CN105792072A - 一种音效处理方法、装置及终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种音效处理方法、装置及终端，其中的方法可包括：检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征；分析所述源扬声器的音效特征与所述目标扬声器的音效特征之间的差异；根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器；采用所述均衡器对所述目标扬声器的音效进行均衡补偿。本发明能够实现较准确的音效均衡补偿处理，提升音效处理的效率且获得理想音效。

Description

一种音效处理方法、装置及终端

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，具体涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种音效处理方法、装置及终端。

背景技术

音效(SoundEffects)又可称为声效(AudioEffects)，是指由声音所制造的效果。在音频播放过程中常常会出现这样的场景，同一个音频信号在一个播放设备中进行播放时可产生相对较好的音效，例如：声音清晰、圆润、明亮等等；而在另一个播放设备中进行播放时会产生相对较差的音效，例如：产生爆音、声音浑浊等等。这种场景下需要对音效较差的播放设备的扬声器进行均衡以提升音效，现有技术通常是在播放设备中设置可供调节的均衡器界面由用户手动调节，但是，现有这种手动均衡调节的过程操作较为繁琐，并且由于只能由用户根据主观感受到的音效差异进行均衡调节，无法衡量均衡处理后音效是否得到有效提升，较难获得理想音效。

发明内容

本发明实施例提供一种音效处理方法、装置及终端，能够实现较准确的音效均衡补偿处理，提升音效处理的效率且获得理想音效。

本发明实施例第一方面提供一种音效处理方法，其特征在于，包括：

检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征；

分析所述源扬声器的音效特征与所述目标扬声器的音效特征之间的差异；

根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器；

采用所述均衡器对所述目标扬声器的音效进行均衡补偿。

优选地，所述音效特征包括幅频响应；所述均衡器为IIR(InfiniteImpulseResponse，无限脉冲响应)均衡器、FIR(FiniteImpulseResponse，有限脉冲响应)均衡器或FFT(FastFourierTransformation，离散傅氏变换的快速算法)均衡器。

优选地，所述检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征，包括：

在所述源扬声器与所述目标扬声器中分别设置扫频信号；

当源扬声器播放所述扫频信号时采集所述源扬声器的输出信号，当目标扬声器播放所述扫频信号时采集所述目标扬声器的输出信号；

将所述源扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述扬声器的幅频响应，并将所述目标扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述目标扬声器的幅频响应。

优选地，所述根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器，包括：

按照所述差异为所述目标扬声器设置至少一段IIR均衡器，并分别设置每段IIR均衡器的校正参数；

将所述至少一段IIR均衡器进行级联。

优选地，所述根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器，包括：

为所述目标扬声器设置一个FIR均衡器或一个FFT均衡器；

按照所述差异设置所述FIR均衡器或FFT均衡器的校正参数。

优选地，所述采用所述均衡器对所述目标扬声器的音效进行均衡补偿，包括：

获取所述目标扬声器的待播放音频信号；

采用所述均衡器对所述待播放音频信号进行均衡补偿处理；

将均衡补偿处理后的所述待播放音频信号输入至所述目标扬声器进行播放。

本发明实施例第二方面提供一种音效处理装置，可包括：

检测单元，用于检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征；

分析单元，用于分析所述源扬声器的音效特征与所述目标扬声器的音效特征之间的差异；

设置单元，用于根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器；

处理单元，用于采用所述均衡器对所述目标扬声器的音效进行均衡补偿。

优选地，所述音效特征包括幅频响应；所述均衡器为IIR均衡器、FIR均衡器或FFT均衡器。

优选地，所述检测单元包括：

输入设置单元，用于在所述源扬声器与所述目标扬声器中分别设置扫频信号；

输出采集单元，用于当源扬声器播放所述扫频信号时采集所述源扬声器的输出信号，当目标扬声器播放所述扫频信号时采集所述目标扬声器的输出信号；

频响检测单元，用于将所述源扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述扬声器的幅频响应，并将所述目标扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述目标扬声器的幅频响应。

