專利名稱：音頻處理方法和音頻處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及音頻處理技術領域，具體涉及音頻處理方法和音頻處理裝置。
背景技術：
在媒體音樂播放設備中，很重要的工作就是對音源信號進行處理，從而獲 得更好的聽覺效果。常用的處理技術有重釆樣、增益調整、混音、音效處理等。
現(xiàn)有技術中，目前音頻處理普遍利用數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor, DSP)完成。在進行音頻處理時，DSP從系統(tǒng)存儲器獲取音源數(shù)據(jù)， 通過預先安裝的音頻處理軟件，進行相應的處理后，再寫回系統(tǒng)存儲器。
現(xiàn)有技術在進行音頻處理時，對于各種音頻數(shù)據(jù)，均由一個DSP處理器按 照預置的方式進行處理，在進行多路音頻處理時，DSP無法實現(xiàn)并行處理，處 理效率低，并且對于各種音頻數(shù)據(jù)，均由一個DSP處理器:^耍照預置的方式進行 處理，而實際上，不同類型的音頻數(shù)據(jù)具有各自的特點，對所有的音頻均采用 相同的處理方式，使得處理后的音頻數(shù)據(jù)效果不理想。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供一種音頻處理方法和音頻處理裝置，以提高音頻處理效 率和音頻處理效果。
本發(fā)明實施例提供一種音頻處理方法，包括 接收音頻數(shù)據(jù)；
根據(jù)所述音頻數(shù)據(jù)的類型，為所述音頻數(shù)據(jù)選擇音頻處理通道；音頻處理 通道包含預置個數(shù)的音頻處理單元；
選擇的音頻處理通道的預置個數(shù)的音頻處理單元對所述音頻數(shù)據(jù)進行重 釆樣處理和增益調節(jié)處理。
本發(fā)明實施例提供一種音頻處理裝置，包括接收單元、仲裁單元和至少 兩個音頻處理通道；所述接收單元，用于接收音頻數(shù)據(jù)；
所述仲裁單元，用于根據(jù)所述音頻數(shù)據(jù)的類型，為所述接收單元接收的音
頻數(shù)據(jù)選擇音頻處理通道；
所述音頻處理通道包括預置個數(shù)的音頻處理單元，所述音頻處理單元對所 述接收單元接收的音頻數(shù)據(jù)進行重采樣處理和增益調節(jié)處理。
本發(fā)明實施例當接收到音頻數(shù)據(jù)時，根據(jù)所述音頻數(shù)據(jù)的類型選擇音頻處 理通道；音頻處理通道包含預置個數(shù)的音頻處理單元；音頻處理通道的預置個 數(shù)的音頻處理單元對所述音頻數(shù)據(jù)進行重采樣處理和增益調節(jié)處理，由于纟是供 多個音頻處理通道，實現(xiàn)了對多個音頻數(shù)據(jù)的并行處理，提高了音頻處理的效 率，同時多個音頻處理通道相互獨立，使得系統(tǒng)的抗故障能力更強，進一步由 于多處理通道對于不同類型的音頻數(shù)據(jù)的特性進行區(qū)別處理，使得處理后的音 頻效果好。


圖l是本發(fā)明實施例一音頻處理方法的流程圖； 圖2是本發(fā)明實施例二音頻處理方法的流程圖； 圖3是本發(fā)明實施例三音頻處理裝置的結構示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例三中音頻處理通道的示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例中音效處理單元的結構示意圖6是本發(fā)明實施例中各個音頻處理通道的重采樣單元復用乘法器和加法 器的示意圖7是本發(fā)明實施例中重采樣單元的重采樣狀態(tài)轉移圖。
具體實施例方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清 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。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(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。
