CN117202050A - 音频信号调整方法、电路、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种音频信号调整方法、电路、电子设备和存储介质。音频信号调整方法包括：统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到所述当前音频帧的电压信号参考频率；基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数，使得所述当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，所述位移频响映射关系指示在给定音频电压下电压信号频率与所述扬声器的振膜位移响应之间的对应关系。本发明实施例有利于简化频率估算过程，进而降低了音频信号处理的复杂性，使得能够通过硬件电路等低成本方式实现可靠的音频电压信号处理。

Description

音频信号调整方法、电路、电子设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种音频信号调整方法、电路、电子设备和存储介质。

背景技术

扬声器为电声转换器件，通过将驱动信号转换为振膜的振动而发声。在同一振动频率下，驱动电压幅度越大，振膜的振动位移就越大，声音响度就越大。但振膜的振动位移由于工艺，材料等原因不能超出规定幅度。如果对驱动电压不进行一定的限定，使得振膜位移经常超出规定幅度的话，就会对扬声器造成损伤。为了尽可能提高声音响度的同时，又保证振膜位移不超出规定幅度，需要对驱动信号的电压幅值进行控制后输出，即，进行位移保护。

执行位移保护之前需要对扬声器进行位移电压建模，然后根据所建立的电压位移模型，估计驱动信号的电压对应的位移，判断是否超出扬声器的规定的最大位移；如果超出就需要对驱动信号的电压幅值进行调整，使得预测位移不超过规定的最大位移值后输出。

在电压位移建模过程中，通常用傅里叶变换能够将驱动信号的电压时域表示转换为频域表示，从而分析扬声器的振膜位移与电压频率之间的关系。然而，通过硬件电路难以执行诸如傅里叶变换等复杂的音频信号处理。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种音频信号调整方法、电路、电子设备和存储介质，以至少部分解决上述问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种音频信号调整方法。所述音频信号调整方法包括：统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到所述当前音频帧的电压信号参考频率；基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数，使得所述当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，所述位移频响映射关系指示在给定音频电压下电压信号频率与所述扬声器的振膜位移响应之间的对应关系。

在本发明的另一实现方式中，所述基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数，包括：基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的不同电压信号频率分段对应的不同电压压缩幅度，其中，电压信号频率分段与所述扬声器的共振频率差异越大，电压压缩幅度越小；确定所述当前音频帧的电压信号参考频率对应的电压压缩幅度；基于所述电压信号参考频率对应的电压压缩幅度，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数。

在本发明的另一实现方式中，电压信号频率分段越小，电压压缩下限阈值越小。

在本发明的另一实现方式中，所述统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到所述当前音频帧的电压信号参考频率，包括：基于预设音频帧长度，对输入音频信号进行分帧处理，得到多个音频帧；统计所述多个音频帧的电压信号过零点次数；基于所述当前音频帧的电压信号过零点次数占所述多个音频帧的电压信号过零点总次数的权重关系，确定所述当前音频帧的电压信号参考频率。

在本发明的另一实现方式中，所述统计所述多个音频帧的电压信号过零点次数，包括：统计多个音频帧各自的电压信号的过零点时间间隔；基于所述预设音频帧长度和所述多个音频帧各自的过零点时间间隔之间的比例关系，确定所述多个音频帧各自的电压信号过零点次数。

在本发明的另一实现方式中，所述方法还包括：将所述调整比例参数与预设功率放大增益相乘，得到所述当前音频帧的电压信号的功率放大增益。

在本发明的另一实现方式中，所述方法还包括：将所述功率放大增益输出到功率放大器，使所述功率放大器对所述当前音频帧的电压信号进行处理。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种音频信号调整电路，包括：统计模块，统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到所述当前音频帧的电压信号参考频率；确定模块，基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数，使得所述当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，所述位移频响映射关系指示在给定音频电压下电压信号频率与所述扬声器的振膜位移响应之间的对应关系。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：根据第二方面所述的音频信号调整电路、扬声器、以及功率放大器，连接在所述音频信号调整电路与所述扬声器之间。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如第一方面所述的音频信号调整方法对应的操作。

根据本发明实施例的第五方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的音频信号调整方法。

在根据本发明实施例的方案中，统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到的电压信号参考频率能够可靠地表征当前音频帧的电压频率，进而使当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，能够确定当前音频帧的电压信号的可靠调整比例参数，从而有利于简化频率估算过程，进而降低了音频信号处理的复杂性，使得能够通过硬件电路等低成本方式实现可靠的音频电压信号处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的一些实施例的电子设备的示意性框图。