优选地，所述设置单元包括：

第一均衡设置单元，用于按照所述差异为所述目标扬声器设置至少一段IIR均衡器，并分别设置每段IIR均衡器的校正参数；

级联单元，用于将所述至少一段均衡器进行级联。

优选地，所述设置单元包括：

第二均衡设置单元，用于为所述目标扬声器设置一个FIR均衡器或一个FFT均衡器；

参数设置单元，用于按照所述差异设置所述FIR均衡器或FFT均衡器的校正参数。

优选地，所述处理单元包括：

音频信号获取单元，用于获取所述目标扬声器的待播放音频信号；

均衡补偿处理单元，用于采用所述均衡器对所述待播放音频信号进行均衡补偿处理；

输入单元，用于将均衡补偿处理后的所述待播放音频信号输入至所述目标扬声器进行播放。

本发明实施例第三方面提供一种终端，可包括上述第二方面所述的音效处理装置。

本发明实施例可检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征，并且能够定量分析二者之间的差异，再根据差异设置均衡器对目标扬声器的音效进行均衡补偿；由于定量分析能够较为准确地确定目标扬声器的音效相对于源扬声器的音效的不足之处，再有针对性的设置均衡器对目标扬声器的音效进行均衡，能够使目标扬声器获得接近于源扬声器的理想音效，提升目标扬声器的音效；且相对于现有人工调节的方式而言，本发明实施例能够有效地提升音效处理的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明实施例提供的一种音效处理方法的流程图；

图2a为本发明实施例提供的源扬声器的输出信号的波形图；

图2b为本发明实施例提供的目标扬声器的输出信号的波形图；

图3为本发明实施例提供的一段IIR均衡器的幅频响应示意图；

图4为本发明实施例提供的均衡补偿处理之后的目标扬声器的输出信号的波形图；

图5为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种音效处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，扬声器又称“喇叭”，是一种常用的电声换能器件。影响扬声器的音效主要有两方面的因素，其一是扬声器自身的硬件性能优劣；其二是扬声器所在环境***的播放模式，例如：某个终端同一个硬件扬声器会由于终端***所采用的播放模式的不同而产生迥异的音效。源扬声器是指用于参考的扬声器，通常源扬声器在播放音频信号时能够获得较理想的音效，例如：源扬声器播放某音频信号时能够获得较为清晰、圆润、明亮的声音效果等。目标扬声器是指需要进行音效处理的扬声器，对目标扬声器进行音效处理的目的在于使目标扬声器能够获得接近于源扬声器的音效。

本发明实施例可检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征，并且能够定量分析二者之间的差异，再根据差异设置均衡器对目标扬声器的音效进行均衡补偿；由于定量分析能够较为准确地确定目标扬声器的音效相对于源扬声器的音效的不足之处，再有针对性的设置均衡器对目标扬声器的音效进行均衡，能够使目标扬声器获得接近于源扬声器的理想音效，提升目标扬声器的音效；且相对于现有人工调节的方式而言，本发明实施例能够有效地提升音效处理的效率。

基于上述描述，本发明实施例提供了一种音效处理方法，请参见图1，该方法执行下述步骤S101-步骤S104。

S101，检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征。

音效(SoundEffects)又可称为声效(AudioEffects)，是指由声音所制造的效果。音效特征是音效的量化，用于直观地反映声音所制造的效果。本发明实施例中，音效特征可以是指幅频响应；幅频响应反映输出信号的幅度随频率变化而变化的规律；具体地，幅频响应是一个函数，该函数的自变量是频率，该函数的值反映的是对该频率的输入信号所做的幅度衰减的值。

具体实现中，该方法在执行步骤S101的过程中，具体执行如下步骤s11-s13：

s11，在所述源扬声器与所述目标扬声器中分别设置扫频信号。

本发明实施例中，扫频信号是一个幅度不变频率随时间变化的正弦信号。线性扫频信号的频率是时间的一次函数：：

f(t)＝kt+f₀(1.1)

其中，f(t)表示扫频信号的频率函数；k为常数；t为时间，f₀为扫频信号在0时刻的频率。

所以相位函数为：

其中，表示扫频信号的相位函数；∫dt表示积分计算；C是一个常数。

本发明实施例不关心扫频信号的初相所以可令C＝0，所以这个扫频信号为：

$sin2\mathrm{\π}(\frac{k}{2}{t}^2+f_{0}t)---\left(1.3\right)$

其中，0时刻的频率为f₀，在T₁时刻频率达到f₁；那么可以解得本发明实施例会测全频段的幅频响应所以f₀＝0，f₁＝f_s/2，其中，f_s为播放采样率；T₁可以根据实际需要进行设定，例如可设定为30s。

s12，当源扬声器播放所述扫频信号时采集所述源扬声器的输出信号，当目标扬声器播放所述扫频信号时采集所述目标扬声器的输出信号。

步骤s12中，在源扬声器和目标扬声器中分别播放上述公式(1.3)所示的扫频信号时，分别采集源扬声器的输出信号及目标扬声器的输出信号。

s13，将所述源扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述扬声器的幅频响应，并将所述目标扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述目标扬声器的幅频响应。

