CN116721670A - 分段音频信号的滤波方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于信号处理技术领域，公开了一种分段音频信号的滤波方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：根据预设滤波器类型、预设分频点以及预设滤波器阶数，构建目标滤波器；读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号；获取各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将各滤波通道的拼接采样点与当前分段音频信号进行拼接，得到各滤波通道对应的拼接分段音频信号；根据拼接分段音频信号与目标滤波器，得到各滤波通道对应的滤波分段音频信号；将各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将目标分段音频信号输入目标通道。通过上述方式，在不损失音频信号的基础上，改善分段音频信号滤波后的听音效果。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种分段音频信号的滤波方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
对音频信号做滤波仿真通常采用离线模式，首先在本地读取整段音频，然后对整段音频信号做滤波，保存滤波后的整段音频信号，最后读取滤波后整段音频由外接扬声器输出，滤波后，虽然信号存在一定的延迟，但是信号是连续的，不影响听音效果。在音频信号实时传输处理中，首先在手机音乐APP上播放音频，音频信号通过蓝牙连接由手机向电脑传输，实时音频信号滤波后由外接扬声器输出，在此过程中，需要对分段的音频信号做滤波，由于每段信号存在由滤波导致的延迟，使得每段信号之间不连续，造成了不好的听音效果，为了改善分段音频信号滤波后的听音效果，通常会将每段音频信号延迟部分截去，虽然在一定程度上改善了听音效果，但是损失了部分音频信号。
所述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认所述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种分段音频信号的滤波方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中传统的音频信号实时传输处理，为改善分段音频信号滤波后的听音效果，损失部分音频信号的技术问题。
为实现所述目的，本发明提供了一种分段音频信号的滤波方法，所述分段音频信号的滤波方法包括以下步骤：
根据预设需求，构建目标滤波器；
读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号；
获取所述各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将所述各滤波通道的拼接采样点与所述当前分段音频信号进行拼接，得到所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号；
根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，所述滤波分段音频信号的长度与所述当前分段音频信号的长度相等；
将所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将所述目标分段音频信号输入目标通道。
可选地，所述根据预设需求，构建目标滤波器，包括：
根据所述预设需求，确定滤波器类型、分频点、滤波器阶数以及滤波器构造函数；
将所述滤波器类型、所述分频点以及所述滤波器阶数输入所述滤波器构造函数，确定滤波系数；
根据所述滤波系数，得到所述目标滤波器，所述目标滤波器为有限脉冲响应滤波器与无限脉冲响应滤波器中任一项。
可选地，所述根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，包括：
在所述目标滤波器为有限脉冲响应滤波器时，将所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号作为输入信号；
将所述输入信号输入所述有限脉冲响应滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号。
可选地，所述读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号之前，还包括：
根据所述滤波器阶数，确定拼接采样点数量；
根据所述拼接采样点数量与预设采样位置，在所述各滤波通道对应的初始分段音频信号中，确定所述拼接采样点。
可选地，所述根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，包括：
在所述目标滤波器为无限脉冲响应滤波器时，获取各滤波通道对应的历史滤波音频信号；
将所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号作为第一输入信号，将所述各滤波通道对应的历史滤波音频信号作为第二输入信号；
