本發(fā)明涉及多媒體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種音頻處理的方法和裝置。

背景技術(shù)：

投影儀可以將接收到的視頻信號或者圖像信號投影到幕布上，以便用戶清楚的觀看投影的影像，因此，投影儀被廣泛的應(yīng)用于家庭、辦公室、學校以及娛樂場所。尤其是便攜式投影儀的出現(xiàn)，把傳統(tǒng)龐大的投影機精巧化、便攜化、微小化、娛樂化以及實用化，使投影技術(shù)更加貼近生活和娛樂。

通常，便攜式投影儀中還配備音頻播放系統(tǒng)，在便攜式投影儀播放視頻時，利用配置的音頻播放系統(tǒng)播放對應(yīng)的音頻信號。

然而，用戶在觀看便攜式投影儀播放的視頻文件時，通過前方幕布觀看視頻影像，通過非前方的便攜式投影儀收聽播放的音頻文件，容易產(chǎn)生圖像和聲音分離的體驗，即聲音和圖像在方向上不同步。為了避免上述現(xiàn)象，通常會選擇在幕布端外接揚聲器，以保證聲音和圖像方向上的同步，但會增加額外的開銷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種音頻處理的方法和裝置，以解決現(xiàn)有的便攜式投影儀播放文件時，用戶接收音頻和視頻方向不同步的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種音頻處理的方法，包括：

接收音頻信號，根據(jù)預(yù)設(shè)分頻點將所述音頻信號分為高頻信號和低頻信號；

確定延時參數(shù)，并根據(jù)所述延時參數(shù)對所述低頻信號進行延時；

將所述高頻信號和延時后的低頻信號混合得到混頻信號，并對所述混頻信號進行處理，以使揚聲器陣列中各揚聲器單元重放信號的頻率響應(yīng)一致；

將處理后的混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中，以使揚聲器單元重放處理后的混頻信號。

第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種音頻處理的裝置，包括：

分頻模塊，用于接收音頻信號，根據(jù)預(yù)設(shè)分頻點將所述音頻信號分為高頻信號和低頻信號；

延時模塊，用于確定延時參數(shù)，并根據(jù)所述延時參數(shù)對所述低頻信號進行延時；

處理模塊，用于將所述高頻信號和延時后的低頻信號混合得到混頻信號，并對所述混頻信號進行處理，以使揚聲器陣列中各揚聲器單元重放信號的頻率響應(yīng)一致；

重放模塊，用于將處理后的混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中，以使揚聲器單元重放處理后的混頻信號。

本發(fā)明實施例提供的一種音頻處理的方法和裝置，通過預(yù)設(shè)分頻點將接收的音頻信號分成高頻信號和低頻信號，根據(jù)延時參數(shù)對低頻信號進行延時，并將高頻信號和延時后的低頻信號混合后進行處理，將處理后的混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中，以使揚聲器單元重放處理后的混頻信號的技術(shù)手段，解決了揚聲器陣列中各揚聲器單元重放聲學特性不一致問題，即通過信號處理的方法使各揚聲器單元發(fā)聲特性一致，使得重放的信號指向性更強，有效的抑制非主聲束方向的信號，利于用戶清楚的收聽到反射面反射的音頻信號，實現(xiàn)了移動終端在投影播放視頻時影像和聲音的同步。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種音頻處理的方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例一提供的揚聲器陣列結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二提供的一種音頻處理的方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例二提供的一種音頻處理方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明實施例二提供的一種確定濾波系數(shù)的方法的流程圖；

圖6為本發(fā)明實施例三提供的一種音頻處理的方法的流程圖；

圖7為本發(fā)明實施例三提供的移動終端使用示意圖；

圖8a為在消聲室內(nèi)測量的第一揚聲器單元7111的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖8b為在消聲室內(nèi)測量的第二揚聲器單元7112的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖8c為在消聲室內(nèi)測量的第三揚聲器單元7113的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖8d為在消聲室內(nèi)測量的第四揚聲器單元7114的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖9為利用正則化的方法確定的目標頻率響應(yīng)圖；

圖10a為第一濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖10b為第二濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖10c為第三濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖10d為第四濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖11為音頻信號處理的流程示意圖；

圖12為本發(fā)明實施例三提供的移動終端使用示意圖；

圖13a為在消聲室內(nèi)測量第一揚聲器單元1212的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖13b為在消聲室內(nèi)測量第二揚聲器單元1213的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖13c為在消聲室內(nèi)測量第三揚聲器單元1214的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖13d為在消聲室內(nèi)測量第四揚聲器單元1215的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖13e為在消聲室內(nèi)測量第五揚聲器單元1216的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖14a為第一濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖14b為第二濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖14c為第三濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖14d為第四濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖14e為第五濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖15為本發(fā)明實施例四提供的一種音頻處理的方法的流程圖；