源扬声器的输入信号为扫频信号，通过上述s12可采集到源扬声器的输出信号；步骤s13中将源扬声器的输出信号与扫频信号进行比对可以获得当扫频信号的频率变化时源扬声器的输出信号的幅度的变化情况，从而直观地反映出源扬声器的幅频响应。同理，将目标扬声器的输出信号与扫频信号进行比对可以获得当扫频信号的频率变化时目标扬声器的输出信号的幅度的变化情况，直观地反映出目标扬声器的幅频响应。需要特别说明的是，本发明实施例中由于扫频信号是一个幅度不变的正弦信号，因此，源扬声器的输出信号的幅度随频率的变化情况即可直观地反映源扬声器的幅频响应；同理，目标扬声器的输出信号的幅度随频率的变化可直观地反映目标扬声器的幅频响应。

S102，分析所述源扬声器的音效特征与所述目标扬声器的音效特征之间的差异。

本步骤需要分析源扬声器的幅频响应与目标扬声器的幅频响应之间的主要差距。此处以一个具体实例详细说明，请一并参见图2a-图2b，图2a是当频率为0-8kHz时源扬声器的输出信号的波形图，其直观地反映源扬声器的幅频响应；图2b是当频率为0-8kHz时目标扬声器的输出信号的波形图，其直观地反映目标扬声器的幅频响应；经过分析图2a及图2b可获得源扬声器的幅频响应与目标扬声器的幅频响应之间的主要差异如下：

①当频率处于350Hz附近时，源扬声器的输出信号的幅度响应充足，然而目标扬声器的输出信号的幅度响应衰减较大，反映目标扬声器在播放音频信号的过程中重音损失更多；

②当频率处于800Hz附近时，目标扬声器的输出信号的幅度响应大于源扬声器的输出信号的幅度响应，反映目标扬声器的中频响应过强，导致目标扬声器播放出来的声音中频较大，易产生爆音现象；

③当频率处于3400Hz附近时，目标扬声器的输出信号的幅度响应小于源扬声器的输出信号的幅度响应，由于3400Hz属于语音能量集中频段中的高频段，这反映目标扬声器针对浊音的播放效果不如源扬声器清亮；

④当频率处于6200Hz附近时，目标扬声器的输出信号的幅度响应明显小于源扬声器的输出信号的幅度响应，反映目标扬声器所播放声音的高频相对更小，不如源扬声器清晰。

⑤当频率处于7400Hz附近时，目标扬声器的输出信号的幅度响应明显小于源扬声器的输出信号的幅度响应，反映目标扬声器所播放声音的高频相对更小，不如源扬声器清晰。

经过上述分析可知，当频率处于0-8kHz时，源扬声器的幅频响应与目标扬声器的幅频响应之间的差异主要体现在频率为350Hz、800Hz、3400Hz、6200Hz及7400Hz这五个频点附近的幅频响应上。

S103，根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器。

所述均衡器为IIR均衡器、FIR均衡器或FFT均衡器。IIR均衡器又称为参数均衡器，通常一个IIR均衡器可以由一段一段的IIR均衡器级联而成，每一段IIR均衡器从原理上来说是一个IIR滤波器。FIR均衡器从原理上来说是指一个FIR滤波器。FFT均衡器从原理上来说是指基于短时傅里叶变换的方法所实现的均衡器。基于上述描述，该方法在执行步骤S103的过程中可存在以下两种实施方式，其中一种实施方式中，该方法在执行步骤S103的过程中具体执行如下步骤s21-s22：

s21，按照所述差异为所述目标扬声器设置至少一段IIR均衡器，并分别设置每段IIR均衡器的校正参数。

s22，将所述至少一段IIR均衡器进行级联。

其中，一段IIR均衡器涉及的校正参数主要包括中心频率、带宽和增益。下面以一个具体实例详细说明一段IIR均衡器的设置过程，请一并参见图3，图3描述了3dB带宽的一段IIR均衡器的幅频响应。在图3所示幅频响应曲线中，角频率0和π处的增益均为0dB(分贝)；带宽的边界频率(上限频率或下限频率)处的增益比中心频率的增益小3dB。构造一个二阶的IIR模拟滤波器，其传输函数为H(s)：

