音效處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種音效處理方法及系統(tǒng)，該方法包括：采集用戶輸入的原始聲音信號；確定音效優(yōu)化目標；確定所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型；根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理，得到優(yōu)化聲音信號；對所述優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整，得到規(guī)整后聲音信號。根據(jù)本發(fā)明，能夠針對不同的環(huán)境音效需求調(diào)整不同的音效處理方案，結(jié)合規(guī)整處理和混音處理，能夠得到美化的歌曲，實現(xiàn)卡拉OK的娛樂功能，從而能夠滿足用戶實際需求，提供給用戶最佳的聽覺效果。
【專利說明】音效處理方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信號處理領(lǐng)域，尤其涉及一種音效處理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活質(zhì)量的不斷提高，娛樂已成為日常生活中不可缺少的一部分。每個人都有唱歌的需求，都有嚎一嗓子的沖動?？ɡ璒K作為老少皆宜的娛樂活動，卡拉OK歌廳已經(jīng)遍布城市的大街小巷，但是去歌廳唱歌不僅價格較高，而且受場地限制，不能想唱即唱。隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，越來越多的用戶得以更方便地實現(xiàn)在線K歌，特別是基于終端設(shè)備的應(yīng)用大大提高了用戶體驗。目前市場上很多多媒體移動終端支持卡拉OK功能，但其產(chǎn)品很難滿足用戶要求，現(xiàn)有的卡拉OK多媒體移動終端，只能簡單地將MP3、MP4等音樂格式的人聲消除，無法進行專業(yè)混響，嚴重影響卡拉OK效果；其次無法支持對用戶歌唱的美化以達到不同的聽覺效果，提高用戶體驗度。
[0003]為此，業(yè)界提出了一種音效處理系統(tǒng)和方法，主要針對人聲與伴奏混音后的音樂歌曲，如MP3等音樂格式的信號進行處理，對其進行重新加工生成新風格音樂，使其聽起來帶有不同特性。
[0004]一般來說，傳統(tǒng)音效處理主要有兩種類型:第一類是針對音頻信號在轉(zhuǎn)換、傳輸、放大、播放過程中，由于音源與設(shè)備的因素產(chǎn)生的失真進行合理有效的修正與補償，使音樂效果更接近音樂作品本身希望達到的效果，可以稱之為還原性音效。第二類則是在原來音樂的基礎(chǔ)上，進行空間環(huán)繞、音場展寬、動態(tài)增強等處理，使聲音聽起來更加豐富多彩，可以稱之為修飾性音效。
[0005]具體地，上述第二類音效處理方法中，系統(tǒng)首先獲取當前環(huán)境信息，如大廳，廣場，演唱會，山谷等，隨后通過均衡、壓縮、混響等方法，實現(xiàn)節(jié)奏快慢變化、男女聲變換、背景音樂混合、音量調(diào)節(jié)等特效處理，使其具備全新的風格。該第二類音效處理方法在實現(xiàn)不同環(huán)境音樂時，主要根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境參數(shù)，調(diào)整均衡、壓縮、混響信號處理模塊中的系統(tǒng)參數(shù)來實現(xiàn)。然而，不同的應(yīng)用環(huán)境下的音樂風格差異往往較大，僅依靠簡單的參數(shù)化處理依然無法滿足應(yīng)用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種音效處理方法及系統(tǒng)，得到美化的歌曲，實現(xiàn)卡拉OK的娛樂功能，滿足用戶實際需求。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008]一種音效處理方法,包括:
[0009]米集用戶輸入的原始聲音信號；
[0010]確定音效優(yōu)化目標；
[0011]確定所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型；
[0012]根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理，得到優(yōu)化聲音信號；[0013]對所述優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整，得到規(guī)整后聲音信號。
[0014]優(yōu)選的是，所述確定音效優(yōu)化目標:
[0015]向用戶提供音效場景選項，并根據(jù)用戶的選擇結(jié)果確定音效優(yōu)化目標；或者
[0016]根據(jù)當前環(huán)境的背景噪音確定音效優(yōu)化目標。
[0017]優(yōu)選的是，所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為朦朧人聲音效子類；所述根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理包括:
[0018]對所述原始聲音信號依次進行定向均衡處理、壓縮處理、混響處理。
[0019]優(yōu)選的是，所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為清晰人聲音效子類；所述根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理包括:
[0020]在第一軌道對所述原始聲音信號依次進行定向均衡處理、壓縮處理；
[0021]在第二軌道對所述原始聲音信號進行混響處理；
[0022]將第一軌道和第二軌道處理后的聲音信號進行疊加。
[0023]優(yōu)選的是，所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整包括:
[0024]根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子；
[0025]獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量；
[0026]根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子；
[0027]對于各信號單元，根據(jù)所述信號單元的局部規(guī)整因子對所述信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
[0028]優(yōu)選的是，所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整包括:
