CN114466285B - 音频信号的响度调节方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

音频信号的响度调节方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种音频信号的响度调节方法、装置、设备及存储介质。本申请应用于音频编辑技术领域，其包括：通过音频响度转换公式对获取的原始音频信号进行线性转换以得到音频响度值；根据音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线；根据预设时延时间对响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线；根据平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；根据输出增益补偿曲线中的增益补偿值对原始音频信号的响度进行调节。本申请实施例可提高音频信号的音质。

Description

音频信号的响度调节方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及音频编辑技术领域，尤其涉及一种音频信号的响度调节方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
扩展器可以使音频信号的最大音频响度和最小音频响度的动态范围变大，即可以让音频响度大的地方更大，音频响度小的地方更小而被广泛应用，例如应用于各大音频编辑软件(Adobe Audition、AudioDirector)，目前扩展器算法主要包括四个步骤，分别为音频线性响度转换、计算响度增益、平滑增益以及音频响度转换应用，但现有音频响度调节方法在平滑增益这一步骤中，当使用释放时间过长时，会导致音频响度变化差异过大，进而引起音频信号失真，使得音频信号的音质较差。
发明内容
本发明实施例提供了一种音频信号的响度调节方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有音频信号中音频响度变化差异过大的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种音频信号的响度调节方法，其包括：
获取原始音频信号，并通过音频响度转换公式对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值；
根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线；
根据预设时延时间对所述响度增益曲线进行分块，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线；
根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；
根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节。
进一步地，根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到目标音频响度值；计算所述音频响度值及所述目标音频响度值之间的差值以得到响度增益曲线。
进一步地，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值通过响度增益值落差方法查找出第一响度增益值及第二响度增益值；将所述响度增益曲线中的所述第二响度增益值平移所述预设时延时间，并根据所述平滑响度增益曲线中平移所述预设时延时间后的所述第二响度增益值及所述第一响度增益值计算第三响度增益值；计算所述第二响度增益值与所述第三响度增益值的平均值以得到第四响度增益值；根据所述第一响度增益值及所述第四响度增益值通过预设阶指数平滑算法对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线。
进一步地，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并将所述响度增益曲线中大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为正响度增益值，将所述增益曲线中不大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为负响度增益值；依次计算所述增益曲线中前后两采样点所对应的响度增益值的乘积以得到响度增益乘积值，并根据所述增益乘积值确定第一响度增益值及第二响度增益值。
进一步地，根据所述平滑响度增益曲线中的曲线斜率将所述平滑响度增益曲线划分成多个攻击段和释放段；在每个所述攻击段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间以及攻击保留时间通过攻击平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；在每个所述释放段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的释放时间以及释放保留时间通过释放平滑增益方法得到所述输出增益补偿曲线。
进一步地，根据预先设置的攻击保留时间计算攻击保留采样点数；将第一比较参数、第二比较参数以及攻击采样参数的初始值分别设置为第一预设值、第二预设值以及第三预设值，并将第二比较参数所对应的输出增益补偿值的初始值设置为预设平滑响度增益初始值；将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较；若所述平滑响度增益值不大于所述输出增益补偿值且所述攻击采样参数不大于所述攻击保留采样点数，则将所述第二比较参数加1，将所述输出增益补偿值作为与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值；若所述平滑响度增益值不大于所述预设平滑响度增益初始值且所述攻击采样参数大于所述攻击保留采样点数，则将所述第二比较参数加1，根据预先设置的攻击时间通过攻击平滑增益公式确定与所述第二比较参数相对应的所述输出增益补偿值；将所述第一比较参数及所述攻击采样参数均加1，并返回执行将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较的步骤，直至所述第一比较参数达到预设第一比较结束值且所述第二比较参数达到预设第二比较结束值，以得到输出增益补偿曲线。
进一步地，对所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值进行线性转换；将所述原始音频信号乘以线性转换后的所述输出增益补偿值以对所述原始音频信号的响度进行调节。
