專利名稱：一種音效調(diào)節(jié)方法及聲音播放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，具體涉及一種音效調(diào)節(jié)方法及聲音播放裝置。
背景技術(shù)：
超聲波是一種超過人聽覺范圍的聲波，且對人體無害，超聲波對物體沒有穿透 性，遇到物體的遮擋即進(jìn)行反射，超聲波探測器是利用了超聲波的特性，通過發(fā)射出超 聲波，并且接收返回的超聲波，并統(tǒng)計(jì)發(fā)射出去的能量和時間以及接收到反射回的超聲 波的能量和時間，根據(jù)能量差來計(jì)算房間表面的平均吸聲系數(shù)，根據(jù)時間差來測量距罔?；祉懧暿墙M成室內(nèi)聲場的一種，比直達(dá)聲晚50ms以上的多次反射聲都稱為混響 聲。混響聲能增加音樂的豐滿度，但是在增加音樂豐滿度的同時會降低聲音的清晰度和 語言的可懂度，因此混響聲成分不可沒有，也不能過大?；祉懶Ч闹笜?biāo)是混響時間， 混響時間可由建筑聲學(xué)中著名的塞賓公式T = 0.161V/(SXa)得到，其中T是混響時 間，V是房間體積，S是房間墻面的總表面積，a是房間表面的平均吸聲系數(shù)。
數(shù)字信號優(yōu)化算法(DSP，Digital Signal Processing)是現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)軟件混響 效果器，主要作用是產(chǎn)生聲場效果和特殊的聲音效果，以此來增強(qiáng)或減弱特定的混響效 果，它實(shí)現(xiàn)的主要方法是對混響聲及頻譜、延時進(jìn)行處理，對混響聲及頻譜的調(diào)節(jié)、混 響聲頻譜的處理、混響聲的衰減特性以及混響聲與直達(dá)聲的比例的處理等等，輸入的主 要參數(shù)有空間模型的長度、寬度、高度以及混響時間。為了達(dá)到最佳音質(zhì)效果，目前已有很多現(xiàn)有的混響模型，如大廳混響模型、房 間混響模型、板式混響模型、反轉(zhuǎn)混響模型等等，在很多播放器中，用戶可以根據(jù)音樂 和環(huán)境的類型，手動選擇合適的混響模型對音樂進(jìn)行播放。在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，手動選擇混響模型 首先是不方便；再者，只有音頻方面的專業(yè)人士才會對混響聲的特性以及混響類型之間 的區(qū)別比較了解，對一般的用戶來說，手動選擇混響模型容易選擇錯誤的混響模型導(dǎo)致
音效變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種音效調(diào)節(jié)方法及聲音播放裝置，智能化地實(shí)現(xiàn)了音頻在 特定的空間中獲得最佳播放效果。一種音效調(diào)節(jié)方法，包括獲取聲音播放裝置所在空間的形狀參數(shù)，以及混響時間；根據(jù)獲取的形狀參數(shù)確定相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu)化算法；獲取即將播放的數(shù)字音頻信號；根據(jù)獲取的形狀參數(shù)以及混響時間對即將播放的數(shù)字音頻信號利用獲取的數(shù)字 信號優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化；
輸出經(jīng)過優(yōu)化后的數(shù)字音頻信號。一種聲音播放裝置，包括第一獲取模塊，用于獲取聲音播放裝 所在空間的形狀參數(shù)，以及混響時間；第二獲取模塊，用于根據(jù)第一獲取模塊獲取的形狀參數(shù)確定相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu) 化算法；第三獲取模塊，用于獲取即將播放的數(shù)字音頻信號；優(yōu)化模塊，用于根據(jù)第一獲取模塊獲取的形狀參數(shù)以及混響時間對第三獲取模 塊獲取的數(shù)字音頻信號利用第二獲取模塊獲取的數(shù)字信號優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化；輸出模塊，用于輸出經(jīng)過優(yōu)化模塊優(yōu)化后的數(shù)字音頻信號。本發(fā)明實(shí)施例采用獲取聲音播放裝置所在空間的形狀參數(shù)，以及混響時間，與 聲音播放裝置內(nèi)置的空間模型進(jìn)行匹配，并利用相應(yīng)的DSP優(yōu)化算法對數(shù)字音頻信號進(jìn) 行優(yōu)化，使得音頻在特定的空間中獲得最佳的播放效果，本發(fā)明即使對音樂一竅不通的 用戶也能達(dá)到同樣的效果，方便了用戶。