CN117750279B - 音频信号处理方法、装置、音频输出系统、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种音频信号处理方法、装置、音频输出系统、设备和介质。方法包括：将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，在第一工作模式下提高播放第一音频信号中的高频分量时的供电电压，得到第二音频信号；计算第二音频信号的能量，确定第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量，并在第一音频信号中将对应于目标信号分量的信号分量标记为第二工作模式；提高播放第一音频信号中标记有第一工作模式的信号分量时的供电电压，得到第三音频信号。采用本方法能够解决音频播放质量不佳的问题。
Description
技术领域
本申请涉及信号处理领域，特别是涉及音频信号处理方法、装置、音频输出系统、设备和介质。
背景技术
在播放音频信号的过程中，主控CPU（Central Processing Unit，中央处理器）只能进行配置一次功放芯片的工作模式，上电启动后不能再对功放芯片的工作模式进行灵活配置，而单一的固定模式很难适配所有的音源信号特征。例如，使用USB（Universal SerialBus，串用通行总线）供电时，在功放芯片的工作模式被配置为BOOST升压模式的情况下，终端在播放低频分量丰富，重低音能量比较大的音频信号时，就会播放卡顿及有吱吱声音的不良问题。
随着音频播放需求日益增加，单一的功放配置模式，已不能满足复杂的音视频播放需求。针对相关技术中存在的音频播放质量不佳的问题，目前还没有提出有效的解决方案。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决音频播放质量不佳的音频信号处理方法、装置、音频输出系统、设备和介质。
第一个方面，在本实施例中提供了一种音频信号处理方法，所述方法包括：
将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，在所述第一工作模式下提高播放所述第一音频信号中的高频分量时的供电电压，得到第二音频信号；
计算所述第二音频信号的能量，确定所述第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量，并在所述第一音频信号中将对应于所述目标信号分量的信号分量标记为第二工作模式；
提高播放所述第一音频信号中标记有所述第一工作模式的信号分量时的供电电压，得到第三音频信号。
在其中的一些实施例中，在得到第三音频信号之后，所述方法还包括：
计算所述第三音频信号的能量；
获取所述第三音频信号中能量大于所述预设能量阈值的第一信号分量；
将所述第一信号分量的能量的大小调整为所述预设能量阈值，得到第四音频信号。
在其中的一些实施例中，在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，所述方法还包括：
获取所述第一音频信号的频谱特征；
根据所述频谱特征划分所述第一音频信号，得到所述第一音频信号中的高频分量和低频分量。
在其中的一些实施例中，在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，所述方法还包括：
将所述第一音频信号中的低频分量标记为所述第二工作模式，其中，所述第二工作模式下播放所述低频分量时的供电电压不改变。
在其中的一些实施例中，在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，所述方法还包括：
判断所述供电电压是否小于预设的供电电压；
在判断到供电电压小于所述预设的供电电压的情况下，执行将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式的步骤。
在其中的一些实施例中，在判断所述供电电压是否小于预设的供电电压之后，所述方法还包括：
在判断到供电电压不小于所述预设的供电电压的情况下，将第一音频信号标记为所述第一工作模式，得到第五音频信号。
第二个方面，在本实施例中提供了一种音频信号处理装置，所述装置包括：依次连接的第一标记模块、能量评估模块和第二标记模块；其中，
所述第一标记模块，用于将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，在所述第一工作模式下提高播放所述第一音频信号中的高频分量时的供电电压，得到第二音频信号；
所述能量评估模块，用于计算所述第二音频信号的能量，确定所述第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量，并在所述第一音频信号中将对应于所述目标信号分量的信号分量标记为第二工作模式；
所述第二标记模块，用于提高播放所述第一音频信号中标记有所述第一工作模式的信号分量时的供电电压，得到第三音频信号。
第三个方面，在本实施例中提供了一种音频输出系统，所述系统包括：依次连接的电平转换装置、主控处理器、音频信号处理装置、扬声器；其中，
所述电平转换装置，用于转换所述供电电源的电平，得到所述主控处理器的供电电压；
所述主控处理器，用于输出音频信号至所述信号处理装置；
所述音频信号处理装置，用于实现上述第一方面所述的音频信号处理方法的步骤；