第二方面，本发明实施例还提供了一种音频信号的响度调节装置，其包括：
第一计算单元，用于获取原始音频信号，并通过音频响度转换公式对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值；
第二计算单元，用于根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线；
平滑处理单元，用于根据预设时延时间对所述响度增益曲线进行分块，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线；
第三计算单元，用于根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；
调节单元，用于根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，其包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时可实现上述方法。
本发明实施例提供了一种音频信号的响度调节方法、装置、设备及存储介质。其中，所述方法包括：获取原始音频信号，并通过音频响度转换公式对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值；根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线；根据预设时延时间对所述响度增益曲线进行分块，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线；根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节。本发明实施例的技术方案，先根据平均响度增益值及预设时延时间对对响度增益曲线进行平滑处理得到平滑响度增益曲线，再根据平滑响度增益曲线及设置的释放时间等参数通过平滑增益方法输出增益补偿曲线，可对释放时间等参数进行灵活调整，在一定程度上减少了音频响度的变化差异，从而可减少音频信号的失真，提高音频信号的音质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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频信号的响度调节方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种音频信号的响度调节装置的示意性框图；以及
图3为本发明实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。
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做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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的音频信号的响度调节方法的流程示意图。本发明实施例的音频信号的响度调节方法可应用于终端上，例如智能手机、手提电脑、台式电脑、笔记本电脑等智能终端设备，通过安装于所述终端上的软件例如命名为音频编辑软件的应用程序来实现所述音频信号的响度调节方法，以减少音频信号的失真，提高音频信号的音质。下面对所述音频信号的响度调节方法进行详细说明。如图1所示，该方法包括以下步骤S100-S140。
S100、获取原始音频信号，并通过音频响度转换公式对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值。
在本发明实施例中，用户在音频编辑软件中对待编辑的音频进行编辑处理成母带之后，音频编辑软件会获取音频中的原始音频信号进行响度调节，具体为，先通过音频响度转换公式对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值，其中，所述音频响度转换公式为Xdb＝20*log10(abs(data))，其中，Xdb为音频响度值，data为原始音频信号，abs(data)是求解所述原始音频信号的绝对值。需要说明的是，在本发明实施例中，之所以对所述原始音频信号进行线性转换，是为了后一步骤中生成响度增益曲线。
S110、根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线。
在本发明实施例中，对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值之后，会先根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到目标音频响度值，其中，所述音频响度增益公式如公式(1)所示，在公式(1)中，T和W分别为预设响度阈值和预设膝盖阈值，需要说明的是，在本发明实施例中，所述预设响度阈值为用来控制所述响度增益曲线的最大响度增益值，所述预设膝盖阈值表征了所述响度增益曲线在所述预设响度阈值时的平滑度；计算得到所述目标音频响度值之后，计算所述音频响度值及所述目标音频响度值之间的差值以得到响度增益曲线gc，即gc＝Xdb-Xsc。
S120、根据预设时延时间对所述响度增益曲线进行分块，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线。
在本发明实施例中，通过音频响度增益公式得到响度增益曲线之后，会根据预设时延时间对所述响度增益曲线进行分块，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值通过响度增益值落差方法查找出第一响度增益值及第二响度增益值，其中，所述响度增益值落差方法为计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并将所述响度增益曲线中大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为正响度增益值，将所述增益曲线中不大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为负响度增益值；依次计算所述增益曲线中前后两采样点所对应的响度增益值的乘积以得到响度增益乘积值，并根据所述增益乘积值确定第一响度增益值及第二响度增益值，在实际应用中，若所述增益乘积值为负数，表明所述增益曲线中前后两采样点落差较大，则将所述前后两采样点确定为所述第一响度增益值及所述第二响度增益值；查找出第一响度增益值及第二响度增益值之后，将所述响度增益曲线中的所述第二响度增益值平移所述预设时延时间，并根据所述平滑响度增益曲线中平移所述预设时延时间后的所述第二响度增益值及所述第一响度增益值计算第三响度增益值，其中，在本发明实施例中，所述预设时延时间可设为10ms，可理解地，在其它实施例中，所述预设延时时间也可设置为其它值，不作具体限定；计算所述第二响度增益值与所述第三响度增益值的平均值以得到第四响度增益值；根据所述第一响度增益值及所述第四响度增益值通过预设阶指数平滑算法对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线，具体地，计算所述第一响度增益值及所述第四响度增益值的平均值，并根据所述平均值及所述第一响度增益值通过一阶指数平滑算法对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线。