一种提升扬声器的音质的方法及装置与流程

文档序号:32784622发布日期:2023-01-03 17:44阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种提升扬声器的音质的方法,其特征在于,包括:对所述扬声器的输入信号进行分频,以获取第一低频输入信号和第一高频输入信号,所述扬声器的输入信号为时域信号,所述第一低频输入信号包括所述输入信号中低于第一预设频点的信号,所述第一高频输入信号包括所述输入信号中高于所述第一预设频点的信号;对所述第一低频输入信号进行瞬态检测,以确定所述第一低频输入信号是否为瞬态信号;若所述第一低频输入信号为瞬态信号,则对所述第一低频输入信号进行信号包络调制,以得到第二低频输入信号;所述第二低频输入信号的起振电压大于所述第一低频输入信号的起振电压,且所述第二低频输入信号的响度大于所述第一低频输入信号的响度;根据所述第二低频输入信号和所述第一高频输入信号,确定所述扬声器的输出信号。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:对所述扬声器的第一高频输入信号进行分频,以获取第一中频输入信号和第二高频输入信号,所述第一中频输入信号包括所述第一高频输入信号中低于第二预设频点的信号,所述第二高频输入信号包括所述第一高频输入信号中高于所述第二预设频点的信号,所述第二预设频点高于所述第一预设频点;对所述第一中频输入信号进行瞬态检测,以确定所述第一中频输入信号是否为瞬态信号;若所述第一中频输入信号为瞬态信号,则对所述第一中频输入信号进行信号包络调制,以得到第二中频输入信号;所述第二中频输入信号的起振电压大于所述第一中频输入信号的起振电压,且所述第二中频输入信号的响度大于所述第一中频输入信号的响度;所述根据所述第二低频输入信号和所述第一高频输入信号,确定所述扬声器的输出信号,包括:根据所述第二低频输入信号、所述第二中频输入信号以及所述第二高频输入信号,得到所述扬声器的输出信号。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一低频输入信号为瞬态信号,在对所述第一低频输入信号进行信号包络调制之前,所述方法还包括:生成低频辅助信号;在所述第一低频输入信号中添加所述低频辅助信号,以获得第一辅助增强信号;所述对所述第一低频输入信号进行信号包络调制,以得到第二低频输入信号包括:对所述第一辅助增强信号进行信号包络调制,以得到所述第二低频输入信号。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述生成低频辅助信号,包括:生成第一辅助信号,所述第一辅助信号满足:signal_h=e-a
×
sin(2πf)其中,signal_h表示所述低频辅助信号,a表示信号幅度影响因子,f为所述扬声器的中心频率;对所述第一辅助信号进行高通滤波,以得到所述低频辅助信号。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一低频输入信号为瞬态信号,在对所述第一低频输入信号进行信号包络调制之前,所述方法还包括:
对所述第一低频输入信号进行相位补偿,以获得第一相位补偿信号;所述对所述第一低频输入信号进行信号包络调制,以得到第二低频输入信号包括:对所述第一相位补偿信号进行信号包络调制,以得到所述第二低频输入信号。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,对所述第一低频输入信号进行瞬态检测,确定所述第一低频输入信号是否瞬态信号,包括:确定所述第一低频输入信号的瞬态功率和稳态功率;根据所述第一低频输入信号的瞬态功率和稳态功率确定所述第一低频输入信号的瞬时率;所述第一低频输入信号的瞬时率满足:t
r
=(r
r-1)2×
w,其中,t
r
表示所述第一低频输入信号的瞬时率,r
r
表示所述第一低频输入信号的瞬态功率与所述第一低频输入信号的稳态功率的比值,w表示计权因子,w的取值与所述第一低频输入信号的当前功率相同;若所述输入信号的瞬态率大于预设的瞬态率阈值,则确定所述第一低频输入信号为瞬态信号。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:对第一信号进行均衡处理,得到第二信号;所述第一信号为输入至所述扬声器的初始的待播放信号;采用低音增强算法对所述第二信号进行处理,以得到所述扬声器的输入信号。8.根据权利要求7述的方法,其特征在于,所述采用低音增强算法对所述第二信号进行处理,得到所述扬声器的输入信号,包括:根据所述第二信号中的低频信号的能量,确定低频搁架滤波器的增益,所述低频搁架滤波器用于控制所述第二信号中的低频信号的响度;使用低频搁架滤波器对所述第二信号进行滤波,得到所述扬声器的输入信号。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:获取包括一个或多个校正系数的第一位移预测模型,所述第一位移预测模型用于模拟所述扬声器的性能以预测所述扬声器的振膜的位移,所述一个或多个校正系数用于控制所述第一位移预测模型的输出;调整所述第一位移预测模型中的至少一个校正系数,得到第二位移预测模型;所述第二位移预测模型输出的预测位移与所述振膜的实际位移的差值的绝对值,小于所述第一位移预测模型输出的预测位移与所述实际位移的差值的绝对值;所述实际位移为所述振膜相对于初始位置的移动距离实际测量值;根据所述扬声器的位移保护阈值及所述第二位移预测模型输出的预测位移,控制所述输出信号的增益,使得所述扬声器播放所述输出信号时的振膜位移小于或等于所述位移保护阈值;所述位移保护阈值为所述振膜的最大位移。