圖16為本發(fā)明實施例四提供的移動終端使用示意圖；

圖17a為在消聲室內(nèi)測量第一揚聲器單元1612的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖17b為在消聲室內(nèi)測量第二揚聲器單元1613的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖17c為在消聲室內(nèi)測量第三揚聲器單元1614的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖17d為在消聲室內(nèi)測量第四揚聲器單元1615的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖17e為在消聲室內(nèi)測量第五揚聲器單元1616的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖17f為在消聲室內(nèi)測量第六揚聲器單元1617的時域脈沖響應(yīng)圖；

圖18為利用正則化的方法確定的目標頻率響應(yīng)圖；

圖19a為處理第一混頻信號的第一濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖19b為處理第一混頻信號的第二濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖19c為處理第一混頻信號的第三濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖19d為處理第一混頻信號的第四濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖19e為處理第一混頻信號的第五濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖19f為處理第一混頻信號的第六濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖20a為處理第二混頻信號的第一濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖20b為處理第二混頻信號的第二濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖20c為處理第二混頻信號的第三濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖20d為處理第二混頻信號的第四濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖20e為處理第二混頻信號的第五濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖20f為處理第二混頻信號的第六濾波器濾波系數(shù)波形示意圖；

圖21為雙音頻信號處理的流程示意圖；

圖22為本發(fā)明實施例五提供的音頻處理的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。

實施例一

圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種音頻處理的方法的流程圖。本實施例提供的方法適用于利用便攜式投影機進行視頻投影播放的情形。本實施例提供的方法可以由音頻處理的裝置執(zhí)行，該裝置可以通過軟件和/或硬件的方式實現(xiàn)，并集成在可投影的移動終端中。參考圖1，本實施例提供的方法具體包括：

S110、接收音頻信號，根據(jù)預(yù)設(shè)分頻點將所述音頻信號分為高頻信號和低頻信號。

具體的，移動終端在開啟投影后接收音頻信號。在本實施例中，移動終端優(yōu)選為便攜式投影儀，該便攜式投影儀通過揚聲器陣列重放音頻信號。圖2為本發(fā)明實施例一提供的揚聲器陣列結(jié)構(gòu)示意圖，參考圖2，揚聲器陣列1包括多個揚聲器單元11，各揚聲器單元11線性排列，且各揚聲器單元11間的間距為D。采用揚聲器線性組合可以重放較高指向性的信號，便于信號到達反射面并反射。

考慮到移動終端接收的音頻信號中包含低頻信號和高頻信號，而揚聲器陣列在重放音頻信號時，高頻信號具有較高的指向性，可以按照預(yù)設(shè)方向到達反射面并進行反射，而低頻信號的指向性很弱，重放時沒有指向性的傳播，所以，會出現(xiàn)同一時刻的低頻信號比高頻信號更早地到達用戶處的情況，使得用戶聽到的聲音失真。為了防止上述情況的發(fā)生，預(yù)先設(shè)定分頻點，將音頻信號分為高頻信號和低頻信號，并對低頻信號作進一步的處理，以使同一時刻的高頻信號早于處理后的低頻信號到達用戶雙耳處，且保證處理后的低頻信號會在高頻信號到達用戶雙耳處后30ms內(nèi)到達用戶雙耳處，其中，30ms為臨界值，超過30ms后，用戶聽到失真的音頻信號。

其中，預(yù)設(shè)分頻點可以根據(jù)揚聲器陣列的長度進行設(shè)定。揚聲器陣列的長度為揚聲器陣列中揚聲器單元排列后的總長度，各揚聲器單元之間的間距可以根據(jù)實際情況進行設(shè)定。

S120、確定延時參數(shù)，并根據(jù)所述延時參數(shù)對所述低頻信號進行延時。

具體的，對低頻信號進行延時處理，揚聲器陣列在重放音頻信號時，低頻信號與高頻信號之間會存在延時，這樣使得反射后的高頻信號先于未經(jīng)反射的低頻信號到達用戶處。其中，延時參數(shù)可以通過移動終端與反射面的距離確定。

S130、將所述高頻信號和延時后的低頻信號混合得到混頻信號，并對所述混頻信號進行處理，以使揚聲器陣列中各揚聲器單元重放信號的頻率響應(yīng)一致。

典型的，揚聲器陣列重放音頻信號時，各揚聲器單元的特性一致性越高，重放音頻信號時產(chǎn)生的聲束的指向性越高。在本實施例中，保證各揚聲器單元的特征為保證各揚聲器單元重放信號的頻率響應(yīng)一致，其中，重放信號的頻率響應(yīng)記為目標頻率響應(yīng)。

