专利名称：音频信号左右声道反相检测方法
技术领域：
本发明涉及一种检测方法，特别是公开一种音频信号左右声道反相检测方法，应用于 广播、电视以及大型会议录音播放等。
背景技术：
音频信号左右声道反相是指左右声道间相位相差接近180°的情况。左右声道反向不仅 会严重影响信号的传输距离和传输质量，而且对播出音质也会造成极大的损害。这对于媒 体运营、公司会议、大型演唱会等以音频为核心的应用场合来说是无法接受的，所以必须 在第一时间检测并定位出整套系统中的出错位置。现实应用中存在很多产生左右声道反相的因素。例如，声音采拾时的疏忽、传输系统 中的设备异常或接线问题、音频播放时的错误操作等都会导致反相问题。而另一方面，由 于人耳对单声道中的音频相位并不敏感，因此无法直观判断反相问题，而必须使用特别的监测方法。自然界中的音频相位存在随机性，所以无法简单的指定某个门限作为判断音频反相的 准则。发明内容本发明提出的检测方法的检测对象是音响系统中音频信号左右声道之间的反相现象， 公丌一种结合短时间片内反相概率和长时间内反相敏感度的音频信号左右声道反相检测方 法，本发明方法很好的排除了音频随机性的影响，经大量实验，检测效果优秀。本发明是这样实现的 一种音频信号左右声道反相检测方法，其特征在于检测步骤如下1、获取各预设参数值，初始化各中间变量，所述各预设参数值是下列各参数a、 检测时间片P，即每次计算音频信号状态的间隔时间；b、 反相概率门限R，用于判断音频信号在当前时间片内是否反相；c、 检测时间长度T，即判断当前音频信号是否反相所需的总时长，为统计需要，检 测时间长度T 一般取检测时间片P的整数倍；d、 反相敏感度S,用于判断当前音频信号在检测时间长度内是否反相的敏感尺度；e、 反相时间门限Dl,确认音频信号反相所需的持续时间；f、 同相时间门限D2，确认音频信号同相所需的持续时间；2、 将反相采样次数Cl和同相采样次数C2清零；3、 通过音频采集设备获得每个采样时刻左右声道音频采样值，在检测时间片P内，统计左右声道采样值符号统计反相采样次数Cl和同相采样次数C2:若两声道采样值符 号相反，反相采样次数Cl加1，否则同相采样次数C2力卩1;4、 每隔检测时间片P，计算反相概率r:广 cl 、"~ xl00% (式-l); 、cl + c2 乂5、 若r大于反相概率门限R，判断当前时间片内音频信号状态值V[n]为反相，否 则判断为同相；6、 当累计检测时间t小于检测时间长度T时，不执行以下步骤，也不做出任何最终 判断；7、 当累计检测时间t大于等于检测时间长度T时，取当前时间片开始倒数检测时间 长度T内所有时间片的音频信号状态值V[n]，并记录时间片总数zl;8、 计算音频信号状态值V[n]为反相的所有时间片个数z2，并计算反相百分比s:<formula>formula see original document page 5</formula>9、 将反相百分比s与反相敏感度S做比较，当反相百分比s大于反相敏感度S时 判定当前音频信号状态反相，反之判断当前音频信号状态同相；10、 计算累计反相时间dl和累计同相时间d2，计算方法为e、 若当前音频信号状态反相，且累计反相时间dl大于等于反相时间门限Dl，则 累计反相时间dl增加，累计同相时间d2清零；f、 若当前音频信号状态反相，且累计反相时间dl小于反相时间门限Dl，则累计 反相时间dl与累计同相时间d2同时增加；g、 若当前音频信号状态同相，且累计同相时间d2大于等于同相时间门限D2，则累 计同相时间d2增加，累计反相时间d2清零；h、 若当前音频信号状态同相，且累计同相时间d2小于同相时间门限D2，则累计 反相时间dl与累计同相时间d2同时增加；11、 若累计反相时间dl大于等于反相时间门限Dl，则确认音频信号反相；累计同 相时间d2大于等于同相时间门限D2，则确认音频信号同相；若以上条件均不满足，则音 频信号处于临界状态；12、 如果预设参数值发生变化，则重新初始化各中间变量，重新开始检测。 本发明的有益效果是.-1、 结合历史状态值和当前状态值确定最终状态，从而大大减少了音频相位的随机性对 检测结果稳定性的影响，保证了检测方法的准确性。2、 检测参数可灵活调整，适用各种音响系统应用场合的需要。
附图是本发明检测方法流程框图。
具体实施方式
硬件配置基于Intel XScale PXA-255核心的开发板。软件配置GNU开源操作系统Linux-2.4内核；Glibc-2.2.5运行库；BusyBox控制台预设参数检测时间片长度40ms;反相概率60%;检测时间长度10s;反相敏感度 90%;反相时间门限2S;同相时间门限2S。 检测结果误报率0%，漏报率0%。根据附图，在本发明检测方法开始时，应读取检测参数检测时间片P、反相概率门限R、检测时间长度T、反相敏感度S、反相时间门限Dl和同相时间门限D2，并将P、 T、 Dl和D2根据采样率换算成采样个数，以便下面计算需要。此外，方法开始时，还应 将反相采样计数器cl、同相采样计数器c2、时间计数器t、同相时间计数器dl、反相时 间计数器d2和音频信号状态数组V清零。每隔时间片P，统计反相采样次数cl和同相 采样次数c2，并据此计算反相概率r，将r与反相概率门限R比较，得到音频信号状态 数组V[n]。当累计计算V[n]的时间t超过检测时间长度T后，可以开始下一步的判断。 统计在从当前时刻起向前时间T内所有的V[n]值，得到反相V[n]个数和所有V[n]个 数，从而得到它们的比值s。将s与反相敏感度S比较，得出此刻音频信号状态是否反相 的判断。根据此判断，计算累计反相时间dl和累计同相时间d2。最后，比较dl和反相 时间门限Dl、 d2和同相时间门限D2，得出音频信号反相、同相或处于临界状态的判断。 需要指出的是，在判断过程中，如果设置的检测参数发生变化，则可能影响本次判断 的结果，需要清空所有计数器和音频状态数组V，重新开始本发明检测方法。