所述扬声器，用于播放所述信号处理装置输出的音频信号。
第四个方面，在本实施例中提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的音频信号处理方法的步骤。
第五个方面，在本实施例中提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的音频信号处理方法的步骤。
上述音频信号处理方法，升高第一音频信号中的部分高频分量播放时的供电电压，提高了音频信号播放质量；同时确保第一音频信号中升压后能量不超过预设能量阈值，避免音频信号能量过高，供电电压不足、音频播放卡顿的问题，解决了音频播放质量不佳的问题。
附图说明
图1为一个实施例中音频信号处理方法的应用环境图；
图2为一个实施例中音频信号处理方法的流程示意图；
图3为一个实施例中功放的结构示意图；
图4为一个实施例中适配器供电时音频信号处理方法的流程示意图；
图5为一个实施例中适USB供电时音频信号处理方法的流程示意图；
图6为一个实施例中音频信号处理装置的结构框图；
图7为一个实施例中音频输出系统的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本实施例中提供的方法实施例可以在终端、计算机或者类似的运算装置中执行。比如在终端上运行，图1是本申请一实施例的音频信号处理方法的终端的硬件结构框图。如图1所示，终端可以包括一个或多个（图1中仅示出一个）处理器102和用于存储数据的存储器104，其中，处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置。上述终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述终端的结构造成限制。例如，终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示出的不同配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如在本实施例中的音频信号处理方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络包括终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器（NetworkInterface Controller，简称为NIC），其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频（Radio Frequency，简称为RF）模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种音频信号处理方法，以该方法应用于图1中的终端为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S201，将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，在第一工作模式下提高播放第一音频信号中的高频分量时的供电电压，得到第二音频信号。
其中，第一音频信号为待播放的音频信号，第一音频信号中的高频分量的能量小于第一音频信号中其他的信号分量。可选地，为第一音频信号中的高频分量添加第一工作模式的标记，根据第一工作模式的标记，配置播放第一音频信号中的高频分量的参数，使得播放第一音频信号中的高频分量时，供电电压提高，并得到第二音频信号。
步骤S202，计算第二音频信号的能量，确定第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量，并在第一音频信号中将对应于目标信号分量的信号分量标记为第二工作模式。
其中，预设能量阈值用于指示播放设备可接受的最大音频信号能量，当第二音频信号的能量大于预设能量阈值时，播放设备可能出现播放卡顿、播放时出现生成“吱吱”声音等播放问题。预设能量阈值可以根据音频的供电设备确定，也可以根据用户输入得到。
可选地，对第二音频信号中各个信号分量的能量进行评估，得到能量大于预设能量阈值的目标信号分量。获取第一音频信号中将对应于目标信号分量的信号分量，为该信号分量添加第二工作模式的标记，若该信号分量已存在第一工作模式的标记，则将第一工作模式的标记替换为第二工作模式的标记。
步骤S203，提高播放第一音频信号中标记有第一工作模式的信号分量时的供电电压，得到第三音频信号。
可选地，根据第一音频信号中的标记，对标记有第一工作模式的信号分量进行播放配置，使得播放第一音频信号中的标记有第一工作模式的信号分量时，供电电压提高。
上述音频信号处理方法中，通过将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，升高第一音频信号中的高频分量播放时的供电电压，提高播放设备的输出功率和驱动能量，使得播放第一音频信号时不会因为高频分量的能量低，导致高频分量的音质播放音质不佳。因为提升了高频分量的播放时的供电电压，所以第二音频信号中会存在能量幅值过高的情况。为避免播放设备的播放第二音频信号时驱动能力不足，将第一音频信号中对应于能量过高的目标信号分量的信号分量的标记调整为第二工作模式，基于标记调整后的第一音频信号，提高第一音频信号中标记有第一工作模式的信号分量播放时的供电电压，得到第三音频信号。根据音频信号的信号分量的频率和能量，针对性地调整音频信号的播放模式，从而提高了音频播放质量，解决了音频播放质量不佳的问题。