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:对所述输出信号进行虚拟低音处理,以得到虚拟低音输出信号;所述虚拟低音输出信号的心理感知低频响度大于所述输出信号的心理感知低频响度。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述对所述输出信号进行虚拟低音处理,以得到虚拟低音输出信号包括:对所述输出信号进行分频处理,以获取第一低频输出信号和第一高频输出信号,所述第一低频输出信号包括所述输出信号中低于第三预设频点的信号,所述第一高频输出信号
包括所述输出信号中高于所述第三预设频点的信号;根据所述第一低频输出信号生成所述第一低频输出信号的谐波信号;将所述谐波信号和所述第一低频输出信号进行混合,以得到第一混合信号;对所述第一混合信号和所述第一高频输出信号进行相位同步处理,以得到第二混合信号和第二高频输出信号,所述第二混合信号的相位的变化量与所述第二高频输出信号的相位的变化量相等;根据所述第二混合信号和所述第二高频输出信号,获得所述虚拟低音输出信号。12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述扬声器的线圈温度,调整所述扬声器中预先配置的第一非线性补偿模型的非线性参数,以得到第二非线性补偿模型;采用所述第二非线性补偿模型对所述输出信号进行信号补偿。13.一种电子设备,其特征在于,包括:第一获取模块、第一确定模块、包络调制模块以及第二确定模块;所述第一获取模块,用于对所述扬声器的输入信号进行分频,以获取第一低频输入信号和第一高频输入信号,所述扬声器的输入信号为时域信号,所述第一低频输入信号包括所述输入信号中低于第一预设频点的信号,所述第一高频输入信号包括所述输入信号中高于所述第一预设频点的信号;所述第一确定模块,用于对所述第一低频输入信号进行瞬态检测,以确定所述第一低频输入信号是否为瞬态信号;所述包络调制模块,用于在所述第一低频输入信号为瞬态信号的情况下,对所述第一低频输入信号进行信号包络调制,以得到第二低频输入信号;所述第二低频输入信号的起振电压大于所述第一低频输入信号的起振电压,且所述第二低频输入信号的响度大于所述第一低频输入信号的响度;所述第二确定模块,用于根据所述第二低频输入信号和所述第一高频输入信号,确定所述扬声器的输出信号。14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述第一获取模块,还用于对所述扬声器的第一高频输入信号进行分频,以获取第一中频输入信号和第二高频输入信号;所述第一中频输入信号包括所述第一高频输入信号中低于第二预设频点的信号,所述第二高频输入信号包括所述第一高频输入信号中高于所述第二预设频点的信号,所述第二预设频点高于所述第一预设频点;所述第一确定模块,还用于对所述第一中频输入信号进行瞬态检测,以确定所述第一中频输入信号是否为瞬态信号;所述包络调制模块,还用于在所述第一中频输入信号为瞬态信号的情况下,对所述第一中频输入信号进行信号包络调制,以得到第二中频输入信号;所述第二中频输入信号的起振电压大于所述第一中频输入信号的起振电压,且所述第二中频输入信号的响度大于所述第一中频输入信号的响度;所述第二确定模块,具体用于根据所述第二低频输入信号、所述第二中频输入信号以及所述第二高频输入信号,得到所述扬声器的输出信号。15.根据权利要求13或14所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括生成模块
和第二获取模块;所述生成模块,用于生成低频辅助信号;所述第二获取模块,用于在所述第一低频输入信号中添加所述低频辅助信号,以获得第一辅助增强信号;所述包络调制模块,具体用于对所述第一辅助增强信号进行信号包络调制,以得到所述第二低频输入信号。16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述生成模块,具体用于生成第一辅助信号,对所述第一辅助信号进行高通滤波,以得到所述低频辅助信号;所述第一辅助信号满足:signal_h=e-a
×
sin(2πf)其中,signal_h表示所述低频辅助信号,a表示信号幅度影响因子,f为所述扬声器的中心频率。17.根据权利要求13-16中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括相位补偿模块;所述相位补偿模块,用于对所述第一低频输入信号进行相位补偿,以获得第一相位补偿信号;所述包络调制模块,具体用于对所述第一相位补偿信号进行信号包络调制,以得到所述第二低频输入信号。18.根据权利要求13-17中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一确定模块,具体用于确定所述第一低频输入信号的瞬态功率和稳态功率;并且根据所述第一低频输入信号的瞬态功率和稳态功率确定所述第一低频输入信号的瞬时率;以及在所述输入信号的瞬态率大于预设的瞬态率阈值的情况下,确定所述第一低频输入信号为瞬态信号;所述第一低频输入信号的瞬时率满足:t
