WO2024093536A1

WO2024093536A1 - 音频信号处理方法及装置、音频播放设备、存储介质

Info

Publication number: WO2024093536A1
Application number: PCT/CN2023/118456
Authority: WO
Inventors: 练添富
Original assignee: Oppo广东移动通信有限公司
Priority date: 2022-11-03
Filing date: 2023-09-13
Publication date: 2024-05-10
Also published as: CN117998251A

Abstract

本申请实施例公开了一种音频信号处理方法及装置、音频播放设备、存储介质，该方法应用于音频播放设备，包括：获取针对第一检测音频信号的听力特征信息，第一检测音频信号是由与音频播放设备建立通信连接的终端设备输出的；根据上述听力特征信息，确定透传参数，该透传参数用于对待接收的目标音频信号进行透传处理。实施本申请实施例，能够针对不同用户的听力特征差异，对音频播放设备接收的外界音频信号进行个性化的透传补偿，从而有利于提升音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的准确性。

Description

音频信号处理方法及装置、音频播放设备、存储介质

本申请要求于2022年11月03日提交、申请号为202211370718.0、发明名称为“音频信号处理方法及装置、音频播放设备、存储介质”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种音频信号处理方法及装置、音频播放设备、存储介质。

背景技术

当前，用户在佩戴使用音频播放设备(例如耳机、助听器等)时，由于不同用户在耳道结构等各类听力相关特性上存在差异，往往会导致不同用户使用音频播放设备的体验大不相同。在实践中发现，当需要利用音频播放设备对外界环境中的音频信号进行透传处理时，传统的音频处理方法(如音量调整、降噪等)通常无法针对上述差异进行有效的调整，从而导致音频播放设备难以对外界音频信号进行合适的透传处理。

发明内容

本申请实施例公开了一种音频信号处理方法及装置、音频播放设备、存储介质。

本申请实施例第一方面公开一种音频信号处理方法，应用于音频播放设备，所述音频播放设备包括前馈麦克风，所述方法包括：

获取针对第一检测音频信号的听力特征信息，其中，所述第一检测音频信号是由与所述音频播放设备建立通信连接的终端设备输出的；

根据所述听力特征信息，确定透传参数，所述透传参数用于对所述前馈麦克风待接收的目标音频信号进行透传处理。

本申请实施例第二方面公开一种音频信号处理装置，应用于音频播放设备，所述音频播放设备包括前馈麦克风，所述音频信号处理装置包括：

第一信息获取单元，用于获取针对第一检测音频信号的听力特征信息，其中，所述第一检测音频信号是由与所述音频播放设备建立通信连接的终端设备输出的；

参数确定单元，用于根据所述听力特征信息，确定透传参数，所述透传参数用于对所述前馈麦克风待接收的目标音频信号进行透传处理。

本申请实施例第三方面公开了一种音频播放设备，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如本申请实施例第一方面公开的音频信号处理方法中的全部或部分步骤。

本申请实施例第四方面公开了一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例第一方面公开的音频信号处理方法中的全部或部分步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，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1A是本申请实施例公开的音频信号处理方法的一种应用场景示意图；

图1B是本申请实施例公开的音频信号处理方法的另一种应用场景示意图；

图2是本申请实施例公开的一种音频播放设备的结构示意图；

图3是本申请实施例公开的一种音频信号处理方法的流程示意图；

图4A是本申请实施例公开的应用于音频播放设备的一种信号传输链路的示意图；

图4B是本申请实施例公开的应用于音频播放设备的另一种信号传输链路的示意图；

图4C是本申请实施例公开的应用于音频播放设备的又一种信号传输链路的示意图；

图4D是本申请实施例公开的应用于音频播放设备的第四种信号传输链路的示意图；

图5是本申请实施例公开的另一种音频信号处理方法的流程示意图；

图6是本申请实施例公开的一种获取耳道特征信息的流程示意图；

图7是本申请实施例公开的一种耳道均衡传递函数对应的幅频响应示意图；

图8是本申请实施例公开的一种获取听力特征信息的流程示意图；

图9是本申请实施例公开的一种根据听力特征信息拟合相应的听力补偿传递函数的示意图；

图10是本申请实施例公开的又一种音频信号处理方法的流程示意图；

图11是本申请实施例公开的第一滤波器以及第二滤波器级联对应的幅频响应示意图；

图12是由图11所示的滤波器进行个性化听力补偿处理以及个性化耳道均衡处理的效果示意图；

图13是本申请实施例公开的一种音频信号处理装置的模块化示意图；

图14是本申请实施例公开的一种音频播放设备的模块化示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

需要说明的是，本申请实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例公开了一种音频信号处理方法及装置、音频播放设备、存储介质，能够针对不同用户的听力特征差异，对音频播放设备接收的外界音频信号进行个性化的透传补偿，从而可以向用户提供经过透传处理后合适的音频信号，有利于提升音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的准确性。

以下将结合附图进行详细描述。

请一并参阅图1A及图1B，图1A是本申请实施例公开的音频信号处理方法的一种应用场景示意图，图1B则是本申请实施例公开的音频信号处理方法的另一种应用场景示意图。如图1A所示，该应用场景可以包括用户10及音频播放设备20，用户10可以通过该音频播放设备20检测用户10自身的听力相关特性(例如个性化耳道结构差异、个性化听力特征等)对其听音效果的影响，尤其可以包括在需要通过该音频播放设备20对外界环境中的音频信号进行透传处理的情况下，上述听力相关特性对用户10所接收到的音频信号可能造成的不同影响。在此基础上，通过在该音频播放设备20中配置合适的滤波器，可以对该音频播放设备20待接收的外界音频信号进行相应的滤波处理，以实现个性化的透传补偿，使得用户10所接收到的音频信号能够尽可能接近实际的外界音频信号，从而可以提升用户10在使用音频播放设备20的透传功能时的使用体验。

其中，如图2所示，上述音频播放设备20可以包括第一扬声器21，以及设置于该第一扬声器21前方的反馈麦克风22(即当用户佩戴该音频播放设备时，反馈麦克风处于第一扬声器与用户的耳膜之间)，从而可以通过该反馈麦克风22采集第一扬声器21所输出，并通过用户10的耳道传输的音频信号；以及，采集外界环境“透过”该音频播放设备20，向用户10所传输的音频信号。此外，该音频播放设备20还可以包括前馈麦克风23，该前馈麦克风23可以设置于第一扬声器21后方(即当用户佩戴该音频播放设备时，前馈麦克风处于第一扬声器与外界环境之间)，以通过该前馈麦克风23采集外界环境中的音频信号。

在此基础上，上述透传功能，指的是音频播放设备20可以将其通过前馈麦克风23所接收到的外界音频信号，经过一定的透传补偿后，通过其第一扬声器21向用户10输出，以使外界音频信号能够“透过”该音频播放设备20，被用户10的耳膜所接收，使得用户10在佩戴音频播放设备20的情况下，仍能够准确接收外界环境中的音频信号(例如环境音、人声等)。

在本申请实施例中，为了实现对外界音频信号的透传功能，音频播放设备20可以先对用户10的个性化耳道结构差异、个性化听力特征等听力相关特性进行检测，并根据检测结果确定出相应的透传参数，以用于配置合适的透传补偿滤波器。在一些实施例中，为了实现上述检测，除了通过音频播放设备20进行相应检测音频信号的输出以及接收之外，用户10还可以通过该音频播放设备20进行必要的交互操作(例如通过点击、触控等方式与音频播放设备进行交互)，以辅助获取用户10对应的耳道特征信息、听力特征信息等。

可选地，如图1B所示，音频播放设备20还可以与终端设备30建立通信连接，该终端设备30可以基于上述通信连接，将所需的检测音频数据传输至音频播放设备20，以使该音频播放设备20通过其第一扬声器21输出相应的检测音频信号；也可以通过其内置的第二扬声器(未具体图示)，采用外放的方式直接输出所需的检测音频信号。在一些实施例中，用户10也可以与终端设备30进行交互，以通过该终端设备30触发音频播放设备20进行上述检测。示例性地，终端设备30在检测到用户10针对其的测试交互操作(如点击或划动终端设备30上的测试按钮等触控操作、向终端设备30发出“测试”等包含指定关键字的语音操作、将终端设备30按照预设轨迹进行移动等移动操作)时，可以向音频播放设备20发出相应的测试指令，以触发该音频播放设备20输出相应的检测音频信号。在另一些实施例中，用户10还可以通过该终端设备30进行其他必要的交互操作(例如通过点击、触控等方式与终端设备进行交互)，以辅助获取用户10对应的耳道特征信息、听力特征信息等。