具體的，可以根據(jù)揚聲器陣列中各揚聲器單元的頻率響應(yīng)對混頻信號進行處理，以保證處理后的混頻信號經(jīng)揚聲器單元重放后，頻率響應(yīng)一致(本實施例中為目標頻率響應(yīng))，這樣可以修正揚聲器陣列各揚聲器單元的不一致性問題，以及最大程度抑制揚聲器陣列的旁瓣聲束。其中，具體的處理規(guī)則可以根據(jù)實際情況進行設(shè)定。

可選的，若各揚聲器單元的頻率響應(yīng)差異過大，則可以先對混頻信號進行分路處理，每一路對應(yīng)一個揚聲器單元，根據(jù)每一個揚聲器單元的頻率響應(yīng)分別對分路的混頻信號進行處理。

S140、將處理后的混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中，以使揚聲器單元重放處理后的混頻信號。

具體的，各揚聲器單元接收到處理后的混頻信號后，重放該混頻信號。其中，可以是按照預(yù)設(shè)的混頻信號傳播角度重放混頻信號。例如，輻射角度為90°。重放的混頻信號中高頻信號經(jīng)過反射面的反射后到達用戶處，延時后的低頻信號遲于高頻信號到達用戶處?？蛇x的，反射面可以是墻面，這樣可以在用戶使用移動終端時，節(jié)省額外購置反射面的花銷。

本發(fā)明實施例一提供的技術(shù)方案，通過預(yù)設(shè)分頻點將接收的音頻信號分成高頻信號和低頻信號，根據(jù)延時參數(shù)對低頻信號進行延時，并將高頻信號和延時后的低頻信號混合后進行處理，將處理后的混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中，以使揚聲器單元重放處理后的混頻信號的技術(shù)手段，實現(xiàn)了揚聲器陣列中各揚聲器單元重放信號的頻率響應(yīng)一致，即重放的信號的聲學特性保持一致，使得重放的信號指向性更強，有效的抑制非主聲束方向的信號，利于用戶清楚的收聽到反射面反射的音頻信號，實現(xiàn)了移動終端在投影播放視頻時影像和聲音的同步。

實施例二

圖3為本發(fā)明實施例二提供的一種音頻處理的方法的流程圖。本實施例是在上述實施例的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化。參考圖3，本實施例提供的方法具體包括：

S210、接收音頻信號，根據(jù)預(yù)設(shè)分頻點將所述音頻信號分為高頻信號和低頻信號。

S220、獲取反射距離參數(shù)，并根據(jù)所述反射距離參數(shù)確定所述低頻信號的延時參數(shù)，并根據(jù)所述延時參數(shù)對所述低頻信號進行延時。

其中，反射距離參數(shù)為揚聲器陣列與反射面的距離。

具體的，用戶在使用移動終端進行投影播放時，可以預(yù)先在移動終端中輸入反射距離參數(shù)。移動終端根據(jù)反射距離參數(shù)確定延時參數(shù)。

進一步的，可以根據(jù)公式確定所述低頻信號的延時參數(shù)。其中，P_F為獲取的反射距離參數(shù)，Δt為預(yù)設(shè)的時間參數(shù)。優(yōu)選的，Δt的范圍為1ms至30ms，其具體的數(shù)值可以根據(jù)實際情況進行選定。確定P_F和Δt后，便可以確定延時參數(shù)。采用該方法確定的延時參數(shù)，可以保證同一播放時刻的高頻信號到達用戶雙耳處后，2ms內(nèi)延時后的低頻信號到達用戶雙耳處。

具體的，在對低頻信號延時時，將延時參數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率相乘以得到離散的采樣點延時，根據(jù)采樣點延時對低頻信號進行延時。其中，預(yù)設(shè)采樣頻率為移動終端對低頻信號采樣的頻率，可以根據(jù)實際情況進行確定。

S230、將所述高頻信號和延時后的低頻信號混合得到混頻信號，對所述混頻信號進行分路。

其中，分路的路數(shù)與揚聲器陣列中揚聲器單元的個數(shù)相同。具體的，由于各揚聲器單元的頻率響應(yīng)可能不完全一致，因此，對混頻信號進行分路，且每一路信號對應(yīng)一個揚聲器單元，后續(xù)分別對每路混頻信號進行處理，以保證不同頻率響應(yīng)的揚聲器單元重放的信號的頻率響應(yīng)一致。

S240、分別對每路混頻信號進行處理。

在本實施例中，處理混頻信號的方式為利用濾波器對每路混頻信號進行濾波的方式。其中，每一路混頻信號對應(yīng)一個濾波器。具體的，圖4為本發(fā)明實施例二提供的一種音頻處理方法的流程圖，參考圖4，該步驟可以包括；

S241、確定每個揚聲器單元對應(yīng)的濾波器的濾波系數(shù)。

具體的，根據(jù)每個揚聲器單元的頻率響應(yīng)確定濾波器的濾波系數(shù)，以使濾波器根據(jù)濾波系數(shù)對混頻信號濾波后，各揚聲器單元重放濾波后混頻信號的頻率響應(yīng)一致。

