一种音频信号处理方法、装置及移动终端

申请号 CN201710516343.7 申请日 2017-06-29 公开(公告)号 CN107454248A 公开(公告)日 2017-12-08
申请人 努比亚技术有限公司; 发明人 张晓文;
摘要 本 发明 公开了一种音频 信号 处理方法、装置及移动终端,包括:当播放设备在播放 音频信号 时,从采集的 声音信号 中提取出噪声信号;对提取出的噪声信号进行反相处理;采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号。本发明提供的技术方案中,采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,这样,播放出去的反相噪音信号会削弱或抵消声音信号中的噪音信号,大大降低了噪音对有效声源信号的干扰,提升了用户体验。
权利要求

1.一种音频信号处理方法,当播放设备在播放音频信号时,其特征在于,包括:
从采集的声音信号中提取出噪声信号;
对提取出的噪声信号进行反相处理;
采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号,削弱或抵消所述声音信号中的噪音信号。
2.根据权利要求1所述的音频信号处理方法,其特征在于,所述噪声信号中包括单频噪声;
所述从采集的声音信号中提取出噪声信号包括:
利用快速傅里叶变化FFT获取所述采集的声音信号的频谱
计算获得的采集的声音信号的频谱中频率谱幅度最大的频率点;
根据频率谱幅度最大的频率点,利用等波纹带阻滤波器过滤出单频噪声。
3.根据权利要求1或2所述的音频信号处理方法,其特征在于,所述噪声信号中包括带外噪声、和/或白噪声;
所述从采集的声音信号中提取出噪声信号包括:利用低通滤波器过滤出带外噪声和/或白噪声。
4.根据权利要求1所述的音频信号处理方法,其特征在于,所述对提取出的噪声信号进行反相处理包括:
将所述提取出的噪音信号进行移位180°处理。
5.根据权利要求1所述的音频信号处理方法,其特征在于,所述播放设备包括两个扬声器;
所述采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号包括:采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,另一个扬声器播放所述音频信号;
所述播放设备包括三个或三个以上扬声器,除了设备播放正常音频信号的一至二个扬声器外,还可以在设备的不同方向分别设置噪音信号采集器及相应的扬声器,用于播放反相噪音信号。
6.一种音频信号处理装置,其特征在于,包括:提取模、反相处理模块、播放模块;其中,
提取模块,用于从采集的声音信号中提取出噪声信号;
反相处理模块,用于对提取出的噪声信号进行反相处理;
播放模块,用于采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号,以削弱或抵消所述声音信号中的噪音信号。
7.根据权利要求6所述的音频信号处理装置,其特征在于,所述噪声信号中包括单频噪声;所述提取模块具体用于:
利用快速傅里叶变化FFT获取所述采集的声音信号的频谱;
计算获得的采集的声音信号的频谱中频率谱幅度最大的频率点;
根据频率谱幅度最大的频率点,利用等波纹带阻滤波器过滤出单频噪声;
所述噪声信号中包括带外噪声、和/或白噪声;所述提取模块具体用于:
利用低通滤波器过滤出带外噪声和/或白噪声。
8.根据权利要求6所述的音频信号处理装置,其特征在于,所述反相处理模块具体用于:将所述提取出的噪音信号进行移位180°处理。
9.根据权利要求6所述的音频信号处理装置,其特征在于,
所述播放设备包括两个扬声器;所述播放模块具体用于:采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,另一个扬声器播放所述音频信号;
所述播放设备包括三个或三个以上扬声器,采用其中一个或二个扬声器播放音频信号,一个或多个扬声器播放反相噪音信号。
10.一种移动终端,其特征在于,包括权利要求7~权利要求9任一项所述的音频处理装置。

说明书全文

一种音频信号处理方法、装置及移动终端

技术领域

[0001] 本发明涉及声音播放技术,尤其涉及一种音频信号处理方法、装置及移动终端。

背景技术

[0002] 随着移动终端的广泛应用,以及立体声系统的出现,人们越来越喜欢随时随处地利用移动终端进行各种娱乐活动,比如:看电影、听音乐、玩游戏等。
[0003] 以用户采用手机看电影为例,如果用户周围出现噪音,比如传来的音乐生、说话声、以及手机自身发出的声音如震动声、电流声等,会干扰电影或音乐的有效声音,影响用户体验。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于提出一种音频信号处理方法、装置及移动终端,能够大大降低噪音对有效声源信号的干扰,提升用户体验。
[0005] 为实现上述目的,本发明实施例提供了一种音频信号处理方法,当播放设备在播放音频信号时,包括:
[0006] 从采集的声音信号中提取出噪声信号;
[0007] 对提取出的噪声信号进行反相处理;
[0008] 采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号,削弱或抵消所述声音信号中的噪音信号。
[0009] 可选地,所述噪声信号中包括单频噪声;
[0010] 所述从采集的声音信号中提取出噪声信号包括:
[0011] 利用快速傅里叶变化FFT获取所述采集的声音信号的频谱
[0012] 计算获得的采集的声音信号的频谱中频率谱幅度最大的频率点;
[0013] 根据频率谱幅度最大的频率点,利用等波纹带阻滤波器过滤出单频噪声。
[0014] 可选地,所述噪声信号中包括带外噪声、和/或白噪声;
[0015] 所述从采集的声音信号中提取出噪声信号包括:利用低通滤波器过滤出带外噪声和/或白噪声。
[0016] 可选地,所述对提取出的噪声信号进行反相处理包括:
[0017] 将所述提取出的噪音信号进行移位180°处理。
[0018] 可选地,所述播放设备包括两个扬声器;
[0019] 所述采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号包括:采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,另一个扬声器播放所述音频信号;