示例性地，上述音频播放设备20，可以包括耳机、助听器等各类具备音频接收及输出功能的电子设备，尤其可以包括TWS(True Wireless Stereo，真无线立体声)耳机。示例性地，上述终端设备30，则可以包括具备通信功能，能够与上述音频播放设备20建立通信连接的各类设备或系统，如手机、智能可穿戴设备、车载终端、平板电脑、PC(Personal Computer，个人电脑)、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)等，本申请实施例中不作具体限定。

在本申请实施例中，为了确定出上述透传参数，音频播放设备20可以获取针对第一检测音频信号的听力特征信息，其中，该第一检测音频信号可以是由与该音频播放设备20建立通信连接的终端设备30输出的。在此基础上，该音频播放设备20可以根据上述听力特征信息，确定出相应的透传参数，该透传参数可以用于对前馈麦克风23待接收的目标音频信号进行透传处理。

可见，通过实施这样的音频信号处理方法，音频播放设备20能够针对不同用户10的听力特征差异，准确确定出相应的透传参数，以用于对该音频播放设备20后续接收的外界音频信号进行个性化的透传补偿，使得音频播放设备20可以将外界音频信号尽可能准确地透传至用户10。

可选地，音频播放设备20还可以获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息，其中，上述第一接收音频信号为通过反馈麦克风22采集的与第一检测音频信号对应的接收音频信号，该第一检测音频信号可以是由音频播放设备20通过其第一扬声器21输出的。在此基础上，该音频播放设备20可以根据上述耳道特征信息以及听力特征信息，共同确定出相应的透传参数。

这样的音频信号处理方法，能够有效提升音频播放设备20对外界音频信号进行透传处理的准确性，从而可以为不同用户10提供经过适应性的透传处理，且与用户10听力相关特性相匹配的外界音频信号，有利于提升用户10对音频播放设备的使用体验。

请参阅图3，图3是本申请实施例公开的一种音频信号处理方法的流程示意图，该方法可以应用于上述的音频播放设备，该音频播放设备可以包括第一扬声器、前馈麦克风以及反馈麦克风。如图3所示，该音频信号处理方法可以包括以下步骤：

302、获取针对第一检测音频信号的听力特征信息，其中，该第一检测音频信号是由与音频播放设备建立通信连接的终端设备输出的。

在本申请实施例中，用户在使用音频播放设备(例如佩戴耳机或助听器等)的情况下，通过开启透传功能，能够将外界环境中的全部或部分音频信号尽可能准确地传输至用户的耳膜，以实现外界音频信号“透过”该音频播放设备向用户传输的效果(即尽可能接近未佩戴音频播放设备的状态下的听音效果)。为了实现上述透传功能，音频播放设备可以先对用户自身的个性化耳道结构差异、个性化听力特征等听力相关特性进行检测，获取相应的耳道特征信息、听力特征信息等，以在后续步骤中对待从外界接收的目标音频信号进行相应的透传补偿。

其中，上述听力特征信息，可以对应于用户的个性化听力特征，即用于表示由于不同用户对不同频段或存在不同频谱变化的音频信号的敏感程度存在差异，而导致向不同用户传输的同一音频信号可以呈现出差异化的听音效果。

在本申请实施例中，为了对用户的个性化听力特征进行检测，以获取该用户对应的听力特征信息，可以通过向用户输出指定的第一检测音频信号来实现。示例性地，上述第一检测音频信号可以包括特定频率下的纯音信号，例如500Hz、1000Hz、2000Hz等中低频频率点的纯音信号，又例如4000Hz、6000Hz、8000Hz等高频频率点的纯音信号。可以理解，上述不同的待测频点均可覆盖一定的频率范围，以用于针对用户在不同频段的听力特性(即对不同频段的音频信号的敏感性)进行较为全面的检测，同时也有利于减少检测次数，节省检测时间。需要说明的是，上述听力检测的过程是在用户使用上述音频播放设备的情况下进行的，因而可以相对准确地反映用户在佩戴耳机、助听器等实际场景下对不同频段或存在不同频谱变化的音频信号的不同敏感程度，从而有利于提升用户使用音频播放设备对外界的音频信号进行透传处理的准确性和可靠性。

其中，上述第一检测音频信号可以通过处于外界环境中的设备输出，例如，可以通过与上述音频播放设备建立通信连接的终端设备进行输出，也可以通过独立的另一音频播放设备进行输出等。以上述终端设备输出第一检测音频信号为例，该终端设备可以设有第二扬声器。在一些实施例中，终端设备可以在上述音频播放设备的触发下，通过其第二扬声器输出第一检测音频信号；在另一些实施例中，终端设备也可以在用户的直接触发下，通过其第二扬声器输出第一检测音频信号。

在此基础上，音频播放设备可以基于用户针对上述第一检测音频信号的反馈情况，例如用户是否收听到该第一检测音频信号的反馈，分析确定出针对该第一检测音频信号的听力特征信息，进而可以全面地确定该用户在各个待测频点对应的听力特征信息，从而可以在后续步骤中利用该听力特征信息对音频播放设备待接收的目标音频信号进行更准确的透传补偿。

304、根据上述听力特征信息，确定透传参数，该透传参数用于对前馈麦克风待接收的目标音频信号进行透传处理。

在本申请实施例中，音频播放设备在确定出上述听力特征信息之后，可以根据该听力特征信息进行分析计算，以评估在用户使用该音频播放设备的情况下，外界环境中的音频信号在传输至用户耳膜的过程中所受到的影响，进而可以计算出相应的透传参数，以用于对后续接收的音频信号进行透传补偿。

作为一种可选的实施方式，音频播放设备还可以进一步对用户的个性化耳道结构差异进行检测，以获取该用户对应的耳道特征信息。其中，上述耳道特征信息，可以对应于用户的个性化耳道结构差异，即用于表示由于不同用户的耳道结构差异，导致向不同用户传输的同一音频信号可以呈现出差异化的听音效果。

为了进行上述的个性化耳道结构差异检测，可以通过音频播放设备向用户输出指定的第二检测音频信号来实现。示例性地，上述第二检测音频信号可以包括白噪声信号，也可以包括音乐文件、录音文件、聊天语音等具有实际信息的音频数据对应的音频数据信号，其能够覆盖较大的频率范围，尤其是人耳听音范围所包括的主要频段，从而可以用于检测该音频播放设备所处的音频系统(即音频播放设备所输出的音频信号在该音频播放设备与用户之间传输的通路，可理解为该用户的“耳道”)对上述第二检测音频信号的影响。需要说明的是，当用户使用该音频播放设备时，其反馈麦克风可以处于其第一扬声器与用户之间，从而上述音频系统也可以通过音频信号在该第一扬声器以及反馈麦克风之间传输的通路来近似替代。

可选地，上述第二检测音频信号可以在由音频播放设备从本地获取，也可以从该音频播放设备外获取。在一些实施例中，检测音频信号可以预先存储在该音频播放设备的存储模块中，从而在需要获取检测音频信号的情况下，音频播放设备可以直接调用指定的第二检测音频信号，并通过其内置的第一扬声器来进行输出。在另一些实施例中，上述存储模块中也可以存储有用于生成检测音频信号的检测音频数据(例如用于确定检测音频信号的幅频数据、信噪比数据等)，从而音频播放设备可以调用该检测音频数据，在本地生成指定的第二检测音频信号，再通过上述第一扬声器进行输出。还有一些实施例中，检测音频信号可以存储在与该音频播放设备通信连接的终端设备上，当需要获取检测音频信号时，该终端设备可以将指定的第二检测音频信号发送至音频播放设备，再由该音频播放设备通过其第一扬声器进行输出。

