CN117499826A - 一种anc和eq双重音乐补偿方法 - Google Patents

一种anc和eq双重音乐补偿方法 Download PDF

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颜凤芝
肖伟群
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Abstract

本发明公开一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,涉及音乐补偿技术领域。该ANC和EQ双重音乐补偿方法,该ANC和EQ双重音乐补偿方法,通过设计前置的ANC滤波器,在对噪音的频段消除之前,对音频对应的频段进行提升,使得噪音消除过程不对音频造成削弱,同时通过对尖峰滤波,拉高中心频率增益和频率响应,利用EQ补偿技术,从而实现改善系统的频率响应、改善声场频率传输、音源处理、分格变迁和降低噪声,通过对不同频段的声音进行逐步测试,在每个频段ANC滤波器和峰值滤波器的干涉比例进行调试,并以此生成相应的函数曲线,应用于补偿算法,使得ANC滤波器和峰值滤波器能够实现在不同频段进行主动干预,在降噪的前提下,避免干预过度造成音乐失真。

Description

一种ANC和EQ双重音乐补偿方法
技术领域
本发明涉及音乐补偿技术领域,具体为一种ANC和EQ双重音乐补偿方法。
背景技术
现如今,随着人们生活水平的提高,物质基础的满足使得人们对于品质生活的追求越来越高,很多人在闲暇之余会进行音乐欣赏,特别是现在很多年轻人在进行跑步等运动的过程中,会选择佩戴耳机,听一些具有节奏感的音乐,而这个过程就需要使用到专业的耳机。
而目前所存在的问题在于运动时耳机佩戴在耳朵上时,随着人运动过程,特别是跑步的时候,会存在一定的风噪,同时在经过一些区域时会有一部分外部的声源进入到耳机中,影响体验,而现在的做法基本都是采用ANC降噪技术,实现对外部噪音的过滤,但是在这个过程,难免会对音乐原本的声音造成一定的损伤,这使得音质效果出现的一定的下降,为此特提供一种ANC和EQ双重音乐补偿方法以解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明公开了一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,包括以下步骤:
S1、前置ANC滤波器设计,通过设计前置的ANC滤波器,在对噪音的频段消除之前,对音频对应的频段进行提升,提升量与被消除量相等,使得噪音消除过程不对音频造成削弱;
S2、峰值滤波器设计,通过对尖峰滤波,拉高中心频率增益和频率响应,利用EQ补偿技术,从而实现改善系统的频率响应、改善声场频率传输、音源处理、分格变迁和降低噪声。
S3、频段调试,通过对不同频段的声音进行逐步测试,在每个频段ANC滤波器和峰值滤波器的干涉比例进行调试,并以此生成相应的函数曲线,应用于补偿算法,从而在实际使用时,ANC滤波器和峰值滤波器能够实现在不同频段进行主动干预,避免干预过度造成音乐失真,同时能够达到最佳的音乐补偿效果。
优选的,所述峰值滤波器设计是通过在相应声源频率中,将EQ其分为10段,平均分为一倍及n=1,每段可调增益为-12DB~12DB,品质因子Q设定为√2,上下限频率为20hz~20khz,起始值为22,末端值为22720,每段增益一倍,增益我们将其分为25个阶段;
-12,-11,-10,-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,然后根据上述参数根据上面的参数设计需要的数字滤波器,主要采用常用的双曲线变化法和冲击响应不变法,通过在模拟电路公式,推导出你需要的滤波器,然后经过s域向z域进行变化,其中数字频域频带变化是以某个原始的z平面转换到其他z平面。
优选的,所述EQ补偿的效果包括加强人声、去除齿音、处理音乐、提升温暖度、让男性的声音更浑厚、去除高低频噪声和增强距离感;
1.8kHz提升3dB(Q=1)能够增加人声的清晰度,1.8kHz提升6dB,Q=0.5能够加强人声;
齿音一般在4-5kHz,对5kHz进行-18dB的衰减,Q=100能够去除一些齿音;
在音乐轨上把1.75kHz降低-3dB,Q=1,这样音乐就不会淹没掉人声,从而实现音乐处理;
切掉90hz以下的声音,把240Hz提升3dB,Q=7增加温暖的感觉;
160Hz提升2dB,Q=1,使得男性声音更加浑厚。
通过提升中频,特别是1.2kHz到2.5kHz,会让声音听起来靠前,从而调整距离感。
优选的,所述频段调试过程中,在测试阶段,首先通过ANC滤波器来对初级声源和次级声源的噪声进行削弱,通过控制器将音频信号转化为数字信号,以此生成连续的数字信号波形函数,然后在合理范围内对噪音波段进行削弱,削弱比例进行预设,同时在进行音频削弱时,自动对音乐原声进行音频提升,从而实现原声的抗削弱效果。
优选的,所述前置ANC滤波器采用自适应ANC系统,通过识别主要噪声源并将ANC系统集中在该频率范围上,使用附加的DSP软件算法来实现同时为了识别环境噪声曲线,前馈ANC麦克风还馈入低延迟ANC-DSP和第二个DSP,基于此环境噪声配置文件,能够重新配置定义耳机ANC特性的ANC滤波器系数。