$H\left(s\right)=\frac{G_{\mathrm{\π}}{s}^2+Bs+G_{\mathrm{\π}}{{\mathrm{\Ω}}_c}^2}{s^2+As+{{\mathrm{\Ω}}_c}^2}---\left(2.1\right)$

其中，s是一个复数；G_π表示角频率0和π处的增益；Ω_c表示中心角频率；G_c表示中心角频率Ω_c中处的增益；A和B表示待定系数。

那么幅度平方响应为：

${\left|H\left(\mathrm{\Ω}\right)\right|}^2=\frac{{G_{\mathrm{\π}}}^2{({\mathrm{\Ω}}^2-{{\mathrm{\Ω}}_c}^2)}^2+B^2{\mathrm{\Ω}}^2}{{({\mathrm{\Ω}}^2-{{\mathrm{\Ω}}_c}^2)}^2+A^2{\mathrm{\Ω}}^2}---\left(2.2\right)$

其中，H(Ω)由H(s)在s＝jΩ时得到，H(Ω)是一个复数；|H(Ω)|表示H(Ω)的模；Ω表示角频率；j表示纯虚数。

那么A和B由下面关系可以求解：

$\left\{\begin{array}{c}{\left|H\left({\mathrm{\Ω}}_c\right)\right|}^2={G_c}^2\\ {\left|H\left({\mathrm{\Ω}}_1\right)\right|}^2={\left|H\left({\mathrm{\Ω}}_2\right)\right|}^2={G_B}^2\\ {\mathrm{\Ω}}_1{\mathrm{\Ω}}_2={{\mathrm{\Ω}}_c}^2\\ {\mathrm{\Ω}}_2-{\mathrm{\Ω}}_1=\mathrm{\Δ}\mathrm{\Ω}\end{array}\right.---\left(2.3\right)$

上述公式(2.3)中，Ω₁表示表示带宽的左边界(下限)；Ω₂表示表示带宽的右边界(上限)；ΔΩ表示带宽，G_B表示临界频率增益。

A和B的求解过程如下：

将(2.3)的第一个式子代入(2.2)可以得到：

B＝AG_c(2.4)

将(2.3)的第二个式子代入(2.2)可以看到，当Ω＝Ω₁＝Ω₂时：

$\frac{{G_{\mathrm{\π}}}^2{({\mathrm{\Ω}}^2-{{\mathrm{\Ω}}_c}^2)}^2+A^2{G_c}^2{\mathrm{\Ω}}^2}{{({\mathrm{\Ω}}^2-{{\mathrm{\Ω}}_c}^2)}^2+A^2{\mathrm{\Ω}}^2}={G_B}^2---\left(2.5\right)$

也即方程：

(G_π ²-G_B ²)Ω⁴+(A²G_c ²-2Ω_c ²G_π ²+2Ω_c ²G_B ²-A²G_B ²)Ω²+(Ω_c ⁴G_π ²-Ω_c ⁴G_B ²)＝0(2.6)

上述公式(2.6)中Ω₁ ²，Ω₂ ²是关于Ω²的方程的两个根，那么有：

${{\mathrm{\Ω}}_1}^2+{{\mathrm{\Ω}}_2}^2=-\frac{A^2{G_c}^2-2{{\mathrm{\Ω}}_c}^2{G_{\mathrm{\π}}}^2+2{{\mathrm{\Ω}}_c}^2{G_B}^2-A^2{G_B}^2}{{G_{\mathrm{\π}}}^2-{G_B}^2}---\left(2.7\right)$

由(2.3)中第四个式子可得ΔΩ²＝(Ω₂-Ω₁)²＝Ω₁ ²+Ω₂ ²-2Ω₁Ω₂，结合(2.7)以及式(2.3)中第三个式子可以得到：

${\mathrm{\Δ\Ω}}^2=-A^2\frac{{G_c}^2-{G_B}^2}{{G_{\mathrm{\π}}}^2-{G_B}^2}---\left(2.8\right)$

从而：

$A=\sqrt{\frac{{G_B}^2-{G_{\mathrm{\π}}}^2}{{G_c}^2-{G_B}^2}}\mathrm{\Δ}\mathrm{\Ω}---\left(2.9\right)$