本發(fā)明實施例提供音頻處理方法和音頻處理裝置。以下分別進行詳細說明。
實施例一、 一種音頻處理方法，流程圖如圖l所示，包括
Al, 4妄收音頻lt據(jù)；
本發(fā)明實施例中，接收音頻數(shù)據(jù)可以是通過片上系統(tǒng)(System On Chip, SOC )系統(tǒng)總線，如先進高性能總線(Advanced High-performance Bus , AHB )接收。
A2,選擇音頻處理通道；音頻處理通道包含預置個數(shù)的音頻處理單元。
本發(fā)明實施例中，預先設置若干個音頻處理通道用于處理接收到的音頻數(shù) 據(jù)，多個音頻處理通道可以相同，即實現(xiàn)相同的功能；也可以不同，即實現(xiàn)不 同的功能。選擇音頻處理通道的方式可以有多種，如通過隨機方式選擇、根據(jù) 負載情況進行選擇，某些實施方式中可以是根據(jù)所述音頻數(shù)據(jù)的類型進行選 擇，針對不同類型的音頻數(shù)據(jù)，釆用區(qū)分處理的方式，J吏得根據(jù)音頻邀:據(jù)的類 型，選纟奪更加適應的處理方式，達到4支好的音效。
每個音頻處理通道包含有預置個數(shù)的音頻處理單元，音頻處理單元是可以 完成一定音頻處理功能的i殳備，例如濾波單元，重釆樣單元，增益調節(jié)單元 等。
A3，所述選擇的音頻處理通道的預置個數(shù)的音頻處理單元對所述音頻數(shù) 據(jù)進行重采樣處理和增益調節(jié)處理。
本發(fā)明實施例中，所述重采樣處理可以為通過濾波器對所述音頻數(shù)據(jù)的 碼率進行調整。所述增益調節(jié)處理可以為通過乘法器調整所述音頻數(shù)據(jù)的輸 出功率比。
本發(fā)明實施例中，所述預置個數(shù)的音頻處理單元可以是一個也可以是多 個，可以為多個音頻處理通道預先配置相同的音頻處理單元，也可以預先配置 音頻類型對應的每個音頻處理通道的音頻處理單元。
本發(fā)明實施例一為接收的音頻數(shù)據(jù)選擇音頻處理通道；音頻處理通道包含 預置個數(shù)的音頻處理單元；音頻處理通道的預置個數(shù)的音頻處理單元對所述音 頻數(shù)據(jù)進行處理以實現(xiàn)音頻的處理，由于提供多個音頻處理通道，實現(xiàn)了對多個音頻數(shù)據(jù)的并行處理，提高了音頻處理的效率，并且多個音頻處理通道相互 獨立，使得系統(tǒng)的抗故障能力更強，由于對于不同類型的音頻數(shù)據(jù)進行區(qū)別處 理，使得處理后的音頻效果好。
實施例二、 一種音頻處理方法，流程圖如圖2所示，包括 Bl，接收音頻數(shù)據(jù)；
B2,根據(jù)所述音頻數(shù)據(jù)的類型選擇音頻處理通道；音頻處理通道包含預 置個數(shù)的音頻處理單元；
本發(fā)明實施例中，針對不同類型的音頻數(shù)據(jù)，采用區(qū)分處理的方式，具體 的是通過預先設置若干個音頻處理通道，每個音頻處理通道包含有預置個數(shù)的 音頻處理單元，所述音頻處理單元是可以完成一定音頻處理功能的設備，例如 濾波單元，重采樣單元，增益調節(jié)單元等。
下面舉例進行說明
對于接收的音頻數(shù)據(jù)，首先判斷音頻數(shù)據(jù)的類型，音頻數(shù)據(jù)的類型可以有 多種劃分方式，例如麥克風輸入的音頻信號、通信對端的語音信號、本地的 音頻文件等。
根據(jù)音頻數(shù)據(jù)的類型選擇音頻處理通道，例如對于麥克風輸入的音頻信 號，則需要選擇具有增強濾波單元的音頻處理通道；對于對端的語音信號，為 了使得本端用戶聽的更清楚，可以選擇大增益的增益調節(jié)單元放大信號；對于 本端的音頻數(shù)據(jù)，為了達到較好的音響效果，可以選擇特殊的音效處理單元處理。