[0029]根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子；
[0030]獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量；
[0031]根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子；
[0032]對于第一個信號單元，根據(jù)第一個信號單元的局部規(guī)整因子對第一個信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整；
[0033]對于后續(xù)的每一個信號單元，根據(jù)該信號單元的局部規(guī)整因子及其前一個信號單元的局部規(guī)整因子對該信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
[0034]優(yōu)選的是，所述方法還包括:對所述規(guī)整后聲音信號與伴奏信號進行混音處理，混音處理包括:
[0035]根據(jù)所述伴奏信號的能量和所述規(guī)整后聲音信號的能量計算實際伴奏人聲能量比；
[0036]判斷所述實際伴奏人聲能量比是否等于預(yù)置伴奏人聲能量比；
[0037]如果是，則將所述規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加；
[0038]如果否，則根據(jù)所述預(yù)置伴奏人聲能量比調(diào)整所述規(guī)整后聲音信號或者所述伴奏信號，直到所述實際伴奏人聲能量比等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比為止；
[0039]將調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加，或者將所述規(guī)整后聲音信號與調(diào)整后的伴奏信號進行疊加。
[0040]一種音效處理系統(tǒng),包括:[0041]原始聲音信號采集單元，用于采集用戶輸入的原始聲音信號；
[0042]音效優(yōu)化目標確定單元，用于確定音效優(yōu)化目標；
[0043]音效類型確定單元，用于確定所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型；
[0044]優(yōu)化處理單元，用于根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理，得到優(yōu)化聲音信號；
[0045]規(guī)整單元，用于對所述優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整，得到規(guī)整后聲音信號。
[0046]優(yōu)選的是,所述音效優(yōu)化目標確定單元包括:
[0047]第一音效優(yōu)化目標確定單元，用于向用戶提供音效場景選項，并根據(jù)用戶的選擇結(jié)果確定音效優(yōu)化目標；或者
[0048]第二音效優(yōu)化目標確定單元，用于根據(jù)當前環(huán)境的背景噪音確定音效優(yōu)化目標。
[0049]優(yōu)選的是，所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為朦朧人聲音效子類；所述優(yōu)化處理單元包括:
[0050]定向均衡處理單元，用于對所述原始聲音信號進行定向均衡處理，得到定向均衡處理后聲音信號；
[0051]壓縮處理單元，用于對所述定向均衡處理后聲音信號進行壓縮處理，得到壓縮后
聲音信號；
[0052]混響處理單元，用于對所述壓縮后聲音信號進行混響處理。
[0053]優(yōu)選的是，所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為清晰人聲音效子類；所述優(yōu)化處理單元包括:
[0054]第一軌道優(yōu)化單元，用于在第一軌道對所述原始聲音信號依次進行定向均衡處理、壓縮處理；
[0055]第二軌道優(yōu)化單元，用于在第二軌道對所述原始聲音信號進行混響處理；
[0056]疊加單元，用于將第一軌道和第二軌道處理后的聲音信號進行疊加。
[0057]優(yōu)選的是，所述規(guī)整單元包括:
[0058]全局規(guī)整因子計算單元，用于根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子;
[0059]能量獲取單元，用于獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量；
[0060]局部規(guī)整因子計算單元，根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子；
[0061]第一規(guī)整單元，用于對于各信號單元，根據(jù)所述信號單元的局部規(guī)整因子對所述信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
[0062]優(yōu)選的是，所述規(guī)整單元包括:
[0063]全局規(guī)整因子計算單元，用于根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子;
[0064]能量獲取單元，用于獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量；
[0065]局部規(guī)整因子計算單元，用于根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子；
[0066]第二規(guī)整單元，用于對于第一個信號單元，根據(jù)第一個信號單元的局部規(guī)整因子對第一個信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整；對于后續(xù)的每一個信號單元，根據(jù)該信號單元的局部規(guī)整因子及其前一個信號單元的局部規(guī)整因子對該信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
[0067]優(yōu)選的是，所述系統(tǒng)還包括:混音處理單元，用于對所述規(guī)整后聲音信號進行混音處理；所述混音處理單元包括:
[0068]實際伴奏人聲能量比計算單元，用于根據(jù)所述伴奏信號的能量和所述規(guī)整后聲音信號的能量計算實際伴奏人聲能量比；
[0069]判斷單元，用于判斷所述實際伴奏人聲能量比是否等于預(yù)置伴奏人聲能量比；
[0070]第一疊加單元，用于當所述實際伴奏人聲能量比等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比時，將所述規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加；