联立(2.4)，得到参数的解：

$\left\{\begin{array}{c}B=G_c\sqrt{\frac{{G_B}^2-{G_{\mathrm{\π}}}^2}{{G_c}^2-{G_B}^2}}\mathrm{\Δ}\mathrm{\Ω}\\ A=\sqrt{\frac{{G_B}^2-{G_{\mathrm{\π}}}^2}{{G_c}^2-{G_B}^2}}\mathrm{\Δ}\mathrm{\Ω}\end{array}\right.---\left(2.10\right)$

将A和B的解代入式(2.1)中，至此，H(s)得到求解。应用双线性变换的转换可以得出IIR数字滤波器的传输函数H(z)，具体过程如下：

依据双线性变换中频率预畸变关系：其中，Ω表示模拟***中的角频率(简称模拟角频率)；ω表示数字***中的角频率(简称数字角频率)；tan()表示正切函数。那么有，将此三个关系式代入式(2.3)中第三个式子得到：

$tan{\left(\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{2}\right)}^2=tan\left(\frac{{\mathrm{\ω}}_1}{2}\right)tan\left(\frac{{\mathrm{\ω}}_2}{2}\right)---\left(2.11\right)$

那么：

$tan\left(\frac{{\mathrm{\ω}}_2-{\mathrm{\ω}}_1}{2}\right)=\frac{tan\left(\frac{{\mathrm{\ω}}_2}{2}\right)-tan\left(\frac{{\mathrm{\ω}}_1}{2}\right)}{1+\tan \left(\frac{{\mathrm{\ω}}_1}{2}\right)tan\left(\frac{{\mathrm{\ω}}_2}{2}\right)}=\frac{{\mathrm{\Ω}}_2-{\mathrm{\Ω}}_1}{1+{\mathrm{\Ω}}_1{\mathrm{\Ω}}_2}=\frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\Ω}}{1+{{\mathrm{\Ω}}_c}^2}---\left(2.12\right)$

从而有：

$\mathrm{\Δ}\mathrm{\Ω}=tan\left(\frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}}{2}\right)(1+{{\mathrm{\Ω}}_c}^2)---\left(2.13\right)$

将上述式(2.13)代入式(2.10)即得到A,B，也就得到了预畸变后的H(s)，那么应用双线性变换的映射关系可得到最终的H(z)：

$H\left(z\right)=\frac{\left(\frac{G_{\mathrm{\π}}+{\mathrm{\βG}}_c}{1+\mathrm{\β}}\right)-2\left(\frac{G_{\mathrm{\π}}{\mathrm{cos\ω}}_c}{1+\mathrm{\β}}\right)z^{-1}+\left(\frac{G_{\mathrm{\π}}-{\mathrm{\βG}}_c}{1+\mathrm{\β}}\right)z^{-2}}{1-2\left(\frac{{\mathrm{cos\ω}}_c}{1+\mathrm{\β}}\right)z^{-1}+\left(\frac{1-\mathrm{\β}}{1+\mathrm{\β}}\right)z^{-2}}---\left(2.14\right)$

上述式(2.14)中，cos()表示余弦函数；若f_s是数字***的采样率，则数字角频率跟模拟频率的对应关系如下：

${\mathrm{\ω}}_c=\frac{2{\mathrm{\πf}}_c}{f_s},\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}=\frac{2\mathrm{\π}f}{f_s}---\left(2.15\right)$

其中，f_c表示中心频率；Δω表示数字角频率的增量，此处指数字角频率所表示的带宽；Δf表示模拟频率的增量，此处是指模拟频率所表示的带宽。至此，便得到了可以设置中心频率、带宽、增益的一段IIR均衡器的传输函数。步骤s21-s22中，根据源扬声器的幅频响应与目标扬声器的幅频响应之间的差异，可通过上述的设计过程设计多段IIR均衡器，每段均衡器分别设置各自的中心频率，带宽，增益；将这些IIR均衡器进行级联形成的一个整体的IIR均衡器，那么，这个整体的IIR均衡器可以依据每段均衡器所设置的校正参数来实现不同的幅频响应，从而完成整体的均衡补偿。例如按照图2所示实例，当频率处于0-8kHz时，源扬声器的幅频响应与目标扬声器的幅频响应之间的差异主要体现在频率为350Hz、800Hz、3400Hz、6200Hz及7400Hz这五个频点附近的幅频响应上；那么，可设置5段IIR均衡器，分别设置每段IIR均衡器的校正参数，并且将该5段IIR均衡器进行级联。其中各段总线增益都设置为0分贝，即G_πi＝idB(0)，其他设置分别如下：

