CN102932710B - 一种低音补偿的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于音频处理技术领域，提供了一种低音补偿的方法及装置，所述方法包括：根据预设的扬声器截止频率，将接收的声音信号分离出低频信号和高频信号；根据预设的采样数量和采样步进量，对放大处理后的低频信号采样生成多阶谐波信号；对所述多阶谐波进行滤波处理，保留所述低频信号中的前N个倍频谐波信号；对所述高频信号进行延时处理；将经过延时处理的高频信号与所述前N个倍频谐波信号叠加，输出数字音频信号；将所述数字音频信号转换成模拟音频信号发送至扬声器，以使得扬声器可以发出声音。本发明根据扬声器截止频率将声音信号分离出高频信号和低频信号，对高频信号和低频信号分别处理后叠加，实现了低音补偿。
Description
技术领域
本发明属于音频处理技术领域，尤其涉及一种低音补偿的方法及装置。
背景技术
随着电器发展的趋势越来越小型化，从而导致电器扬声器的体积越来越小。扬声器的尺寸对扬声器的声音表现效果有较大影响，当扬声器体积减小时，扬声器的振膜面积和磁铁都会变小，推动声音震动时的压力减小，由此导致扬声器的声音音量放大效果减弱，无法充分地表达出声音低频部分。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种低音补偿的方法及装置，旨在解决扬声器无法充分表达出声音低频部分的问题。
本发明的实施例是这样实现的,一种低音补偿的方法,所述方法包括以下步骤:
根据预设的扬声器截止频率，将接收的声音信号分离出低频信号和高频信号，所述截止频率预设在低音补偿装置中；
对所述低频信号进行放大处理；
根据预设的采样数量和采样步进量，对放大处理后的低频信号采样生成多阶谐波信号，所述多阶谐波信号的频率为其中采样数量为2N，采样步进量为M，低频信号的频率为f；
对所述多阶谐波进行滤波处理，保留所述低频信号中的前N个倍频谐波信号，所述N为大于1的整数；
对所述高频信号进行延时处理；
将经过延时处理的高频信号与所述前N个倍频谐波信号叠加，输出数字音频信号；
将所述数字音频信号转换成模拟音频信号发送至扬声器，以使得扬声器可以发出声音。
本发明的实施例的另一目的在于提供一种低音补偿的装置,所述装置包括：
分离单元，用于根据预设的扬声器截止频率，将接收的声音信号分离出低频信号和高频信号，并将所述低频信号发送给放大单元，将所述高频信号发送给延时处理单元，所述截止频率预设在低音补偿装置中；
放大单元，用于对所述低频信号进行放大处理，并将放大处理后的低频信号发送给采样单元；
采样单元，根据预设的采样数量和采样步进量，对放大处理后的低频信号采样生成多阶谐波信号，并将所述多阶谐波信号发送给滤波单元，所述多阶谐波信号的频率为其中采样数量为2N，采样步进量为M，低频信号的频率为f；
滤波单元，用于对所述多阶谐波进行滤波处理，保留所述低频信号中的前N个倍频谐波信号，所述N为大于1的整数，并将所述前N个倍频谐波信号发送给叠加单元；
延时处理单元，用于对所述高频信号进行延时处理，并将经过延时处理的高频信号发送给叠加单元；
叠加单元，用于将经过延时处理的高频信号与所述前N个倍频谐波信号叠加输出数字音频信号，并将所述数字音频信号发送给数模转换单元；
数模转换单元，用于将所述数字音频信号转换成模拟音频信号发送至扬声器，以使得扬声器可以发出声音。
本发明实施例根据扬声器的截止频率，分离出低频信号和高频信号,将低频信号通过放大、采样、叠加等方式处理了低频信号，将处理后的低频信号和高频信号叠加，增加了低频信号在整个信号中比例，将整个处理后的信号发送至扬声器，使扬声器更充分表达出声音的低频部分。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明提供的低音补偿方法的实现流程图；
图3是本发明流程中生成的多阶谐波信号频率特性图。
图4是本发明提供的低音补偿装置的模块结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1所示为本发明的原理框图。
在实际中，电视和一些电器的扬声器因为空间限制，截止频率在150HZ至200HZ左右，扬声器无法很好的重现更低的频率，用这些低频声音去驱动扬声器没有实际意义，反而迫使扬声器做出超出其能力的范围移动，甚至使高频部分失真。例如150HZ为扬声器截止频率，而需要播放音频为100HZ，本发明将扬声器无法重现的低频声音内容通过提高倍频至200HZ、300HZ或者更高，使之得以播放。因为音频内容为8度音，根据心理声学的原理，人的耳朵和大脑会被诱导认为听到了低频声音的内容。
本发明提供了一种低音补偿方法,所述方法由低音补偿装置执行，该方法如图2所示,具体步骤包括:
S101、根据预设的扬声器截止频率，将接收的声音信号分离出低频信号和高频信号；
需要说明的是，以电视机为例，扬声器的低频截止频率在150HZ至200HZ(不同的电视机扬声器截止频率不同)，对于低于截止频率的低频部分无法驱动扬声器，甚至造成高频部分失真。
需要说明的是，首先需要知道扬声器的截止频率，将扬声器的截止频率预设在低音补偿装置中。
S102、对所述低频信号进行放大处理；
S103、根据预设的采样数量和采样步进量，对放大处理后的低频信号采样生成多阶谐波信号；