权利要求
1.一种音频信号左右声道反相检测方法，其特征在于检测步骤如下1)获取各预设参数值，初始化各中间变量，所述各预设参数值是下列各参数a、检测时间片P，即每次计算音频信号状态的间隔时间；b、反相概率门限R，用于判断音频信号在当前时间片内是否反相；c、检测时间长度T，即判断当前音频信号是否反相所需的总时长，为统计需要，检测时间长度T一般取检测时间片P的整数倍；d、反相敏感度S，用于判断当前音频信号在检测时间长度内是否反相的敏感尺度；e、反相时间门限D1，确认音频信号反相所需的持续时间；f、同相时间门限D2，确认音频信号同相所需的持续时间；2)将反相采样次数c1和同相采样次数c2清零；3)通过音频采集设备获得每个采样时刻左右声道音频采样值，在检测时间片P内，统计左右声道采样值符号统计反相采样次数c1和同相采样次数c2若两声道采样值符号相反，反相采样次数c1加1，否则同相采样次数c2加1；4)每隔检测时间片P，计算反相概率r<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>r</mi><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mrow> <mi>c</mi> <mn>1</mn></mrow><mrow> <mi>c</mi> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>c</mi> <mn>2</mn></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>×</mo><mn>100</mn><mo>%</mo> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="A2007100938720002C1.tif" wi="35" he="10" top= "132" left = "66" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>(式-1)；5)若r大于反相概率门限R，判断当前时间片内音频信号状态值V[n]为反相，否则判断为同相；6)当累计检测时间t小于检测时间长度T时，不执行以下步骤，也不做出任何最终判断；7)当累计检测时间t大于等于检测时间长度T时，取当前时间片开始倒数检测时间长度T内所有时间片的音频信号状态值V[n]，并记录时间片总数z1；8)计算音频信号状态值V[n]为反相的所有时间片个数z2，并计算反相百分比s<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>s</mi><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mrow> <mi>z</mi> <mn>2</mn></mrow><mrow> <mi>z</mi> <mn>1</mn></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>×</mo><mn>100</mn><mo>%</mo> </mrow>]]></math> id="icf0002" file="A2007100938720002C2.tif" wi="28" he="10" top= "200" left = "63" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>(式-2)；9)将反相百分比s与反相敏感度S做比较，当反相百分比s大于反相敏感度S时判定当前音频信号状态反相，反之判断当前音频信号状态同相；10)计算累计反相时间d1和累计同相时间d2，计算方法为a、若当前音频信号状态反相，且累计反相时间d1大于等于反相时间门限D1，则累计反相时间d1增加，累计同相时间d2清零；b、若当前音频信号状态反相，且累计反相时间d1小于反相时间门限D1，则累计反相时间d1与累计同相时间d2同时增加；c、若当前音频信号状态同相，且累计同相时间d2大于等于同相时间门限D2，则累计同相时间d2增加，累计反相时间d2清零；d、若当前音频信号状态同相，且累计同相时间d2小于同相时间门限D2，则累计反相时间d1与累计同相时间d2同时增加；11)若累计反相时间d1大于等于反相时间门限D1，则确认音频信号反相；累计同相时间d2大于等于同相时间门限D2，则确认音频信号同相；若以上条件均不满足，则音频信号处于临界状态；12)如果预设参数值发生变化，则重新初始化各中间变量，重新开始检测。
全文摘要
本发明为一种音频信号左右声道反相检测方法，其特征在于检测步骤如下获取各预设参数值，初始化各中间变量；通过音频采集设备获得采样值，在检测时间片P内，统计反相采样次数c1和同相采样次数c2；若反相概率r大于反相概率门限R，判断当前音频信号状态值V[n]为反相；当累计检测时间t大于等于检测时间长度T时，计算反相百分比s；反相百分比s大于反相敏感度S时判定当前音频信号状态反相；累计反相时间d1大于等于反相时间门限D1，确认音频信号反相；累计同相时间d2大于等于同相时间门限D2，确认音频信号同相，否则音频信号为临界状态。本发明结合历史状态值和当前状态值确定最终状态，大大减少了音频相位的随机性对检测结果稳定性的影响，保证了检测方法的准确性，适用各种音响系统应用场合的需要。
文档编号H04S1/00GK101330776SQ20071009387
公开日2008年12月24日 申请日期2007年6月21日 优先权日2007年6月21日
发明者吕家瑜, 惠新标, 毅 曹, 波 王, 肖力华, 勇 邵, 陈立德, 樑 顾 申请人:上海风格信息技术有限公司;上海文广新闻传媒集团