[0071]第二疊加單元，用于當所述實際伴奏人聲能量比不等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比時，根據(jù)所述預(yù)置伴奏人聲能量比調(diào)整所述規(guī)整后聲音信號或者所述伴奏信號，直到所述實際伴奏人聲能量比等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比為止，并且將調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加，或者將所述規(guī)整后聲音信號與調(diào)整后的伴奏信號進行疊加。
[0072]本發(fā)明的有益效果在于，應(yīng)用本發(fā)明所述的音效處理方法及系統(tǒng):
[0073]( I)在進行音效優(yōu)化處理時，能夠針對不同的環(huán)境音效需求調(diào)整不同的方案，如串聯(lián)音效方案更適合于人聲聽起來朦朧的環(huán)境音效場景，而并聯(lián)音效方案則更適合于人聲聽起來更清晰的環(huán)境音效場景；
[0074](2)在進行音效優(yōu)化處理后由于多種音效的疊加，最后處理的人聲肯定會出現(xiàn)很多的爆音情況，這時在聽感上會表現(xiàn)出很多的“滋滋”聲，嚴重影響歌曲的聽感，本發(fā)明考慮到了對音效優(yōu)化處理后的人聲進行規(guī)整，有效地防止了爆音出現(xiàn)的情況；
[0075](3)在對規(guī)整后聲音信號與伴奏信號進行混音時，能夠根據(jù)伴奏信號所屬的歌曲類型動態(tài)地調(diào)整伴奏與人聲的混音比例進行混音，對疊加后聲音信號再次進行規(guī)整處理，以防止爆音出現(xiàn)，從而能夠提供給用戶最佳的聽覺效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0076]為了更清楚地說明本發(fā)明實施的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0077]圖1示出了本發(fā)明實施例音效處理方法的一種流程圖；
[0078]圖2示出了本發(fā)明實施例中當所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為朦朧人聲音效子類時，對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理的流程圖；
[0079]圖3示出了本發(fā)明實施例中當所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為清晰人聲音效子類時，對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理的流程圖；
[0080]圖4示出了本發(fā)明實施例中對所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整的一種流程圖；
[0081]圖5示出了本發(fā)明實施例中對所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整的另一種流程圖；
[0082]圖6示出了本發(fā)明實施例音效處理方法的另一種流程圖；
[0083]圖7示出了本發(fā)明實施例中對所述規(guī)整后聲音信號與伴奏信號進行混音處理的流程圖；[0084]圖8不出了本發(fā)明實施例音效處理系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)不意圖；
[0085]圖9示出了本發(fā)明實施例中優(yōu)化處理單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0086]圖10示出了本發(fā)明實施例中優(yōu)化處理單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0087]圖11示出了本發(fā)明實施例中規(guī)整單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0088]圖12示出了本發(fā)明實施例中規(guī)整單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0089]圖13示出了本發(fā)明實施例音效處理系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0090]圖14示出了本發(fā)明實施例中混音處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0091]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0092]本發(fā)明實施例音效處理方法及系統(tǒng)，解決了【背景技術(shù)】中第二類音效處理方法在實現(xiàn)不同環(huán)境音樂時，僅通過簡單調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)來實現(xiàn)不同的環(huán)境音樂而導(dǎo)致的無法滿足應(yīng)用需求的缺陷。具體地系統(tǒng)接收用戶的原始輸入聲音，隨后確定需要優(yōu)化的音效類型，并針對性地采取對應(yīng)音效優(yōu)化處理方式進行優(yōu)化，得到不同的環(huán)境音效。可選地，系統(tǒng)還進一步對優(yōu)化后的信號進行規(guī)整和混音，得到美化的歌曲，從而實現(xiàn)卡拉OK的娛樂功能。
[0093]如圖1所示，是本發(fā)明實施例音效處理方法的流程圖，包括以下步驟:
[0094]步驟101，采集用戶輸入的原始聲音信號。
[0095]具體地，可利用音頻采集設(shè)備如麥克風等采集用戶輸入的原始聲音信號(人聲信號)并存儲；在PC端設(shè)備上常用外置麥克進行原始聲音信號的采集，而在終端設(shè)備上更普遍的利用內(nèi)置麥克進行原始聲音信號的采集。所述原始聲音信號包括用戶人聲及或可能存在的背景音雜音等。
[0096]步驟102，確定音效優(yōu)化目標。
[0097]具體地，在本發(fā)明的實施例中，一方面，允許用戶主動指定音效優(yōu)化目標，S卩，向用戶提供音效場景選項，并根據(jù)用戶的選擇結(jié)果確定音效優(yōu)化目標。另一方面，支持系統(tǒng)根據(jù)當前環(huán)境自適應(yīng)自動選擇最匹配的音效優(yōu)化目標。在自適應(yīng)分析中，系統(tǒng)首先獲取當前環(huán)境的背景噪音，并根據(jù)所述背景噪音的信噪比，能量大小確定可能的音樂環(huán)境，如大廳，山谷，演唱會現(xiàn)場等常規(guī)音效場景，然后將選定的音效場景作為音效優(yōu)化目標。