音频播放设备在通过其内置的第一扬声器输出上述第二检测音频信号之后，可以进一步通过其反馈麦克风，接收与该第二检测音频信号对应的第一接收音频信号。在此基础上，音频播放设备可以根据该第一接收音频信号进行分析计算，以确定出相应的耳道特征信息。在一些实施例中，音频播放设备也可以根据该第一接收音频信号以及上述第二检测音频信号，共同进行分析计算，得到相应的耳道特征信息。

在此基础上，音频播放设备可以综合上述耳道特征信息以及听力特征信息进行分析计算，共同确定出相应的透传参数，以用于对后续接收的音频信号进行透传补偿。

在一些实施例中，当音频播放设备需要对其待接收的目标音频信号进行透传补偿时，可以根据上述透传参数来配置相应的滤波器(即个性化透传滤波器)，并基于上述滤波器对音频播放设备通过其前馈麦克风所接收到的目标音频信号进行相应的透传处理，再通过其第一扬声器输出透传处理后的目标音频信号，从而能够均衡目标音频信号在该音频播放设备所处的音频系统中传输时所可能受到的影响，使得用户收听到的目标音频信号尽可能接近其在未佩戴音频播放设备的状态下的听音效果。

可选地，上述滤波器可以由一个或多个滤波器组成，该滤波器可以包括FIR(Finite Impulse Response，有限长单位冲激响应)滤波器，也可以包括IIR(Infinite Impulse Response，无限长单位冲激响应)滤波器，本申请实施例中不作具体限定。

示例性地，请参阅图4A，图4A是本申请实施例公开的应用于上述音频播放设备的一种信号传输链路的示意图。如图4A所示，音频播放设备在通过其前馈麦克风接收到目标音频信号的时候，该目标音频信号可以先经过模数转换(Analogue-to-Digital Conversion，ADC)、出厂固化透传滤波器(由音频播放设备出厂前可确定的其他必要透传参数配置得到)等处理，再进一步经由个性化透传滤波器进行相应透传补偿，继而可以进行数模转换(Digital-to-Analogue Conversion，DAC)并由第一扬声器进行输出。

在一些实施例中，如图4B所示，上述个性化透传滤波器可以包括个性化听力补偿滤波器，该个性化听力补偿滤波器可以表示基于上述听力特征信息所确定出的听力补偿参数，对目标音频信号进行相应的个性化听力补偿所需配置的滤波器，即，上述透传处理可以仅包括个性化听力补偿的过程。

在另一些实施例中，如图4C所示，上述个性化透传滤波器也可以包括个性化耳道均衡滤波器，该个性化耳道均衡滤波器可以表示基于上述耳道特征信息所确定出的耳道均衡参数，对目标音频信号进行相应的个性化耳道均衡所需配置的滤波器，即，上述透传处理可以仅包括个性化耳道均衡这一过程。

还有一些实施例中，如图4D所示，上述个性化透传滤波器可以包括个性化听力补偿滤波器以及个性化耳道均衡滤波器，即，上述透传处理可以包括个性化耳道均衡以及个性化听力补偿的过程。可选地，音频播放设备可以依次通过个性化听力补偿滤波器、个性化耳道均衡滤波器对目标音频信号进行透传补偿(如图4D所示)，也可以采用相反的顺序，即依次通过个性化耳道均衡滤波器、个性化听力补偿滤波器来对该目标音频信号进行透传补偿(未具体图示)，本申请实施例中不作具体限定。

可见，实施上述实施例所描述的音频信号处理方法，音频播放设备能够针对不同用户的听力特征差异，准确确定出相应的透传参数，以用于对该音频播放设备后续接收的外界音频信号进行个性化的透传补偿，使得音频播放设备可以将外界音频信号尽可能准确地透传至用户。这样的音频信号处理方法，能够有效提升音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的准确性，从而可以为不同用户提供经过适应性的透传处理，且与用户听力相关特性相匹配的外界音频信号，有利于提升用户对音频播放设备的使用体验。

请参阅图5，图5是本申请实施例公开的另一种音频信号处理方法的流程示意图，该方法可以应用于上述的音频播放设备，该音频播放设备可以包括第一扬声器、前馈麦克风以及反馈麦克风。该音频播放设备还可以与终端设备建立通信连接，该终端设备可以包括第二扬声器。如图5所示，该音频信号处理方法可以包括以下步骤：

502、响应于耳道差异检测指令，从音频播放设备的存储模块中获取该耳道差异检测指令对应的第二检测音频信号，或者，获取该耳道差异检测指令对应的检测音频数据，并根据该检测音频数据生成第二检测音频信号。

在本申请实施例中，用于检测用户个性化耳道结构差异的第二检测音频信号，既可以在音频播放设备需要执行上述检测的时候实时生成，也可以预先生成，并存储在该音频播放设备的存储模块中。示例性地，针对实时生成第二检测音频信号的情形，音频播放设备可以响应于耳道差异检测指令，从存储模块中获取该耳道差异检测指令对应的检测音频数据(例如用于确定检测音频信号的幅频数据、信噪比数据等)，并根据该检测音频数据生成相应的第二检测音频信号；针对预先存储第二检测音频信号的情形，音频播放设备可以响应于耳道差异检测指令，从其存储模块中直接调用该耳道差异检测指令对应的第二检测音频信号。

其中，上述存储模块，可以包括内置于音频播放设备的各类存储部件，例如内置的只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等，本申请实施例中不作具体限定。

在一种实施例中，上述耳道差异检测指令可以是由用户触发的。在一些实施例中，可以通过用户操作音频播放设备(例如针对该音频播放设备的触控操作、语音操作、移动操作等)，来触发针对该音频播放设备的耳道差异检测指令。在另一些实施例中，也可以通过用户操作与该音频播放设备通信连接的终端设备(例如针对该终端设备的触控操作、语音操作等)，向音频播放设备发送耳道差异检测指令，以触发该音频播放设备执行上述的个性化耳道结构差异检测。

504、通过第一扬声器输出第二检测音频信号。

音频播放设备在获取上述第二检测音频信号之后，可以通过其内置的第一扬声器输出该第二检测音频信号。示例性地，请参阅图6，图6是本申请实施例公开的一种获取耳道特征信息的流程示意图。如图6所示，音频播放设备可以对其所获取的第二检测音频信号进行数模转换，并通过第一扬声器进行输出。在后续步骤中，该音频播放设备可以通过其反馈麦克风接收与上述第二检测音频信号对应的第一接收音频信号。

其中，上述第二检测音频信号在用户的耳道内传输(由音频信号在第一扬声器以及反馈麦克风之间传输的通路来近似替代)，此过程中所受到的影响可以通过耳道结构传递函数H_e'(f)来表示，即，第二检测音频信号(以X作为其频域表示)与第一接收音频信号(以Y作为其频域表示)可以满足关系式H_e'(f)＝Y/X。

在此基础上，如图6所示，对上述第一接收音频信号进行模数转换后，音频播放设备可以结合上述第二检测音频信号，计算相应的耳道结构传递函数H_e'(f)。进一步地，在后续步骤中，音频播放设备还可以根据该耳道结构传递函数H_e'(f)，计算相应的耳道均衡传递函数H_eq(f)，以作为针对用户的个性化耳道结构差异实现透传补偿的透传参数(即耳道均衡参数)。

506、通过反馈麦克风采集与上述第二检测音频信号对应的第一接收音频信号。

在本申请实施例中，音频播放设备在输出上述第二检测音频信号之后，可以立即通过其内置的反馈麦克风采集与该第二检测音频信号对应的第一接收音频信号。

示例性地，音频播放设备的反馈麦克风可以持续采集音频信号，从而可以根据第一扬声器输出上述第二检测音频信号的时间戳，获取反馈麦克风在该时间戳附近(如延后0.01毫秒、延后0.1毫秒等)的时刻所采集到的第一接收音频信号。在一些实施例中，音频播放设备的反馈麦克风也可以不持续开启，而是在第一扬声器输出上述第二检测音频信号之后，由该第一扬声器触发开启，并将该反馈麦克风开启后采集到的音频信号作为与上述第二检测音频信号对应的第一接收音频信号。