[0020] 所述播放设备包括三个或三个以上扬声器,除了设备播放正常音频信号的一至二个扬声器外,还可以在设备的不同方向分别设置噪音信号采集器及相应的扬声器,用于播放反相噪音信号。
[0021] 本发明实施例还提供了一种音频信号处理装置,包括:提取模、反相处理模块、播放模块;其中,
[0022] 提取模块,用于从采集的声音信号中提取出噪声信号;
[0023] 反相处理模块,用于对提取出的噪声信号进行反相处理;
[0024] 播放模块,用于采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号,以削弱或抵消所述声音信号中的噪音信号。
[0025] 可选地,所述噪声信号中包括单频噪声;所述提取模块具体用于:
[0026] 利用快速傅里叶变化FFT获取所述采集的声音信号的频谱;
[0027] 计算获得的采集的声音信号的频谱中频率谱幅度最大的频率点;
[0028] 根据频率谱幅度最大的频率点,利用等波纹带阻滤波器过滤出单频噪声;
[0029] 所述噪声信号中包括带外噪声、和/或白噪声;所述提取模块具体用于:
[0030] 利用低通滤波器过滤出带外噪声和/或白噪声;
[0031] 可选地,所述反相处理模块具体用于:将所述提取出的噪音信号进行移位180°处理。
[0032] 可选地,所述播放设备包括两个扬声器;所述播放模块具体用于:采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,另一个扬声器播放所述音频信号;
[0033] 所述播放设备包括三个或三个以上扬声器,采用其中一个或二个扬声器播放音频信号,一个或多个扬声器播放反相噪音信号。
[0034] 本发明实施例又提供了一种移动终端,上述任一项所述的音频处理装置。
[0035] 本发明提出的技术方案包括:当播放设备在播放音频信号时,从采集的声音信号中提取出噪声信号;对提取出的噪声信号进行反相处理;采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号,以削弱或抵消所述声音信号中的噪音信号。本发明提供的技术方案中,采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,这样,播放出去的反相噪音信号会削弱或抵消声音信号中的噪音信号,大大降低了噪音对有效声源信号的干扰,提升了用户体验。附图说明
[0036] 图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意图;
[0037] 图2为本发明音频信号处理方法的流程图
[0038] 图3为本发明中“听筒+扬声器”的立体声系统硬件实施例的示意图;
[0039] 图4(a)为传统听筒的磁路结构示意图;
[0040] 图4(b)为本发明涉及的立体声音频硬件中听筒的一种磁路结构实施例的示意图;
[0041] 图5为本发明音频信号处理装置的组成结构示意图。
[0042] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0043] 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0044] 现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身并没有特定的意义。因此,"模块"与"部件"可以混合地使用。
[0045] 移动终端可以以各种形式来实施。例如,本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面,假设终端是移动终端。然而,本领域技术人员将理解的是,除了特别用于移动目的的元件之外,根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
[0046] 图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意。
[0047] 移动终端100可以包括无线通信单元110、A/V(音频/视频)输入单元120、用户输入单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。图1示出了具有各种组件的移动终端,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。
[0048] 无线通信单元110通常包括一个或多个组件,其允许移动终端100与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如,无线通信单元可以包括广播接收模块111、移动通信模块112、无线互联网模块113、短程通信模块114和位置信息模块115中的至少一个。
[0049] 广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等等。而且,广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相关信息也可以经由移动通信网络提供,并且在该情况下,广播相关信息可以由移动通信模块112来接收。广播信号可以以各种形式存在,例如,其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播接收模块111可以通过使用各种类型的广播系统接收信号广播。特别地,广播接收模块111可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广播-手持(DVB-H),前向链路媒体(MediaFLO@)的数据广播系统、地面数字广播综合服务(ISDB-T)等等的数字广播系统接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广播信号的各种广播系统以及上述数字广播系统。经由广播接收模块111接收的广播信号和/或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。
[0050] 移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如,接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。