進一步的，圖5為本發(fā)明實施例二提供的一種確定濾波系數(shù)的方法的流程圖。參考圖5，本實施例提供的方法具體包括：

S2411、獲取每個揚聲器單元的頻率響應(yīng)、揚聲器陣列的目標頻率響應(yīng)以及揚聲器陣列發(fā)送音頻信號的主聲束角度。

具體的，預(yù)先在消聲室條件下測量揚聲器陣列中每個揚聲器單元的時域響應(yīng)。測量時域響應(yīng)后，對各時域響應(yīng)進行傅里葉變換得到每個揚聲器單元對應(yīng)的頻率響應(yīng)。其中，在消聲室條件下可以消除其它音頻信號對測量結(jié)果的影響，使得測量結(jié)果更加準確。

進一步的，利用正則化的方法確定揚聲器陣列重放信號的目標頻率響應(yīng)。其中，不同的使用要求時揚聲器陣列的規(guī)格不同，確定目標頻率響應(yīng)不同，其中，揚聲器陣列的規(guī)格可以包括揚聲器單元的尺寸和各揚聲器單元的間距。例如，家庭使用和辦公使用時的目標頻率響應(yīng)可以不同。利用正則化的好處是確定的目標頻率響應(yīng)與各揚聲器單元的頻率響應(yīng)的差異不致過大，可以減小各揚聲器單元在重放處理后的音頻信號時對硬件的損壞以及減少非線性失真。

具體的，先設(shè)定揚聲器陣列重放信號的主聲束角度。主聲束角度為揚聲器陣列重放音頻信號時，音頻信號的主傳播方向與揚聲器陣列長軸的夾角。移動終端投影位置不同時，主聲束角度不同。用戶在使用移動終端進行投影時，可以預(yù)先在移動終端中輸入期望的主聲束角度。

S2412、根據(jù)各頻率響應(yīng)、所述目標頻率響應(yīng)以及所述主聲束角度，利用最小范數(shù)最小二乘解確定各濾波器的頻域濾波系數(shù)。

其中，最小范數(shù)最小二乘解的公式為：minimum(‖C·X-B‖₂)＝0，其中其中，揚聲器陣列共包含N個揚聲器單元，Ω_m為揚聲器陣列發(fā)送音頻信號的第m個聲束角度，m＝(1、2、……、tar、……、M)，Ω_tar為獲取的揚聲器陣列重放音頻信號的主聲束角度，其余為除主聲束以外的音頻信號輻射角度，H_n為第n個揚聲器單元的頻率響應(yīng)，n＝(1、2、……、N)。為第n個揚聲器單元在第m個聲束角度下的傳輸函數(shù)，與揚聲器單元間的間距，揚聲器單元的個數(shù)，以及主聲束角度有關(guān)。當用戶輸入主聲束角度后，移動終端會根據(jù)主聲束角度、揚聲器單元間的間距以及揚聲器單元的個數(shù)確定的具體值。X_n為第n個揚聲器單元對應(yīng)的濾波器的頻域濾波系數(shù)，H₀為獲取的揚聲器陣列的目標頻率響應(yīng)，B(Ω_m)為Ω_m上音頻信號的聲壓。預(yù)先設(shè)定主聲束角度上音頻信號的聲壓B(Ω_tar)為1，其余聲束角度上音頻信號的聲壓為0，這樣可以使計算得到的濾波器的頻域濾波系數(shù)對混頻信號濾波后，各揚聲器單元重放濾波后的混頻信號時，該濾波后的混頻信號集中于主聲束角度傳播。k為設(shè)定的揚聲器陣列的發(fā)聲頻率的離散值，f為揚聲器陣列的發(fā)聲頻率，其取值可以根據(jù)實際情況進行設(shè)定，如2寸揚聲器的f可以設(shè)置為約160Hz-20kHz，c為常數(shù)。

采用上述公式，可以確定各揚聲器頻域上的濾波系數(shù)。

S2413、利用反傅里葉變換，將各頻域濾波系數(shù)變換為對應(yīng)的時域濾波系數(shù)作為各濾波器的濾波系數(shù)。

利用最小范數(shù)最小二乘解得到的各濾波器的濾波系數(shù)為頻域上數(shù)值，但濾波器通常以時域卷積濾波的方式進行信號處理，因此利用反傅里葉變換，將各頻域濾波系數(shù)變換為對應(yīng)的時域濾波系數(shù)作為各濾波器的濾波系數(shù)。

S242、將每路混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的濾波器中，以使各濾波器根據(jù)自身的濾波系數(shù)進行濾波。

具體的，每個濾波器根據(jù)自身的濾波系數(shù)對混頻信號進行濾波處理。

S250、將濾波后的混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中，以使揚聲器單元重放濾波后的混頻信號。