[0098]步驟103，確定所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型。
[0099]具體地，不同環(huán)境具有不同的音樂風格，而不同音樂風格之間的差異有大有小，可能具有一定的相似性。如廣場或山谷中人聲往往聽起來較遠且人聲較為朦朧，而在大廳或音樂廳時，音樂聽感人聲往往較為清晰。對相似的音樂環(huán)境可能采取類似的操作流程，本發(fā)明根據(jù)所述音效優(yōu)化目標，確定其對應(yīng)的音效類型，包括朦朧人聲音效子類及清晰人聲音效子類。
[0100]步驟104，根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理，得到優(yōu)化聲音信號。
[0101]具體地，參照圖2，當所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為朦朧人聲音效子類時，所述根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理包括:對所述原始聲音信號依次進行:
[0102]步驟201，定向均衡處理。具體地，為了增加人聲朦朧感，對原始聲音信號首先進行定向均衡處理，包括對人聲中低頻部分進行調(diào)整，如對頻率在150Hz以下的信號進行略微提升，降低人聲的明亮度；對頻率在500Hz-2KHz的信號進行適當降低，以增加朦朧感。
[0103]步驟202，壓縮處理，以使得人聲聽起來更柔和、更有力度和沖擊力。
[0104]步驟203，混響處理。具體地，對壓縮后的信號進行美化處理，這里美化處理并不限于所述混響處理，以增加音樂聲的豐滿度、及空間感，同時進一步增加聲音的朦朧感。
[0105]通過上述串聯(lián)式的優(yōu)化處理方法處理后的聲音會有種朦朧感，且可以增加聲音的空間感，使得人聲聽起來較遠。
[0106]參照圖3，當所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為清晰人聲音效子類時，所述根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理包括:依照并聯(lián)處理模式，
[0107]步驟301，在第一軌道對所述原始聲音信號依次進行定向均衡處理、壓縮處理，并保存處理后的信號。具體地，首先，對所述原始聲音信號進行定向均衡處理，以使聲音聽起更清晰些，包括對中音(頻率在500Hz-2KHz)部分適當提升，使聲音透徹明亮，對中高音部分，略微提升，增加聲音的穿透力及層次感；然后對定向均衡處理過的聲音加入壓縮處理，以使得人聲聽起來更柔和、更有力度和沖擊力。最后，保存壓縮處理后的信號。
[0108]步驟302，在第二軌道對所述原始聲音信號進行混響處理，并保存處理后的信號。具體地，對所述原始聲音信號進行美化處理，以增加聲音的豐滿度及空間感，這里美化處理包括但不僅限于混響處理。然后，保存處理后的信號。
[0109]步驟303，將第一軌道和第二軌道處理后的聲音信號進行疊加，進一步增加樂聲的清晰度。
[0110]上述并聯(lián)式的優(yōu)化處理方法，能夠有效地補償人聲的處理后而損失的信號，使得處理后的人聲聽起來會更為清晰。
[0111]可見，本發(fā)明實施例中音效處理方法中，在進行音效優(yōu)化處理時，本發(fā)明能夠針對不同的環(huán)境音效需求調(diào)整不同的方案，如串聯(lián)音效方案更適合于人聲聽起來朦朧的環(huán)境音效場景，而并聯(lián)音效方案則更適合于人聲聽起來更清晰的環(huán)境音效場景。
[0112]步驟105，對所述優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整，得到規(guī)整后聲音信號。對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整，目的在于避免可能存在的爆音問題。
[0113]具體地，參照圖4，為本發(fā)明實施例中對所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整的一種流程圖，所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整包括:
[0114]步驟401，根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子。
[0115]具體地,根據(jù)scale_global = a/mean計算所述優(yōu)化聲音信號的全局規(guī)整因子scale_global,其中，α為O至I之間的任意小數(shù),在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中α優(yōu)選為0.12 ；mean為所述聲音信號的能量均值。
[0116]步驟402，獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量。
[0117]步驟403，根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子。
[0118]具體地，在所述聲音信號中截取η個信號單元，獲取每個信號單元中的m個采樣點，所述η和m均為大于O的任意自然數(shù)。
[0119]根據(jù)scale_j = min (scale_global, β /max_j)分別計算各個信號單元的局部規(guī)整因子，其中，scale_j為第j個信號單元的局部規(guī)整因子，β為O至I之間的任意小數(shù)，在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中β優(yōu)選為0.45 ；max_j為第j個信號單元中的m個采樣點的能量的最大值，j = I, 2，......，η。
[0120]步驟404，對于各信號單元，根據(jù)所述信號單元的局部規(guī)整因子對所述信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
[0121]具體地,根據(jù)data_norm(j, i) = data(j, i)*scale_j分別對各個所述信號單元中的各個采樣點進行局部規(guī)整，其中，data_norm(j，i)為第j個信號單元中的第i個采樣點的規(guī)整數(shù)據(jù)，data(j，i)為第j個信號單元中的第i個采樣點的原始數(shù)據(jù)，i = 1,2,……，m。
[0122]參照圖5，為本發(fā)明實施例中對所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整的另一種流程圖，應(yīng)用此種優(yōu)化的信號規(guī)整方法，能夠提高信號規(guī)整的效果及規(guī)整數(shù)據(jù)后的平滑性。