[0051] 无线互联网模块113支持移动终端的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地耦接到终端。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN(无线LAN)(Wi-Fi)、Wibro(无线宽带)、Wimax(全球微波互联接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)等等。
[0052] 短程通信模块114是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂TM等等。
[0053] 位置信息模块115是用于检查或获取移动终端的位置信息的模块。位置信息模块的典型示例是GPS(全球定位系统)。根据当前的技术,GPS模块115计算来自三个或更多卫星的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三测量法,从而根据经度、纬度和高度准确地计算三维当前位置信息。当前,用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外,GPS模块115能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。
[0054] A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121和麦克1220,相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送,可以根据移动终端的构造提供两个或更多相机1210。麦克风122可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收声音(音频数据),并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
[0055] 用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息,并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如,检测由于被接触而导致的电阻、压、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地,当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时,可以形成触摸屏
[0056] 感测单元140检测移动终端100的当前状态,(例如,移动终端100的打开或关闭状态)、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触(即,触摸输入)的有无、移动终端100的取向、移动终端100的加速或减速移动和方向等等,并且生成用于控制移动终端100的操作的命令或信号。例如,当移动终端100实施为滑动型移动电话时,感测单元140可以感测该滑动型电话是打开还是关闭。另外,感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或者接口单元170是否与外部装置耦接。感测单元140可以包括接近传感器1410将在下面结合触摸屏来对此进行描述。
[0057] 接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如,外部装置可以包括有线或无线头戴式机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外,具有识别模块的装置(下面称为"识别装置")可以采取智能卡的形式,因此,识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。
[0058] 另外,当移动终端100与外部底座连接时,接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如,音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。
[0059] 显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如,当移动终端100处于电话通话模式时,显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如,文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时,显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。
[0060] 同时,当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时,显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看,这可以称为透明显示器,典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式,移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置),例如,移动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。
[0061] 音频输出模块152可以在移动终端处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时,将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且,音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括扬声器、蜂鸣器等等。