可选地，对于通过反馈麦克风采集到的接收音频信号，音频播放设备还可以利用其内置的处理模块，将上述第一扬声器输出的第二检测音频信号与该接收音频信号进行波形对比，当对比结果表示该第二检测音频信号与该接收音频信号的波形相似度满足相似度阈值(如50％、80％等)时，可以将该第一接收音频信号确认为与上述第二检测音频信号对应的第一接收音频信号。

508、获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息。

其中，上述耳道特征信息可以包括用户对应的耳道结构传递函数H_e'(f)，该耳道结构传递函数H_e'(f)可以用于在后续步骤中计算相应的耳道均衡传递函数H_eq(f)，以实现针对该用户的个性化耳道结构差异的透传补偿。

在本申请实施例中，为了计算上述耳道结构传递函数H_e'(f)，音频播放设备可以按照单位窗口长度对上述第一接收音频信号进行加窗分割，得到至少一帧接收音频子信号，再根据各帧接收音频子信号，确定出该第一接收音频信号对应的耳道结构传递函数H_e'(f)，以降低确定该耳道结构传递函数H_e'(f)的计算难度以及运算量。

示例性地，音频播放设备在根据上述第一接收音频信号推导其对应的耳道结构传递函数H_e'(f)时，可以先对该第一接收音频信号进行傅里叶变换，再根据傅里叶变换后的第一接收音频信号进行后续计算。具体地，音频播放设备内置的处理模块(例如数字信号处理DSP模块等)可以先对第一接收音频信号进行分帧加窗处理，即，将宏观上不平稳的音频信号分割为具备短时平稳性的多个音频信号帧(如帧长为10～30毫秒的音频信号帧)，再根据指定的窗函数对上述音频信号帧进行加窗截断，得到每一帧接收音频子信号。示例性地，加窗截断可以通过如公式1所示的窗函数来实现：

公式1：
w(n)＝1,0≤n≤N-1；
w(n)＝0,其他

其中，分段函数w(n)为窗函数，N为单位窗口长度。通过将上述第一接收音频信号与该窗函数进行时域上的卷积，即可实现加窗截断的效果。

进一步地，对分帧加窗后得到的某一帧接收音频子信号，可以通过FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)等算法进行短时傅里叶变换，其表达式可以如以下公式2所示：

公式2：

其中，n为离散时间，连续频率ω＝2πk/N,k＝0,1,...,N-1，式中N为傅里叶变换长度，x(m)则为第m帧接收音频子信号。在此基础上，可以通过X(f,m)表示变换后的序列，则相应的耳道结构传递函数H_e'(f,m)可以如以下公式3所示：

公式3：
H_e'(f,m)＝(1-μ)*H_e'(f,m-1)+μ*X(f,m)

其中，f表示频域子带序列，m表示时间序列，μ表示迭代因子(即当前帧子带频谱的权重因子)。

在后续步骤中，音频播放设备可以进一步根据上述耳道结构传递函数H_e'(f)，以及设定的参考传递函数H_e(f)，确定出相应的耳道均衡传递函数H_eq(f)，其计算方式可以如以下公式4所示：

公式4：

其中，f表示所划分的频域子带，θ则表示修正因子。

在一些实施例中，由于不同用户的个性化耳道结构差异主要影响较高频率范围内(如1000Hz或以上频段)的音频信号传递过程，通过对该较高频率范围内的频谱变化进行分析，可以在后续步骤中实现更为明显的个性化耳道均衡，有利于提升音频播放设备对待接收的目标音频信号进行透传补偿的有效性。

示例性地，请参阅图7，图7是本申请实施例公开的一种耳道均衡传递函数对应的幅频响应示意图。如图7所示，虚线可以表示上述耳道结构传递函数H_e'(f)的一种幅频响应，实线则可以表示相应的耳道均衡传递函数H_eq(f)的幅频响应，其针对较低频段(如1000Hz以下频段)的均衡相对不明显，针对较高频段的均衡相对明显，从而有助于实现上述的个性化耳道均衡处理。

510、响应于听力特征检测指令，断开与终端设备之间的音频数据传输链路。

在本申请实施例中，用于检测用户个性化听力特征的第一检测音频信号，可以由与音频播放设备建立通信连接的终端设备进行输出。在一些实施例中，音频播放设备可以与终端设备建立蓝牙通信连接，尤其可以包括基于A2DP(Advanced Audio Distribution Profile，蓝牙音频传输模型协定)的蓝牙音频连接。为了使终端设备可以通过外放的方式输出上述第一检测音频信号，音频播放设备可以断开与该终端设备之间的音频数据传输链路(同时可以保留或建立用于传输指令信息的其他数据传输链路)，以确保终端设备可用于执行后续的听力检测步骤。

示例性地，音频播放设备可以响应于听力特征检测指令，执行其断开与终端设备之间的音频数据传输链路的相应流程。在一种实施例中，上述听力特征检测指令可以是由用户触发的。在一些实施例中，可以通过用户操作音频播放设备(例如针对该音频播放设备的触控操作、语音操作、移动操作等)，来触发针对该音频播放设备的听力特征检测指令。在另一些实施例中，也可以通过用户操作上述终端设备(例如针对该终端设备的触控操作、语音操作等)，向该音频播放设备发送听力特征检测指令，以触发该音频播放设备断开其与终端设备之间的音频数据传输链路。

512、向终端设备发送检测触发指令，该检测触发指令用于触发终端设备通过第二扬声器播放第一检测音频信号。

在本申请实施例中，终端设备在与音频播放设备断开音频数据传输链路之后，可以进一步接收该音频播放设备所发送的检测触发指令，并在该检测触发指令的触发下，通过其内置的第二扬声器播放指定的第一检测音频信号。可选地，终端设备也可以将上述断开音频数据传输链路的事件作为检测触发指令，并响应于该检测触发指令，直接播放上述第一检测音频信号。

其中，终端设备所输出的第一检测音频信号可以均为纯音信号，即仅由某一待测频点(如500Hz、1000Hz等)对应的音频信号分量组成，而不包含其他频率的音频信号分量的音频信号。

在一些实施例中，为了提升听力检测的准确性，还可以对终端设备待输出的第一检测音频信号进行响度校准，以确保后续的听力检测过程可以在合适的基准下进行。其中，对大量用户统计其在某一待测频点可听到的最小声压级可设定为基准音量0dB HL(dB HL为声音响度单位)。音频播放设备在向终端设备发送上述检测触发指令之前，可以先发送指定的响度校准触发指令，以触发终端设备通过其第二扬声器输出相应的响度校准测试信号。

示例性地，音频播放设备可以通过其前馈麦克风，采集终端设备播放的响度校准测试信号，进而可以根据该响度校准测试信号，确定出相应的响度校准参数，并在向终端设备发送检测触发指令的过程中，在该检测触发指令中携带上述响度校准参数，以触发终端设备根据该响度校准参数对待播放的第一检测音频信号进行响度补偿校准。在此基础上，终端设备可以通过其第二扬声器播放经过响度补偿校准后的第一检测音频信号。

具体举例来说，音频播放设备在接收到上述响度校准测试信号之后，可以从该响度校准测试信号中，分离出N个(N为大于或等于1的正整数)待测频点(如500Hz、1000Hz等)对应的测试子信号。可以理解，上述各个测试子信号同样可以均为纯音信号。进而，音频播放设备可以分别根据各个测试子信号的信号强度值，以及预先设定的、相应的各个参考强度值，确定该N个待测频点各自对应的响度校准参数。

在此基础上，音频播放设备可以将该N个响度校准参数单独打包发送至终端设备，也可以直接向终端设备发送包含该N个待测频点各自对应的响度校准参数的检测触发指令，以触发终端设备根据该N个待测频点各自对应的响度校准参数，分别对待播放的该N个待测频点对应的第一检测音频信号进行响度补偿校准，并通过第二扬声器分别播放经过响度补偿校准后的各个待测频点对应的第一检测音频信号。

514、获取针对第一检测音频信号的听力特征信息。

其中，步骤514与上述步骤302类似。需要说明的是，音频播放设备在获取用户针对第一检测音频信号反馈的听力特征信息时，可以通过与用户的交互实现，即基于用户是否收听到该第一检测音频信号的反馈，确定与该第一检测音频信号对应的听力特征信息。其中，上述听力特征信息可以包括用户是否收听到第一检测音频信号的主观判断信息，也可以包括根据上述主观判断信息进一步确定出的临界声音响度(即用户恰好能收听到第一检测音频信号时，该第一检测音频信号的声音响度)、可收听的声音响度范围等。