[0123]具體地，所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整包括:
[0124]步驟501，根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子。
[0125]具體地,根據(jù)scale_global = a/mean計算所述聲音信號的全局規(guī)整因子scale_global，其中，α為O至I之間的任意小數(shù)，在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中α優(yōu)選為0.12 ；mean為所述聲音信號的能量均值。
[0126]步驟502，獲取所述`優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量。
[0127]步驟503，根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子。
[0128]具體地，在所述聲音信號中截取η個信號單元，獲取每個信號單元中的m個采樣點，所述η和m均為大于O的任意自然數(shù)。
[0129]根據(jù)scale_j = min (scale_global, β /max_j)分別計算各個信號單元的局部規(guī)整因子，其中，scale_j為第j個信號單元的局部規(guī)整因子，β為O至I之間的任意小數(shù)，在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，β優(yōu)選為0.45 ；max_j為第j個信號單元中的m個采樣點的能量的最大值，j = I, 2，......，η。
[0130]步驟504，對于第一個信號單元，根據(jù)第一個信號單元的局部規(guī)整因子對第一個信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
[0131]具體地，根據(jù)data_norm(l, i) = data (I, i)*scale_l分別對第I個信號單元中的m個采樣點進行局部規(guī)整，其中，data_n0rm(l，i)為第I個信號單元中的第i個采樣點的規(guī)整數(shù)據(jù)，data (I, i)為第I個信號單元中的第i個采樣點的原始數(shù)據(jù)，scale_l為第I個信號單元的局部規(guī)整因子，i = l,2,......，m。
[0132]步驟505，對于后續(xù)的每一個信號單元，根據(jù)該信號單元的局部規(guī)整因子及其前一個信號單元的局部規(guī)整因子對該信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
[0133]具體根據(jù)data_norm(j, i) = data (j, i) * (scale_(j_l)+i/m* (scale_j_scale_(j-1)))分別對第2個信號單元至第n個信號單元中的各個采樣點進行局部規(guī)整，其中，data_norm(j, i)為第j個信號單元中的第i個采樣點的規(guī)整數(shù)據(jù)，data(j, i)為第j個信號單元中的第i個采樣點的原始數(shù)據(jù)，scale_j為第j個信號單元的局部規(guī)整因子，scale_(j-1)為第j-1個信號單元的局部規(guī)整因子，i = 1，2，……，m。[0134]可見，本發(fā)明實施例音效處理方法中，在進行音效優(yōu)化處理后由于多種音效的疊力口，最后處理的人聲肯定會出現(xiàn)很多的爆音情況，這時在聽感上會表現(xiàn)出很多的“滋滋”聲，嚴重影響歌曲的聽感，本發(fā)明考慮到了對音效優(yōu)化處理后的人聲進行規(guī)整，有效地防止了爆音出現(xiàn)的情況。
[0135]進一步地，參照圖6，為本發(fā)明實施例音效處理方法的另一種流程圖，所述音效處理方法在上述步驟105的基礎(chǔ)上還包括:
[0136]步驟106，所述規(guī)整后聲音信號與伴奏信號進行混音處理。
[0137]具體地，上述混音處理為，系統(tǒng)接受用戶指定伴奏，并獲取相關(guān)的伴奏信號；接著利用所述伴奏信號對所述規(guī)整后聲音信號進行混音，獲取混音后聲音信號。
[0138]詳細地，伴奏信號的獲取方法包括:接收用戶指定的音樂伴奏；搜索數(shù)據(jù)庫以判斷數(shù)據(jù)庫內(nèi)是否內(nèi)置有與用戶指定的音樂伴奏相匹配的伴奏信號，如果有，則直接將所述規(guī)整后聲音信號與伴奏信號進行混音處理；如果否，則通過互聯(lián)網(wǎng)在合作的音樂網(wǎng)站上搜索與所述用戶指定的音樂伴奏相匹配的伴奏信號，然后將所述規(guī)整后聲音信號與伴奏信號進行混音處理。
[0139]所述對所述規(guī)整后聲音信號與伴奏信號進行混音處理如圖7所示，包括:
[0140]步驟601，根據(jù)所述伴奏信號的能量和所述規(guī)整后聲音信號的能量計算實際伴奏人聲能量比。具體地，所述實際伴奏人聲能量比為伴奏信號的能量與規(guī)整后聲音信號的能量之比。
[0141]步驟602，判斷所述實際伴奏人聲能量比是否等于預(yù)置伴奏人聲能量比，如果是，則執(zhí)行步驟603 ;如果否，則執(zhí)行步驟604。
[0142]步驟603，將所述規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加；
[0143]步驟604，根據(jù)所述預(yù)置伴奏人聲能量比調(diào)整所述規(guī)整后聲音信號或者所述伴奏信號，直到所述實際伴奏人聲能量比等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比為止，然后將調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加，或者將所述規(guī)整后聲音信號與調(diào)整后的伴奏信號進行疊加。
[0144]具體地，所述預(yù)置伴奏人聲能量比的確定方法包括:確定所述伴奏信號所屬的歌曲類型；當伴奏信號屬于柔情歌曲時，所述預(yù)置伴奏人聲能量比通常為1.1，伴奏略大；若伴奏信號屬于搖滾歌曲時，所述預(yù)置伴奏人聲能量比通常為0.9，伴奏略小。