在其中的一些实施例中，在得到第三音频信号之后，方法还包括：计算第三音频信号的能量；获取第三音频信号中能量大于预设能量阈值的第一信号分量；将第一信号分量的能量的大小调整为预设能量阈值，得到第四音频信号。
可选地，基于DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）对第三音频信号中各个信号分量的能量进行评估，得到能量大于预设能量阈值的第一信号分量。本实施例中通过一次性降低第一信号分量的能量大小，避免第四音频信号中存在大于预设能量阈值的信号分量，使得播放设备播放第四音频信号时不会存在因为能量过高，导致音频播放质量不佳的问题。
示例性地，还可以在计算第二音频信号，得到第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量后，将目标信号分量的能量调整为预设能量阈值，以降低目标信号分量的能量幅值，解决音频播放质量不佳的问题。
在其中的一些实施例中，在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，方法还包括：获取第一音频信号的频谱特征；根据频谱特征划分第一音频信号，得到第一音频信号中的高频分量和低频分量。
其中，第一音频信号的频谱特征用于指示第一音频信号在其频率范围内的能量分布。可选地，将第一音频信号中分布在高频频率区域的信号分量作为高频分量，将第一音频信号中分布在低频频率区域的信号分量作为低频分量，高频频率区域和低频频率区域可以基于应用需求划分得到。
可选地，将第一音频信号中的低频分量标记为第二工作模式，其中，第二工作模式下播放低频分量时的供电电压不改变。本实施例中，由于低频分量的能量较高，所以将其标记为第二工作模式，不改变播放低频分量时的供电电压，降低播放低频分量时所需消耗的功耗，避免对低频分量进行升压处理后，低频分量能量幅值过高导致音频播放卡顿的问题。
在其中的一些实施例中，在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，方法还包括：判断供电电压是否小于预设的供电电压；在判断到供电电压小于预设的供电电压的情况下，执行将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式的步骤。其中，预设的供电电压由用户指定得到。供电电压小于预设的供电电压的情况下，若音频信号的能量较大，则容易出现供电不足的问题，导致音频信号播放质量不佳。通过在判断到供电电压小于预设的供电电压的情况下，仅将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式，避免播放能量较高的低频分量时提升供电电压，导致播放低频分量时供电电压不足。
可选地，在判断供电电压是否小于预设的供电电压之后，方法还包括：在判断到供电电压不小于预设的供电电压的情况下，将第一音频信号标记为第一工作模式，得到第五音频信号。在判断到供电电压不小于预设的供电电压的情况下，不用担心播放音频信号时是否会供电不足，因此直接将第一音频信号都标记为第一工作模式，以提升第一音频信号的播放质量。
在其中一个实施例中，第一工作模式为BOOST升压模式，第二工作模式为直通模式。BOOST升压模式下，提高功放播放音频信号时的供电电压；直通模式下，功放播放音频信号时的供电电压不改变。图3提供了一种功放的结构示意图。如图3所示，包括电平转换模块、CPU主控、语音信号分析模块、功放模式控制模块、增益能量计算模块、比较模块、扬声器。其中，CPU主控还与存储器连接，还可以连接RJ45网络接口。
其中，DC（Direct，Current，直流电）适配器与USB接口分别输入12V和5V的直流电作为功放的供电电压。DC适配器与USB接口输入的电压通过电平转换模块进行电平转换，从而保证CPU主控、语音信号分析模块、功放模式控制模块、增益能量计算模块、比较模块等模块的供电。主控CPU通过EMMC（Embedded Multi Media Card，内嵌式存储器多媒体卡）来启动整机的系统，通过存储器和RJ45网络接口与其他系统的应用接口的数据进行交互通信。CPU主控、语音信号分析模块、功放模式控制模块之间，增益能量计算模块与比较模块之间，分别通过I2S（Inter-IC Sound，集成电路内置音频总线）接口和I2C（Inter-IntegratedCircuit，集成电路总线）接口传递I2S信号和I2C控制信号。
基于图3提供的音频信号功放的结构示意图控制功放时，首先，进行供电模式选择。其中，供电模式包括适配器供电和USB供电。适配器供电时的供电电压大于USB供电时的供电电压。本领域技术人员应知的是，还可以选用其他的供电模式，例如移动电源供电等等，在此不作赘述。
在音频信号播放设备的供电模式为适配器供电的情况下，图4提供了适配器供电时音频信号处理方法的流程示意图。如图4所示，包括：
步骤S401，供电模式选择适配器供电；
步骤S402，信号标记成BOOST升压模式；
步骤S403，配置功放芯片音频参数。其中，BOOST工作模式下的数据播放时，功放芯片内部需要做BOOST升压处理。
由于不用担心设备是否供电不足，可以直接将语音信号都配置成BOOST升压模式标记，播放时保留最初音频的信号质量。