需要说明的是，在本发明实施例中，也可通过其它阶数的指数平滑算法对所述响度增益曲线进行平滑处理得到所述平滑响度增益曲线，例如，二阶指数平滑算法。
S130、根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线。
在本发明实施例中，对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线之后，会根据所述平滑响度增益曲线中的曲线斜率将所述平滑响度增益曲线划分成多个攻击段和释放段，具体地，若所述曲线斜率为正斜率，则将所述平滑响度增益曲线作为释放段，反之，若所述曲线斜率为负斜率，则将所述平滑响度增益曲线作为攻击段；在每个所述攻击段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间以及攻击保留时间通过攻击平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；在每个所述释放段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的释放时间以及释放保留时间通过释放平滑增益方法得到所述输出增益补偿曲线。可理解地，预先设置的攻击时间和攻击保留时间分别为每个攻击段的总时间及每个攻击段中平滑响度增益值保留的时间，预先设置的释放时间和释放保留时间分别为每个释放段的总时间及每个释放段中平滑响度增益值保留的时间。
进一步地，所述攻击平滑增益方法为根据预先设置的攻击保留时间计算攻击保留采样点数，在实际应用中，预设设置的攻击保留的倒数即为攻击保留采样点数；将第一比较参数、第二比较参数以及攻击采样参数的初始值分别设置为第一预设值、第二预设值以及第三预设值，并将第二比较参数所对应的输出增益补偿值的初始值设置为预设平滑响度增益初始值，其中，所述第一预设值、所述第二预设值以及所述第三预设值分别设置为1、0以及0，所述预设平滑响度增益初始值为0db，需要说明的是，在实际应用中，假设所述第一比较参数为n，所述第二比较参数为m，所述攻击采样参数为count_attack，则m＝n-1；将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较，即若假设输出增益补偿值为gs[n]，所述攻击保留采样点数为HA，则将gc[1]与gs[0]进行比较，并且将count_attack与HA进行比较；若所述平滑响度增益值gc[1]不大于所述输出增益补偿值gs[0]且所攻击采样参数count_attack不大于所述攻击保留采样点数HA，则将所述第二比较参数加1，将所述输出增益补偿值作为与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值，即为gs[1]＝gs[0]；若所述平滑响度增益值gc[1]不大于所述预设平滑响度增益初始值gs[0]且所述攻击采样参数count_attack大于所述攻击保留采样点数HA，则将所述第二比较参数加1，根据预先设置的攻击时间通过攻击平滑增益公式确定与所述第二比较参数相对应的所述输出增益补偿值gs[1]；将所述第一比较参数及所述攻击采样参数均加1，并返回执行将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较的步骤，直至所述第一比较参数达到预设第一比较结束值且所述第二比较参数达到预设第二比较结束值，以得到输出增益补偿曲线。需要说明的是，在本发明实施例中，所述第二比较结束值比第一比较结束值小1，所述第一比较结束值为自行设置的音频信号的采样点个数，例如，若1s对应44100个采样点，音频的播放时间为10s，则设置44100*10个采样点，所述第一比较结束值为44100*10，所述第一比较结束值由采样点及音频播放时间确定。
更进一步地，所述释放平滑增益方法与所述所述攻击平滑增益方法相似，只是将上述步骤中的设置的攻击保留时间替换成释放保留时间以得到释放保留采样点HR，将所述攻击采样参数count_attack替换成释放采样参数count_release，其余步骤均相同，可理解地，所述输出增益补偿曲线如公式(2)所示：
在公式(2)中，Fs和TR分别为音频信号的采样率及预设释放时间，TA和TR分别为预先设置的攻击时间和释放时间。需要说明的是，在本发明实施例中，因可通过对多个参数的灵活调整，例如释放时间、攻击时间，在一定程度上减少了音频响度的变化差异，从而可减少音频信号的失真，提高音频信号的音质。
S140、根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节。
在本发明实施例中，通通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线之后，通过增益线性转换公式对对所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值进行线性转换，其中，所述线性转换公式为其中，gs为gs[n]中任一所述输出增益补偿值，glim为经过线性转换后的任一所述输出增益补偿值；将所述原始音频信号乘以线性转换后的所述输出增益补偿值以对所述原始音频信号的响度进行调节，以减少了音频响度的变化差异。
图2是本发明实施例提供的一种音频信号的响度调节装置200的示意性框图。如图2所示，对应于以上音频信号的响度调节方法，本发明还提供一种音频信号的响度调节装置200。该音频信号的响度调节装置200包括用于执行上述音频信号的响度调节方法的单元，该装置可以被配置于终端中。具体地，请参阅图2，该音频信号的响度调节装置200第一计算单元201、第二计算单元202、平滑处理单元203、第三计算单元204以及调节单元205。