[0145]上述調(diào)整方法為:首先，根據(jù)公式I獲取調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號的能量，或者根據(jù)公式2調(diào)整后的伴奏信號的能量，公式I為:調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號的能量=伴奏信號的能量/預(yù)置伴奏人聲能量比，公式2為調(diào)整后的伴奏信號的能量=規(guī)整后聲音信號*預(yù)置伴奏人聲能量比。然后，根據(jù)調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號的能量對原規(guī)整后聲音信號進行規(guī)整處理(這里，規(guī)整處理可以采取現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)的信號規(guī)整方法，也可以采取本發(fā)明的步驟401至步驟404中所述的信號規(guī)整方法，或者采取本發(fā)明的步驟501至步驟505中所述的信號規(guī)整方法，在此不再贅述)，得到調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號，或者根據(jù)調(diào)整后的伴奏信號的能量對原伴奏信號進行規(guī)整處理，得到調(diào)整后的伴奏信號。舉例來說，劉德華的<今天 > 這首歌曲，假設(shè)服務(wù)器中的預(yù)置伴奏人聲能量比預(yù)置為0.9，當前獲取的實際伴奏人聲能量比為1.2，說明伴奏信號的能量偏大，需要對規(guī)整后聲音信號進行提升調(diào)整。因此，首先，根據(jù)調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號的能量=伴奏信號的能量/0.9，得到調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號的能量，然后根據(jù)所述調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號的能量對原規(guī)整后聲音信號進行規(guī)整，從而得到調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號。
[0146]進一步地，所述混音處理還包括對疊加后的聲音信號進行信號規(guī)整，以防止所述疊加后聲音信號出現(xiàn)爆音。這里，對疊加后的聲音信號進行信號規(guī)整的方法，可以采取現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)的信號規(guī)整方法，也可以采取本發(fā)明的步驟401至步驟404中所述的信號規(guī)整方法，或者采取本發(fā)明的步驟501至步驟505中所述的信號規(guī)整方法，在此不再贅述。
[0147]可見，在本發(fā)明實施例音效處理方法中，在對規(guī)整后聲音信號與伴奏信號進行混音時，本發(fā)明可以根據(jù)伴奏信號所屬的歌曲類型動態(tài)地調(diào)整伴奏與人聲的混音比例進行混音，對疊加后聲音信號再次進行規(guī)整處理，以防止爆音出現(xiàn)，從而能夠提供給用戶最佳的聽覺效果。
[0148]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供一種音效處理系統(tǒng)，如圖8所示，是該系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0149]在該實施例中，所述音效處理系統(tǒng)包括:
[0150]原始聲音信號采集單元701，用于采集用戶輸入的原始聲音信號；
[0151]音效優(yōu)化目標確定單元702，用于確定音效優(yōu)化目標；
[0152]音效類型確定單元703，用于確定所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型；
[0153]優(yōu)化處理單元704，用于根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理，得到優(yōu)化聲音信號；
[0154]規(guī)整單元705，用于對所述優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整，得到規(guī)整后聲音信號。
[0155]在本發(fā)明實施例中，所述音效優(yōu)化目標確定單元702的一種具體結(jié)構(gòu)可以包括:第一音效優(yōu)化目標確定單元，用于向用戶提供音效場景選項，并根據(jù)用戶的選擇結(jié)果確定音效優(yōu)化目標；或者第二音效優(yōu)化目標確定單元，用于根據(jù)當前環(huán)境的背景噪音確定音效優(yōu)化目標。
[0156]在本發(fā)明實施例中，如圖9所示，當所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為朦朧人聲音效子類時，所述優(yōu)化處理單元704的一種具體結(jié)構(gòu)可以包括:定向均衡處理單元801，用于對所述原始聲音信號進行定向均衡處理，得到定向均衡處理后聲音信號；壓縮處理單元802，用于對所述定向均衡處理后聲音信號進行壓縮處理，得到壓縮后聲音信號；以及，混響處理單元803，用于對所述壓縮后聲音信號進行混響處理。
[0157]在本發(fā)明實施例中，如圖10所示，當所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為清晰人聲音效子類時，所述優(yōu)化處理單元704的一種具體結(jié)構(gòu)可以包括:第一軌道優(yōu)化單元901，用于在第一軌道對所述原始聲音信號依次進行定向均衡處理、壓縮處理；第二軌道優(yōu)化單元902，用于在第二軌道對所述原始聲音信號進行混響處理；以及，疊加單元903，用于將第一軌道和第二軌道處理后的聲音信號進行疊加。
[0158]在本發(fā)明實施例中，如圖11所示，所述規(guī)整單元705的一種具體結(jié)構(gòu)可以包括:全局規(guī)整因子計算單元1001，用于根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子；能量獲取單元1002，用于獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量；局部規(guī)整因子計算單元1003，用于根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子；以及，第一規(guī)整單元1004，用于對于各信號單元，根據(jù)所述信號單元的局部規(guī)整因子對所述信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。[0159]在本發(fā)明實施例中，如圖12所示，所述規(guī)整單元705的另一種具體結(jié)構(gòu)可以包括:全局規(guī)整因子計算單元1001，用于根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子；能量獲取單元1002，用于獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量；局部規(guī)整因子計算單元1003，用于根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子；以及，第二規(guī)整單元1101，用于對于第一個信號單元，根據(jù)第一個信號單元的局部規(guī)整因子對第一個信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整；并且用于對于后續(xù)的每一個信號單兀，根據(jù)該信號單兀的局部規(guī)整因子及其前一個信號單兀的局部規(guī)整因子對該信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