$\left\{\begin{array}{c}{f}_{c1}=350.0,G_{c1}=idB\left(10.0\right),{\mathrm{\Δf}}_1=200,G_{B1}=idB\left(6.5\right)\\ f_{c2}=800.0,G_{c2}=idB(-8.0),{\mathrm{\Δf}}_2=600,G_{B2}=idB(-4.5)\\ f_{c3}=3400.0,G_{c3}=idB\left(7.5\right),{\mathrm{\Δf}}_3=990,G_{B3}=idB\left(6.4\right)\\ f_{c4}=6200.0,G_{c4}=idB\left(8.9\right),{\mathrm{\Δf}}_4=1700,G_{B4}=idB\left(6.4\right)\\ f_{c5}=7400.0,G_{c5}=idB\left(6.5\right),{\mathrm{\Δf}}_5=800,G_{B5}=idB\left(3.5\right)\end{array}\right.---\left(2.16\right)$

其中，对数增益和线性增益转换关系如下：

$idB\left(x\right)={10}^{\frac{x}{20}}---\left(2.17\right)$

在另一种实施方式中，该方法在执行步骤S103的过程中具体执行如下步骤s31-s32：

s31，为所述目标扬声器设置一个FIR均衡器或一个FFT均衡器。

s32，按照所述差异设置所述FIR均衡器或FFT均衡器的校正参数。

(1)FFT均衡器基于短时傅里叶变换的方法实现，短时傅里叶变换为：

$X_n\left(e^{j\mathrm{\ω}}\right)=\underset{m=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}x\left(m\right)w(n-m)e^{-j\mathrm{\ω}m}---\left(3.1\right)$

其中，x(n)表示一个待播放音频信号的采样序列；X_n(e^jw)表示x(n)进行短时傅里叶变换后的函数；j是纯虚数；ω表示角频率；n表示采样序列的序号；w()表示窗函数。

其中窗函数一般采用窗谱主瓣窄，旁瓣能量低的，比如汉宁窗：

令就得到了离散短时傅里叶变换。此处，k为整数，此处表示对数字角频率进行等间隔采样；N表示帧长。为了应用FFT，帧长N通常为2的幂，实际应用中采用1/2的重叠窗口进行分析-合成，即式(3.1)中各个n是窗长度的0.5倍。分帧加窗后的信号取FFT；然后对得到的各个X(k)进行幅度调整:

X_new(k)＝X(k)Gain(k)(3.3)

其中，Gain(k)为实数，需要根据测定的幅频响应的差距来制定。

步骤s31-s32中，可根据源扬声器的幅频响应与目标扬声器的幅频响应之间的差异来制定Gain(k)。各个X(k)进行幅度调整后对得到的X_new(k)进行反变换得到新的一帧信号输出；最终这些输出帧重叠相加变得到了均衡后的信号。实际应用中，基于短时傅里叶变换的方法实现FFT均衡器时，这种方法时间窗N如果过短，会造成频率分辨率不够，可以调整的频段不精细；而时间窗N如果过长会引入较大算法延时，同时对CPU和内存的消耗更高，且不适于相邻频段均衡差距大的情况。基于此，FFT均衡器的实用性不如IIR均衡器。

(2)FIR均衡器通过设计一个FIR滤波器来实现，具体实现中可以采用频率抽样法设计FIR滤波器从而实现FIR均衡器的设置，也可以采用快速卷积法设计FIR滤波器来实现FIR均衡器。步骤s31-s32中，可根据源扬声器的幅频响应与目标扬声器的幅频响应之间的差异来设置FIR滤波器的参数。需要说明的是，实现同一幅频响应，IIR均衡器比FIR均衡器的计算量更低，使用更经济。