将所述第一输入信号与所述第二输入信号输入所述无限脉冲响应滤波器，得到所述滤波分段音频信号。
可选地，所述滤波器阶数包括第一滤波器阶数与第二滤波器阶数，所述读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号之前，还包括：
根据所述第一滤波器阶数，确定拼接采样点数量；
根据所述拼接采样点数量与预设采样位置，在所述各滤波通道对应的初始分段音频信号中，确定所述拼接采样点；
根据所述第二滤波器阶数，确定历史滤波音频信号采样点数量；
根据所述历史滤波音频信号采样点数量，确定所述各滤波通道对应的历史滤波音频信号。
可选地，所述将所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将所述目标分段音频信号输入目标通道之后，还包括：
将所述当前分段音频信号作为新的初始分段音频信号，根据所述新的初始分段音频信号，确定并保留所述各滤波通道对应的拼接采样点，返回执行读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号的步骤。
此外，为实现所述目的，本发明还提出一种分段音频信号的滤波装置，所述分段音频信号的滤波装置包括：
构建模块，用于根据预设滤波器类型、预设分频点以及预设滤波器阶数，构建目标滤波器；
拼接模块，用于读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号；
所述拼接模块，还用于获取各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将所述各滤波通道的拼接采样点与所述当前分段音频信号进行拼接，得到所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号；
滤波模块，用于根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，所述滤波分段音频信号的长度与所述当前分段音频信号的长度相等；
所述滤波模块，还用于将所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将所述目标分段音频信号输入目标通道。
此外，为实现所述目的，本发明还提出一种分段音频信号的滤波设备，所述分段音频信号的滤波设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的分段音频信号的滤波程序，所述分段音频信号的滤波程序配置为实现如上文所述的分段音频信号的滤波方法的步骤。
此外，为实现所述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有分段音频信号的滤波程序，所述分段音频信号的滤波程序被处理器执行时实现如上文所述的分段音频信号的滤波方法的步骤。
在本发明中，根据预设滤波器类型、预设分频点以及预设滤波器阶数，构建目标滤波器，读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号，获取各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将各滤波通道的拼接采样点与当前分段音频信号进行拼接，得到各滤波通道对应的拼接分段音频信号；根据拼接分段音频信号与目标滤波器，得到各滤波通道对应的滤波分段音频信号，将各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将目标分段音频信号输入目标通道。由于在音频信号实时传输处理中，通常会将每段音频信号延迟部分截去，以改善分段音频信号滤波后的听音效果，但这损失了部分音频信号，本发明对传统的滤波方式进行改进，将分段音频信号与上一段音频信号中最后部分的采样点进行拼接，再进行滤波，能够得到与整段音频信号滤波结果一致的分段音频信号滤波结果，在不损失音频信号的基础上，改善分段音频信号滤波后的听音效果。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的分段音频信号的滤波设备的结构示意图；
图2为本发明分段音频信号的滤波方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明分段音频信号的滤波方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明分段音频信号的滤波方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明分段音频信号的滤波装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的分段音频信号的滤波设备结构示意图。
如图1所示，该分段音频信号的滤波设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对分段音频信号的滤波设备的限定，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。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及分段音频信号的滤波程序。