本實施例的技術(shù)方案，通過預(yù)設(shè)分頻點將接收的音頻信號分成高頻信號和低頻信號，計算延時參數(shù)，并根據(jù)延時參數(shù)對低頻信號進行延時，利用最小范數(shù)最小二乘解確定各揚聲器單元對應(yīng)的濾波器的濾波系數(shù)，將高頻信號和延時后的低頻信號混合后發(fā)送至各濾波器進行濾波處理，并將濾波后的混頻信號發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元，以使揚聲器單元重放處理后的混頻信號的技術(shù)手段，實現(xiàn)了揚聲器陣列中各揚聲器單元重放的信號的頻率響應(yīng)一致，即重放的信號的聲學特性保持一致，使得重放的信號指向性更強，有效的抑制非主聲束方向的信號，利于用戶清楚的收聽到反射面反射的音頻信號，實現(xiàn)了移動終端在投影播放視頻時影像和聲音的同步。

實施例三

圖6為本發(fā)明實施例三提供的一種音頻處理的方法的流程圖。本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化。參考圖6，本實施例提供的方法具體包括：

S310、接收音頻信號，根據(jù)預(yù)設(shè)分頻點將所述音頻信號分為高頻信號和低頻信號。

S320、根據(jù)預(yù)設(shè)低音分頻點將所述低頻信號分為低頻子信號和低音信號。

考慮到使用揚聲器陣列時，揚聲器單元的低頻截止頻率比較低。據(jù)此，在移動終端中設(shè)置一個低音效果單元，以彌補揚聲器單元的低頻缺失。其中，預(yù)設(shè)低音分頻點為移動終端中設(shè)置的高通濾波器的截止頻率，也可以為移動終端中設(shè)置的低通濾波器的截止頻率，高通濾波器和低通濾波器的具體參數(shù)可以根據(jù)揚聲器單元的特征和移動終端的應(yīng)用場景(如家庭場景或者辦公場景)決定。

S330、確定延時參數(shù)，并根據(jù)所述延時參數(shù)分別對低頻子信號和低音信號進行延時。

S340、將所述高頻信號和延時后的低頻子信號混合得到混頻信號，并對所述混頻信號進行處理，以使揚聲器陣列中各揚聲器單元重放信號的頻率響應(yīng)一致。

S350、將處理后的混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中，并將延時后的低音信號發(fā)送至低音效果單元，以使所述低音效果單元重放所述延時后的低音信號。

下面示例性的說明本實施例提供的方法，其中，混頻信號的處理方式為利用濾波器對混頻信號進行濾波。

示例一、圖7為本發(fā)明實施例三提供的移動終端使用示意圖。參考圖7，移動終端71包括揚聲器陣列711，揚聲器陣列711由4個揚聲器單元(圖7中7111-7114)和1個低音效果單元712組成，根據(jù)用戶72所在的位置確定主聲束角度Ω_tar為90°，揚聲器陣列711重放的音頻信號經(jīng)過墻壁73進行反射。進一步的，各揚聲器單元的尺寸為27mm，低頻截止頻率208Hz，即預(yù)設(shè)低音分頻點為208Hz，預(yù)設(shè)分頻點為1500Hz，預(yù)設(shè)采樣頻率為48kHz，揚聲器單元間距為30mm，反射距離參數(shù)P_F為3m，Δt為5ms，據(jù)此，確定的延時參數(shù)t_d為0.0226s，進而得到離散的采樣點延時為1085點。圖8a-圖8d分別為在消聲室內(nèi)測量的第一揚聲器單元7111至第四揚聲器單元7114的時域脈沖響應(yīng)圖。圖9為利用正則化的方法確定的目標頻率響應(yīng)圖。由于Ω_tar＝90°，則B(Ω_tar)＝1，B(Ω_i)＝0|_i≠90°。進一步的，根據(jù)最小范數(shù)最小二乘解公式可以分別確定第一揚聲器單元7111至第四揚聲器單元7114對應(yīng)的4個濾波器的濾波系數(shù)。圖10a-圖10d為各濾波器濾波系數(shù)波形示意圖。圖11為音頻信號處理的流程示意圖。參考圖11，移動終端接收的音頻信號經(jīng)過分類器111分頻，其中，分頻器111根據(jù)預(yù)設(shè)分頻點和預(yù)設(shè)低音分頻點將音頻信號分為高頻信號、低頻子信號和低音信號，將分頻器111分頻得到的低頻子信號和低音信號分別發(fā)送至第一延時單元1121和第二延時單元1122，第一延時單元1121延時后的低頻子信號與高頻信號經(jīng)過混頻器114混合后發(fā)送至濾波器組113中，其中，可以將混頻信號分為4路分別發(fā)送至第一濾波器1131、第二濾波器1132、第三濾波器1133和第四濾波器1134中。各濾波器根據(jù)各自的濾波系數(shù)對混頻信號進行濾波。將第一濾波器1131濾波后的混頻信號發(fā)送至第一揚聲器單元7111，將第二濾波器1132濾波后的混頻信號發(fā)送至第二揚聲器單元7112，將第三濾波器1133濾波后的混頻信號發(fā)送至第三揚聲器單元7113，將第四濾波器1134濾波后的混頻信號發(fā)送至第四揚聲器單元7114，并將第二延時單元1122延時后的低音信號發(fā)送至低音效果單元712。各揚聲器單元重放對應(yīng)的濾波后的混頻信號，低音效果單元重放延時后的低音信號。

