信号处理方法、装置、设备、系统、存储介质和程序产品与流程

本申请涉及声音处理领域，尤其涉及一种信号处理方法、装置、设备、系统、存储介质和程序产品。

背景技术：

1、参量阵扬声器利用超声波作为载体，将可听声信号调制在超声载波的边带上，由于空气的非线性传播效应，超声波在传播过程中会不断自解调出可听声信号，并且由于超声波的高指向性，可听声信号将被精确地传送到目标位置。

2、自解调过程是非线性的，受空气介质的温湿度、压力、散射、热传播损失等非线性因素的影响，参量阵扬声器的输入信号和输出的可听声信号之间存在较为严重的失真，影响参量阵扬声器的声音质量。

3、如何对参量阵扬声器的输入信号和输出的可听声信号之间的失真进行补偿是较为重要的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种信号处理方法、装置、设备、系统、存储介质和程序产品，用以解决信号失真问题。

2、第一方面，本申请提供一种信号处理方法，所述方法包括：

3、基于输入信号输出的可听声信号，调整所述输入信号，直至输出的可听声信号，与期望信号的差值处于预设范围内；

4、将与所述期望信号的差值处于预设范围内的可听声信号对应的输入信号，作为输入至参量阵扬声器的信号。

5、在一些实施例中，所述基于输入信号输出的可听声信号，调整所述输入信号之前，所述方法还包括：

6、基于非线性滤波模型对所述输入信号进行处理，输出可听声信号。

7、在一些实施例中，所述输入信号和所述期望信号均包括多个采样点，所述输入信号的多个采样点与所述期望信号的多个采样点一一对应。

8、在一些实施例中，所述输出的可听声信号，与所述期望信号的差值处于预设范围内，包括：

9、所述输出的可听声信号的至少部分采样点的幅值，与期望信号中对应的采样点的幅值之间的差值处于预设范围内。

10、在一些实施例中，所述调整所述输入信号，直至输出的可听声信号，与期望信号之间的差值处于预设范围内，包括：

11、通过自适应滤波器调整所述输入信号，基于调整后的输入信号输出可听声信号，直至输出的可听声信号，与期望信号之间的差值处于预设范围内。

12、在一些实施例中，自适应滤波器包括归一化最小均分自适应性滤波器。

13、在一些实施例中，所述差值处于预设范围外时，通过归一化最小均方自适应滤波器调整所述输入信号，包括：

14、所述差值小于所述预设范围的最小值时，减小所述归一化最小均方自适应滤波器的权向量系数，以减小所述输入信号；

15、所述差值大于所述预设范围的最大值时，增大所述归一化最小均方自适应滤波器的权向量系数，以增大所述输入信号。

16、在一些实施例中，所述直至输出的可听声信号，与期望信号的差值处于预设范围内之后，所述方法还包括：

17、对与所述期望信号的差值处于预设范围内的可听声信号对应的输入信号进行调制，以将调制后的信号嵌入到高频载波中，进行高指向性的声波输出。

18、在一些实施例中，所述非线性滤波模型的建立过程包括：

19、识别一阶时域核和二阶时域核；

20、利用所述一阶时域核和二阶时域核，修正三阶时域核；

21、利用所述一阶时域核、所述二阶时域核和修正后的所述三阶时域核构建所述非线性滤波模型。

22、在一些实施例中，所述识别一阶时域核和二阶时域核，包括：

23、利用双音法识别一阶频域核和二阶频域核；

24、基于所述一阶频域核和二阶频域核，通过反傅里叶变换得到一阶时域核和二阶时域核。

25、在一些实施例中，所述利用所述一阶时域核和二阶时域核，修正三阶时域核，包括：

26、基于所述一阶时域核计算一阶输出信号，基于所述二阶时域核计算二阶输出信号；

27、将所述期望信号减去所述一阶输出信号和所述二阶输出信号，获得三阶期望信号；

28、基于所述三阶期望信号修正三阶时域核，直至基于修正后的三阶时域核输出的三阶输出信号与所述三阶期望信号之间的差值处于目标范围内。

29、在一些实施例中，所述基于所述三阶期望信号修正三阶时域核，包括：

30、通过归一化最小均分算法，基于所述三阶期望信号修正三阶时域核。

31、在一些实施例中，基于非线性滤波模型对所述输入信号进行处理，输出可听声信号，包括：

32、将所述一阶输出信号、所述二阶输出信号，以及与所述三阶期望信号之间的差值处于目标范围内的三阶输出信号相加，获得并输出可听声信号。

33、第二方面，本申请提供一种信号处理装置，所述装置，包括：

34、调整模块，用于基于输入信号输出的可听声信号调整所述输入信号，直至输出的可听声信号，与期望信号的差值处于预设范围内；

35、输出模块，用于将与所述期望信号的差值处于预设范围内的可听声信号对应的输入信号，作为输入至参量阵扬声器的信号。

36、第三方面，本申请提供一种信号处理设备，包括：存储器和处理器；

37、存储器用于存储指令；处理器用于调用存储器中的指令执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的信号处理方法。

38、第四方面，本申请提供一种信号处理系统，包括上述的信号处理设备和参量阵扬声器；

39、所述信号处理设备将与期望信号的差值处于预设范围内的可听声信号对应的输入信号，输入至所述参量阵扬声器。

40、第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当信号处理设备的至少一个处理器执行该计算机指令时，信号处理设备执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的信号处理方法。

41、第六方面，本申请提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，当信号处理设备的至少一个处理器执行该计算机指令时，信号处理设备执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的信号处理方法。

42、本申请提供的信号处理方法、装置、设备、系统、存储介质和程序产品，基于输入信号输出的可听声信号，调整输入信号，直至输出的可听声信号，与期望信号的差值处于预设范围内，将与期望信号的差值处于预设范围内的可听声信号对应的输入信号，作为输入至参量阵扬声器的信号，受环境噪声的影响较小，提高失真补偿效果。

技术特征：

1.一种信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于输入信号输出的可听声信号，调整所述输入信号之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入信号和所述期望信号均包括多个采样点，所述输入信号的多个采样点与所述期望信号的多个采样点一一对应。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述输出的可听声信号，与所述期望信号的差值处于预设范围内，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述输入信号，直至输出的可听声信号，与期望信号之间的差值处于预设范围内，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述自适应滤波器包括归一化最小均分自适应性滤波器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过归一化最小均方自适应滤波器调整所述输入信号，包括：

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述直至输出的可听声信号，与期望信号的差值处于预设范围内之后，所述方法还包括：

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述非线性滤波模型的建立过程包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述识别一阶时域核和二阶时域核，包括：

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述利用所述一阶时域核和二阶时域核，修正三阶时域核，包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基于所述三阶期望信号修正三阶时域核，包括：

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，基于非线性滤波模型对所述输入信号进行处理，输出可听声信号，包括：

14.一种信号处理装置，其特征在于，所述装置，包括：

15.一种信号处理设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

16.一种信号处理系统，其特征在于，包括权利要求15所述的信号处理设备和参量阵扬声器；

17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至13中任一项所述的方法。

18.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至13中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供一种信号处理方法、装置、设备、系统、存储介质和程序产品，基于输入信号输出的可听声信号调整输入信号，直至输出的可听声信号，与期望信号的差值处于预设差值范围。而后，将与期望信号的差值处于预设范围内的可听声信号对应的输入信号，作为输入至参量阵扬声器的信号，受环境噪声影响较小，提高失真补偿效果。

技术研发人员：王玉玺,熊卫星,尹秋华,许贤斌,赵永吉
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/7