图5提供了USB供电时音频信号处理方法的流程示意图。如图5所示，包括：
步骤S501，供电模式选择USB供电。
步骤S502，电平转换供电电压，启动主控系统。由电平转换模块对供电电压进行电平转换，基于电平转换后的供电电压启动主控系统。其中，主控系统包括但不限于CPU主控、功放芯片、语音信号分析模块，增益能量计算模块等。
步骤S503，语音信号分析模块分析信号频谱特性。CPU主控通过I2C接口与I2S接口将要播放的音频信号传输给语音信号分析模块，语音信号分析模块根据输入的音频信号的频谱特性，得到音频信号中的高频分量和低频分量。
步骤S504，标记音频信号的工作模式。根据语音信号能量幅值对音频信号进行初步划分，添加第一时间标记与模式特征信息。具体的，对于信号能量较低的高频分量，添加对应的时间信息和BOOST升压工作模式标记；对于能量比较高的低频分量，添加对应的时间信息和直通工作模式标记。
步骤S505，功放模式控制模块配置参数。将初步划分得到的直通工作模式下的信号分量与BOOST工作模式下的信号分量，通过I2C与I2S接口传输给功放模式控制电路。其中，直通工作模式的数据播放时，功放芯片内部不改变供电电压；BOOST工作模式下的数据播放时，功放芯片内部需要做BOOST升压处理。功放芯片根据添加的对应时间信息和工作模式标记，配置功放芯片音频参数，将并与内部放大电路及EQ软件设置相配合一起将音频信号输给下一级，继续进行数据处理。
步骤S506，增益能量计算。由增益能量计算模块评估音频信号能量。其中，增益采集计算模块内置数字统计DSP计算功能，由内置的数字统计DSP计算功能对功放输出的音频信号各分量进行能量评估计算，并添加一定的时间信息标记，并将标记好的音频能量数据一部分传输给预设阈值比较模块进行比较。
步骤S507，比较模块比较音频能量和预设能量阈值。比较模块接收的音频信号能量数据，与USB口供电时标定得到的预设能量阈值进行计算比较。对能量幅值大于预设的能量阈值的音频信号，执行步骤S508；对能量幅值不大于预设的能量阈值的音频信号，则执行步骤S509。
步骤S508，设置信号能量为预设能量阈值。如果音频信号能量幅值大于预设的能量阈值，按照预设的能量阈值将能量幅值小于预设能量阈值的音频信号传输到扬声器，从而基于预设能量阈值播放音频信号。
步骤S509，保留最初语音信号质量。按照音频信号本来的模式配置，传递给扬声器，进行正常的音频播放。
可选地，执行步骤S507后，如果音频信号能量幅值大于预设的能量阈值，如步骤S508统一会按照预设的阈值进行能量的传递和播放，不免会影响一定的音质效果，为了更贴近的还原人声，可选地，再将这部分能量幅值过高的音频分量传递给语音信号分析模块，将这部分音频分量的工作模式的变更为直通模式，从而以更低的音频能量，进行语音信号的传输和播放，从根源上保证了音频信号本来的音频质量，不至于被一次性削平幅值。
传统技术中，CPI主控通过I2C接口配置功放芯片音频参数，同时通过I2S接口传输音频数据给功放，然后经过内部的DAC转换器将模拟的音频信号发给扬声器进行播放。CPI主控只能进行配置一次功放芯片的工作模式，上电启动后不能再对功放的模式进行灵活配置，导致一种固定模式很难适配所有的音源信号特征，比如使用USB供电，从一开始配置成了BOOST升压模式，但当播放低频信号丰富，重低音能量比较大的音频信号时，就会出现供电不足，播放卡顿及有吱吱声音的不良问题。无法实现功放芯片根据不同的音源，调整功放配置的工作模式所进行的灵活切换。
本实施例中的功放控制方法，可以根据用户输入音频信号的不同频率特征和能量幅值，灵活调整功放的内部工作模式或者改变音频信号的能量大小，从而可以更好地发挥功放芯片本身的优越性，最大限度地提升音频播放质量，具有很强的灵活性和实用性。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的音频信号处理方法的音频信号处理装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个音频信号处理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于音频信号处理方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种音频信号处理装置，包括：依次连接的第一标记模块、能量评估模块和第二标记模块；其中，
第一标记模块，用于将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，在第一工作模式下提高播放第一音频信号中的高频分量时的供电电压，得到第二音频信号；
能量评估模块，用于计算第二音频信号的能量，确定第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量，并在第一音频信号中将对应于目标信号分量的信号分量标记为第二工作模式；
第二标记模块，用于提高播放第一音频信号中标记有第一工作模式的信号分量时的供电电压，得到第三音频信号。
在其中的一些实施例中，第二标记模块在得到第三音频信号之后，方法还包括：计算第三音频信号的能量；获取第三音频信号中能量大于预设能量阈值的第一信号分量；将第一信号分量的能量的大小调整为预设能量阈值，得到第四音频信号。