[0160]在本發(fā)明實施例中，如圖13所示，所述音效處理系統(tǒng)還包括與所述規(guī)整單元705的混音處理單元706，用于對所述規(guī)整后聲音信號進行混音處理。
[0161]在本發(fā)明實施例中，如圖14所示，所述混音處理單元706的一種具體結(jié)構(gòu)可以包括:實際伴奏人聲能量比計算單元1201，用于根據(jù)所述伴奏信號的能量和所述規(guī)整后聲音信號的能量計算實際伴奏人聲能量比；判斷單元1202，用于判斷所述實際伴奏人聲能量比是否等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比；第一疊加單元1203，用于當所述實際伴奏人聲能量比等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比時，將所述規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加；第二疊加單元1204，用于當所述實際伴奏人聲能量比不等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比時，根據(jù)所述預(yù)置伴奏人聲能量比調(diào)整所述規(guī)整后聲音信號或者所述伴奏信號，直到所述實際伴奏人聲能量比等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比為止，并且將調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加，或者將所述規(guī)整后聲音信號與調(diào)整后的伴奏信號進行疊加。
[0162]本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元及模塊可以是或者也可以不是物理上分開的。另外，還可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元和模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。
[0163]以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細說明了本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種音效處理方法，其特征在于，包括: 采集用戶輸入的原始聲音信號； 確定音效優(yōu)化目標； 確定所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型； 根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理，得到優(yōu)化聲音信號； 對所述優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整，得到規(guī)整后聲音信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音效處理方法，其特征在于，所述確定音效優(yōu)化目標: 向用戶提供音效場景選項，并根據(jù)用戶的選擇結(jié)果確定音效優(yōu)化目標；或者 根據(jù)當前環(huán)境的背景噪音確定音效優(yōu)化目標。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音效處理方法，其特征在于， 所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為朦朧人聲音效子類；所述根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理包括: 對所述原始聲音信號依次進行定向均衡處理、壓縮處理、混響處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音效處理方法，其特征在于，所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為清晰人聲音效子類；所述根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理包括: 在第一軌道對所述原始聲音信號依次進行定向均衡處理、壓縮處理； 在第二軌道對所述原始聲音信號進行混響處理； 將第一軌道和第二軌道處理后的聲音信號進行疊加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的音效處理方法，其特征在于，所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整包括: 根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子； 獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量； 根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子； 對于各信號單元，根據(jù)所述信號單元的局部規(guī)整因子對所述信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的音效處理方法，其特征在于，所述對優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整包括: 根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子； 獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量； 根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子； 對于第一個信號單元，根據(jù)第一個信號單元的局部規(guī)整因子對第一個信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整； 