示例二、圖12為本發(fā)明實施例三提供的移動終端使用示意圖。參考圖12，移動終端121包括揚聲器陣列1211，揚聲器陣列1211由5個揚聲器單元(圖12中分別為1212-1216)和1個低音效果單元1217組成，移動終端121不在房間中心線布置，根據(jù)用戶122所在的位置確定主聲束角度Ω_tar為45°，揚聲器陣列1211重放的音頻信號經(jīng)過墻壁123進行反射。進一步的，各揚聲器單元的尺寸為27mm，低頻截止頻率208Hz，即預(yù)設(shè)低音分頻點為208Hz，預(yù)設(shè)分頻點為1500Hz，預(yù)設(shè)采樣頻率為48kHz，揚聲器單元間距為30mm，反射距離參數(shù)P_F為3m，Δt為5ms，據(jù)此，確定的延時參數(shù)t_d為0.0226s，進而得到離散的采樣點延時為1085點。圖13a-圖13e分別為在消聲室內(nèi)測量第一揚聲器單元1212至第五揚聲器單元1216的時域脈沖響應(yīng)圖。本示例中采用的揚聲器單元的規(guī)格與上述示例中采用的揚聲器單元的規(guī)格相同，因此求取的目標頻率響應(yīng)與上述示例中求取的目標頻率響應(yīng)相同。由于Ω_tar＝45°，則B(Ω_tar)＝1，B(Ω_i)＝0|_i≠45°。進一步的，根據(jù)最小范數(shù)最小二乘解公式可以分別確定5個濾波器對應(yīng)的濾波系數(shù)。圖14a-圖14e為各濾波器濾波系數(shù)波形示意圖。具體的音頻信號處理的流程與示例一處理的流程相似，在此不做詳述。

本實施例的技術(shù)方案，在移動終端設(shè)置低音效果單元，并將低頻信號分為低頻子信號和低音信號，利用低音效果單元發(fā)送延時后的低音信號，可以彌補揚聲器單元的低頻缺失，提升用戶的使用體驗。

實施例四

圖15為本發(fā)明實施例四提供的一種音頻處理的方法的流程圖。本實施例以上述實施例為基礎(chǔ)進行優(yōu)化，在本實施例中，接收的音頻信號包括第一音頻信號和第二音頻信號，且第一音頻信號與第二音頻信號對應(yīng)的主聲束角度不同。參考圖15，本實施例提供的方法具體包括：

S410、接收第一音頻信號和第二音頻信號，根據(jù)預(yù)設(shè)分頻點將第一音頻信號分為第一高頻信號和第一低頻信號，將第二音頻信號分為第二高頻信號和第二低頻信號。

其中，第一音頻信號和第二音頻信號的預(yù)設(shè)分頻點相同。

S420、確定延時參數(shù)，并根據(jù)所述延時參數(shù)分別對第一低頻信號和第二低頻信號進行延時。

其中，由于同一移動終端反射距離參數(shù)P_F和預(yù)設(shè)的時間參數(shù)Δt相同，所以第一低頻信號和第二低頻信號確定的延時參數(shù)相同。

S430、將第一高頻信號和延時后的第一低頻信號混合得到第一混頻信號，并對第一混頻信號進行處理，將第二高頻信號和延時后的第二低頻信號混合得到第二混頻信號，并對第二混頻信號進行處理。

具體的，采用濾波器方法對第一混頻信號和第二混頻信號進行處理時，由于第一音頻信號和第二音頻信號的主聲束角度不同，利用最小范數(shù)最小二乘解求取各濾波器的系數(shù)時，同一揚聲器單元對應(yīng)的濾波器處理第一混頻信號和第二混頻信號時濾波系數(shù)不同，因此，每個揚聲器單元需要對應(yīng)兩個濾波器，其中，一個濾波器處理第一混頻信號，另一個濾波器處理第二混頻信號。

S440、將根據(jù)所述第一音頻信號處理后的第一混頻信號和根據(jù)第二音頻信號處理后的第二混頻信號疊加并分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中。

