音频信号调整方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种音频信号调整方法

【技术实现步骤摘要】
音频信号调整方法、电路、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及信号处理
，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
。

技术介绍

[0002]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
。
[0003]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
。
[0004]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
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术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
。
[0006]根据本专利技术实施例的第一方面，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
。
[0007]在本专利技术的另一实现方式中，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
。
[0008]在本专利技术的另一实现方式中，电压信号频率分段越小，电压压缩下限阈值越小
。
[0009]在本专利技术的另一实现方式中，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
。
[0010]在本专利技术的另一实现方式中，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
。
[0011]在本专利技术的另一实现方式中，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
。
[0012]在本专利技术的另一实现方式中，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
。
[0013]根据本专利技术实施例的第二方面，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
。
[0014]根据本专利技术实施例的第三方面，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
。
[0015]根据本专利技术实施例的第四方面，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
。
[0016]根据本专利技术实施例的第五方面，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
。
[0017]在根据本专利技术实施例的方案中，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
[0018]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术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
。
[0019]图1为根据本专利技术的一些实施例的电子设备的示意性框图
。
[0020]图2为根据本专利技术的另一些实施例的音频信号调整方法的步骤流程图
。
[0021]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
。
[0022]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
。
[0023]图4为根据本专利技术的另一些实施例的音频信号调整电路的结构框图
。
[0024]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
。
[0025]图6为根据本专利技术的另一些实施例的电子设备的结构示意图
。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，黄娴，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：