优选的,所述频段调试在完成音频的抗削弱后,音乐的原生音质受到一定的干扰,对于原有音效的一些混声效果出现一定的失真,此时通过EQ补偿将这一部分重新进行提升,从而达到音质完美修复的效果,在实现降噪的前提下,不对音乐的音色音质造成影响。
本发明公开了一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,其具备的有益效果如下:
1、该ANC和EQ双重音乐补偿方法,该ANC和EQ双重音乐补偿方法,通过设计前置的ANC滤波器,在对噪音的频段消除之前,对音频对应的频段进行提升,提升量与被消除量相等,使得噪音消除过程不对音频造成削弱,同时通过对尖峰滤波,拉高中心频率增益和频率响应,利用EQ补偿技术,从而实现改善系统的频率响应、改善声场频率传输、音源处理、分格变迁和降低噪声,在两者进行结合的过程中,通过对不同频段的声音进行逐步测试,在每个频段ANC滤波器和峰值滤波器的干涉比例进行调试,并以此生成相应的函数曲线,应用于补偿算法,从而在实际使用时,ANC滤波器和峰值滤波器能够实现在不同频段进行主动干预,实现在完成音频的抗削弱后,对于原有音效的一些混声效果出现一定的失真,通过EQ补偿将这一部分重新进行提升,从而达到音质完美修复的效果,在实现降噪的前提下,不对音乐的音色音质造成影响,避免干预过度造成音乐失真。
附图说明
图1为本发明音乐补偿方法流程图;
图2为本发明ANC补偿技术示意图;
图3为本发明EQ补偿技术示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,如图1-3所示,为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,并通过实施例的方式,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-3所示一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,包括以下步骤:
S1、前置ANC滤波器设计,通过设计前置的ANC滤波器,在对噪音的频段消除之前,对音频对应的频段进行提升,提升量与被消除量相等,使得噪音消除过程不对音频造成削弱;
S2、峰值滤波器设计,通过对尖峰滤波,拉高中心频率增益和频率响应,利用EQ补偿技术,从而实现改善系统的频率响应、改善声场频率传输、音源处理、分格变迁和降低噪声。
S3、频段调试,通过对不同频段的声音进行逐步测试,在每个频段ANC滤波器和峰值滤波器的干涉比例进行调试,并以此生成相应的函数曲线,应用于补偿算法,从而在实际使用时,ANC滤波器和峰值滤波器能够实现在不同频段进行主动干预,避免干预过度造成音乐失真,同时能够达到最佳的音乐补偿效果。
更为具体的是,更为具体的是,峰值滤波器设计是通过在相应声源频率中,将EQ其分为10段,平均分为一倍及n=1,每段可调增益为-12DB~12DB,品质因子Q设定为√2,上下限频率为20hz~20khz,起始值为22,末端值为22720,每段增益一倍,增益我们将其分为25个阶段;
-12,-11,-10,-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,然后根据上述参数根据上面的参数设计需要的数字滤波器,主要采用常用的双曲线变化法和冲击响应不变法,通过在模拟电路公式,推导出你需要的滤波器,然后经过s域向z域进行变化,其中数字频域频带变化是以某个原始的z平面转换到其他z平面。
更为具体的是,EQ补偿的效果包括加强人声、去除齿音、处理音乐、提升温暖度、让男性的声音更浑厚、去除高低频噪声和增强距离感;
1.8kHz提升3dB(Q=1)能够增加人声的清晰度,1.8kHz提升6dB,Q=0.5能够加强人声;
齿音一般在4-5kHz,对5kHz进行-18dB的衰减,Q=100能够去除一些齿音;
在音乐轨上把1.75kHz降低-3dB,Q=1,这样音乐就不会淹没掉人声,从而实现音乐处理;
切掉90hz以下的声音,把240Hz提升3dB,Q=7增加温暖的感觉;
160Hz提升2dB,Q=1,使得男性声音更加浑厚。
通过提升中频,特别是1.2kHz到2.5kHz,会让声音听起来靠前,从而调整距离感。
更为具体的是,频段调试过程中,在测试阶段,首先通过ANC滤波器来对初级声源和次级声源的噪声进行削弱,通过控制器将音频信号转化为数字信号,以此生成连续的数字信号波形函数,然后在合理范围内对噪音波段进行削弱,削弱比例进行预设,同时在进行音频削弱时,自动对音乐原声进行音频提升,从而实现原声的抗削弱效果。
更为具体的是,前置ANC滤波器采用自适应ANC系统,通过识别主要噪声源并将ANC系统集中在该频率范围上,使用附加的DSP软件算法来实现同时为了识别环境噪声曲线,前馈ANC麦克风还馈入低延迟ANC-DSP和第二个DSP,基于此环境噪声配置文件,能够重新配置定义耳机ANC特性的ANC滤波器系数。