示例性地，请参阅图8，图8是本申请实施例公开的一种获取听力特征信息的流程示意图。如图8所示，终端设备可以对其所生成或存储的第一检测音频信号进行数模转换，并通过第二扬声器进行输出。在此基础上，基于用户是否收听到该第一检测音频信号的反馈情况(例如用户通过操作音频播放设备进行反馈，或者通过操作终端设备进行反馈等)，该音频播放设备可以获取相应的听力特征信息。在后续步骤中，音频播放设备还可以根据该听力特征信息，进一步确定相应的听力补偿传递函数H_h(f)，以作为针对用户的个性化听力特征实现透传补偿的透传参数(即听力补偿参数)。

在一种实施例中，当用户仅通过音频播放设备获取上述反馈的听力特征信息时，可以通过检测针对该音频播放设备的用户操作来实现。示例性地，针对该音频播放设备的用户操作可以包括触控操作、语音操作、移动操作等。

例如，当用户收听到某一待测频点对应的第一检测音频信号时，可以触摸该音频播放设备上指定的触控点，从而该音频播放设备在检测到针对上述指定触控点的触控操作时，可以确定用户收听到第一检测音频信号的听力状态，进而获取相应的听力特征信息。

又例如，当用户收听到第一检测音频信号时，可以直接发出“听到”的语音指令；而当用户未收听到第一检测音频信号时，则可以直接发出“没听到”的语音指令，从而该音频播放设备可以对其检测到的语音指令进行解析，以确定用户是否收听到第一检测音频信号的情况。

再例如，用户还可以根据是否收听到第一检测音频信号的不同情况，进行不同方向的头部移动、转动或晃动等，从而该音频播放设备可以通过传感器检测其自身的运动状态，以确定相应的用户是否收听到第一检测音频信号的听力状态。具体举例来说，当用户收听到第一检测音频信号时，可以使头部左倾，以使音频播放设备检测到向左移动的趋势；当用户未收听到第一检测音频信号时，则可以使头部右倾，以使该音频播放设备检测到向右移动的趋势，进而音频播放设备可以根据其检测到的移动趋势确定用户针对第一检测音频信号反馈的听力特征信息。又举例来说，当用户收听到第一检测音频信号时，可以使头部朝左水平转动(或朝右水平转动)；当用户未收听到第一检测音频信号时，则可以使头部朝右水平转动(或朝左水平转动)，从而音频播放设备可以根据其检测到的运动轨迹来确定用户针对第一检测音频信号反馈的听力特征信息。再举例来说，当用户收听到第一检测音频信号时，可以使头部前后晃动(即点头)；当用户未收听到第一检测音频信号时，则可以使头部左右晃动(即摇头)，从而音频播放设备也可以根据其检测到的运动方向或频率，来确定用户针对第一检测音频信号反馈的听力特征信息。

在另一种实施例中，当用户还通过与音频播放设备通信连接的终端设备来获取上述反馈的听力特征信息时，也可以通过获取针对该终端设备的用户操作来实现。示例性地，针对该终端设备的用户操作可以包括触控操作、按钮点击操作等。当终端设备检测到上述用户操作时，可以根据该用户操作确定用户是否收听到第一检测音频信号的听力状态，并将该听力状态发送至音频播放设备。在此基础上，音频播放设备可以根据其接收到的听力状态，进一步获取针对上述第一检测音频信号反馈的听力特征信息。

具体举例来说，针对第一待测频点(即上述N个待测频点中的任一频点)对应的第一检测音频信号，音频播放设备可以获取针对该第一检测音频信号所反馈的听力状态，并根据该听力状态调整终端设备输出上述第一检测音频信号的第一声音响度，以最终确定出第一待测频点对应的声音响度阈值，该声音响度阈值即表示用户在使用音频播放设备的情况下，能够听到该第一待测频点对应的第一检测音频信号的临界声音响度。在此基础上，音频播放设备可以将上述声音响度阈值作为针对第一待测频点对应的第一检测音频信号反馈的听力特征信息。

示例性地，若上述听力状态表示上述第一检测音频信号的第一声音响度不符合临界条件，则可以通过终端设备对上述第一检测音频信号的声音响度进行调整，再通过其第二扬声器输出调整后的校正音频信号，并重新执行上述获取用户反馈的听力状态的步骤，直至所得到的第一检测音频信号的第一声音响度符合临界条件为止。在此基础上，音频播放设备可以将符合临界条件的第一检测音频信号的第一声音响度(即声音响度阈值)确定为该第一频率点对应的听力特征信息。其中，上述临界条件，可以指用户恰好能够收听到第一检测音频信号的情形。

需要说明的是，音频播放设备可以按照先执行步骤502至步骤508，后执行步骤510至步骤514的顺序，依次获取用户对应的耳道特征信息以及听力特征信息。也可以按照先执行步骤510至步骤514，后执行步骤502至步骤508的顺序，依次获取用户对应的听力特征信息以及耳道特征信息，本申请实施例中不作具体限定。

516、根据上述耳道特征信息，确定耳道均衡参数，该耳道均衡参数用于对前馈麦克风待接收的目标音频信号进行个性化耳道均衡处理；以及，根据上述听力特征信息，确定听力补偿参数，该听力补偿参数用于对上述目标音频信号进行个性化听力补偿处理。

在本申请实施例中，上述的透传参数可以包括耳道均衡参数以及听力补偿参数等。其中，上述耳道均衡参数可以用于配置相应的个性化耳道均衡滤波器(参见附图4C-4D)，以用于对前馈麦克风从外界环境中所接收的音频信号进行个性化耳道均衡处理；上述听力补偿参数则可以用于配置相应的个性化听力补偿滤波器(参见附图4B以及4D)，以用于对前馈麦克风从外界环境中所接收的音频信号进行个性化听力补偿处理。

示例性地，上述耳道均衡参数可以包括耳道均衡传递函数H_eq(f)，则根据上述耳道特征信息确定耳道均衡参数的过程，具体可参阅上述步骤504至步骤508，以及附图6-7的相关说明，此处不再赘述。

示例性地，上述听力补偿参数可以包括听力补偿传递函数H_h(f)。请参阅图9，图9是本申请实施例公开的一种根据听力特征信息拟合相应的听力补偿传递函数的示意图。如图9所示，虚线所串连的各点可以表示上述听力特征信息中，各个待测频点对应的声音响度阈值，实线则可以表示根据上述各点拟合得到的听力补偿传递函数H_h(f)对应的幅频响应曲线。

具体举例来说，若将上述听力特征信息表示为：

公式5：
Hr＝[h₁,h₂,h₃,h₄,h₅,h₆,...]

其中，h_n表示第n个待测频点对应的声音响度阈值，则经过拟合以及平滑处理后，相应的听力补偿传递函数H_h(f)可以如以下公式6所示：
H_h(f)＝[hs₁,(hs₁+hs₂+hs₃)/3,
(hs₁+hs₂+hs₃+hs₄+hs₅)/5,
(hs₂+hs₃+hs₄+hs₅+hs₆)/5,...]