在图1所示的分段音频信号的滤波设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明分段音频信号的滤波设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在分段音频信号的滤波设备中，所述分段音频信号的滤波设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的分段音频信号的滤波程序，并执行本发明实施例提供的分段音频信号的滤波方法。
本发明实施例提供了一种分段音频信号的滤波方法，参照图2，图2为本发明一种分段音频信号的滤波方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述分段音频信号的滤波方法包括以下步骤：
步骤S10：根据预设需求，构建目标滤波器。
需要说明的是，本实施例的执行主体为计算机，所述计算机中设有分段音频信号的滤波程序，通过运行分段音频信号的滤波程序，在音频信号实时传输的过程中，对每一段音频信号进行滤波，以改善分段音频信号滤波后的听音效果。
进一步地，所述步骤S10包括：根据所述预设需求，确定滤波器类型、分频点、滤波器阶数以及滤波器构造函数，将所述滤波器类型、所述分频点以及所述滤波器阶数输入所述滤波器构造函数，确定滤波系数，根据所述滤波系数，得到所述目标滤波器。
可以理解的是，所述预设需求指的是当前的需求，可根据实际情况进行确定，本实施例对此不做限制。所述滤波器类型指的是当前使用滤波器的类型，滤波器类型为高通滤波器与低通滤波器中任一项，可以是低通滤波器，也可以是高通滤波器，可根据实际需求确定，所述分频点指的是当前使用滤波器的分频点，例如：120Hz，可根据实际需求确定，所述滤波器阶数指的是当前使用滤波器的阶数，例如：15、31、63或127，滤波器阶数越高，则滤波器精度越高，但是计算量更大，需要根据实际需求确定，本实施例对此不做限制。所述滤波器构造函数指的是用于构造滤波器的函数，滤波器构造函数为有限脉冲响应滤波器构造函数与无限脉冲响应滤波器构造函数中任一项，可以是构造有限脉冲响应滤波对应的fir1函数，也可以是构造无限脉冲响应滤波对应的函数，根据实际需求确定，本实施例对此不做限制。将滤波器类型、分频点、滤波器阶数输入滤波器构造函数，可以得到滤波器的系数，即所述滤波器系数，不同的滤波器构造函数对应的滤波器系数不同。
应当理解的是，所述目标滤波器指的是当前需要使用的滤波器，目标滤波器为有限脉冲响应滤波器与无限脉冲响应滤波器中任一项，可以是有限脉冲响应滤波器，也可以是无限脉冲响应滤波器，若滤波器构造函数为有限脉冲响应滤波器对应的构造函数时，则目标滤波器为有限脉冲响应滤波器，若滤波器构造函数为无限脉冲响应滤波器对应的构造函数时，则目标滤波器为无限脉冲响应滤波器。通过构造函数确定滤波器的系数后，即可得到目标滤波器。
在具体实现中，若预设需求为改善听音效果的同时丰富低频信息，可以将滤波器类型设置为低通滤波器，将分频点设置为120Hz，并设定滤波器阶数为N阶，并根据实际需求选择合适的构造函数，即可构造分频点为120Hz的N阶低通滤波器，用于后续音频信号的滤波。
步骤S20：读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号。
需要说明的是，所述滤波通道指的是需要进行滤波的通道。7.1.4全景声音响系统是由7个前后左右环绕的扬声器、1个低音炮和4个天空扬声器组成的总共12个通道的系统，若当前需要丰富低频信息，可以对除低音炮通道外的其余11个通道的音频信号进行滤波，再输入低音炮通道，此时滤波通道为除低音炮通道外的其余11个通道，即7个前后左右环绕的扬声器通道+4个天空扬声器通道。
可以理解的是，在音频信号实时传输的过程中，是分段进行滤波的，所述当前分段音频信号指的是当前接收到的那段音频信号，当前分段音频信号的长度需要根据实际情况来确定，通常为1024，本实施例对此不做限制，可使用K来表示当前分段音频信号的长度。各个通道都有对应的当前分段音频信号。
在具体实现中，实时接收并读取各滤波通道中长度为K的当前分段音频信号。
步骤S30：获取所述各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将所述各滤波通道的拼接采样点与所述当前分段音频信号进行拼接，得到所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号。
应当理解的是，所述初始分段音频信号指的是上一次接收到的那段音频信号，即上一段音频信号，对于第一段音频信号，可以假设其上一段音频信号的拼接采样点值为0。所述拼接采样点指的是上一段音频信号中需要与当前分段音频信号进行拼接的采样点，通常是最后的若干采样点，需要根据目标滤波器的阶数来确定拼接采样点的数量。所述拼接分段音频信号指的是拼接得到的音频信号，每个通道都有对应的上一段音频信号，从而每个通道都能确定相应的拼接采样点，进而得到每个通道的拼接分段音频信号。每个拼接分段音频信号中，拼接采样点是拼接在当前分段音频信号前面的，例如：若拼接采样点是A，当前分段音频信号是B，则拼接分段音频信号为A+B。