更为具体的是,频段调试在完成音频的抗削弱后,音乐的原生音质受到一定的干扰,对于原有音效的一些混声效果出现一定的失真,此时通过EQ补偿将这一部分重新进行提升,从而达到音质完美修复的效果,在实现降噪的前提下,不对音乐的音色音质造成影响。
工作原理;该ANC和EQ双重音乐补偿方法,通过设计前置的ANC滤波器,在对噪音的频段消除之前,对音频对应的频段进行提升,提升量与被消除量相等,使得噪音消除过程不对音频造成削弱,同时通过对尖峰滤波,拉高中心频率增益和频率响应,利用EQ补偿技术,从而实现改善系统的频率响应、改善声场频率传输、音源处理、分格变迁和降低噪声,在两者进行结合的过程中,通过对不同频段的声音进行逐步测试,在每个频段ANC滤波器和峰值滤波器的干涉比例进行调试,并以此生成相应的函数曲线,应用于补偿算法,从而在实际使用时,ANC滤波器和峰值滤波器能够实现在不同频段进行主动干预,实现在完成音频的抗削弱后,对于原有音效的一些混声效果出现一定的失真,通过EQ补偿将这一部分重新进行提升,从而达到音质完美修复的效果,在实现降噪的前提下,不对音乐的音色音质造成影响,避免干预过度造成音乐失真。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,其特征在于,包括以下操作步骤:
S1、前置ANC滤波器设计,通过设计前置的ANC滤波器,在对噪音的频段消除之前,对音频对应的频段进行提升,提升量与被消除量相等,使得噪音消除过程不对音频造成削弱;
S2、峰值滤波器设计,通过对尖峰滤波,拉高中心频率增益和频率响应,利用EQ补偿技术,从而实现改善系统的频率响应、改善声场频率传输、音源处理、分格变迁和降低噪声。
S3、频段调试,通过对不同频段的声音进行逐步测试,在每个频段ANC滤波器和峰值滤波器的干涉比例进行调试,并以此生成相应的函数曲线,应用于补偿算法,从而在实际使用时,ANC滤波器和峰值滤波器能够实现在不同频段进行主动干预,避免干预过度造成音乐失真,同时能够达到最佳的音乐补偿效果。
2.根据权利要求1所述的一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,其特征在于:所述峰值滤波器设计是通过在相应声源频率中,将EQ其分为10段,平均分为一倍及n=1,每段可调增益为-12DB~12DB,品质因子Q设定为√2,上下限频率为20hz~20khz,起始值为22,末端值为22720,每段增益一倍,增益我们将其分为25个阶段;
-12,-11,-10,-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,然后根据上述参数根据上面的参数设计需要的数字滤波器,采用双曲线变化法和冲击响应不变法,通过在模拟电路公式,推导出需要的滤波器,然后经过s域向z域进行变化,其中数字频域频带变化是以原始的z平面转换到其他z平面。
3.根据权利要求1所述的一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,其特征在于:所述EQ补偿的效果包括加强人声、去除齿音、处理音乐、提升温暖度、让男性的声音更浑厚、去除高低频噪声和增强距离感;
1.8kHz提升3dB,Q=1能够增加人声的清晰度,1.8kHz提升6dB,Q=0.5能够加强人声;
齿音一般在4-5kHz,对5kHz进行-18dB的衰减,Q=100能够去除齿音;
在音乐轨上把1.75kHz降低-3dB,Q=1,音乐就不会淹没掉人声,从而实现音乐处理;
切掉90hz以下的声音,240Hz提升3dB,Q=7增加温暖的感觉;
160Hz提升2dB,Q=1,使得男性声音更加浑厚;
通过提升中频,特别是1.2kHz到2.5kHz,会让声音听起来靠前,从而调整距离感。
4.根据权利要求1所述的一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,其特征在于:所述频段调试过程中,在测试阶段,首先通过ANC滤波器来对初级声源和次级声源的噪声进行削弱,通过控制器将音频信号转化为数字信号,以此生成连续的数字信号波形函数,然后在合理范围内对噪音波段进行削弱,削弱比例进行预设,同时在进行音频削弱时,自动对音乐原声进行音频提升,从而实现原声的抗削弱效果。
5.根据权利要求1所述的一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,其特征在于:所述前置ANC滤波器采用自适应ANC系统,通过识别主要噪声源并将ANC系统集中在该频率范围上,使用附加的DSP软件算法来实现同时为了识别环境噪声曲线,前馈ANC麦克风还馈入低延迟ANC-DSP和第二个DSP,基于此环境噪声配置文件,能够重新配置定义耳机ANC特性的ANC滤波器系数。
6.根据权利要求4所述的一种ANC和EQ双重音乐补偿方法,其特征在于:所述频段调试在完成音频的抗削弱后,音乐的原生音质受到一定的干扰,对于原有音效的一些混声效果出现一定的失真,此时通过EQ补偿将这一部分重新进行提升,在实现降噪的前提下,不对音乐的音色音质造成影响。
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