[发明专利]数字音频信号音量等响度调节方法

权利要求书

1.数字音频信号音量等响度调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据等响曲线构造单位响度改变量条件下不同频率声音与其所需的声压改变量之间的映射关系，利用映射关系计算单位响度改变量条件下不同频率对应的声压改变量Δspl；

步骤2：对音频信号分帧，并对各帧计算其离散傅里叶变换得到幅值谱和相位谱；

步骤3：结合音量调节值和不同频率对应的声压改变量，计算幅值谱中各个频率点的增益，增益按以下公式计算：其中，g(i)表示幅值谱中频率i对应的增益，k为音量调节值，Δspl(i)为幅值谱中频率i对应的声压改变量，并将增益与对应频率点幅值相乘；

步骤4：利用施加了增益的幅值谱和原相位谱计算离散傅里叶逆变换得到音量调节后的音频帧；

步骤5：将得到的音频帧依次重叠拼接获得音量调节后的完整音频信号。

2.如权利要求1所述的数字音频信号音量等响度调节方法，其特征在于，步骤1通过以下公式计算单位响度改变量条件下不同频率对应的声压改变量：

其中，i表示频率；spl_h表示响度级为80phon的等响曲线对应的映射；spl_l表示响度级为20phon的等响曲线对应的映射。

3.如权利要求1所述的数字音频信号音量等响度调节方法，其特征在于，步骤2采用重叠分帧的方式将信号分割为若干帧，重叠分帧时，帧长度frame_len根据以下公式取值：

其中，fs为信号采样频率，N为正整数。

4.如权利要求3所述的数字音频信号音量等响度调节方法，其特征在于，重叠分帧时，单帧持续时间250-300毫秒。

5.如权利要求3所述的数字音频信号音量等响度调节方法，其特征在于，步骤3在对各帧计算其离散傅里叶变换得到幅值谱和相位谱之前，还包括：对单帧时域信号加窗。

6.如权利要求5所述的数字音频信号音量等响度调节方法，其特征在于，对单帧时域信号加窗时选择汉宁窗，重叠分帧时，帧重叠长度取值为帧长度的一半。