一种基于等响曲线的动态低频加强方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于音频信号处理技术领域，尤其涉及一种基于等响曲线的动态低频加强方法及系统。
【背景技术】
[0002]用耳机输出的音频流，我们可以将其看做是很多不同频率的正弦波的叠加，而低频加强即是通过滤波等方法将音频流中低频成分的声压级进行提高，使声音听起来更加浑厚。
[0003]现有技术中的低频加强主要采用滤波器技术，使用不同的滤波器及其他元件进行组合满足不同的需求。而采用单纯的滤波器技术进行低频加强有一定的局限性:在耳机的正常使用中调整音量(实质是缩放音频信号波形的幅度以改变它的声压)是较繁琐的事，而由等响曲线的描述可知，在不同的声压级处不同频率纯音的响度是不同的，所以，在实际应用中对耳机输出的音频流进行低频加强时，需要在不同的声压级处对不同频率的信号添加不同的增益，使得在调整音量时输出音频信号中不同频率信号的增益均符合等响曲线的趋势，达到最好的低频加强效果，然而，现有技术中静态的滤波器组合是无法满足该需求的。
【发明内容】
[0004]本发明实施例的目的在于提供一种基于等响曲线的动态低频加强方法及系统，旨在解决上述静态的滤波器组合无法在不同的声压级处对不同频率的信号添加不同的增益的问题。
[0005]本发明实施例是这样实现的，一种基于等响曲线的动态低频加强方法，包括:
[0006]米集输入音频?目号；
[0007]对所述输入音频信号进行分频处理，提取出低频信号和高频信号两个频段分别传输，并保留一路原音频信号；
[0008]采用AGC算法对所述低频信号进行动态增益处理，采用静态低频加强算法对所述原音频信号进行低通滤波加强处理；
[0009]对所述高频信号以及处理后的低频信号和原音频信号进行加权求和，得到最终的输出音频信号，所述高频信号以及处理后的低频信号和原音频信号的权值系数分别为a、b、c，其中，a、b、c的取值范围均为O?I之间，且a+b+c = I。
[0010]在本发明实施例所述的基于等响曲线的动态低频加强方法中，所述采用AGC算法对所述低频信号进行动态增益处理具体包括:
[0011]检测所述低频信号的声压级；
[0012]判断所述声压级所处的范围；
[0013]若所述声压级处于噪声域，则对所述低频信号进行零增益处理；若所述声压级处于一般信号域，则对所述低频信号进行增益放大处理，使其无限趋近于期望声压域或者进入期望声压域内；若所述声压级处于期望声压域，则采用控制增益系数对所述低频信号的增益进行控制处理，使其保持在期望声压域内；若所述声压级大于期望声压域，则对所述低频信号进行负增益处理，使其进入期望声压域域内。
[0014]在本发明实施例所述的基于等响曲线的动态低频加强方法中，所述噪声域的声压级范围为小于或等于_80dB，所述一般信号域的声压级范围为-SOdB?-56dB，所述期望声压域的声压级范围为_56dB?24dB。
[0015]在本发明实施例所述的基于等响曲线的动态低频加强方法中，所述高频信号以及处理后的低频信号和原音频信号的权值系数a、b、c的值均为1/3。
[0016]在本发明实施例所述的基于等响曲线的动态低频加强方法中，所述低频信号为所述输入音频信号中频率小于或等于130HZ的低频段信号，所述高频信号为所述输入音频信号中频率大于或等于1500HZ的高频段信号。
[0017]本发明实施例的另一目的是，提供一种基于等响曲线的动态低频加强系统，包括:音频采样模块、分频处理模块、低频带通滤波器、高频带通滤波器、原音频带通滤波器、AGC模块、低通滤波加强模块以及混合器，所述分频处理模块的输入端、低频输出端、高频输出端以及原音频输出端分别对应与所述音频采样模块、所述低频带通滤波器、所述高频带通滤波器以及所述原音频带通滤波器连接，所述低频带通滤波器还通过所述AGC模块连接至所述混合器，所述高频带通滤波器直接连接至所述混合器，所述原音频带通滤波器通过所述低通滤波加强模块连接至所述混合器；其中:
[0018]所述音频采样模块，用于采集输入音频信号；
[0019]所述分频处理模块，用于对所述输入音频信号进行分频处理，提取出低频信号和高频信号两个频段分别通过所述低频带通滤波器和所述高频带通滤波器进行传输，并保留一路原音频信号通过所述原音频带通滤波器进行传输；
[0020]所述AGC模块，用于采用AGC算法对所述低频信号进行动态增益处理；
[0021]所述低通滤波加强模块，用于采用静态低频加强算法对所述原音频信号进行低通滤波加强处理；
[0022]所述混合器，用于对所述高频信号以及处理后的低频信号和原音频信号进行加权求和，得到最终的输出音频信号，其中，所述高频信号以及处理后的低频信号和原音频信号的权值系数分别为a、b、c，其中，a、b、c的取值范围均为O?I之间，且a+b+c = I。
[0023]在本发明实施例所述的基于等响曲线的动态低频加强系统中，所述AGC模块包括:
[0024]声压级检测单元，用于检测所述低频信号的声压级；
[0025]比较单元，用于判断所述声压级所处的范围；
[0026]增益调节单元，用于若所述声压级处于噪声域，则对所述低频信号进行零增益处理；若所述声压级处于一般信号域，则对所述低频信号进行增益放大处理，使其无限趋近于期望声压域或者进入期望声压域内；若所述声压级处于期望声压域，则采用控制增益系数对所述低频信号的增益进行控制处理，使其保持在期望声压域内；若所述声压级大于期望声压域，则对所述低频信号进行负增益处理，使其进入期望声压域域内。
[0027]在本发明实施例所述的基于等响曲线的动态低频加强系统中，所述噪声域的声压级范围为小于或等于_80dB，所述一般信号域的声压级范围为-SOdB?-56dB，所述期望声压域的声压级范围为_56dB?24dB。
[0028]在本发明实施例所述的基于等响曲线的动态低频加强系统中，所述高频信号以及处理后的低频信号和原音频信号的权值系数a、b、c的值均为1/3。
[0029]在本发明实施例所述的基于等响曲线的动态低频加强系统中，所述低频信号为所述输入音频信号中频率小于或等于130HZ的低频段信号，所述高频信号为所述输入音频信号中频率大于或等于1500HZ的高频段信号。
[0030]实施本发明实施例提供的基于等响曲线的动态低频加强方法及系统，具有以下有益效果:
[0031]本发明实施例由于在采集输入音频信号后先对输入音频信号进行分频处理，提取出低频信号和高频信号两个频段分别传输，并保留一路原音频信号；然后，分别采用AGC算法对低频信号进行动态增益处理，采用静态低频加强算法对原音频信号进行低通滤波加强处理；最后再对高频信号以及处理后的低频信号和原音频信号进行加权求和，得到最终的输出音频信号，其中，高频信号以及处理后的低频信号和原音频信号的权值系数分别为a、b、c，且a+b+c = 1，从而能够实现在不同声压级处对不同频率的信号添加不同的增益，使得在调整音量时输出音频信号中不同频率信号的增益均符合等响曲线的趋势，可以达到最好的低频加强效果，并且能够保证低频加强效果的稳定性。
【附图说明】
[0032]图1是本发明实施例提供的基于等响曲线的动态低频加强方法的实现流程图；
[0033]图2是本发明实施例提供的基于等响曲线的动态低频加强方法S103的具体实现流程图；
[0034]图3是本发明实施例提供的基于等响曲线的动态低频加强系统的结构框图；
[0035]图4是本发