[0062] 警报单元153可以提供输出以将事件的发生通知给移动终端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外,警报单元153可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。例如,警报单元153可以以振动的形式提供输出,当接收到呼叫、消息或一些其它进入通信(incomingcommunication)时,警报单元153可以提供触觉输出(即,振动)以将其通知给用户。通过提供这样的触觉输出,即使在用户的移动电话处于用户的口袋中时,用户也能够识别出各种事件的发生。警报单元153也可以经由显示单元151或音频输出模块152提供通知事件的发生的输出。
[0063] 存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等,或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如,电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且,存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。
[0064] 存储器160可以包括至少一种类型的存储介质,所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且,移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。
[0065] 控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如,控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外,控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块1810,多媒体模块1810可以构造在控制器180内,或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理,以将在触摸屏上执行的手写输入或者图片绘制输入识别为字符或图像。
[0066] 电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。
[0067] 这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施,这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施,在一些情况下,这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施,诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施,软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。
[0068] 至此,己经按照其功能描述了移动终端。下面,为了简要起见,将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示例。因此,本发明能够应用于任何类型的移动终端,并且不限于滑动型移动终端。
[0069] 如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信系统以及基于卫星的通信系统来操作。
[0070] 图2为本发明音频信号处理方法的流程图,当播放设备在播放音频信号时,如图2所示,包括:
[0071] 步骤200:从采集的声音信号中提取出噪声信号。
[0072] 当播放设备如移动终端在看电影或听音乐时,有效声音信号会通过扬声器播放出来,这里扬声器可以包括一个或一个以上。而这部分有效声音会与移动终端所在环境的环境噪声以及移动终端内部发出的其他噪声一起被麦克风采集,这样,这些噪音势必干扰电影或音乐的有效声音,对用户看电影或听音乐造成了影响。
[0073] 麦克风采集的声音信号中可以包括但不限于:有效音频信号,单频噪声、和/或带外噪声、和/或白噪声等,特别是对于在嘈杂的环境通话、或看电影、或玩游戏等。
[0074] 对于这种情况,可以使用不同的滤波器,根据情况逐步过滤出噪声信号。本步骤具体实现可以包括:
[0075] 利用如快速傅里叶变化(FFT,Fast Fourier Transformation)获取采集的声音信号的频谱;
[0076] 计算获得的采集的声音信号的频谱中频率谱幅度最大的频率点;
[0077] 对于单频噪声,根据频率谱幅度最大的频率点,利用如等波纹带阻滤波器过滤出单频噪声;对于带外噪声和/或白噪声,由于有效声音主要有中频部分体现,因此,可以利用低通滤波器过滤出带外噪声和/或白噪声。
[0078] 其中,有关等波纹带阻滤波器、带通滤波器的应用属于本领域技术人员的惯用技术手段,具体实现并不用于限定本发明的保护范围,这里不再赘述。这里强调的是,将采集的声音信号中的噪声提取出来。
[0079] 需要说明的是,如果采集到的声音信号只包括单频噪声,那么,只需要利用如FFT获取所述采集的声音信号的频谱,计算获得的采集的声音信号的频谱中频率谱幅度最大的频率点,根据频率谱幅度最大的频率点,利用如等波纹带阻滤波器过滤出单频噪声即可。如果采集到的声音信号只包括带外噪声、和/或白噪声,那么,只需要利用低通滤波器过滤出带外噪声和/或白噪声即可。
[0080] 需要说明的是,本发明中的噪声信号包括除了有效声音信号之外的所有杂音信号,除了上面提到的几种噪声之外,还可以包括播放设备自身发出的噪声,如包括但不限于:电流噪声(如手机中的某些动作引起的)、和/或振动噪声(如手机的振动信号等)等。
[0081] 步骤201:对提取出的噪声信号进行反相处理。
[0082] 本步骤中反相处理就是将提取出的噪音信号进行移位180°处理,即:使得提取出的噪音信号与经过反相处理的反相噪音信号之间产生180°的相位差。
[0083] 本步骤的具体实现比如可以采用现有反相器实现。具体实现并不用于限定本发明的保护范围,这里不再赘述。
[0084] 步骤202:采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号,以削弱或抵消所述声音信号中的噪音信号。