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例中音效調(diào)節(jié)方法的流程示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中音效調(diào)節(jié)方法的流程示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中音效調(diào)節(jié)方法的流程示意圖；圖4A是本發(fā)明實(shí)施例中聲音播放裝置的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；圖4B是本發(fā)明實(shí)施例中聲音播放裝置的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供一種音效調(diào)節(jié)方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供相應(yīng)的裝置。以下 分別進(jìn)行詳細(xì)說明。請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中一種音效調(diào)節(jié)方法的第一實(shí)施例，具體如下101、獲取聲音播放裝置所在空間的形狀參數(shù)，以及混響時間；可以在聲音播放裝置上安裝有一個超聲波傳感器，在聲音播放裝置開啟時該超 聲波傳感器向四周發(fā)射超聲波，并記錄時間和發(fā)射的超聲波的能量；超聲波在遇到周圍 的阻擋物后會反射回來，超聲波傳感器接收反射回來的超聲波，并記錄接收反射的超聲 波的時間和能量；根據(jù)超聲波發(fā)射時的時間、能量以及接收反射回來的超聲波時的時間、能量， 獲得時間差和能量差；根據(jù)計(jì)算獲得的時間差和超聲波的傳播速度計(jì)算聲音播放裝置所在空間的形狀 參數(shù)，該形狀參數(shù)可以是空間的長度、寬度和高度，根據(jù)空間的長度、寬度和高度計(jì)算 出該空間的體積和表面積；也可以用球坐標(biāo)系下的球積分來計(jì)算空間的體積和表面積；根據(jù)計(jì)算得出的能量差計(jì)算得出聲音播放裝置所在空間表面的平均吸聲系數(shù)；根據(jù)聲音播放裝置所在空間的體積、表面積以及平均吸聲系數(shù)利用塞賓公式計(jì) 算混響時間，混響時間=0.161 X體積+ (表面積X平均吸聲系數(shù))。102、根據(jù)形狀參數(shù)確定相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu)化算法；
根據(jù)步驟101中獲取的形狀參數(shù)確定相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu)化算法；具體的可以在聲音播放裝置本地預(yù)先設(shè)置兩組映射關(guān)系聲音播放裝置所在空間的體 積、表面積和空間模型的映射關(guān)系，以及，空間模型和DSP優(yōu)化算法索引的映射關(guān)系， 映射關(guān)系可以以映射表、圖像或者樹型結(jié)構(gòu)等等來實(shí)現(xiàn)；并且在聲音播放裝置本地預(yù)先 設(shè)置DSP優(yōu)化算法庫，DSP優(yōu)化算法庫中，DSP優(yōu)化算法索引和具體的DSP優(yōu)化算法之 間--對應(yīng)；根據(jù)獲取的形狀參數(shù)計(jì)算出聲音播放裝置所在空間的體積、表面積，在根據(jù)計(jì) 算得出的體積和表面積從預(yù)先設(shè)置的空間的體積、表面積和空間模型的映射關(guān)系中查出 計(jì)算得出的體積和表面積對應(yīng)的空間模型；再根據(jù)得到的空間模型從空間模型和數(shù)字信 號優(yōu)化算法索引的映射關(guān)系中查詢到對應(yīng)的DSP優(yōu)化算法索引，再根據(jù)獲取的DSP優(yōu)化 算法索引從DSP優(yōu)化算法庫中獲取具體的DSP優(yōu)化算法。103、獲取即將播放的數(shù)字音頻信號；獲取即將播放的數(shù)字音頻信號，可以是直接獲取數(shù)字音頻信號，也可以先接收 模擬音頻信號，再將該模擬音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號。104、根據(jù)形狀參數(shù)以及混響時間對數(shù)字音頻信號利用數(shù)字信號優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu) 化；
根據(jù)步驟101中獲取的形狀參數(shù)以及根據(jù)該形狀參數(shù)計(jì)算得到的混響時間，對 步驟103中獲取的數(shù)字音頻信號利用在步驟102中獲取的DSP優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化。105、輸出經(jīng)過優(yōu)化后的數(shù)字音頻信號。在本實(shí)施例中，通過在聲音播放裝置上安裝一個超聲波傳感器，通過超聲波傳 感器來測量聲音播放裝置所在空間的長度、寬度、高度以及空間墻面的平均吸聲系數(shù)， 并根據(jù)該形狀參數(shù)計(jì)算空間的體積和表面積，進(jìn)而計(jì)算根據(jù)該體積、表面積以及平均吸 聲系數(shù)計(jì)算混響時間，然后根據(jù)體積和表面積找到對應(yīng)的空間模型和與該空間模型對應(yīng) 的DSP優(yōu)化算法，再利用計(jì)算得到的長度、寬度、高度和混響時間參數(shù)，利用對應(yīng)的 DSP優(yōu)化算法，對數(shù)字音頻信號進(jìn)行優(yōu)化，使得該數(shù)字音頻信號在當(dāng)前空間里取得最好 的音頻播放效果，本發(fā)明即使對音樂一竅不通的用戶也能達(dá)到同樣的效果，方便了用戶 使用。