需要说明的是，在对分段音频信号做滤波时，每段信号存在由滤波导致的延迟，使得滤波得到的每段信号之间不连续，造成不好的听音效果，本实施例将上一段音频信号中最后部分的采样点拼接到当前分段音频信号中，保证滤波后的信号也能连续，提高听音效果。
在具体实现中，将每个滤波通道在上一段音频信号中的拼接采样点与所当前分段音频信号进行拼接，得到每个滤波通道对应的拼接分段音频信号。
步骤S40：根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，所述滤波分段音频信号的长度与所述当前分段音频信号的长度相等。
可以理解的是，所述滤波分段音频信号指的是滤波得到的信号，通过本实施例所述的方案，滤波后得到的音频信号长度是与当前分段音频信号的长度相等的。
在具体实现中，根据得到的拼接分段音频信号进行滤波，得到每个滤波通道滤波后的音频信号。
步骤S50：将所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将所述目标分段音频信号输入目标通道。
应当理解的是，所述目标分段音频信号指的是最终需要输入到目标通道中的音频信号，所述目标通道即为当前可以进行改善的通道，可以是低频通道，也可以是高频通道，需根据实际情况确定，在7.1.4全景声音响系统中，若当前需要丰富低频信息，可以对除低音炮通道外的其余11个通道的音频信号进行滤波，再输入低音炮通道，此时可以将低音炮通道作为目标通道，在其他实施例中，也可以选择高频通道作为目标通道以丰富高频信息。
在具体实现中，在双通道立体声转7.1.4全景声实现过程中，可以将除低音炮通道外11个通道的音频信号经低通滤波后叠加，再输入低音炮通道以丰富低频信息。
进一步地，所述步骤S50之后，还包括：将所述当前分段音频信号作为新的初始分段音频信号，根据所述新的初始分段音频信号，确定并保留所述各滤波通道对应的拼接采样点，返回执行读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号的步骤。
在具体实现中，保留各个滤波通道对应当前分段音频信号的拼接采样点，供下一段音频信号使用。
在本实施例中，根据预设滤波器类型、预设分频点以及预设滤波器阶数，构建目标滤波器，读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号，获取各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将各滤波通道的拼接采样点与当前分段音频信号进行拼接，得到各滤波通道对应的拼接分段音频信号；根据拼接分段音频信号与目标滤波器，得到各滤波通道对应的滤波分段音频信号，将各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将目标分段音频信号输入目标通道。由于在音频信号实时传输处理中，通常会将每段音频信号延迟部分截去，以改善分段音频信号滤波后的听音效果，但这损失了部分音频信号，本实施例对传统的滤波方式进行改进，将分段音频信号与上一段音频信号中最后部分的采样点进行拼接，再进行滤波，能够得到与整段音频信号滤波结果一致的分段音频信号滤波结果，在不损失音频信号的基础上，改善分段音频信号滤波后的听音效果，此外，可以根据实际需求丰富通道的低频/高频信息。
参照图3，图3为本发明一种分段音频信号的滤波方法第二实施例的流程示意图。
基于上述实施例，所述步骤S40包括：
步骤S401：在所述目标滤波器为有限脉冲响应滤波器时，将所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号作为输入信号。
需要说明的是，所述有限脉冲响应滤波器可用如下公式表示：
式中，y表示输出信号，x表示输入信号，a表示滤波器系数，K表示滤波器阶数，n表示信号采样点下标，k表示滤波器系数下标。
可以理解的是，由上述公式可得，当前输出信号y(n)是当前输入信号x(n)和之前N个输入信号的加权和，当对音频信号做滤波时，从第N+1个信号采样点开始，才有完整的历史输入信号，可以通过计算当前输入信号x(N+1)和之前N个输入信号的加权和得到当前输出信号y(N+1)。如果对整段音频信号做滤波，那么整段音频信号只有前N个信号采样点没有完整的历史输入信号，而如果对分段音频信号做滤波，那么每段音频信号的前N个采样点都没有完整的历史输入信号，因此，本实施例在当前分段音频信号前面拼接N个采样点，使得L长度的当前分段音频信号都能有完整的历史输入信号，滤波后能输出L长度的音频信号。
在具体实现中，对分段音频信号滤波时，有限脉冲响应滤波器的输入信号是由上一段音频信号的最后N个采样点和长度为L的当前分段音频信号拼接而成的长度为(n+L)的信号，其中，对于第一段音频信号，假设其上一段音频信号的最后N个采样点值为0。
步骤S402：将所述输入信号输入所述有限脉冲响应滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号。
在具体实现中，长度为(N+L)的输入信号经滤波输出的是长度为L的滤波分段音频信号。
进一步地，所述步骤S20之前，还包括：
步骤S101：根据所述滤波器阶数，确定拼接采样点数量。
应当理解的是，所述拼接采样点数量指的是拼接采样点的数量，与滤波器阶数相同，滤波器阶数为N，则拼接采样点数量为N。