r
=(r
r-1)2×
w,其中,t
r
表示所述第一低频输入信号的瞬时率,r
r
表示所述第一低频输入信号的瞬态功率与所述第一低频输入信号的稳态功率的比值,w表示计权因子,w的取值与所述第一低频输入信号的当前功率相同。19.根据权利要求13-18中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括均衡处理模块和低音增强模块;所述均衡处理模块,用于对第一信号进行均衡处理,得到第二信号;所述第一信号为输入至所述扬声器的初始的待播放信号;所述低音增强模块,用于采用低音增强算法对所述第二信号进行处理,以得到所述扬声器的输入信号。20.根据权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述低音增强模块,具体用于根据所述第二信号中的低频信号的能量,确定低频搁架滤波器的增益,所述低频搁架滤波器用于控制所述第二信号中的低频信号的响度;并且使用低频搁架滤波器对所述第二信号进行滤波,得到所述扬声器的输入信号。21.根据权利要求13-20中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括第三获取模块、第一调整模块以及控制模块;
所述第三获取模块,用于获取包括一个或多个校正系数的第一位移预测模型,所述第一位移预测模型用于模拟所述扬声器的性能以预测所述扬声器的振膜的位移,所述一个或多个校正系数用于控制所述第一位移预测模型的输出;所述第一调整模块,用于调整所述第一位移预测模型中的至少一个校正系数,得到第二位移预测模型;所述第二位移预测模型输出的预测位移与所述振膜的实际位移的差值的绝对值,小于所述第一位移预测模型输出的预测位移与所述实际位移的差值的绝对值;所述实际位移为所述振膜相对于初始位置的移动距离实际测量值;所述控制模块,用于根据所述扬声器的位移保护阈值及所述第二位移预测模型输出的预测位移,控制所述输出信号的增益,使得所述扬声器播放所述输出信号时的振膜位移小于或等于所述位移保护阈值;所述位移保护阈值为所述振膜的最大位移。22.根据权利要求13-21中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括虚拟低音处理模块:虚拟低音处理模块,用于对所述输出信号进行虚拟低音处理,以得到虚拟低音输出信号;所述虚拟低音输出信号的心理感知低频响度大于所述输出信号的心理感知低频响度。23.根据权利要求22所述的电子设备,其特征在于,所述虚拟低音处理模块,具体用于对所述输出信号进行分频处理,以获取第一低频输出信号和第一高频输出信号,所述第一低频输出信号包括所述输出信号中低于第三设频点的信号,所述第一高频输出信号包括所述输出信号中高于所述第三预设频点的信号;并根据所述第一低频输出信号生成所述第一低频输出信号的谐波信号;且将所述谐波信号和所述第一低频输出信号进行混合,以得到第一混合信号;以及对所述第一混合信号和所述第一高频输出信号进行相位同步处理,以得到第二混合信号和第二高频输出信号,所述第二混合信号的相位的变化量与所述第二高频输出信号的相位的变化量相等;进而根据所述第二混合信号和所述第二高频输出信号,获得所述虚拟低音输出信号。24.根据权利要求13-23中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括第二调整模块和信号补偿模块:所述第二调整模块,用于根据所述扬声器的线圈温度,调整所述扬声器中预先配置的第一非线性补偿模型的非线性参数,以得到第二非线性补偿模型;所述信号补偿模块,用于采用所述第二非线性补偿模型对所述输出信号进行信号补偿。25.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和与所述存储器连接的至少一个处理器,所述存储器用于存储指令,所述指令被至少一个处理器读取后,执行如权利要求1至12任一项所述的方法。26.一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。

技术总结
本申请实施例提供一种提升扬声器的音质的方法及装置,涉及媒体技术领域,能够改善扬声器的低频音效,提升扬声器的音质。该方法包括:对扬声器的输入信号进行分频,以获取第一低频输入信号和第一高频输入信号,该输入信号为时域信号;并且对第一低频输入信号进行瞬态检测,以确定第一低频输入信号是否为瞬态信号;若第一低频输入信号为瞬态信号,则对第一低频输入信号进行信号包络调制,以得到第二低频输入信号;进而根据第二低频输入信号和第一高频输入信号,确定扬声器的输出信号。其中,第二低频输入信号的起振电压大于第一低频输入信号的起振电压,且第二低频输入信号的响度大于第一低频输入信号的响度。于第一低频输入信号的响度。于第一低频输入信号的响度。


技术研发人员:秦鹏 寇毅伟
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2021.06.30
技术公布日:2023/1/2
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