需要说明的是，假设采样数量为2N个，采样步进量为M，低频信号的频率为f，采样生成的第一谐波的频率表示为通过控制预设的采样数量和采样步进量，就可以控制多阶谐波信号的频率。
需要说明的是，采样生成的多阶谐波信号频率特性如图3所示。
S104、过滤所述多阶谐波信号的高频分量，保留所述低频信号中的前N个倍频谐波信号；
需要说明的是，这里N为大于1的正整数。
S105、对所述高频信号进行延时处理；
S106、将经过延时处理的高频信号与所述前N阶谐波信号叠加，输出数字音频信号；
S107、将所述数字音频信号转换成模拟音频信号发送至扬声器，以使得扬声器可以发出声音。
可选的是，实现S101的方法具体可以包括：
将接收的声音信号过滤掉频率高于所述预设的扬声器截止频率部分，分离出低频信号，将接收的声音信号过滤掉频率低于所述预设的扬声器截止频率部分，分离出高频信号。
本发明提供了一种低音补偿装置,所述低音补偿装置如图4所示,具体包括:
分离单元21，用于根据预设的扬声器截止频率，将接收的声音信号分离出低频信号和高频信号，并将所述低频信号发送给放大单元22，将所述高频信号发送给延时处理单元25；
放大单元22，用于对所述低频信号进行放大处理，并将放大处理后的低频信号发送给采样单元23；
采样单元23，用于根据预设的采样数量和采样步进量，对放大处理后的低频信号采样生成多阶谐波信号，并将所述多阶谐波信号发送给滤波单元24；
滤波单元24，用于过滤所述多阶谐波信号的高频分量，保留所述低频信号中的前N个倍频谐波信号；
延时处理单元25，用于对所述高频信号进行延时处理并将经过延时处理的高频信号发送给叠加单元26；
叠加单元26，用于将经过延时处理的高频信号与所述前N个倍频谐波信号叠加输出数字音频信号，并将所述数字音频信号发送给数模转换单元27；
数模转换单元27，用于将所述数字音频信号转换成模拟音频信号发送至扬声器，以使得扬声器可以发出声音。
可选的是，上述分离单元21具体用于：
将接收的声音信号过滤掉频率高于所述预设的扬声器截止频率部分，分离出低频信号发送给放大单元，将接收的声音信号过滤掉频率低于所述预设的扬声器截止频率部分，分离出高频信号发送给延时处理单元。
本领域普通技术人员可以理解为上述实施例所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于低音补偿装置可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种低音补偿的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据预设的扬声器截止频率，将接收的声音信号分离出低频信号和高频信号，所述截止频率预设在低音补偿装置中；
对所述低频信号进行放大处理；
根据预设的采样数量和采样步进量，对放大处理后的低频信号采样生成多阶谐波信号，所述多阶谐波信号的频率为其中采样数量为2N，采样步进量为M，低频信号的频率为f；
对所述多阶谐波进行滤波处理，保留所述低频信号中的前N个倍频谐波信号，所述N为大于1的整数；
对所述高频信号进行延时处理；
将经过延时处理的高频信号与所述前N个倍频谐波信号叠加，输出数字音频信号；
将所述数字音频信号转换成模拟音频信号发送至扬声器，以使得扬声器可以发出声音。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的扬声器截止频率，将接收的声音信号分离出低频信号和高频信号具体为：
将接收的声音信号过滤掉频率高于所述预设的扬声器截止频率部分，分离出低频信号，将接收的声音信号过滤掉频率低于所述预设的扬声器截止频率部分，分离出高频信号。
3.一种低音补偿的装置，其特征在于，所述装置包括：
分离单元，用于根据预设的扬声器截止频率，将接收的声音信号分离出低频信号和高频信号，并将所述低频信号发送给放大单元，将所述高频信号发送给延时处理单元，所述截止频率预设在低音补偿装置中；
放大单元，用于对所述低频信号进行放大处理，并将放大处理后的低频信号发送给采样单元；
采样单元，根据预设的采样数量和采样步进量，对放大处理后的低频信号采样生成多阶谐波信号，并将所述多阶谐波信号发送给滤波单元，所述多阶谐波信号的频率为其中采样数量为2N，采样步进量为M，低频信号的频率为f；
滤波单元，用于对所述多阶谐波进行滤波处理，保留所述低频信号中的前N个倍频谐波信号，所述N为大于1的整数，并将所述前N个倍频谐波信号发送给叠加单元；
延时处理单元，用于对所述高频信号进行延时处理，并将经过延时处理的高频信号发送给叠加单元；
叠加单元，用于将经过延时处理的高频信号与所述前N个倍频谐波信号叠加输出数字音频信号，并将所述数字音频信号发送给数模转换单元；
数模转换单元，用于将所述数字音频信号转换成模拟音频信号发送至扬声器，以使得扬声器可以发出声音。
4.如权利要求3所述的低音补偿装置，其特征在于，所述分离单元具体用于：
将接收的声音信号过滤掉频率高于所述预设的扬声器截止频率部分，分离出低频信号发送给放大单元；将所述接收的声音信号过滤掉频率低于所述预设的扬声器截止频率部分，分离出高频信号发送给延时处理单元。
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