B3,所述選擇的音頻處理通道的預置個數(shù)的音頻處理單元對所述音頻數(shù) 據(jù)進ft重釆樣處理和增益調節(jié)處理處理；
本發(fā)明實施例中，所述重采樣處理可以為通過濾波器對所述音頻lt據(jù)的 碼率進行調整。所述增益調節(jié)處理可以為通過乘法器調整所述音頻數(shù)據(jù)的輸 出功率比。
本實施例中，各個音頻處理單元在進行音頻數(shù)據(jù)的處理時，可以復用加法 器和/或乘法器，以簡化系統(tǒng)的硬件；具體的復用方式可以采用時分復用方式實現(xiàn)，同一個音頻處理通道內的音頻處理單元可以復用加法器和/或乘法器， 不同音頻處理通道的音頻處理單元也可以復用加法器和/或乘法器。
B4,將每個音頻處理通道處理后的音頻數(shù)據(jù)送入混音單元進行混音；
混音是將所述多個音頻處理通道處理后的音頻數(shù)據(jù)混合成一個音頻數(shù)據(jù)。
B5，將所述混音單元混音后輸出的音頻lt據(jù)送入音效處理單元處理； 本發(fā)明實施例中，音效處理可以是進行聲調的調整，增加混響等處理，以 實現(xiàn)特殊的音效。
B6,音效處理單元處理后通過音頻輸出接口輸出。
本發(fā)明實施例中，音頻輸出接口可以接揚聲器、耳機等聲音輸出設備，也 可以接存儲器進行音頻數(shù)據(jù)的保存。
本發(fā)明實施例中，各個音頻處理通道中的音頻處理單元復用加法器和/或 乘法器，以簡化系統(tǒng)的結構，起到了節(jié)約成本和空間的作用。由于對于不同類 型的音頻數(shù)據(jù)進行區(qū)別處理，使得處理后的音頻效果好，同時因為采用多個音 頻處理通道分別實現(xiàn)音頻處理，使得對于不同類型的音頻數(shù)據(jù)可以并行處理， 效率更高。
本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步 驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀 存儲介質中，存儲介質可以包括ROM、 RAM、磁盤或光盤等。
實施例三、 一種音頻處理裝置，結構示意圖如圖3所示，包括接收單元 310、仲裁單元320、和音頻處理通道l 音頻處理通道N (N屬于整數(shù)，N>1)
接收單元310,用于接收音頻凄丈據(jù)；
仲裁單元320，用于根據(jù)所述音頻數(shù)據(jù)的類型為所述"^妄收單元310接收的音 頻數(shù)據(jù)選擇音頻處理通道X, X屬于[l, N];
本發(fā)明實施例中，仲裁單元320選擇音頻處理通道，可以根據(jù)所述接收單 元310接收的音頻數(shù)據(jù)的類型進行選擇，以實現(xiàn)對不同類型音頻數(shù)據(jù)的差異化 處理；所述仲裁單元還可以根據(jù)固定優(yōu)先級為音頻數(shù)據(jù)分配音頻處理通道。所述音頻處理通道包括預置個數(shù)的音頻處理單元，所述音頻處理單元對接 收單元接收的音頻數(shù)據(jù)進行重釆樣處理和增益調節(jié)處理。
本發(fā)明實施例中，所述預置個數(shù)的音頻處理單元可以是一個也可以是多 個，可以為多個音頻處理通道預先配置相同的音頻處理單元，也可以預先配置 音頻類型對應的每個音頻處理通道的音頻處理單元。
本發(fā)明實施例提供的裝置為接收的音頻數(shù)據(jù)選擇音頻處理通道；音頻處理
通道包含預置個數(shù)的音頻處理單元；音頻處理通道的預置個^t的音頻處理單元 對所述音頻數(shù)據(jù)進行處理以實現(xiàn)音頻的處理，由于4是供多個音頻處理通道，實 現(xiàn)了對多個音頻數(shù)據(jù)的并4亍處理，^:高了音頻處理的效率，并且多個音頻處理 通道相互獨立，使得系統(tǒng)的抗故障能力更強，由于對于不同類型的音頻數(shù)據(jù)進 ff區(qū)別處理，使得處理后的音頻效果好。
本實施例中，對于音頻處理通道的一個舉例如圖4所示，包括重采樣單 元410和增益調節(jié)單元420;