請參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例中一種音效調(diào)節(jié)方法的第二實(shí)施例，具體如下201、獲取聲音播放裝置所在空間的形狀參數(shù)，以及混響時間；可以在聲音播放裝置上安裝有一個超聲波傳感器，在聲音播放裝置開啟時該超 聲波傳感器向四周發(fā)射超聲波，并記錄時間和發(fā)射的超聲波的能量；超聲波在遇到周圍 的阻擋物后會反射回來，超聲波傳感器接收反射回來的超聲波，并記錄接收反射的超聲 波的時間和能量；根據(jù)超聲波發(fā)射時的時間、能量以及接收反射回來的超聲波時的時間、能量， 獲得時間差和能量差；根據(jù)計(jì)算獲得的時間差和超聲波的傳播速度計(jì)算聲音播放裝置所在空間的形狀 參數(shù)，該形狀參數(shù)可以是空間的長度、寬度和高度，根據(jù)空間的長度、寬度和高度計(jì)算 出該空間的體積和表面積；也可以用球坐標(biāo)系下的球積分來計(jì)算空間的體積和表面積；根據(jù)計(jì)算得出的能量差計(jì)算得出聲音播放裝置所在空間表面的平均吸聲系數(shù)；
根據(jù)聲音播放裝置所在空間的體積、表面積以及平均吸聲系數(shù)利用塞賓公式計(jì) 算混響時間，混響時間=0.161 X體積+ (表面積X平均吸聲系數(shù))。202、根據(jù)形狀參數(shù)確定相應(yīng)的空間模型；根據(jù)在步驟101出計(jì)算得出的聲音播放裝置所在空間的體積和表面積從聲音播 放裝置內(nèi)預(yù)置的聲音播放裝置所在空間的體積、表面積和空間模型的映射關(guān)系中獲取相 應(yīng)的聲音器件參數(shù)，以表格的形式為例，如表1所示表 權(quán)利要求
1.一種音效調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括獲取聲音播放裝置所在空間的形狀參數(shù)，以及混響時間； 根據(jù)所述形狀參數(shù)確定相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu)化算法； 獲取即將播放的數(shù)字音頻信號；根據(jù)所述形狀參數(shù)以及所述混響時間對所述數(shù)字音頻信號利用所述數(shù)字信號優(yōu)化算 法進(jìn)行優(yōu)化；輸出經(jīng)過優(yōu)化后的數(shù)字音頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述形狀參數(shù)確定相應(yīng)的數(shù)字 信號優(yōu)化算法具體為根據(jù)所述形狀參數(shù)從所述聲音播放裝置內(nèi)預(yù)置的空間模型和數(shù)字信號優(yōu)化算法索引 的映射關(guān)系中獲取相應(yīng)的空間模型，并根據(jù)所述空間模型從所述聲音播放裝置內(nèi)預(yù)置的 數(shù)字信號優(yōu)化算法庫中獲取所述相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu)化算法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取聲音播放裝置所在空間的形狀 參數(shù)，以及混響時間的步驟具體為通過聲音播放裝置接收由設(shè)置于所述聲音播放裝置中的超聲波傳感器發(fā)射出的超聲 波折射后返回的超聲波來獲取所述超聲波傳感器發(fā)射出的超聲波的能量和所述超聲波折 射后返回的能量之間的能量差，以及所述超聲波傳感器發(fā)射出超聲波的時間與所述超聲 波折射后返回的時間之間的時間差；根據(jù)所述時間差獲取所述聲音播放裝置所在空間的形狀參數(shù)； 根據(jù)所述形狀參數(shù)獲取所述空間的體積和表面積，并根據(jù)所述能量差獲取所述聲音 播放裝置所在空間墻面的平均吸聲系數(shù)；根據(jù)所述體積和表面積以及所述平均吸聲系數(shù)獲取混響時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)形狀參數(shù)從所述聲音播放裝置 內(nèi)預(yù)置的空間模型和數(shù)字信號優(yōu)化算法索引的映射關(guān)系中獲取相應(yīng)的空間模型的步驟具 體為根據(jù)所述體積和表面積從所述聲音播放裝置內(nèi)預(yù)置的聲音播放裝置所在空間的體 積、表面積和空間模型的映射關(guān)系中獲取相應(yīng)的聲音器件參數(shù)；根據(jù)所述聲音器件參數(shù)從所述聲音播放裝置內(nèi)預(yù)置的空間模型和數(shù)字信號優(yōu)化算法 索引的映射關(guān)系中獲取相應(yīng)的空間模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述獲取即將播放的數(shù)字音頻 信號的步驟包括接收模擬音頻信號；將所述模擬音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述輸出經(jīng)過優(yōu)化后的數(shù)字音頻信號具 體為將經(jīng)過優(yōu)化后的數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號并輸出。