其中，hs_n＝β_n*(h_n+Cf_n)，β_n表示与h_n相对应的听力权重修正因子，Cf_n表示与h_n相对应的声音响度校准因子。通过对H_h(f)的各点进行拟合，即可得到相应的听力补偿传递函数对应的幅频响应曲线。

作为一种可选的实施方式，音频播放设备在获取针对第一检测音频信号的听力特征信息时，可以利用已进行个性化耳道均衡的音频播放设备(即应用附图4C所示的信号传输链路)执行后续的听力特征检测步骤，也可以在听力特征检测结束后再同步进行个性化耳道均衡以及个性化听力补偿，本申请实施例中不作具体限定。

可见，实施上述实施例所描述的音频信号处理方法，音频播放设备能够针对不同用户的耳道结构差异以及听力特征差异，准确确定出相应的透传参数，以用于对该音频播放设备后续接收的外界音频信号进行个性化的透传补偿，使得音频播放设备可以将外界音频信号尽可能准确地透传至用户，从而能够有效提升音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的准确性，有利于提升用户对音频播放设备的使用体验。此外，基于音频播放设备以及终端设备进行的上述耳道差异检测和听力特征检测，可以在无需专门检测设备的情况下，便捷、可靠地完成对用户听力相关特性的检测过程，有效降低了利用音频播放设备配置个性化透传滤波器的难度，提升了音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的便利性。

请参阅图10，图10是本申请实施例公开的又一种音频信号处理方法的流程示意图，该方法可以应用于上述的音频播放设备，该音频播放设备可以包括第一扬声器、前馈麦克风以及反馈麦克风。该音频播放设备还可以与终端设备建立通信连接，该终端设备可以包括第二扬声器。如图10所示，该音频信号处理方法可以包括以下步骤：

1002、检测音频播放设备的设备佩戴状态。

在本申请实施例中，音频播放设备可以在其被用户正常佩戴的情况下，才执行上述实施例中的各项检测步骤。示例性地，音频播放设备可以先检测其自身的设备佩戴状态，并在该设备佩戴状态为已佩戴的情况下，在后续步骤中实行上述的耳道差异检测和听力特征检测。

1004、在上述设备佩戴状态为已佩戴的情况下，通过前馈麦克风采集第二接收音频信号。

1006、根据上述第二接收音频信号，确定出相应的环境音参数。

在本申请实施例中，音频播放设备在通过其第一扬声器输出第二检测音频信号之前，可以先通过其前馈麦克风采集外界环境中的环境音，进而可以根据所采集到的环境音，判断该音频播放设备当前所处的环境是否适于进行后续的耳道差异检测以及听力特征检测。

示例性地，音频播放设备在用户已佩戴的情况下，可以通过其前馈麦克风采集第二接收音频信号，进而可以根据该第二接收音频信号，分析计算相应的环境音参数(例如噪声频率、噪声能量等)。在一些实施例中，音频播放设备可以先通过预设的带通滤波器或低通滤波器，对上述第二接收音频信号进行滤波处理，得到相应的低频环境音信号。其中，上述预设的带通滤波器或低通滤波器，可以用于针对性地获取第二接收音频信号中可能对耳道差异检测或听力特征检测造成干扰的低频环境音信号。进一步地，音频播放设备还可以计算该低频环境音信号对应的噪声能量，并在该噪声能量低于噪声能量阈值(可设为0，表示要求完全无干扰噪声的测试环境)的情况下，执行后续响应于耳道差异检测指令，通过第一扬声器输出第二检测音频信号的步骤。

1008、在上述环境音参数符合音频透传处理条件的情况下，响应于耳道差异检测指令，通过第一扬声器输出第二检测音频信号。

其中，步骤1008与上述步骤502类似。在本申请实施例中，若上述环境音参数符合预先设定的音频透传处理条件(例如上述噪声能量低于指定的噪声能量阈值，或者处于指定的噪声能力阈值范围内等)，则音频播放设备可以响应于耳道差异检测指令，从其存储模块中获取该耳道差异检测指令对应的第二检测音频信号，或者，获取该耳道差异检测指令对应的检测音频数据，并根据该检测音频数据生成第二检测音频信号，进而可以通过其第一扬声器输出该第二检测音频信号。

1010、通过反馈麦克风采集与上述第二检测音频信号对应的第一接收音频信号。

1012、获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息。

其中，步骤1010以及步骤1012与上述步骤506以及步骤508类似，此处不再赘述。

1014、响应于听力特征检测指令，断开与终端设备之间的音频数据传输链路，并向终端设备发送检测触发指令，该检测触发指令用于触发终端设备通过第二扬声器播放第一检测音频信号。

其中，步骤1014与上述步骤510以及步骤512类似，此处不再赘述。

1016、获取针对第一检测音频信号的听力特征信息。

1018、根据上述耳道特征信息，确定耳道均衡参数；以及，根据上述听力特征信息，确定听力补偿参数。

其中，步骤1016以及步骤1018与上述步骤514以及步骤516类似，此处不再赘述。

1020、根据上述听力补偿参数配置第一滤波器，以及根据上述耳道均衡参数配置第二均衡器。

1022、将上述第一滤波器以及第二滤波器级联，其中，第一均衡器用于对前馈麦克风待接收的目标音频信号进行个性化听力补偿处理，第二均衡器用于对进行个性化听力补偿处理后的目标音频信号进行个性化耳道均衡处理。

在本申请实施例中，上述第一滤波器，可以包括用于对前馈麦克风从外界环境中所接收的音频信号进行个性化听力补偿处理的个性化听力补偿滤波器；上述第二滤波器，则可以包括用于对上述音频信号进行个性化耳道均衡处理的个性化耳道均衡滤波器。

需要说明的是，在对上述第一滤波器以及第二滤波器进行级联后，音频播放设备可以依次对前馈麦克风待接收的目标音频信号进行个性化听力补偿处理和个性化耳道均衡处理。示例性地，如图4C中的信号传输链路所示，音频播放设备在通过其前馈麦克风接收到目标音频信号的时候，该目标音频信号可以先经过模数转换以及出厂固化透传滤波器等常规处理，再进一步经由第一滤波器及第二滤波器进行相应的个性化透传补偿，继而可以进行数模转换并由第一扬声器进行输出。

在一些实施例中，音频播放设备在基于上述听力补偿参数以及耳道均衡参数配置相应的第一滤波器和第二滤波器时，可以根据所需的滤波器类型，确定相应的滤波器配置参数。示例性地，以根据上述听力补偿参数配置第一滤波器为例，音频播放设备可以根据相应的耳道均衡传递函数H_eq(f)，确定该第一滤波器的中心频率f₀，增益系数Gain值和品质因素Q值等，从而可以根据上述滤波器配置参数配置相应的第一滤波器，以用于对待接收的目标音频信号进行个性化耳道均衡处理。

示例性地，请一并参阅图11及图12，当分别确定出上述听力补偿参数以及耳道均衡参数对应的滤波器配置参数，并配置出相应的第一滤波器和第二滤波器之后，由该第一滤波器和第二滤波器级联所得到的一种频率响应可以如图11所示，而利用该第一滤波器和第二滤波器对音频播放设备待接收的目标音频信号进行透传补偿的效果则可以如图12所示。其中，图12中的虚线可以表示进行透传补偿前的系统频率响应，实线则可以表示进行透传补偿后的系统频率响应。可见，在图11中频率点A处对应的透传补偿较小，则相应地在图12中频率点A附近的透传补偿效果不明显；图11中频率点B处对应的透传补偿较大，则相应地在图12中频率点B附近的透传补偿效果较为明显。

可见，实施上述实施例所描述的音频信号处理方法，音频播放设备能够针对不同用户的耳道结构差异以及听力特征差异，准确确定出相应的透传参数，以用于对该音频播放设备后续接收的外界音频信号进行个性化的透传补偿，使得音频播放设备可以将外界音频信号尽可能准确地透传至用户，从而能够有效提升音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的准确性，有利于提升用户对音频播放设备的使用体验。此外，通过对音频播放设备所处环境的环境音进行检测，有助于确保后续进行耳道差异检测以及听力特征检测的可靠性，从而有利于进一步提升音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的准确性。

以上对本申请实施例中的方法进行了详细说明，下面结合附图对本申请实施例中的装置进行介绍。

请参阅图13，图13是本申请实施例公开的一种音频信号处理装置的模块化示意图，该音频信号处理装置可以是前述图1～图12中所涉及的音频播放设备，也可以是应用于上述音频播放设备中的装置，在此不作限制。在本申请实施例中，该音频播放设备可以包括第一扬声器、前馈麦克风以及反馈麦克风。该音频播放设备还可以与终端设备建立通信连接，该终端设备可以包括第二扬声器。如图13所示，该音频信号处理装置可以包括第一信息获取单元1301以及参数确定单元1302，其中：