步骤S102：根据所述拼接采样点数量与预设采样位置，在所述各滤波通道对应的初始分段音频信号中，确定所述拼接采样点。
需要说明的是，所述预设采样位置指的是拼接采样点在音频信号中的位置，通常选择的是上一段音频信号的最后部分。
在具体实现中，在各滤波通道的上一段音频信号中，确定最后N个采样点作为拼接采样点。
在本实施例中，构造有限脉冲响应滤波器，使用该有限脉冲响应滤波器实现长度为L的分段音频信号滤波，输入是由上一段音频信号的最后N个采样点和长度为L的当前分段音频信号拼接而成的长度为(N+L)的信号，输出是长度为L的滤波后音频信号。本实施例对传统的滤波方式进行改进，将分段音频信号与上一段音频信号中最后部分的采样点进行拼接，再进行滤波，能够得到与整段音频信号滤波结果一致的分段音频信号滤波结果，在不损失音频信号的基础上，改善分段音频信号滤波后的听音效果。
参照图4，图4为本发明一种分段音频信号的滤波方法第三实施例的流程示意图。
基于上述实施例，所述步骤S40包括：
步骤S401'：在所述目标滤波器为无限脉冲响应滤波器时，获取各滤波通道对应的历史滤波音频信号，将所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号作为第一输入信号，将所述各滤波通道对应的历史滤波音频信号作为第二输入信号。
需要说明的是，所述无限脉冲响应滤波器可用如下公式表示：
式中，y表示输出信号，x表示输入信号，a和b均表示滤波器系数，N和P均表示滤波器阶数，n表示信号采样点下标，k和j均表示滤波器系数下标。由上述公式可得，当前输出信号y(n)是当前输入信号x(n)和之前N个输入信号的加权和，再加上之前P个输出信号的加权和。
可以理解的是，所述第一输入信号与第二输入信号指的是使用无限脉冲响应滤波器滤波时的两个输入信号。第一输入信号是由上一段音频信号的最后N个采样点和长度为L的当前段音频信号拼接而成的长度为(N+L)的信号，在当前分段音频信号前面拼接N个采样点，使得L长度的当前分段音频信号都能有完整的历史输入信号，第二输入信号是之前输出的P个采样点。
步骤S402'：将所述第一输入信号与所述第二输入信号输入所述无限脉冲响应滤波器，得到所述滤波分段音频信号。
在具体实现中，第一输入信号与第二输入信号经滤波输出的是长度为L的滤波分段音频信号。
进一步地，所述步骤S20之前，还包括：
步骤S101'：根据所述第一滤波器阶数，确定拼接采样点数量，根据所述拼接采样点数量与预设采样位置，在所述各滤波通道对应的初始分段音频信号中，确定所述拼接采样点。
应当理解的是，无限脉冲响应滤波器有两个滤波器阶数，分别为N和P，也就是第一滤波器阶数与第二滤波器阶数。所述拼接采样点数量指的是拼接采样点的数量，与第一滤波器阶数相同，第一滤波器阶数为N，则拼接采样点数量为N。
在具体实现中，在各滤波通道的上一段音频信号中，确定最后N个采样点作为拼接采样点。
步骤S102'：根据所述第二滤波器阶数，确定历史滤波音频信号采样点数量，根据所述历史滤波音频信号采样点数量，确定所述各滤波通道对应的历史滤波音频信号。
需要说明的是，所述历史滤波音频信号采样点数量指的是之前输出的滤波音频信号采样点的数量，通常等于第二滤波器阶数，第二滤波器阶数为P，则历史滤波音频信号采样点数量为P。所述历史滤波音频信号指的是之前输出的P个采样点。
在具体实现中，将之前输出的P个采样点，作为各滤波通道对应的历史滤波音频信号，用于后续滤波输入。
在本实施例中，使用无限脉冲响应滤波器实现长度为L的分段音频信号滤波，实现长度为L的分段音频信号滤波，第一输入信号是由上一段音频信号的最后N个采样点和长度为L的当前分段音频信号拼接而成的长度为(N+L)的信号，第二输入信号是之前输出的P个采样点，输出是长度为L的滤波后音频信号。本实施例对传统的滤波方式进行改进，将分段音频信号与上一段音频信号中最后部分的采样点进行拼接，再进行滤波，能够得到与整段音频信号滤波结果一致的分段音频信号滤波结果，在不损失音频信号的基础上，改善分段音频信号滤波后的听音效果。
参照图5，图5为本发明分段音频信号的滤波装置第一实施例的结构框图。
如图5所示，本发明实施例提出的分段音频信号的滤波装置包括：
构建模块10，用于根据预设滤波器类型、预设分频点以及预设滤波器阶数，构建目标滤波器。
拼接模块20，用于读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号。
所述拼接模块20，还用于获取各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将所述各滤波通道的拼接采样点与所述当前分段音频信号进行拼接，得到所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号。
滤波模块30，用于根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，所述滤波分段音频信号的长度与所述当前分段音频信号的长度相等。
所述滤波模块30，还用于将所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将所述目标分段音频信号输入目标通道。
