于，所述超低频信号为单声道信号或双声道信号，当所述超低频信号为双声道信号时，所述超低频信号包括左超低频子信号及右超低频子信号，所述振动模块包括左振动单元及右振动单元；所述振动模块在所述超低频信号的驱动下产生相应的振动，包括：
所述左振动单元在所述左超低频子信号的驱动下产生相应的振动；
所述右振动单元在所述右超低频子信号的驱动下产生相应的振动。
11.一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上存储有计算机程序，当所述计算机程序被控制与处理器调用时执行如权利要求6～10任一项所述的超低频音效补偿方法。
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