第一信息获取单元1301，用于获取针对第一检测音频信号的听力特征信息，其中，该第一检测音频信号是由与音频播放设备建立通信连接的终端设备输出的；

参数确定单元1302，用于根据上述听力特征信息，确定透传参数，该透传参数用于对前馈麦克风待接收的目标音频信号进行透传处理。

可见，采用上述实施例所描述的音频信号处理装置，音频播放设备能够针对不同用户的听力特征差异，准确确定出相应的透传参数，以用于对该音频播放设备后续接收的外界音频信号进行个性化的透传补偿，使得音频播放设备可以将外界音频信号尽可能准确地透传至用户。这样的音频信号处理方法，能够有效提升音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的准确性，从而可以为不同用户提供经过适应性的透传处理，且与用户听力相关特性相匹配的外界音频信号，有利于提升用户对音频播放设备的使用体验。

在一种实施例中，上述音频信号处理装置还可以包括未图示的第二信息获取单元，该第二信息获取单元可以用于：

用于获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息，上述第一接收音频信号为通过反馈麦克风采集的与第二检测音频信号对应的接收音频信号，该第二检测音频信号是由音频播放设备通过第一扬声器输出的；

则上述参数确定单元1302，具体可以用于：

根据上述耳道特征信息以及听力特征信息，确定透传参数。

在一种实施例中，上述音频信号处理装置还可以包括未图示的第一响应单元以及指令发送单元，其中：

第一响应单元，用于在上述第一信息获取单元1301获取针对第一检测音频信号的听力特征信息之前，响应于听力特征检测指令，断开与上述终端设备之间的音频数据传输链路；

指令发送单元，用于向上述终端设备发送检测触发指令，该检测触发指令用于触发终端设备通过其第二扬声器播放第一检测音频信号。

在一种实施例中，上述音频信号处理装置还可以包括未图示的第一音频接收单元，该第一音频接收单元可以用于在上述指令发送单元向上述终端设备发送检测触发指令之前，通过前馈麦克风，采集终端设备通过第二扬声器播放的响度校准测试信号；

上述参数确定单元1302，还可以用于根据该响度校准测试信号，确定响度校准参数；

则上述指令发送单元，具体可以用于向终端设备发送包含该响度校准参数的检测触发指令，该检测触发指令用于触发终端设备根据该响度校准参数对待播放的第一检测音频信号进行响度补偿校准，并通过第二扬声器播放经过响度补偿校准后的第一检测音频信号。

作为一种可选的实施方式，上述参数确定单元1302在用于根据该响度校准测试信号，确定响度校准参数时，具体可以包括以下步骤：

从响度校准测试信号中，分离出N个待测频点对应的测试子信号，其中，N为大于或等于1的正整数；

分别根据各个测试子信号的信号强度值以及相应的参考强度值，确定上述N个待测频点各自对应的响度校准参数；

则上述指令发送单元，具体可以用于向终端设备发送包含上述N个待测频点各自对应的响度校准参数的检测触发指令，该检测触发指令用于触发终端设备根据该N个待测频点各自对应的响度校准参数，分别对待播放的N个待测频点对应的第一检测音频信号进行响度补偿校准，并通过第二扬声器分别播放经过响度补偿校准后的N个待测频点对应的第一检测音频信号。

其中，上述N个待测频点对应的测试子信号以及第一检测音频信号可以均为纯音信号。

在此基础上，上述第一信息获取单元1301，具体可以用于：

获取针对第一待测频点对应的第一检测音频信号反馈的听力状态，该第一待测频点为上述N个待测频点中的任一频点；

根据上述听力状态调整第一检测音频信号的第一声音响度，以确定第一待测频点对应的声音响度阈值，该声音响度阈值为用户能够听到第一检测音频信号的临界声音响度；

将该声音响度阈值作为针对第一待测频点对应的第一检测音频信号反馈的听力特征信息。

可见，采用上述实施例所描述的音频信号处理装置，基于音频播放设备以及终端设备进行的上述耳道差异检测和听力特征检测，可以在无需专门检测设备的情况下，便捷、可靠地完成对用户听力相关特性的检测过程，有效降低了利用音频播放设备配置个性化透传滤波器的难度，提升了音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的便利性。

在一种实施例中，上述透传参数至少可以包括耳道均衡参数以及听力补偿参数，则上述参数确定单元1302在用于根据上述耳道特征信息以及听力特征信息，确定透传参数时，具体可以包括以下步骤：

根据上述耳道特征信息，确定耳道均衡参数，该耳道均衡参数用于对前馈麦克风待接收的目标音频信号进行个性化耳道均衡处理；以及，

根据上述听力特征信息，确定听力补偿参数，该听力补偿参数用于对前馈麦克风待接收的目标音频信号进行个性化听力补偿处理。

作为一种可选的实施方式，上述第二信息获取单元在用于获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息时，具体可以包括：

按照单位窗口长度对第一接收音频信号进行加窗分割，得到至少一帧接收音频子信号；

根据各帧接收音频子信号，确定第一接收音频信号对应的耳道结构传递函数，上述耳道特征信息包括该耳道结构传递函数；

则在此基础上，上述参数确定单元1302在用于根据上述耳道特征信息，确定耳道均衡参数时，具体可以包括：

根据上述耳道结构传递函数以及参考传递函数，确定出相应的耳道均衡传递函数，作为耳道均衡参数。

作为一种可选的实施方式，上述参数确定单元1302在用于根据上述听力特征信息，确定听力补偿参数时，具体可以包括：

根据各个待测频点对应的声音响度阈值，拟合确定出相应的听力补偿传递函数，作为听力补偿参数。

在一种实施例中，上述音频信号处理装置还可以包括未图示的第一配置单元以及第二配置单元，其中：

第一配置单元，用于根据上述听力补偿参数配置第一滤波器，以及根据上述耳道均衡参数配置第二均衡器；

第二配置单元，用于将上述第一滤波器以及第二滤波器级联，其中，第一均衡器用于对前馈麦克风待接收的目标音频信号进行个性化听力补偿处理，第二均衡器则用于对进行个性化听力补偿处理后的目标音频信号进行个性化耳道均衡处理。

在一种实施例中，上述音频信号处理装置还可以包括未图示的佩戴状态检测单元，该佩戴状态检测单元可以用于在上述第二信息获取单元获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息之前，检测音频播放设备的设备佩戴状态；

则上述第一音频接收单元，还可以用于在该设备佩戴状态为已佩戴的情况下，通过前馈麦克风采集第二接收音频信号；

上述参数确定单元1302，还可以用于根据该第二接收音频信号，确定出相应的环境音参数，从而在该环境音参数符合音频透传处理条件的情况下，上述第二信息获取单元可以执行获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息的步骤。

可见，采用上述实施例所描述的音频信号处理装置，音频播放设备能够针对不同用户的耳道结构差异以及听力特征差异，准确确定出相应的透传参数，以用于对该音频播放设备后续接收的外界音频信号进行个性化的透传补偿，使得音频播放设备可以将外界音频信号尽可能准确地透传至用户，从而能够有效提升音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的准确性，有利于提升用户对音频播放设备的使用体验。此外，通过对音频播放设备所处环境的环境音进行检测，有助于确保后续进行耳道差异检测以及听力特征检测的可靠性，从而有利于进一步提升音频播放设备对外界音频信号进行透传处理的准确性。

请参阅图14，图14是本申请实施例公开的一种音频播放设备的模块化示意图。如图14所示，该音频播放设备可以包括：

存储有可执行程序代码的存储器1401，以及与存储器1401耦合的处理器1402。

其中，处理器1402调用存储器1401中存储的可执行程序代码，可以执行上述实施例所描述的任意一种音频信号处理方法中的全部或部分步骤。

此外，本申请实施例进一步公开了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机可以执行上述实施例所描述的任意一种音频信号处理方法中的全部或部分步骤。

此外，本申请实施例进一步公开一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述实施例所描述的任意一种音频信号处理方法中的全部或部分步骤。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本申请实施例公开的一种音频信号处理方法及装置、音频播放设备、存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

一种音频信号处理方法，其特征在于，应用于音频播放设备，所述音频播放设备包括前馈麦克风，所述方法包括：

获取针对第一检测音频信号的听力特征信息，其中，所述第一检测音频信号是由与所述音频播放设备建立通信连接的终端设备输出的；

根据所述听力特征信息，确定透传参数，所述透传参数用于对所述前馈麦克风待接收的目标音频信号进行透传处理。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述音频播放设备还包括第一扬声器以及反馈麦克风，所述方法还包括：