對于后續(xù)的每一個信號單元，根據(jù)該信號單元的局部規(guī)整因子及其前一個信號單元的局部規(guī)整因子對該信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的音效處理方法，其特征在于，所述方法還包括:對所述規(guī)整后聲音信號與伴奏信號進行混音處理，混音處理包括:根據(jù)所述伴奏信號的能量和所述規(guī)整后聲音信號的能量計算實際伴奏人聲能量比； 判斷所述實際伴奏人聲能量比是否等于預(yù)置伴奏人聲能量比； 如果是，則將所述規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加； 如果否，則根據(jù)所述預(yù)置伴奏人聲能量比調(diào)整所述規(guī)整后聲音信號或者所述伴奏信號，直到所述實際伴奏人聲能量比等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比為止； 將調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加，或者將所述規(guī)整后聲音信號與調(diào)整后的伴奏信號進行疊加。
8.一種音效處理系統(tǒng)，其特征在于，包括: 原始聲音信號采集單元，用于采集用戶輸入的原始聲音信號； 音效優(yōu)化目標確定單元，用于確定音效優(yōu)化目標； 音效類型確定單元，用于確定所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型； 優(yōu)化處理單元，用于根據(jù)所述音效類型對所述原始聲音信號進行優(yōu)化處理，得到優(yōu)化聲音信號； 規(guī)整單元，用于對所述優(yōu)化聲音信號進行信號規(guī)整，得到規(guī)整后聲音信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的音效處理系統(tǒng)，其特征在于，所述音效優(yōu)化目標確定單元包括: 第一音效優(yōu)化目標確定單元，用于向用戶提供音效場景選項，并根據(jù)用戶的選擇結(jié)果確定音效優(yōu)化目標；或者 第二音效優(yōu)化目標確定單元，用于根據(jù)當前環(huán)境的背景噪音確定音效優(yōu)化目標。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的音效處理系統(tǒng)，其特征在于，所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為朦朧人聲音效子類；所述優(yōu)化處理單元包括: 定向均衡處理單元，用于對所述原始聲音信號進行定向均衡處理，得到定向均衡處理后聲音信號; 壓縮處理單元，用于對所述定向均衡處理后聲音信號進行壓縮處理，得到壓縮后聲音信號; 混響處理單元，用于對所述壓縮后聲音信號進行混響處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的音效處理系統(tǒng)，其特征在于，所述音效優(yōu)化目標所屬的音效類型為清晰人聲音效子類；所述優(yōu)化處理單元包括: 第一軌道優(yōu)化單元，用于在第一軌道對所述原始聲音信號依次進行定向均衡處理、壓縮處理； 第二軌道優(yōu)化單元，用于在第二軌道對所述原始聲音信號進行混響處理； 疊加單元，用于將第一軌道和第二軌道處理后的聲音信號進行疊加。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項所述的音效處理系統(tǒng)，其特征在于，所述規(guī)整單元包括: 全局規(guī)整因子計算單元，用于根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子； 能量獲取單元，用于獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量； 局部規(guī)整因子計算單元，根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子； 第一規(guī)整單元，用于對于各信號單元，根據(jù)所述信號單元的局部規(guī)整因子對所述信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項所述的音效處理系統(tǒng)，其特征在于，所述規(guī)整單元包括: 全局規(guī)整因子計算單元，用于根據(jù)所述優(yōu)化聲音信號的能量均值計算全局規(guī)整因子； 能量獲取單元，用于獲取所述優(yōu)化聲音信號中的各信號單元中的采樣點的能量； 局部規(guī)整因子計算單元，用于根據(jù)所述全局規(guī)整因子和所述信號單元中的采樣點的能量計算所述信號單元的局部規(guī)整因子； 第二規(guī)整單元，用于對于第一個信號單元，根據(jù)第一個信號單元的局部規(guī)整因子對第一個信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整；對于后續(xù)的每一個信號單元，根據(jù)該信號單元的局部規(guī)整因子及其前一個信號單元的局部規(guī)整因子對該信號單元中的各采樣點進行局部規(guī)整。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項所述的音效處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括:混音處理單元，用于對所述規(guī)整后聲音信號進行混音處理；所述混音處理單元包括: 實際伴奏人聲能量比計算單元，用于根據(jù)所述伴奏信號的能量和所述規(guī)整后聲音信號的能量計算實際伴奏人聲能量比； 判斷單元，用于判斷所述實際伴奏人聲能量比是否等于預(yù)置伴奏人聲能量比； 第一疊加單元，用于當所述實際伴奏人聲能量比等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比時，將所述規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加； 第二疊加單元，用于當所述實際伴奏人聲能量比不等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比時，根據(jù)所述預(yù)置伴奏人聲能量比調(diào)整所`述規(guī)整后聲音信號或者所述伴奏信號，直到所述實際伴奏人聲能量比等于所述預(yù)置伴奏人聲能量比為止，并且將調(diào)整后的規(guī)整后聲音信號與所述伴奏信號進行疊加，或者將所述規(guī)整后聲音信號與調(diào)整后的伴奏信號進行疊加。
【文檔編號】G10L21/003GK103559876SQ201310554007
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】王影, 江源, 孫見青, 凌震華, 胡國平, 胡郁, 劉慶峰 申請人:安徽科大訊飛信息科技股份有限公司