图2为根据本发明的另一些实施例的音频信号调整方法的步骤流程图。

图3A为图2实施例的扬声器的振膜位移频响映射关系的曲线图。

图3B为图2的实施例的进一步示例的音频信号调整过程的示意性框图。

图4为根据本发明的另一些实施例的音频信号调整电路的结构框图。

图5为图4的音频信号调整电路的进一步示例的结构框图。

图6为根据本发明的另一些实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明实施例的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明实施例的具体实施方式。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个或多个，或仅标示出了其中的一个或多个。

为了使本领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

下面结合本发明实施例附图进一步说明本发明实施例具体实现。图1示出了根据本发明的一些实施例的电子设备100。电子设备100包括音频信号调整电路110、功率放大器120和扬声器130。

电子设备100可以为诸如手机、MP3播放器、IPod等携带有音频信号调整电路110的便携式设备。音频信号调整电路110能够向功率放大器120提供功率放大增益等控制参数，对功率放大器120进行控制。例如，音频信号调整电路110能够对音频电压信号进行监测，并且根据监测到音频电压信号生成上述控制参数。音频信号调整电路110可以被配置成诸如数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等处理器，或者，可以被配置成诸如FPGA或ASIC等数字电路。

功率放大器120基于功率放大增益对音频电压信号进行功率放大，得到音频输出信号，并且将音频输出信号输入到扬声器130。进而，扬声器130基于电磁感应原理通过自身的线圈和振膜，将音频输出信号的电能转换为机械能，从而被人耳听到。

图2为根据本发明的另一实施例的音频信号调整方法的步骤流程图。参见图2，音频信号调整方法包括：

步骤S210：统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到当前音频帧的电压信号参考频率。

应理解，信号帧的过零点次数是指在作为模拟电压信号的音频电压信号的每帧中，模拟电压信号由正值变为负值(即，正值和负值为相对于模拟电压信号的曲线的纵坐标中的零值而言)或由负值变为负值的次数。例如，在每个音频帧的时长相同的情况下，电压信号过零点次数能够表征音频帧的电压信号的频率。在不同的音频帧的时长不同的情况下，音频帧的电压信号参考频率由音频帧的电压信号过零点次数与音频帧的时长的比例来表征。

步骤S220：基于扬声器的位移频响映射关系，确定当前音频帧的电压信号的调整比例参数，使得当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，位移频响映射关系指示在给定音频电压下电压信号频率与扬声器的振膜位移响应之间的对应关系。

应理解，扬声器的位移频响映射关系中的振膜位移响应可以直接通过测距仪、AP等设备测试得到，也可以通过扬声器厂商提供的数据直接获得，在此不做具体限定。振膜位移响应可以由振膜的位移的绝对数值表征，也可以是振膜的位移与基准位置之间的比例表征。

还应理解，可以在功率放大器中实现诸如DRC的音频电压信号调整。例如，可以基于调整比例参数对各个音频帧进行动态范围压缩，然后再通过功率放大器根据预设功率放大增益进行功率放大处理。

还可以将调整比例参数与预设功率放大增益相乘，得到当前音频帧的电压信号的功率放大增益，然后，将功率放大增益输出到功率放大器，使功率放大器对当前音频帧的电压信号进行处理。

因此，在根据本发明实施例的方案中，统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到的电压信号参考频率能够可靠地表征当前音频帧的电压频率，进而使当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，能够确定当前音频帧的电压信号的可靠调整比例参数，从而有利于简化频率估算过程，进而降低了音频信号处理的复杂性，使得能够通过硬件电路等低成本方式实现可靠的音频电压信号处理。

在一些示例中，统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到当前音频帧的电压信号参考频率，包括：基于预设音频帧长度，对输入音频信号进行分帧处理，得到多个音频帧；统计多个音频帧的电压信号过零点次数；基于当前音频帧的电压信号过零点次数占多个音频帧的电压信号过零点总次数的权重关系，确定当前音频帧的电压信号参考频率。由此，多个音频帧的电压信号过零点总次数相比于当前音频帧的电压信号过零点次数具有更高的可靠性，提高了当前音频帧的电压信号参考频率的准确性。

可替代地，直接基于当前音频帧的电压信号过零点次数之间的比例关系，确定当前音频帧的电压信号参考频率，从而提高了电压信号参考频率的效率。

进一步地，作为统计多个音频帧的电压信号过零点次数的另一些示例，可以统计多个音频帧各自的电压信号的过零点时间间隔，然后，基于预设音频帧长度和多个音频帧各自的过零点时间间隔之间的比例关系，确定多个音频帧各自的电压信号过零点次数。