進一步的，揚聲器單元同時重放處理后的第一混頻信號和處理后的第二混頻信號。

可選的，若移動終端中還包括低音效果單元，則根據(jù)預(yù)設(shè)低音分頻點分別將第一低頻信號分為第一低頻子信號和第一低音信號，將第二低頻信號分為第二低頻子信號和第二低音信號，并將第一低音信號和第二低音信號疊加后發(fā)送至延時單元進行延時，后續(xù)的處理與實施例三提供的處理方法相同，此處不做詳述。

下面示例性的說明本實施例提供的方法。其中，混頻信號的處理方式為利用濾波器對混頻信號進行濾波

圖16為本發(fā)明實施例四提供的移動終端使用示意圖。參考圖16，移動終端161包括揚聲器陣列1611，揚聲器陣列1611由6個揚聲器單元(圖16中分別為1612-1617)和1個低音效果單元1618組成，移動終端161接收第一音頻信號和第二音頻信號，根據(jù)用戶162所在的位置確定第一音頻信號的主聲束角度Ω_1tar為30°，第二音頻信號的主聲束角度Ω_2tar為150°，揚聲器陣列1611重放兩個方向上的音頻信號經(jīng)過反射面163進行兩次反射，此時用戶162收聽到兩個方向的音頻信號，即收聽到立體音。進一步的，各揚聲器單元的尺寸為52mm，低頻截止頻率180Hz，即預(yù)設(shè)低音分頻點為180Hz，預(yù)設(shè)分頻點為1500Hz，預(yù)設(shè)采樣頻率為48kHz，揚聲器單元間距為52mm，反射距離參數(shù)P_F為3m，Δt為5ms，據(jù)此，確定的延時參數(shù)t_d為0.0226s，進而得到離散的采樣點延時為1085點。圖17a-圖17f分別為在消聲室內(nèi)測量第一揚聲器單元1612至第六揚聲器單元1617的時域脈沖響應(yīng)圖。圖18為利用正則化的方法確定的目標頻率響應(yīng)圖。在處理第一音頻信號時，由于Ω_1tar＝30°，則B(Ω_1tar)＝1，B(Ω_1i)＝0|_1i≠30°，根據(jù)最小范數(shù)最小二乘解公式可以確定6個處理第一混頻信號的濾波器對應(yīng)的濾波系數(shù)。圖19a-圖19f為處理第一混頻信號的各濾波器濾波系數(shù)波形示意圖。在第二音頻信號時，由于Ω_2tar＝150°，則B(Ω_2tar)＝1，B(Ω_2i)＝0|_2i≠45°，根據(jù)最小范數(shù)最小二乘解公式可以確定6個處理第二混頻信號的濾波器對應(yīng)的濾波系數(shù)。圖20a-圖20f為處理第二混頻信號的各濾波器濾波系數(shù)波形示意圖。圖21為雙音頻信號處理的流程示意圖。參考圖21，其中，第一分頻器2111對第一音頻信號分頻得到第一低頻子信號、第一低音信號和第一高頻信號，第二分頻器2112對第二音頻信號分頻得到第二低頻子信號、第二低音信號和第二高頻信號，將第一低音信號和第二低音信號經(jīng)過第一混頻器2151混合后，發(fā)送至第二延時單元2122，第二延時單元2122對混合的低音信號進行延時后發(fā)送至低音效果單元1618，由低音效果單元1618向外重放。第一高頻信號和第一低頻子信號的處理流程、第二高頻信號和第二低頻子信號的處理流程與實施例三中示例一提供的高頻信號和低頻信號的處理流程相同。第一延時單元2121、第二延時單元2122和第三延時單元2223的延時參數(shù)相同。將用于處理第一混頻信號的第一濾波器2131濾波后的第一混頻信號和用于處理第二混頻信號的第一濾波器2141濾波后的第二混頻信號同時發(fā)送至揚聲器單元1612，也可以疊加后發(fā)送至揚聲器單元1612，以使揚聲器單元1612在30°方向重放處理后的第一混頻信號，在150°方向重放處理后的第二混頻信號，同理，分別對各路第一混頻信號和第二混頻信號進行處理，以使揚聲器單元1613至揚聲器單元1617分別在30°方向重放處理后的第一混頻信號，在150°方向重放處理后的第二混頻信號。

本實施例的技術(shù)方案，當接收到第一音頻信號和第二音頻信號時，通過分別對第一音頻信號和第二音頻信號的處理，實現(xiàn)了在揚聲器陣列中重放兩個主聲束角度的音頻信號，使得播放的聲音具有立體聲效果，提升了用戶的使用體驗。

實施例五

圖22為本發(fā)明實施例五提供的音頻處理的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖22，本實施例提供的音頻處理的裝置包括：分頻模塊2201，延時模塊2202，處理模塊2203以及重放模塊2204。