获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息，所述第一接收音频信号为通过所述反馈麦克风采集的与第二检测音频信号对应的接收音频信号，所述第二检测音频信号是由所述音频播放设备通过所述第一扬声器输出的；

所述根据所述听力特征信息，确定透传参数，包括：

根据所述耳道特征信息以及所述听力特征信息，确定透传参数。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备包括第二扬声器，在所述获取针对第一检测音频信号的听力特征信息之前，所述方法还包括：

响应于听力特征检测指令，断开与所述终端设备之间的音频数据传输链路；

向所述终端设备发送检测触发指令，所述检测触发指令用于触发所述终端设备通过所述第二扬声器播放所述第一检测音频信号。
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述向所述终端设备发送检测触发指令之前，所述方法还包括：

通过所述前馈麦克风，采集所述终端设备通过所述第二扬声器播放的响度校准测试信号；

根据所述响度校准测试信号，确定响度校准参数；

所述向所述终端设备发送检测触发指令，包括：

向所述终端设备发送包含所述响度校准参数的检测触发指令，所述检测触发指令用于触发所述终端设备根据所述响度校准参数对待播放的第一检测音频信号进行响度补偿校准，并通过所述第二扬声器播放经过响度补偿校准后的第一检测音频信号。
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述响度校准测试信号，确定响度校准参数，包括：

从所述响度校准测试信号中，分离出N个待测频点对应的测试子信号，其中，N为大于或等于1的正整数；

分别根据各个测试子信号的信号强度值以及相应的参考强度值，确定所述N个待测频点各自对应的响度校准参数；

所述向所述终端设备发送包含所述响度校准参数的检测触发指令，包括：

向所述终端设备发送包含所述N个待测频点各自对应的响度校准参数的检测触发指令，所述检测触发指令用于触发所述终端设备根据所述N个待测频点各自对应的响度校准参数，分别对待播放的所述N个待测频点对应的第一检测音频信号进行响度补偿校准，并通过所述第二扬声器分别播放经过响度补偿校准后的所述N个待测频点对应的第一检测音频信号。
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述N个待测频点对应的测试子信号以及第一检测音频信号均为纯音信号。
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取针对第一检测音频信号的听力特征信息，包括：

获取针对第一待测频点对应的第一检测音频信号反馈的听力状态，所述第一待测频点为所述N个待测频点中的任一频点；

根据所述听力状态调整所述第一检测音频信号的第一声音响度，以确定所述第一待测频点对应的声音响度阈值，所述声音响度阈值为用户能够听到所述第一检测音频信号的临界声音响度；

将所述声音响度阈值作为针对所述第一待测频点对应的第一检测音频信号反馈的听力特征信息。
根据权利要求2至7任一项所述的方法，其特征在于，所述透传参数至少包括耳道均衡参数以及听力补偿参数，所述根据所述耳道特征信息以及所述听力特征信息，确定透传参数，包括：

根据所述耳道特征信息，确定所述耳道均衡参数，所述耳道均衡参数用于对所述前馈麦克风待接收的目标音频信号进行个性化耳道均衡处理；以及，

根据所述听力特征信息，确定所述听力补偿参数，所述听力补偿参数用于对所述前馈麦克风待接收的目标音频信号进行个性化听力补偿处理。
根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息，包括：

按照单位窗口长度对第一接收音频信号进行加窗分割，得到至少一帧接收音频子信号；

根据各帧接收音频子信号，确定所述第一接收音频信号对应的耳道结构传递函数，所述耳道特征信息包括所述耳道结构传递函数；

所述根据所述耳道特征信息，确定所述耳道均衡参数，包括：

根据所述耳道结构传递函数以及参考传递函数，确定出相应的耳道均衡传递函数，作为所述耳道均衡参数。
根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述听力特征信息，确定所述听力补偿参数，包括：

根据各个待测频点对应的声音响度阈值，拟合确定出相应的听力补偿传递函数，作为所述听力补偿参数。
根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述听力补偿参数配置第一滤波器，以及根据所述耳道均衡参数配置第二均衡器；

将所述第一滤波器以及所述第二滤波器级联，其中，所述第一均衡器用于对所述前馈麦克风待接收的目标音频信号进行个性化听力补偿处理，所述第二均衡器用于对进行个性化听力补偿处理后的目标音频信号进行个性化耳道均衡处理。
根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，在所述获取针对第一检测音频信号的听力特征信息之前，所述方法还包括：

检测所述音频播放设备的设备佩戴状态；

在所述设备佩戴状态为已佩戴的情况下，通过所述前馈麦克风采集第二接收音频信号；

根据所述第二接收音频信号，确定出相应的环境音参数，并在所述环境音参数符合音频透传处理条件的情况下，执行所述获取针对第一检测音频信号的听力特征信息的步骤。
一种音频信号处理装置，其特征在于，应用于音频播放设备，所述音频播放设备包括前馈麦克风，所述音频信号处理装置包括：

第一信息获取单元，用于获取针对第一检测音频信号的听力特征信息，其中，所述第一检测音频信号是由与所述音频播放设备建立通信连接的终端设备输出的；

参数确定单元，用于根据所述听力特征信息，确定透传参数，所述透传参数用于对所述前馈麦克风待接收的目标音频信号进行透传处理。
根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述音频播放设备还包括第一扬声器以及反馈麦克风，所述音频信号处理装置还包括：

第二信息获取单元，用于获取根据第一接收音频信号计算得到的耳道特征信息，所述第一接收音频信号为通过所述反馈麦克风采集的与第二检测音频信号对应的接收音频信号，所述第二检测音频信号是由所述音频播放设备通过所述第一扬声器输出的；

所述参数确定单元具体用于：根据所述耳道特征信息以及所述听力特征信息，确定透传参数。
根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述终端设备包括第二扬声器，所述音频信号处理装置还包括：

第一响应单元，用于响应于听力特征检测指令，断开与所述终端设备之间的音频数据传输链路；

指令发送单元，用于向所述终端设备发送检测触发指令，所述检测触发指令用于触发所述终端设备通过所述第二扬声器播放所述第一检测音频信号。
根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述音频信号处理装置还包括：

第一音频接收单元，用于通过所述前馈麦克风，采集所述终端设备通过所述第二扬声器播放的响度校准测试信号；

所述参数确定单元，还用于根据所述响度校准测试信号，确定响度校准参数；

所述指令发送单元具体用于：向所述终端设备发送包含所述响度校准参数的检测触发指令，所述检测触发指令用于触发所述终端设备根据所述响度校准参数对待播放的第一检测音频信号进行响度补偿校准，并通过所述第二扬声器播放经过响度补偿校准后的第一检测音频信号。
根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述参数确定单元具体用于：

从所述响度校准测试信号中，分离出N个待测频点对应的测试子信号，其中，N为大于或等于1的正整数；

分别根据各个测试子信号的信号强度值以及相应的参考强度值，确定所述N个待测频点各自对应的响度校准参数；

所述指令发送单元具体用于：

向所述终端设备发送包含所述N个待测频点各自对应的响度校准参数的检测触发指令，所述检测触发指令用于触发所述终端设备根据所述N个待测频点各自对应的响度校准参数，分别对待播放的所述N个待测频点对应的第一检测音频信号进行响度补偿校准，并通过所述第二扬声器分别播放经过响度补偿校准后的所述N个待测频点对应的第一检测音频信号。
根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一信息获取单元具体用于：

获取针对第一待测频点对应的第一检测音频信号反馈的听力状态，所述第一待测频点为所述N个待测频点中的任一频点；

根据所述听力状态调整所述第一检测音频信号的第一声音响度，以确定所述第一待测频点对应的声音响度阈值，所述声音响度阈值为用户能够听到所述第一检测音频信号的临界声音响度；

将所述声音响度阈值作为针对所述第一待测频点对应的第一检测音频信号反馈的听力特征信息。
一种音频播放设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求1至12任一项所述的方法。
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如权利要求1至12任一项所述的方法。