在另一些示例中，基于扬声器的位移频响映射关系，确定当前音频帧的电压信号的调整比例参数，包括：基于扬声器的位移频响映射关系，确定当前音频帧的不同电压信号频率分段对应的不同电压压缩幅度；确定当前音频帧的电压信号参考频率对应的电压压缩幅度；基于电压信号参考频率对应的电压压缩幅度，确定当前音频帧的电压信号的调整比例参数。

更具体地，在确定当前音频帧的不同电压信号频率分段对应的不同电压压缩幅度时，电压信号频率分段与扬声器的共振频率差异越大，电压压缩幅度越小。例如，图3A示出了在给定音频电压下电压信号频率与扬声器的振膜位移响应之间的对应关系的位移频响映射关系，可以针对频率维度进行频率分段，得到连续的电压信号频率分段。图3A的曲线中的位移响应最高点对应的频率Fo为扬声器的振膜共振频率，也就是说，电压信号频率分段与扬声器的共振频率差异越大，电压压缩幅度越小，这样能够保证压缩后的音频电压信号的平滑程度，同时提高了扬声器振膜的安全性。

也就是说，可以基于上述位移频响映射关系构建不同电压信号频率分段与不同电压压缩幅度之间的对应关系。

相应地，可以上述的对应关系确定当前音频帧的电压信号参考频率对应的电压压缩幅度，在这种情况下，属于电压信号频率分段内的不同电压信号参考频率数值对应于同一电压压缩幅度，从而提高了电压压缩幅度的计算效率，进而有利于提高音频信号的调整效率。

进一步地，可以将基于电压信号参考频率对应的电压压缩幅度作为当前音频帧的电压信号的调整比例参数中的一个因素。又例如，电压信号频率分段越小，电压压缩下限阈值越小。也就是说，电压压缩下限阈值可以作为调整比例参数中的另一因素。在考虑上述任一种因素的情况下，由于上述对应关系是基于位移频响映射关系确定而具有良好的渐变特性，在诸如DRC等音频电压压缩处理中，保证压缩后的音频电压信号的平滑程度。如果考虑上述两种因素的情况下，能够进一步保证压缩后的音频电压信号的平滑程度。

因此，不失一般性地，作为确定当前音频帧的电压信号的调整比例参数的一些示例，可以基于扬声器的位移频响映射关系，确定当前音频帧的不同电压信号频率分段对应的不同电压压缩幅度和/或电压压缩下限阈值，然后，确定当前音频帧的电压信号参考频率对应的电压压缩幅度和/或电压压缩下限阈值，然后，基于电压信号参考频率对应的电压压缩幅度，确定当前音频帧的电压信号的调整比例参数，使得当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内。

在另一些示例中，可以将调整比例参数作为DRC的控制参数对各个音频帧进行动态范围压缩，然后再通过功率放大器根据预设功率放大增益进行功率放大处理。

作为上述示例的可替代示例，也可以在功率放大器中实现DRC的调整过程，即，执行DRC的调整之前，将DRC的控制参数与功率放大器的控制参数进行融合。例如，将调整比例参数与预设功率放大增益相乘，得到当前音频帧的电压信号的功率放大增益，然后，将功率放大增益输出到功率放大器，使功率放大器对当前音频帧的电压信号进行处理。由此，基于调整比例参数，确定当前音频帧的电压信号的功率放大增益，能够在功率放大器的处理中，实现了音频电压信号的高效调整。

具体地，图3B示出了图2的音频信号调整方法的进一步示例的步骤流程图。图3B的音频信号调整方法包括：

步骤S310：基于预设音频帧长度，对输入音频信号进行分帧处理。例如，预设音频帧长度可以基于音频调整的预期精度确定，调整精度越高，预设音频帧长度越短，调整精度越低，预设音频帧长度越长。

步骤S320：统计多个音频帧的电压信号过零点次数。例如，信号帧的过零点次数是指在作为模拟电压信号的音频电压信号的每帧中，模拟电压信号由正值变为负值或由负值变为负值的次数。例如，在每个音频帧的时长相同的情况下，电压信号过零点次数能够表征音频帧的电压信号的频率。在不同的音频帧的时长不同的情况下，音频帧的电压信号参考频率由音频帧的电压信号过零点次数与音频帧的时长的比例来表征。