重采樣單元410，用于重采樣處理，包括通過濾波器對所述音頻凄t據(jù)的碼 率進行調整。即用于改變音源數(shù)據(jù)的采樣頻率。重采樣分為上采樣和下采樣兩 種方式。上采樣就是將低采樣頻率的音源數(shù)據(jù)處理為高采樣數(shù)據(jù)。如8K的 輸入信號可以上釆樣為16K的數(shù)據(jù)輸出。上采樣一般用于播放通道，提高聽覺 感受。下采樣就是將高采樣頻率的音源數(shù)據(jù)處理為低釆樣數(shù)據(jù)。如16K的輸 入信號可以下釆樣為8K的數(shù)據(jù)輸出。下采樣用一般用于錄音通道，節(jié)約系統(tǒng) 存儲空間。重采樣一般通過濾波器實現(xiàn)，重采樣實現(xiàn)算法可以有多種常規(guī)實現(xiàn)， 本發(fā)明不再贅述。
增益調節(jié)單元420，用于增益調節(jié)處理，包括通過乘法器調整所述音頻數(shù) 據(jù)的輸出功率比。即用于對各路輸入音頻數(shù)據(jù)的左聲道和右聲道分別進行音量 控制，增益控制通過一個乘法器實現(xiàn)，將輸入音頻數(shù)據(jù)乘增益系數(shù)實現(xiàn)音量控 制。其中增益系數(shù)可以根據(jù)用戶需要靈活配置。重采樣單元對音頻數(shù)據(jù)重采樣后，送入增益調節(jié)單元進行增益調節(jié)，可以 理解，在重采樣單元接收數(shù)據(jù)時，可以設置一個緩沖區(qū)(fifo)先對數(shù)據(jù)進行 緩沖，在重采樣單元和增益調節(jié)單元直接也可以設置一個fifo對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進 行緩沖，增加緩沖區(qū)可以平衡各個處理單元的處理速度，保證數(shù)據(jù)的平穩(wěn)處理。
本發(fā)明實施例提供的音頻處理裝置還可以包括混音單元330,用于將所 述至少兩個音頻處理通道處理后的音頻數(shù)據(jù)進行混音。
混音單元對輸入的n種音頻數(shù)據(jù)進行混合得到一個音頻數(shù)據(jù)，混音的方式 有多種，例如可以采用幅值直接相加法，并將相加結果限制在最大值和最小 值之間，如果超出取值范圍，則將其鉗位?；煲粢院蟮臄?shù)據(jù)依然是與音源數(shù)據(jù) 位寬一樣的音頻數(shù)據(jù)。
本發(fā)明實施例提供的音頻處理裝置還可以包括音頻輸出接口 340，用于 將所述混音單元混音后的音頻數(shù)據(jù)通過音頻輸出裝置輸出。
音頻輸入接口 350，用于與音頻輸入設備連接，將音頻輸入設備輸入的音 頻信號發(fā)送給所述接收單元310。
所述4妻收單元4妻收的音頻信號可以來自音頻輸入4妻口 ，也可以來自本地存 儲的音頻文件。
本發(fā)明實施例4是供的音頻處理裝置還可以包括音效處理單元360,用于 對音頻數(shù)據(jù)進行音效處理。如升降調、增加混響、消除噪聲等。本發(fā)明實施例 采用多個峰值式調節(jié)濾波器(peakingfilter)和帚式濾波器(Shelffilter)達到 理想的音效。本發(fā)明實施例中，對音頻數(shù)據(jù)混音后，還可以由音效處理單元進 行音效處理，并在音效處理后在音頻輸出接口 340單元輸出。
例如采用10個peaking濾波器對音頻數(shù)據(jù)進行10波段濾波，中心波革爻
為60Hz、 170Hz、 310Hz、 600Hz、 lkHz、 3kHz、 6kHz、 12kHz、 14kHz、 16kHz。
10個峰值式調節(jié)濾波器(peaking filter)可以提高這10個波4爻的信號增益，通
過不同的組合從而實現(xiàn)不同的音效。帚式濾波器(Shelf filter)可以用來4是高
整個低頻或整個高頻頻域信號的增益，對重低音和重高音音效的實現(xiàn)效果明 曰