其中，所述第一计算单元201用于获取原始音频信号，并通过音频响度转换公式对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值；所述第二计算单元202用于根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线；所述平滑处理单元203用于根据预设时延时间对所述响度增益曲线进行分块，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线；所述第三计算单元204用于根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；所述调节单元205用于根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节。
在某些实施例，例如本实施例中，所述第二计算单元202包括第一计算子单元2021及第二计算子单元2022。
其中，所述第一计算子单元2021用于根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到目标音频响度值；所述第二计算子单元2022用于计算所述音频响度值及所述目标音频响度值之间的差值以得到响度增益曲线。
在某些实施例，例如本实施例中，所述平滑处理单元203包括查找单元2031、平移单元2032、第三计算子单元2033以及平滑处理子单元2034。
其中，所述查找单元2031用于计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值通过响度增益值落差方法查找出第一响度增益值及第二响度增益值；所述平移单元2032用于将所述响度增益曲线中的所述第二响度增益值平移所述预设时延时间，并根据所述平滑响度增益曲线中平移所述预设时延时间后的所述第二响度增益值及所述第一响度增益值计算第三响度增益值；所述第三计算子单元2033用于计算所述第二响度增益值与所述第三响度增益值的平均值以得到第四响度增益值；所述平滑处理子单元2034用于根据所述第一响度增益值及所述第四响度增益值通过预设阶指数平滑算法对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线。
在某些实施例，例如本实施例中，所述查找单元2031包括第一设置单元20311及确定单元20312。
其中，所述第一设置单元20311用于计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并将所述响度增益曲线中大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为正响度增益值，将所述增益曲线中不大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为负响度增益值；所述确定单元20312用于依次计算所述增益曲线中前后两采样点所对应的响度增益值的乘积以得到响度增益乘积值，并根据所述增益乘积值确定第一响度增益值及第二响度增益值。
在某些实施例，例如本实施例中，所述第三计算单元204包括划分单元2041、攻击平滑单元2042及释放平滑单元2043。
其中，所述划分单元2041用于根据所述平滑响度增益曲线中的曲线斜率将所述平滑响度增益曲线划分成多个攻击段和释放段；所述攻击平滑单元2042用于在每个所述攻击段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间以及攻击保留时间通过攻击平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；所述释放平滑单元2043用于在每个所述释放段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的释放时间以及释放保留时间通过释放平滑增益方法得到所述输出增益补偿曲线。
在某些实施例，例如本实施例中，所述攻击平滑单元2042包括第四计算子单元20421、第二设置单元20422、比较单元20423、第五计算子单元20424、第六计算子单元20425、返回执行单元20426。
其中，所述第四计算子单元20421用于根据预先设置的攻击保留时间计算攻击保留采样点数；所述第二设置单元20422用于将第一比较参数、第二比较参数以及攻击采样参数的初始值分别设置为第一预设值、第二预设值以及第三预设值，并将第二比较参数所对应的输出增益补偿值的初始值设置为预设平滑响度增益初始值；所述比较单元20423用于将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较；所述第五计算子单元20424用于若所述平滑响度增益值不大于所述输出增益补偿值且所述攻击采样参数不大于所述攻击保留采样点数，则将所述第二比较参数加1，将所述输出增益补偿值作为与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值；所述第六计算子单元20425用于若所述平滑响度增益值不大于所述预设平滑响度增益初始值且所述攻击采样参数大于所述攻击保留采样点数，则将所述第二比较参数加1，根据预先设置的攻击时间通过攻击平滑增益公式确定与所述第二比较参数相对应的所述输出增益补偿值；所述返回执行单元20426用于将所述第一比较参数及所述攻击采样参数均加1，并返回执行将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较的步骤，直至所述第一比较参数达到预设第一比较结束值且所述第二比较参数达到预设第二比较结束值，以得到输出增益补偿曲线。
在某些实施例，例如本实施例中，所述调节单元205包括线性转换单元2051及调节子单元2052。
其中，所述线性转换单元2051用于对所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值进行线性转换；所述调节子单元2052用于将所述原始音频信号乘以线性转换后的所述输出增益补偿值以对所述原始音频信号的响度进行调节。
本发明实施例的音频信号的响度调节装置200的具体实现方式与上述流程验证方法相对应，在此不再赘述。
上述音频信号的响度调节装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图3所示的计算机设备上运行。
请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。该计算机设备300为终端，终端可以是智能手机、台式电脑、手提电脑、平板电脑等具有通信功能的电子设备。