在本实施例中，根据预设滤波器类型、预设分频点以及预设滤波器阶数，构建目标滤波器，读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号，获取各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将各滤波通道的拼接采样点与当前分段音频信号进行拼接，得到各滤波通道对应的拼接分段音频信号；根据拼接分段音频信号与目标滤波器，得到各滤波通道对应的滤波分段音频信号，将各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将目标分段音频信号输入目标通道。由于在音频信号实时传输处理中，通常会将每段音频信号延迟部分截去，以改善分段音频信号滤波后的听音效果，但这损失了部分音频信号，本实施例对传统的滤波方式进行改进，将分段音频信号与上一段音频信号中最后部分的采样点进行拼接，再进行滤波，能够得到与整段音频信号滤波结果一致的分段音频信号滤波结果，在不损失音频信号的基础上，改善分段音频信号滤波后的听音效果，此外，可以根据实际需求丰富通道的低频/高频信息。
在一实施例中，所述构建模块10，还用于根据所述预设需求，确定滤波器类型、分频点、滤波器阶数以及滤波器构造函数；
将所述滤波器类型、所述分频点以及所述滤波器阶数输入所述滤波器构造函数，确定滤波系数；
根据所述滤波系数，得到所述目标滤波器。
在一实施例中，所述滤波模块30，还用于在所述目标滤波器为有限脉冲响应滤波器时，将所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号作为输入信号；
将所述输入信号输入所述有限脉冲响应滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号。
在一实施例中，所述拼接模块20，还用于根据所述滤波器阶数，确定拼接采样点数量；
根据所述拼接采样点数量与预设采样位置，在所述各滤波通道对应的初始分段音频信号中，确定所述拼接采样点。
在一实施例中，所述滤波模块30，还用于在所述目标滤波器为无限脉冲响应滤波器时，获取各滤波通道对应的历史滤波音频信号；
将所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号作为第一输入信号，将所述各滤波通道对应的历史滤波音频信号作为第二输入信号；
将所述第一输入信号与所述第二输入信号输入所述无限脉冲响应滤波器，得到所述滤波分段音频信号。
在一实施例中，所述滤波器阶数包括第一滤波器阶数与第二滤波器阶数，所述拼接模块20，还用于根据所述第一滤波器阶数，确定拼接采样点数量；
根据所述拼接采样点数量与预设采样位置，在所述各滤波通道对应的初始分段音频信号中，确定所述拼接采样点；
根据所述第二滤波器阶数，确定历史滤波音频信号采样点数量；
根据所述历史滤波音频信号采样点数量，确定所述各滤波通道对应的历史滤波音频信号。
在一实施例中，所述滤波模块30，还用于将所述当前分段音频信号作为新的初始分段音频信号，根据所述新的初始分段音频信号，确定并保留所述各滤波通道对应的拼接采样点，返回执行读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号的步骤。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的分段音频信号的滤波方法，此处不再赘述。
此外，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。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、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
所述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
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所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，本发明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(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种分段音频信号的滤波方法，其特征在于，所述分段音频信号的滤波方法，包括：
根据预设需求，构建目标滤波器；
读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号；
获取所述各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将所述各滤波通道的拼接采样点与所述当前分段音频信号进行拼接，得到所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号；
根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，所述滤波分段音频信号的长度与所述当前分段音频信号的长度相等；