在其中的一些实施例中，第一标记模块在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，方法还包括：获取第一音频信号的频谱特征；根据频谱特征划分第一音频信号，得到第一音频信号中的高频分量和低频分量。可选地，将第一音频信号中的低频分量标记为第二工作模式，其中，第二工作模式下播放低频分量时的供电电压不改变。
在其中的一些实施例中，第一标记模块在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，方法还包括：判断供电电压是否小于预设的供电电压；在判断到供电电压小于预设的供电电压的情况下，执行将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式的步骤。可选地，在判断供电电压是否小于预设的供电电压之后，方法还包括：在判断到供电电压不小于预设的供电电压的情况下，将第一音频信号标记为第一工作模式，得到第五音频信号。
上述音频信号处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
基于同样的发明构思，在一个实施例中，如图7所示，提供了一种音频输出系统，该音频输出系统所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个音频信号处理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于音频信号处理方法的限定，在此不再赘述。
音频输出系统包括：依次连接的电平转换装置、主控处理器、音频信号处理装置、扬声器；其中，所述电平转换装置，用于转换所述供电电源的电平，得到所述主控处理器的供电电压；所述主控处理器，用于输出音频信号至所述信号处理装置；所述音频信号处理装置，用于上述任一项音频信号处理方法的步骤；所述扬声器，用于播放所述信号处理装置输出的音频信号。可选地，主控处理器为主控CPU，用于接收外部电源的供电，并基于供电电压启动音频输出系统。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O）和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储音频信号。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种音频信号处理方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，在所述第一工作模式下提高播放所述第一音频信号中的高频分量时的供电电压，得到第二音频信号；计算所述第二音频信号的能量，确定所述第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量，并在所述第一音频信号中将对应于所述目标信号分量的信号分量标记为第二工作模式；提高播放所述第一音频信号中标记有所述第一工作模式的信号分量时的供电电压，得到第三音频信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在得到第三音频信号之后，计算所述第三音频信号的能量；获取所述第三音频信号中能量大于所述预设能量阈值的第一信号分量；将所述第一信号分量的能量的大小调整为所述预设能量阈值，得到第四音频信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，获取所述第一音频信号的频谱特征；根据所述频谱特征划分所述第一音频信号，得到所述第一音频信号中的高频分量和低频分量。
可选地，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，将所述第一音频信号中的低频分量标记为所述第二工作模式，其中，所述第二工作模式下播放所述低频分量时的供电电压不改变。
在其中的一些实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，判断所述供电电压是否小于预设的供电电压；在判断到供电电压小于所述预设的供电电压的情况下，执行将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式的步骤。
可选地，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在判断所述供电电压是否小于预设的供电电压之后，在判断到供电电压不小于所述预设的供电电压的情况下，将第一音频信号标记为所述第一工作模式，得到第五音频信号。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，在所述第一工作模式下提高播放所述第一音频信号中的高频分量时的供电电压，得到第二音频信号；计算所述第二音频信号的能量，确定所述第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量，并在所述第一音频信号中将对应于所述目标信号分量的信号分量标记为第二工作模式；提高播放所述第一音频信号中标记有所述第一工作模式的信号分量时的供电电压，得到第三音频信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在得到第三音频信号之后，计算所述第三音频信号的能量；获取所述第三音频信号中能量大于所述预设能量阈值的第一信号分量；将所述第一信号分量的能量的大小调整为所述预设能量阈值，得到第四音频信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，获取所述第一音频信号的频谱特征；根据所述频谱特征划分所述第一音频信号，得到所述第一音频信号中的高频分量和低频分量。