S104，采用所述均衡器对所述目标扬声器的音效进行均衡补偿。

具体实现中，该方法在执行步骤S103的过程中，具体执行如下步骤s41-s43：

s41，获取所述目标扬声器的待播放音频信号。

s42，采用所述均衡器对所述待播放音频信号进行均衡补偿处理。

s43，将均衡补偿处理后的所述待播放音频信号输入至所述目标扬声器进行播放。

步骤s41-s43中，对目标扬声器的待播放音频信号进行均衡补偿处理之后，可以使得目标扬声器在播放所述待播放音频信号时的音效能够达到接近于源扬声器的音效，提升目标扬声器的播放音质。以图2所示实例结合参见图4，待播放音频信号为扫频信号，经过步骤s41-s43对目标扬声器中扫频信号进行均衡补偿后，可检测到图4所示目标扬声器校正后的输出信号的波形图，其直观地反映目标扬声器校正后的幅频响应；对比图4及图2a可知，目标扬声器校正后的幅频响应接近于源扬声器的幅频响应，可见通过均衡补偿有效地实现了对目标扬声器的畸变校正，提升目标扬声器的音效，提升目标扬声器的播放音质。

本发明实施例的音效处理方法，可检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征，并且能够定量分析二者之间的差异，再根据差异设置均衡器对目标扬声器的音效进行均衡补偿；由于定量分析能够较为准确地确定目标扬声器的音效相对于源扬声器的音效的不足之处，再有针对性的设置均衡器对目标扬声器的音效进行均衡，能够使目标扬声器获得接近于源扬声器的理想音效，提升目标扬声器的音效；且相对于现有人工调节的方式而言，本发明实施例能够有效地提升音效处理的效率。

基于上述实施例所示的音效处理方法，本发明实施例还提供了一种终端，该终端可以为PC(PersonalComputer，个人计算机)、手机、PDA(掌上电脑)等等，该终端可用于执行上述图1所示方法流程的相应步骤。请参见图5，该终端的内部结构可包括但不限于：处理器、用户接口、网络接口及存储器。其中，终端内的处理器、用户接口、网络接口及存储器可通过总线或其他方式连接，在本发明实施例所示图5中以通过总线连接为例。

其中，用户接口是实现用户与终端进行交互和信息交换的媒介，其具体体现可以包括用于输出的显示屏(Display)以及用于输入的键盘(Keyboard)等等，需要说明的是，此处的键盘既可以为实体键盘，也可以为触屏虚拟键盘，还可以为实体与触屏虚拟相结合的键盘。处理器(或称CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器))是终端的计算核心以及控制核心，其可以解析终端内的各类指令以及处理终端的各类数据。存储器(Memory)是终端中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的存储器既可以包括终端的内置存储器，当然也可以包括终端所支持的扩展存储器。存储器提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作***，可包括但不限于：Windows***(一种操作***)、Android(安卓，一种移动操作***)***、IOS(一种移动操作***)***等等，本发明对此并不作限定。存储器的存储空间存储了音效处理装置，该音效处理装置可以是运行于终端中的应用程序，可包括但不限于：音视频播放器应用程序、即时通信应用程序、SNS(SocialNetworkingServices，社会性网络服务)应用程序等等。

在本发明实施例中，终端通过运行存储器中的音效处理装置来执行上述图1所示方法流程的相应步骤。请一并参见图6，该音效处理装置运行如下单元：

检测单元101，用于检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征。

分析单元102，用于分析所述源扬声器的音效特征与所述目标扬声器的音效特征之间的差异。

设置单元103，用于根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器。

处理单元104，用于采用所述均衡器对所述目标扬声器的音效进行均衡补偿。

其中，所述音效特征包括幅频响应；所述均衡器为IIR均衡器、FIR均衡器或FFT均衡器。

具体实现中，该装置在运行所述检测单元101的过程中，具体运行如下单元：

输入设置单元1001，用于在所述源扬声器与所述目标扬声器中分别设置扫频信号。

输出采集单元1002，用于当源扬声器播放所述扫频信号时采集所述源扬声器的输出信号，当目标扬声器播放所述扫频信号时采集所述目标扬声器的输出信号。

频响检测单元1003，用于将所述源扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述扬声器的幅频响应，并将所述目标扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述目标扬声器的幅频响应。

具体实现中，在一种实施方式中，该装置在运行所述设置单元103的过程中，具体运行如下单元：

第一均衡设置单元2001，用于按照所述差异为所述目标扬声器设置至少一段IIR均衡器，并分别设置每段IIR均衡器的校正参数。

级联单元2002，用于将所述至少一段均衡器进行级联。

具体实现中，在另一种实施方式中，该装置在运行所述设置单元103的过程中，具体运行如下单元：

第二均衡设置单元2011，用于为所述目标扬声器设置一个FIR均衡器或一个FFT均衡器。

参数设置单元2012，用于按照所述差异设置所述FIR均衡器或FFT均衡器的校正参数。

具体实现中，该装置在运行所述处理单元104的过程中，具体运行如下单元：

音频信号获取单元3001，用于获取所述目标扬声器的待播放音频信号。

均衡补偿处理单元3002，用于采用所述均衡器对所述待播放音频信号进行均衡补偿处理。

输入单元3003，用于将均衡补偿处理后的所述待播放音频信号输入至所述目标扬声器进行播放。

本发明实施例的音效处理装置通过运行图6所示各单元从而产生图1所示的方法流程，因此，该音效处理装置运行各单元的具体过程可参见图1所示方法流程中的相关描述，在此不赘述。

