[发明专利]基于等响曲线的响度补偿方法、补偿装置及音频处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及音频信号处理领域，具体涉及一种基于等响曲线的响度补偿方法、补偿装置及音频处理系统。

背景技术

在用多媒体设备播放音频信号时，当将音量调节到较小时，往往听到的声音比较干涩，部分乐器的伴奏声也渐渐消失，使得声音单调乏味。这是由人耳听觉特性曲线——等响曲线决定的。等响曲线是指将响度水平相同的各频率的纯音的声压级连成的曲线，如图1所示。在该曲线圈上，横坐标为各纯音的频率，纵坐标为达到各响度水平所需的声压级。人耳对声音的感觉取决于响度，当响度太低时人耳感觉不到，而响度不仅和声压有关，还和频率有关。声压级相同，频率不同的声音，听起来响亮程度也不同。由等响曲线可以看出：声压级较大时等响曲线较为平坦，说明各频率的听觉的响度基本相同；高频和低频部分在声压级较小时衰减较快，特别是低频部分，响度太小，以至于人耳感觉不到低频的声音，使得声音干涩，单调。

发明内容

本发明为解决现有音频信号在音量较小时，部分频率段的响度太小，人耳感觉不到，使得听到的声音干涩、单调乏味的技术问题，提供了一种基于等响曲线的响度补偿方法、补偿装置及音频处理系统。

本发明提供了一种基于等响曲线的响度补偿方法，包括以下步骤：

步骤S1，调节输入信号音量，测得所有可取音量值分别对应的声压级，在每一声压级下，对输入信号采用预设频率滤波器进行滤波后乘以相应的加权系数得到加权信号；

所述相应的加权系数是指，通过查询等响曲线，得到同一声压级下，预设频率滤波器对应的频段中任一频率达到频率为1kHz的响度水平需要提高的声压级与频率为1kHz所对应的声压级的比值；

步骤S2，分别将所有可取音量值对应的多个声压级的每一声压级下的输入信号与所述步骤S1中得到的加权信号相叠加，使得输入信号响度得到补偿。

本发明还提供了一种响度补偿装置，包括：

补偿单元，用于调节输入信号音量，测得所有可取音量值分别对应的声压级，在每一声压级下，对输入信号采用预设频率滤波器进行滤波后乘以相应的加权系数得到加权信号；

所述相应的加权系数是指，通过查询等响曲线，得到同一声压级下，预设频率滤波器对应的频段中任一频率达到频率为1kHz的响度水平需要提高的声压级与频率为1kHz所对应的声压级的比值；

输出单元，用于分别将所有可取音量值对应的多个声压级的每一声压级下的输入信号与所述步骤S1中得到的加权信号相叠加，使得输入信号响度得到补偿。

本发明又提供了一种音频处理系统，包括音频功率放大器和扬声器系统，还包括上述响度补偿装置，用于补偿输入信号的响度，经音频功率放大器放大后，通过扬声器系统输出信号。

从本发明的技术方案可以看出，通过调节输入信号音量，测得所有可取音量值分别对应的声压级，在每一声压级下，对输入信号采用预设频率滤波器进行滤波后乘以预设频率滤波器对应的加权系数得到信号；并分别将所有可取音量值对应的多个声压级的每一声压级下的输入信号与上述滤波加权得到的信号相叠加，使得输入信号的部分频段(包括低频段和高频段)，尤其是低频信号的响度得到补偿，声音听起来响亮饱满，满足人们听觉上的舒适感，而且，由于本发明仅需用到的器件声级计和滤波器，以及一些简单计算就可实现音频信号的响度补偿，因此本发明结构简单，成本低。

附图说明

图1为等响曲线特性图；

图2为本发明基于等响曲线的响度补偿方法的实施例一提供的流程框图；

图3为本发明基于等响曲线的响度补偿方法的实施例一提供的详细流程图；

图4为本发明基于等响曲线的响度补偿方法的实施例二提供的流程框图；

图5为本发明响度补偿装置提供的结构框图；

图6为本发明音频处理系统提供的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

本发明提供的一种基于等响曲线的响度补偿方法，包括：

步骤S1，调节输入信号音量，测得所有可取音量值分别对应的声压级，在每一声压级下，对输入信号采用预设频率滤波器进行滤波后乘以相应的加权系数得到加权信号；

所述相应的加权系数是指，通过查询等响曲线，得到同一声压级下，预设频率滤波器对应的频段中任一频率达到频率为1kHz的响度水平需要提高或降低的声压级与频率为1kHz所对应的声压级的比值；