一個音效處理單元結構舉例如圖5所示，左聲道與右聲道處理結構完全一 樣。音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過混音處理后成為一路音頻數(shù)據(jù)。該路音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過10個
10peaking filter并行處理，調整音頻數(shù)據(jù)10個波段的增益，經(jīng)過濾波處理后的 IO路音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過加法器,然后通過shelf濾波器增強低頻頻域的增益。調節(jié) 濾波器增益參數(shù)，可以實現(xiàn)不同的音效。本例中釆用10個peaking filteK peaking filterl ~ Peaking filter9 )和一個shelf濾波器。當然，可以根據(jù)需要適當?shù)脑鰷p 濾波器。
本發(fā)明實施例中，所述預置個數(shù)的音頻處理單元在進行音頻處理時，可以 通過時分復用方式復用相同的加法器和/或乘法器?？梢岳斫?，也可以僅復用 乘法器或者復用加法器，對于音頻處理，乘法器和加法器的組合可以實現(xiàn)lt據(jù) 的巻積運算。
本發(fā)明實施例中，同 一個音頻處理通道內的各個音頻處理單元或者不同音 頻處理通道的音頻處理單元之間均可以復用加法器和/或乘法器，以達到減少 芯片面積的目的，下面以各個音頻處理通道的重采樣單元復用乘法器和加法器 為例進行說明，為了盡量減少芯片面積，本發(fā)明對音頻數(shù)據(jù)分左右聲道并行處 理，左聲道與右聲道處理結構完全一樣，現(xiàn)以右聲道為例說明，如圖6所示。
多路通道數(shù)據(jù)分時復用乘法器和加法器。圖中的選擇(select)模塊完成 通道數(shù)據(jù)選擇的功能，選擇信號sel是由系統(tǒng)工作時鐘計數(shù)器驅動，不同時間段 選擇不同通道音頻數(shù)據(jù)(rdatal ~ rdadan)進行乘加處理，完成重采樣。
圖7是重采樣狀態(tài)圖(以三個音頻處理通道為例)。圖中各個通道分時復用 一個乘法器完成重采樣。狀態(tài)轉移圖中轉移條件是計數(shù)器的值，通過計數(shù)結果 控制每個通道的工作，不同時刻不同通道工作，從而實現(xiàn)了乘法器的復用。
下面對實施例提供的音頻處理裝置的工作流程進4亍描述，具體包括
接收單元3 IO通過音頻輸入接口 350接收音頻數(shù)據(jù)后，仲裁單元320為所述 接收單元310接收的音頻數(shù)據(jù)選擇音頻處理通道，所述音頻處理通道內的重采 樣單元41 O對所述音頻數(shù)據(jù)進行重釆樣，重采樣的音頻數(shù)據(jù)送入增益調節(jié)單元 420,增益調節(jié)單元420對所述音頻數(shù)據(jù)進行增益調節(jié)后，將音頻數(shù)據(jù)發(fā)送給混 音單元330,混音單元330將所述音頻數(shù)據(jù)和其他音頻處理通道處理后的音頻凄史 據(jù)混音，混音后由音效處理單元360進行音效處理，再通過音頻l餘出"l妻口 340將音效處理后的音頻凄丈據(jù)輸出。
本發(fā)明提供的音頻處理裝置，采用全硬件方式實現(xiàn)音頻處理，由于系統(tǒng)不 用嵌如DSP,減少了系統(tǒng)的復雜程度，減小了芯片面積，降低系統(tǒng)軟件控制難 度，并且針對不同的音頻數(shù)據(jù)類型，進行區(qū)分處理，使得音頻處理效果更好， 同時多路音頻處理通道并行處理，音頻處理效率大大提高，進一步，本發(fā)明音 頻處理裝置釆用了復用乘法器和/或加法器，有效減少了芯片面積。
以上對本發(fā)明實施例所提供的音頻處理方法和音頻處理裝置進行了詳細
施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域
的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改 變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權利要求