可选地，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，将所述第一音频信号中的低频分量标记为所述第二工作模式，其中，所述第二工作模式下播放所述低频分量时的供电电压不改变。
在其中的一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式之前，判断所述供电电压是否小于预设的供电电压；在判断到供电电压小于所述预设的供电电压的情况下，执行将第一音频信号中的高频电压标记为第一工作模式的步骤。
可选地，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在判断所述供电电压是否小于预设的供电电压之后，在判断到供电电压不小于所述预设的供电电压的情况下，将第一音频信号标记为所述第一工作模式，得到第五音频信号。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种音频信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，在所述第一工作模式下提高播放所述第一音频信号中的高频分量时的供电电压，得到第二音频信号；
计算所述第二音频信号的能量，确定所述第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量，并在所述第一音频信号中将对应于所述目标信号分量的信号分量标记为第二工作模式，其中，若所述第一音频信号中对应于所述目标信号分量的信号分量已被标记为所述第一工作模式，则将所述第一音频信号中对应于所述目标信号分量的信号分量的标记替换为所述第二工作模式；
提高播放所述第一音频信号中标记有所述第一工作模式的信号分量时的供电电压，得到第三音频信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到第三音频信号之后，所述方法还包括：
计算所述第三音频信号的能量；
获取所述第三音频信号中能量大于所述预设能量阈值的第一信号分量；
将所述第一信号分量的能量的大小调整为所述预设能量阈值，得到第四音频信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式之前，所述方法还包括：
获取所述第一音频信号的频谱特征；
根据所述频谱特征划分所述第一音频信号，得到所述第一音频信号中的高频分量和低频分量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式之前，所述方法还包括：
将所述第一音频信号中的低频分量标记为所述第二工作模式，其中，所述第二工作模式下播放所述低频分量时的供电电压不改变。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式之前，所述方法还包括：
判断所述供电电压是否小于预设的供电电压；
在判断到供电电压小于所述预设的供电电压的情况下，执行将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在判断所述供电电压是否小于预设的供电电压之后，所述方法还包括：
在判断到供电电压不小于所述预设的供电电压的情况下，将第一音频信号标记为所述第一工作模式，得到第五音频信号。
7.一种音频信号处理装置，其特征在于，所述装置包括：依次连接的第一标记模块、能量评估模块和第二标记模块；其中，
所述第一标记模块，用于将第一音频信号中的高频分量标记为第一工作模式，在所述第一工作模式下提高播放所述第一音频信号中的高频分量时的供电电压，得到第二音频信号；
所述能量评估模块，用于计算所述第二音频信号的能量，确定所述第二音频信号中能量大于预设能量阈值的目标信号分量，并在所述第一音频信号中将对应于所述目标信号分量的信号分量标记为第二工作模式，其中，若所述第一音频信号中对应于所述目标信号分量的信号分量已被标记为所述第一工作模式，则将所述第一音频信号中对应于所述目标信号分量的信号分量的标记替换为所述第二工作模式；
所述第二标记模块，用于提高播放所述第一音频信号中标记有所述第一工作模式的信号分量时的供电电压，得到第三音频信号。
8.一种音频输出系统，其特征在于，所述系统包括：依次连接的电平转换装置、主控处理器、音频信号处理装置、扬声器；其中，
所述电平转换装置，用于转换供电电源的电平，得到所述主控处理器的供电电压；
所述主控处理器，用于输出音频信号至所述信号处理装置；
所述音频信号处理装置，用于权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法的步骤；
所述扬声器，用于播放所述信号处理装置输出的音频信号。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法的步骤。
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