步骤S330：基于当前音频帧的电压信号过零点次数占电压信号过零点总次数的权重关系，确定电压信号参考频率。应理解，多个音频帧所占有的时长可以基于输入音频信号的帧间相关性确定，帧间相关性越大，多个音频帧所占有的时长越长，电压信号过零点总次数越多。帧间相关性越小，多个音频帧所占有的时长越短，电压信号过零点总次数越少。指示帧间相关性的多个音频帧所占有的时长大于预设值时，可以仅考虑当前音频帧的电压信号过零点次数，即，权重关系指示权重为1。

步骤S340：基于扬声器的位移频响映射关系，确定当前音频帧的不同电压信号频率分段对应的不同电压压缩幅度。例如，电压信号频率分段与扬声器的共振频率差异越大，电压压缩幅度越小。另外，电压信号频率分段的粒度越细，压缩后的音频电压信号的平滑程度越好，电压信号频率分段的粒度越粗，音频信号的调整效率越高。

步骤S350：基于当前音频帧的电压信号参考频率对应的电压压缩幅度，确定当前音频帧的电压信号的调整比例参数。即，可以将基于电压信号参考频率对应的电压压缩幅度作为当前音频帧的电压信号的调整比例参数中的一个因素。

应理解，上述步骤S310-S330可以对应于步骤S210的具体实现过程。步骤S340和S350可以对应于步骤S220的具体实现过程。

下面将结合图4来描述根据本发明的另一些实施例的音频信号调整电路。图4的音频信号调整电路，包括：

统计模块410，统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到所述当前音频帧的电压信号参考频率。

确定模块420，基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数，使得所述当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，所述位移频响映射关系指示在给定音频电压下电压信号频率与所述扬声器的振膜位移响应之间的对应关系。

因此，在根据本发明实施例的方案中，统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到的电压信号参考频率能够可靠地表征当前音频帧的电压频率，进而使当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，能够确定当前音频帧的电压信号的可靠调整比例参数，从而有利于简化频率估算过程，进而降低了音频信号处理的复杂性，使得能够通过硬件电路等低成本方式实现可靠的音频电压信号处理。

进一步地，在图5所示的音频信号调整电路中，输入音频信号输入分帧子模块510中，得到多个音频帧，在统计子模块520中，对每个音频帧进行电压信号过零点统计并且将统计结果输入到频率估算子模块530。频率估算子模块530对零点次数进行估算，得到每个音频帧的电压信号参考频率。参数调整子模块540基于电压信号参考频率确定音频电压信号的调整比例参数。在DRC子模块550中，基于调整比例参数对音频帧进行动态范围压缩。

在一些示例中，分帧子模块510可以执行步骤S310的操作。统计子模块520可以执行步骤S320的操作。频率估算子模块530可以执行步骤S330的操作。参数调整子模块540可以执行步骤S340的操作。DRC子模块550可以执行步骤S350的操作。

在结合图4中的各个模块进行描述的情况下，具体地，确定模块420包括参数调整子模块540和DRC子模块550，参数调整子模块540用于：基于扬声器的位移频响映射关系，确定当前音频帧的不同电压信号频率分段对应的不同电压压缩幅度，其中，电压信号频率分段与扬声器的共振频率差异越大，电压压缩幅度越小。DRC子模块550用于确定当前音频帧的电压信号参考频率对应的电压压缩幅度；基于电压信号参考频率对应的电压压缩幅度，确定当前音频帧的电压信号的调整比例参数。

在另一些示例中，电压信号频率分段越小，电压压缩下限阈值越小。

在另一些示例中，统计模块410包括分帧子模块510、统计子模块520和频率估算子模块530，分帧子模块510用于基于预设音频帧长度，对输入音频信号进行分帧处理，得到多个音频帧。统计子模块520用于统计多个音频帧的电压信号过零点次数。频率估算子模块530用于基于当前音频帧的电压信号过零点次数占多个音频帧的电压信号过零点总次数的权重关系，确定当前音频帧的电压信号参考频率。

在另一些示例中，统计子模块520具体用于：统计多个音频帧各自的电压信号的过零点时间间隔；基于预设音频帧长度和多个音频帧各自的过零点时间间隔之间的比例关系，确定多个音频帧各自的电压信号过零点次数。