[0085] 本发明提供的技术方案中,采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,另一个扬声器播放电影或音乐中的原生的音频信号,这样,播放出去的反相噪音信号会削弱或抵消声音信号中的噪音信号,大大降低了噪音对有效声源信号的干扰,提升了用户体验。
[0086] 可选地,
[0087] 当扬声器包括三个或三个以上时,除了正常播放音源的一个或二个扬声器外,可以在设备的不同方向分别设置噪音采集设备及对应扬声器播放相应的反相噪音信号。
[0088] 一个详细的实施例包括:
[0089] 当用户通过移动终端如手机、平板等看电影时,有效声音信号即电影中的声音信号通过扬声器播放出来,本实施例中,假设扬声器包括两个。同时,手机或平板的麦克风会采集到包括有效声音会与移动终端所在环境的环境噪声以及移动终端内部发出的其他噪声。
[0090] 本实施例中,假设移动终端所在环境的环境噪声以及移动终端内部发出的其他噪声包括但不限于:单频噪声、带外噪声、白噪声、振动噪声。
[0091] 对于这种情况,本实施例中,首先,
[0092] 利用FFT获取采集的声音信号的频谱;
[0093] 计算获得的采集的声音信号的频谱中频率谱幅度最大的频率点;
[0094] 对于单频噪声,利用等波纹带阻滤波器过滤出单频噪声;对于带外噪声和白噪声,由于有效声音主要有中频部分体现,利用低通滤波器过滤出带外噪声和白噪声。
[0095] 其中,有关等波纹带阻滤波器、带通滤波器的应用属于本领域技术人员的惯用技术手段,具体实现并不用于限定本发明的保护范围,这里不再赘述。这里强调的是,将采集的声音信号中的噪声提取出来。
[0096] 然后,采用硬件反相器或软件反相器,对提取出的噪声信号进行反相处理,将提取出的噪音信号进行移位180°处理,即:使得提取出的噪音信号与经过反相处理的反相噪音信号之间产生180°的相位差
[0097] 最后,采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,另一个扬声器播放有效声音。这样,播放出去的反相噪音信号会削弱或抵消声音信号中的噪音信号,大大降低了噪音对有效声源信号的干扰,提升了用户体验。
[0098] 图3为本发明中“听筒+扬声器”的立体声系统硬件实施例的示意图,如图3所示,听筒作为左声道,声源进入左声道后经过音频功放处理后从听筒/高音喇叭发出,扬声器作为右声道,声源进入右声道后经过音频功放处理后从扬声器发出。
[0099] 图4(a)为传统听筒的磁路结构示意图,如图4(a)所示,传统听筒采用3磁路设计方式。图4(b)为本发明涉及的立体声音频硬件中听筒的一种磁路结构实施例的示意图,如图4(b)所示,本发明中采用的听筒的一种实施例是,采用5磁路设计方式,使得听筒灵敏度大幅提高,更加适合立体声高音喇叭的用途。
[0100] 本发明提供的技术方案中,采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,这样,播放出去的反相噪音信号会削弱或抵消声音信号中的噪音信号,大大降低了噪音对有效声源信号的干扰,提升了用户体验。
[0101] 图5为本发明音频信号处理装置的组成结构示意图,如图5所示,至少包括:提取模块、反相处理模块、播放模块;其中,
[0102] 提取模块,用于从采集的声音信号中提取出噪声信号;
[0103] 反相处理模块,用于对提取出的噪声信号进行反相处理;
[0104] 播放模块,用于采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号,以削弱或抵消所述声音信号中的噪音信号。
[0105] 其中,噪声信号包括但不限于:单频噪声、和/或带外噪声、和/或白噪声等等。
[0106] 可选地,采集模块具体用于:
[0107] 利用如快速傅里叶变化(FFT,Fast Fourier Transformation)获取采集的声音信号的频谱;
[0108] 计算获得的采集的声音信号的频谱中频率谱幅度最大的频率点;
[0109] 对于单频噪声,根据频率谱幅度最大的频率点,利用如等波纹带阻滤波器过滤出单频噪声;对于带外噪声和/或白噪声,利用低通滤波器过滤出带外噪声和/或白噪声。
[0110] 需要说明的是,如果采集到的声音信号只包括单频噪声,那么,只需要利用如FFT获取所述采集的声音信号的频谱,计算获得的采集的声音信号的频谱中频率谱幅度最大的频率点,根据频率谱幅度最大的频率点,利用如等波纹带阻滤波器过滤出单频噪声即可。如果采集到的声音信号只包括带外噪声、和/或白噪声,那么,只需要利用低通滤波器过滤出带外噪声和/或白噪声即可。
[0111] 可选地,反相处理模块具体用于:
[0112] 将提取出的噪音信号进行移位180°处理。
[0113] 可选地,播放模块具体用于:
[0114] 当播放模块自身所属播放设备播放音频信号时,采用其中一个扬声器播放反相噪音信号。
[0115] 或者,当扬声器包括三个或三个以上时,播放模块具体用于:
[0116] 当播放模块自身所属播放设备播放音频信号时,采用一个或更多扬声器在不同方向播放反相噪音信号。
[0117] 本发明提供的技术方案中,采用其中一个扬声器播放反相噪音信号,这样,播放出去的反相噪音信号会削弱或抵消声音信号中的噪音信号,大大降低了噪音对有效声源信号的干扰,提升了用户体验。
[0118] 本发明还提供一种移动终端,包括有上述任一项所述的音频信号处理装置。
[0119] 本申请还提供一种用于实现音频信号处理的装置,至少包括存储器和处理器,其中,存储器中存储有以下可执行指令:当播放设备在播放音频信号时,从采集的声音信号中提取出噪声信号;对提取出的噪声信号进行反相处理;采用相应的扬声器播放反相处理后的反相噪音信号。
[0120] 需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0121] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0122] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0123] 以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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