将所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将所述目标分段音频信号输入目标通道。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设需求，构建目标滤波器，包括：
根据所述预设需求，确定滤波器类型、分频点、滤波器阶数以及滤波器构造函数；
将所述滤波器类型、所述分频点以及所述滤波器阶数输入所述滤波器构造函数，确定滤波系数；
根据所述滤波系数，得到所述目标滤波器，所述目标滤波器为有限脉冲响应滤波器与无限脉冲响应滤波器中任一项。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，包括：
在所述目标滤波器为有限脉冲响应滤波器时，将所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号作为输入信号；
将所述输入信号输入所述有限脉冲响应滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号之前，还包括：
根据所述滤波器阶数，确定拼接采样点数量；
根据所述拼接采样点数量与预设采样位置，在所述各滤波通道对应的初始分段音频信号中，确定所述拼接采样点。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，包括：
在所述目标滤波器为无限脉冲响应滤波器时，获取各滤波通道对应的历史滤波音频信号；
将所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号作为第一输入信号，将所述各滤波通道对应的历史滤波音频信号作为第二输入信号；
将所述第一输入信号与所述第二输入信号输入所述无限脉冲响应滤波器，得到所述滤波分段音频信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述滤波器阶数包括第一滤波器阶数与第二滤波器阶数，所述读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号之前，还包括：
根据所述第一滤波器阶数，确定拼接采样点数量；
根据所述拼接采样点数量与预设采样位置，在所述各滤波通道对应的初始分段音频信号中，确定所述拼接采样点；
根据所述第二滤波器阶数，确定历史滤波音频信号采样点数量；
根据所述历史滤波音频信号采样点数量，确定所述各滤波通道对应的历史滤波音频信号。
7.如权利要求4或6所述的方法，其特征在于，所述将所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将所述目标分段音频信号输入目标通道之后，还包括：
将所述当前分段音频信号作为新的初始分段音频信号，根据所述新的初始分段音频信号，确定并保留所述各滤波通道对应的拼接采样点，返回执行读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号的步骤。
8.一种分段音频信号的滤波装置，其特征在于，所述分段音频信号的滤波装置包括：
构建模块，用于根据预设滤波器类型、预设分频点以及预设滤波器阶数，构建目标滤波器；
拼接模块，用于读取各滤波通道接收到的当前分段音频信号；
所述拼接模块，还用于获取各滤波通道对应初始分段音频信号的拼接采样点，将所述各滤波通道的拼接采样点与所述当前分段音频信号进行拼接，得到所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号；
滤波模块，用于根据所述各滤波通道对应的拼接分段音频信号与所述目标滤波器，得到所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号，所述滤波分段音频信号的长度与所述当前分段音频信号的长度相等；
所述滤波模块，还用于将所述各滤波通道对应的滤波分段音频信号进行叠加，得到目标分段音频信号，将所述目标分段音频信号输入目标通道。
9.一种分段音频信号的滤波设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的分段音频信号的滤波程序，所述分段音频信号的滤波程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的分段音频信号的滤波方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有分段音频信号的滤波程序，所述分段音频信号的滤波程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的分段音频信号的滤波方法的步骤。
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|---|---|---|---|
| CN202310470844.1A CN116721670A (zh) | 2023-04-24 | 2023-04-24 | 分段音频信号的滤波方法、装置、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN116721670A true CN116721670A (zh) | 2023-09-08 |
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