7.—種聲音播放裝置，其特征在于，包括第一獲取模塊，用于獲取聲音播放裝置所在空間的形狀參數(shù)，以及混響時間； 第二獲取模塊，用于根據(jù)所述形狀參數(shù)確定相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu)化算法；第三獲取模塊，用于獲取即將播放的數(shù)字音頻信號；優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述形狀參數(shù)以及所述混響時間對所述數(shù)字音頻信號利用所述 數(shù)字信號優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化；輸出模塊，用于輸出經(jīng)過優(yōu)化后的數(shù)字音頻信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第二獲取模塊具體用于根據(jù)所述形狀參數(shù)從所述聲音播放裝置內(nèi)預(yù)置的空間模型和數(shù)字信號優(yōu)化算法索引的映射關(guān)系中獲取相應(yīng)的空間模型，并根據(jù)所述空間模型從所述聲音播放裝置內(nèi)預(yù)置的 數(shù)字信號優(yōu)化算法庫中獲取所述相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu)化算法。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊包括發(fā)射單元，用于發(fā)射超聲波；接收單元，用于接收由發(fā)射單元發(fā)出后折射返回的超聲波；計(jì)算單元，用于計(jì)算發(fā)射的超聲波與接收的超聲波的能量差以及發(fā)射超聲波與接收 超聲波之間的時間差，并且根據(jù)所述能量差計(jì)算聲音播放裝置所在空間墻面的平均吸聲 系數(shù)，根據(jù)所述時間差計(jì)算聲音播放裝置所在空間的形狀參數(shù)，根據(jù)所述形狀參數(shù)計(jì)算 所述空間的體積和表面積，并根據(jù)所述平均吸聲系數(shù)以及所述體積和表面積計(jì)算混響時 間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第二獲取模塊包括第一獲取單元，用于根據(jù)所述體積和表面積從所述聲音播放裝置內(nèi)預(yù)置的聲音播放 裝置所在空間的體積、表面積和空間模型的映射關(guān)系中獲取相應(yīng)的聲音器件參數(shù)；第二獲取單元，用于根據(jù)所述聲音器件參數(shù)從所述聲音播放裝置內(nèi)預(yù)置的空間模型 和數(shù)字信號優(yōu)化算法索引的映射關(guān)系中獲取相應(yīng)的空間模型；第三獲取單元，用于根據(jù)所述空間模型從所述聲音播放裝置內(nèi)預(yù)置的數(shù)字信號優(yōu)化 算法庫中獲取相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu)化算法。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第三獲取模塊包括接收單元，用于接收模擬音頻信號；轉(zhuǎn)換單元，用于將接收模塊接收的模擬音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換單元還用于將優(yōu)化后的數(shù)字 音頻信號轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號；所述輸出模塊具體用于將轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的模擬音頻信號或者優(yōu)化后的數(shù)字音頻信 號輸出。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種音效調(diào)節(jié)方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供相應(yīng)的聲音播放裝置。本發(fā)明技術(shù)方案中，先獲取聲音播放裝置所在空間的形狀參數(shù)，以及混響時間，再根據(jù)獲取的形狀參數(shù)確定相應(yīng)的數(shù)字信號優(yōu)化算法，再獲取即將播放的數(shù)字音頻信號，并根據(jù)形狀參數(shù)以及混響時間對該數(shù)字音頻信號利用獲取的數(shù)字信號優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化，再將經(jīng)過優(yōu)化后的數(shù)字音頻信號輸出；智能化實(shí)現(xiàn)了音頻在特定的空間中獲得最佳播放效果。
文檔編號G10K15/12GK102013252SQ201010527698
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者單海波, 陳旺 申請人:華為終端有限公司