与方法同理，本发明实施例的终端以及音效处理装置，可检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征，并且能够定量分析二者之间的差异，再根据差异设置均衡器对目标扬声器的音效进行均衡补偿；由于定量分析能够较为准确地确定目标扬声器的音效相对于源扬声器的音效的不足之处，再有针对性的设置均衡器对目标扬声器的音效进行均衡，能够使目标扬声器获得接近于源扬声器的理想音效，提升目标扬声器的音效；且相对于现有人工调节的方式而言，本发明实施例能够有效地提升音效处理的效率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (13)

1.一种音效处理方法，其特征在于，包括：

检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征；

分析所述源扬声器的音效特征与所述目标扬声器的音效特征之间的差异；

根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器；

采用所述均衡器对所述目标扬声器的音效进行均衡补偿。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述音效特征包括幅频响应；所述均衡器为IIR均衡器、FIR均衡器或FFT均衡器。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征，包括：

在所述源扬声器与所述目标扬声器中分别设置扫频信号；

当源扬声器播放所述扫频信号时采集所述源扬声器的输出信号，当目标扬声器播放所述扫频信号时采集所述目标扬声器的输出信号；

将所述源扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述扬声器的幅频响应，并将所述目标扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述目标扬声器的幅频响应。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器，包括：

按照所述差异为所述目标扬声器设置至少一段IIR均衡器，并分别设置每段IIR均衡器的校正参数；

将所述至少一段IIR均衡器进行级联。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器，包括：

为所述目标扬声器设置一个FIR均衡器或一个FFT均衡器；

按照所述差异设置所述FIR均衡器或FFT均衡器的校正参数。

6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述采用所述均衡器对所述目标扬声器的音效进行均衡补偿，包括：

获取所述目标扬声器的待播放音频信号；

采用所述均衡器对所述待播放音频信号进行均衡补偿处理；

将均衡补偿处理后的所述待播放音频信号输入至所述目标扬声器进行播放。

7.一种音效处理装置，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测源扬声器的音效特征及目标扬声器的音效特征；

分析单元，用于分析所述源扬声器的音效特征与所述目标扬声器的音效特征之间的差异；

设置单元，用于根据所述差异为所述目标扬声器设置均衡器；

处理单元，用于采用所述均衡器对所述目标扬声器的音效进行均衡补偿。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述音效特征包括幅频响应；所述均衡器为IIR均衡器、FIR均衡器或FFT均衡器。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述检测单元包括：

输入设置单元，用于在所述源扬声器与所述目标扬声器中分别设置扫频信号；

输出采集单元，用于当源扬声器播放所述扫频信号时采集所述源扬声器的输出信号，当目标扬声器播放所述扫频信号时采集所述目标扬声器的输出信号；

频响检测单元，用于将所述源扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述扬声器的幅频响应，并将所述目标扬声器的输出信号与所述扫频信号进行比对测得所述目标扬声器的幅频响应。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述设置单元包括：

第一均衡设置单元，用于按照所述差异为所述目标扬声器设置至少一段IIR均衡器，并分别设置每段IIR均衡器的校正参数；

级联单元，用于将所述至少一段均衡器进行级联。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述设置单元包括：

第二均衡设置单元，用于为所述目标扬声器设置一个FIR均衡器或一个FFT均衡器；

参数设置单元，用于按照所述差异设置所述FIR均衡器或FFT均衡器的校正参数。

12.如权利要求7-11任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元包括：

音频信号获取单元，用于获取所述目标扬声器的待播放音频信号；

均衡补偿处理单元，用于采用所述均衡器对所述待播放音频信号进行均衡补偿处理；

输入单元，用于将均衡补偿处理后的所述待播放音频信号输入至所述目标扬声器进行播放。

13.一种终端，其特征在于，包括如权利要求7-12任一项所述的音效处理装置。