1、一種音頻處理方法，其特征在于，包括接收音頻數(shù)據(jù)；根據(jù)所述音頻數(shù)據(jù)的類型，為所述音頻數(shù)據(jù)選擇音頻處理通道；音頻處理通道包含預置個數(shù)的音頻處理單元；選擇的音頻處理通道的預置個數(shù)的音頻處理單元對所述音頻數(shù)據(jù)進行重采樣處理和增益調節(jié)處理。
2、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述重采樣處理為通過濾波 器對所述音頻數(shù)據(jù)的碼率進行調整。
3、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述增益調節(jié)處理為通過乘 法器調整所述音頻數(shù)據(jù)的輸出功率比。
4、 如權利要求l所述的音頻處理方法，其特征在于，所述方法還包括將 每個音頻處理通道處理后的音頻數(shù)據(jù)，送入混音單元進行混音。
5、 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述混音 單元混音后輸出的音頻數(shù)據(jù)送入音效處理單元處理，音效處理單元處理后通過 音頻輸出接口輸出。
6、 如權利要求1至5任意一項所述的方法，其特征在于，所述音頻處理單 元在進行音頻處理時，通過時分復用方式復用乘法器和/或加法器。
7、 一種音頻處理裝置，其特征在于，包括接收單元、仲裁單元和至少 兩個音頻處理通道；所述接收單元，用于接收音頻數(shù)據(jù)；所述仲裁單元，用于根據(jù)所述音頻數(shù)據(jù)的類型，為所述接收單元接收的音 頻數(shù)據(jù)選擇音頻處理通道；所述音頻處理通道包括預置個數(shù)的音頻處理單元，所述音頻處理單元對所 述接收單元接收的音頻數(shù)據(jù)進行重采樣處理和增益調節(jié)處理。
8、 如權利要求7所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述音頻處理單元包括重采樣單元，用于重采樣處理，包括通過濾波器對所述音頻數(shù)據(jù)的碼率進 行調整。增益調節(jié)單元，用于增益調節(jié)處理，包括通過乘法器調整所述音頻數(shù)據(jù)的 輸出功率比。
9、 如權利要求7所述的音頻處理裝置，其特征在于，還包括 混音單元，用于將所述至少兩個音頻處理通道處理后的音頻數(shù)據(jù)進行混音；音效處理單元，用于對所述混音單元混音后輸出的音頻數(shù)據(jù)進行音效處理。
10、 如權利要求7至9任意一項所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述 音頻處理單元在進行音頻處理時，通過時分復用方式復用乘法器和/或加法器。
全文摘要
本發(fā)明公開了音頻處理方法和音頻處理裝置。本發(fā)明實施例中，當接收到音頻數(shù)據(jù)時，根據(jù)所述音頻數(shù)據(jù)的類型為音頻數(shù)據(jù)選擇音頻處理通道；音頻處理通道包含預置個數(shù)的音頻處理單元；音頻處理通道的預置個數(shù)的音頻處理單元對所述音頻數(shù)據(jù)進行重采樣處理和增益調節(jié)處理實現(xiàn)音頻的處理，由于提供多個音頻處理通道，實現(xiàn)了對多個音頻數(shù)據(jù)的并行處理，提高了音頻處理的效率，同時多個音頻處理通道相互獨立，使得系統(tǒng)的抗故障能力更強，進一步由于多處理通道對于不同類型的音頻數(shù)據(jù)的特性進行區(qū)別處理，使得處理后的音頻效果好。
文檔編號G10L21/02GK101552010SQ20091013615
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權日2009年4月30日
發(fā)明者淵 季, 莉 鄧 申請人:華為技術有限公司