其中，分頻模塊2201，用于接收音頻信號，根據(jù)預(yù)設(shè)分頻點將所述音頻信號分為高頻信號和低頻信號；延時模塊2202，用于確定延時參數(shù)，并根據(jù)所述延時參數(shù)對所述低頻信號進行延時；處理模塊2203，用于將所述高頻信號和延時后的低頻信號混合得到混頻信號，并對所述混頻信號進行處理，以使揚聲器陣列中各揚聲器單元重放信號的頻率響應(yīng)一致；重放模塊2204，用于將處理后的混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中，以使揚聲器單元重放處理后的混頻信號。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述延時模塊2202包括：參數(shù)獲取子模塊，用于獲取反射距離參數(shù)，并根據(jù)所述反射距離參數(shù)確定所述低頻信號的延時參數(shù)，其中，所述反射距離參數(shù)為揚聲器陣列與反射面的距離；延時子模塊，用于根據(jù)所述延時參數(shù)對所述低頻信號進行延時。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述參數(shù)獲取子模塊具體用于：根據(jù)公式：確定所述低頻信號的延時參數(shù)，其中，P_F為獲取的反射距離參數(shù)，Δt為預(yù)設(shè)的時間參數(shù)，t_d為延時參數(shù)。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述處理模塊2203包括：混頻子模塊，用于將所述高頻信號和延時后的低頻信號混合得到混頻信號，分路子模塊，用于對所述混頻信號進行分路，其中，分路的路數(shù)與揚聲器陣列中揚聲器單元的個數(shù)相同；處理子模塊，用于分別對每路混頻信號進行處理。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述處理子模塊包括：濾波系數(shù)確定單元，用于確定每個揚聲器單元對應(yīng)的濾波器的濾波系數(shù)；濾波單元，用于將每路混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的濾波器中，以使各濾波器根據(jù)自身的濾波系數(shù)進行濾波。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述濾波系數(shù)確定單元包括：數(shù)值獲取子單元，用于獲取每個揚聲器單元的頻率響應(yīng)、揚聲器陣列的目標頻率響應(yīng)以及揚聲器陣列重放音頻信號的主聲束角度；頻域系數(shù)確定子單元，用于根據(jù)各頻率響應(yīng)、所述目標頻率響應(yīng)以及所述主聲束角度，利用最小范數(shù)最小二乘解確定各濾波器的頻域濾波系數(shù)；時域系數(shù)確定子單元，用于利用反傅里葉變換，將各頻域濾波系數(shù)變換為對應(yīng)的時域濾波系數(shù)作為各濾波器的濾波系數(shù)。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述最小范數(shù)最小二乘解的公式為：minimum(‖C·X-B‖₂)＝0，其中其中，揚聲器陣列共包含N個揚聲器單元，Ω_m為揚聲器陣列重放音頻信號的第m個聲束角度，m＝(1、2、……、tar、……、M)其中，Ω_tar為獲取的揚聲器陣列重放音頻信號的主聲束角度，其余為除主聲束以外的音頻信號輻射角度，H_n為第n個揚聲器單元的頻率響應(yīng)，n＝(1、2、……、N)，為第n個揚聲器單元在第m個聲束角度下的傳輸函數(shù)，X_n為第n個揚聲器單元對應(yīng)的濾波器的頻域濾波系數(shù)，H₀為獲取的揚聲器陣列的目標頻率響應(yīng)，B(Ω_m)為Ω_m上音頻信號的聲壓，k為設(shè)定的揚聲器陣列的發(fā)聲頻率的離散值。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，還包括：低頻分頻模塊，用于在根據(jù)預(yù)設(shè)分頻點將所述音頻信號分為高頻信號和低頻信號之后，根據(jù)預(yù)設(shè)低音分頻點將所述低頻信號分為低頻子信號和低音信號。

相應(yīng)的，所述處理模塊2203具體用于：將所述高頻信號和延時后的低頻子信號混合得到混頻信號，并對所述混頻信號進行處理，以使揚聲器陣列中各揚聲器單元重放信號的頻率響應(yīng)一致。

相應(yīng)的，所述重放模塊2204具體用于：將處理后的混頻信號分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中，并將延時后的低音信號發(fā)送至低音效果單元，以使所述低音效果單元重放所述延時后的低音信號。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，在接收的音頻信號包括第一音頻信號和第二音頻信號，且第一音頻信號與第二音頻信號對應(yīng)的主聲束角度不同時，則所述重放模塊2304具體用于：將根據(jù)所述第一音頻信號處理后的第一混頻信號和根據(jù)第二音頻信號處理后的第二混頻信號疊加并分別發(fā)送至對應(yīng)的揚聲器單元中。

本發(fā)明實施例提供的音頻處理的裝置適用于上述任意實施例提供的音頻處理的方法，具備相應(yīng)的功能和有益效果。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。