在另一些示例中，参数调整子模块540还用于将调整比例参数与预设功率放大增益相乘，得到当前音频帧的电压信号的功率放大增益。

在另一些示例中，音频信号调整电路还包括输出模块430，输出模块430用于将功率放大增益输出到功率放大器，使功率放大器对当前音频帧的电压信号进行处理。

参照图6，示出了根据本发明的另一实施例的电子设备的结构示意图，本发明实施例的电子设备可以为诸如手机、MP3播放器、IPod等。

如图6所示，电子设备可以包括：用于执行程序610的处理器(processor)602、通信接口(Communications Interface)604、存储器(memory)606、以及通信总线608。

处理器、通信接口、以及存储器通过通信总线完成相互间的通信。

通信接口，用于与其它电子设备或服务器进行通信。

处理器，用于执行程序，具体可以执行上述方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

处理器可能是CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。智能设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。

存储器，用于存放程序。存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

程序可包括多条计算机指令，程序具体可以通过多条计算机指令使得处理器执行前述多个方法实施例中任一实施例所描述的音频信号调整方法对应的操作。

程序中各步骤的具体实现可以参见上述方法实施例中的相应步骤和单元中对应的描述，并具有相应的有益效果，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述多个方法实施例中任一实施例所描述的方法。该计算机存储介质包括但不限于：只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、随机存储器(RandomAccess Memory，RAM)、软盘、硬盘或磁光盘等。

本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，该计算机指令指示计算设备执行上述多个方法实施例中的任一方法对应的操作。

此外，需要说明的是，本发明实施例所涉及到的与用户有关的信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于对模型进行训练的样本数据、用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，并且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关规定和标准，并提供有相应的操作入口，供用户选择授权或者拒绝。

需要指出，根据实施的需要，可将本发明实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本发明实施例的目的。

上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如CD-ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或现场可编辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA))的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，随机存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的方法的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的方法的专用计算机。

至此，已经对本发明的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件或名称，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明实施例的示例旨在简明地说明本发明实施例的技术特点，使得本领域技术人员能够直观了解本发明实施例的技术特点，并不作为本发明实施例的不当限定。

最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明实施例，而并非对本发明实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明实施例的范畴，本发明实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。

以上实施方式仅用于说明本发明实施例，而并非对本发明实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明实施例的范畴，本发明实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (11)

1.一种音频信号调整方法，包括：

统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到所述当前音频帧的电压信号参考频率；

基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数，使得所述当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，所述位移频响映射关系指示在给定音频电压下电压信号频率与所述扬声器的振膜位移响应之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数，包括：

基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的不同电压信号频率分段对应的不同电压压缩幅度，其中，电压信号频率分段与所述扬声器的共振频率差异越大，电压压缩幅度越小；

确定所述当前音频帧的电压信号参考频率对应的电压压缩幅度；

基于所述电压信号参考频率对应的电压压缩幅度，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，电压信号频率分段越小，电压压缩下限阈值越小。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到所述当前音频帧的电压信号参考频率，包括：

基于预设音频帧长度，对输入音频信号进行分帧处理，得到多个音频帧；

统计所述多个音频帧的电压信号过零点次数；

基于所述当前音频帧的电压信号过零点次数占所述多个音频帧的电压信号过零点总次数的权重关系，确定所述当前音频帧的电压信号参考频率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述统计所述多个音频帧的电压信号过零点次数，包括：

统计多个音频帧各自的电压信号的过零点时间间隔；

基于所述预设音频帧长度和所述多个音频帧各自的过零点时间间隔之间的比例关系，确定所述多个音频帧各自的电压信号过零点次数。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

将所述调整比例参数与预设功率放大增益相乘，得到所述当前音频帧的电压信号的功率放大增益。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法还包括：

将所述功率放大增益输出到功率放大器，使所述功率放大器对所述当前音频帧的电压信号进行处理。

8.一种音频信号调整电路，包括：

统计模块，统计当前音频帧的电压信号过零点次数，得到所述当前音频帧的电压信号参考频率；

确定模块，基于扬声器的位移频响映射关系，确定所述当前音频帧的电压信号的调整比例参数，使得所述当前音频帧的电压信号参考频率对应的振膜位移响应处于振膜位移安全范围内，所述位移频响映射关系指示在给定音频电压下电压信号频率与所述扬声器的振膜位移响应之间的对应关系。

9.一种电子设备，包括；

根据权利要求8所述的音频信号调整电路；

扬声器；

功率放大器，连接在所述音频信号调整电路与所述扬声器之间。

10.一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法对应的操作。

11.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现根据权利要求1-7中任一项所述的方法。