参阅图3，该计算机设备300包括通过***总线301连接的处理器302、存储器和网络接口305，其中，存储器可以包括存储介质303和内存储器304。
该存储介质303可存储操作***3031和计算机程序3032。该计算机程序3032被执行时，可使得处理器302执行一种音频信号的响度调节方法。
该处理器302用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备300的运行。
该内存储器304为存储介质303中的计算机程序3032的运行提供环境，该计算机程序3032被处理器302执行时，可使得处理器302执行一种音频信号的响度调节方法。
该网络接口305用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备300的限定，具体的计算机设备300可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
其中，所述处理器302用于运行存储在存储器中的计算机程序3032，以实现如下步骤：获取原始音频信号，并通过音频响度转换公式对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值；根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线；根据预设时延时间对所述响度增益曲线进行分块，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线；根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节。
在某些实施例，例如本实施例中，处理器302在实现所述根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线步骤时，具体实现如下步骤：根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到目标音频响度值；计算所述音频响度值及所述目标音频响度值之间的差值以得到响度增益曲线。
在某些实施例，例如本实施例中，处理器302在实现所述计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线步骤时，具体实现如下步骤：计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值通过响度增益值落差方法查找出第一响度增益值及第二响度增益值；将所述响度增益曲线中的所述第二响度增益值平移所述预设时延时间，并根据所述平滑响度增益曲线中平移所述预设时延时间后的所述第二响度增益值及所述第一响度增益值计算第三响度增益值；计算所述第二响度增益值与所述第三响度增益值的平均值以得到第四响度增益值；根据所述第一响度增益值及所述第四响度增益值通过预设阶指数平滑算法对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线。
在某些实施例，例如本实施例中，处理器302在实现所述计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值通过响度增益值落差方法查找出第一响度增益值及第二响度增益值步骤时，具体实现如下步骤：计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并将所述响度增益曲线中大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为正响度增益值，将所述增益曲线中不大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为负响度增益值；依次计算所述增益曲线中前后两采样点所对应的响度增益值的乘积以得到响度增益乘积值，并根据所述增益乘积值确定第一响度增益值及第二响度增益值。
在某些实施例，例如本实施例中，处理器302在实现所述根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线步骤时，具体实现如下步骤：根据所述平滑响度增益曲线中的曲线斜率将所述平滑响度增益曲线划分成多个攻击段和释放段；在每个所述攻击段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间以及攻击保留时间通过攻击平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；在每个所述释放段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的释放时间以及释放保留时间通过释放平滑增益方法得到所述输出增益补偿曲线。
在某些实施例，例如本实施例中，处理器302在实现所述根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间以及攻击保留时间通过攻击平滑增益方法得到输出增益补偿曲线步骤时，具体实现如下步骤：根据预先设置的攻击保留时间计算攻击保留采样点数；将第一比较参数、第二比较参数以及攻击采样参数的初始值分别设置为第一预设值、第二预设值以及第三预设值，并将第二比较参数所对应的输出增益补偿值的初始值设置为预设平滑响度增益初始值；将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较；若所述平滑响度增益值不大于所述输出增益补偿值且所述攻击采样参数不大于所述攻击保留采样点数，则将所述第二比较参数加1，将所述输出增益补偿值作为与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值；若所述平滑响度增益值不大于所述预设平滑响度增益初始值且所述攻击采样参数大于所述攻击保留采样点数，则将所述第二比较参数加1，根据预先设置的攻击时间通过攻击平滑增益公式确定与所述第二比较参数相对应的所述输出增益补偿值；将所述第一比较参数及所述攻击采样参数均加1，并返回执行将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较的步骤，直至所述第一比较参数达到预设第一比较结束值且所述第二比较参数达到预设第二比较结束值，以得到输出增益补偿曲线。
在某些实施例，例如本实施例中，处理器302在实现所述根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节步骤时，具体实现如下步骤：对所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值进行线性转换；将所述原始音频信号乘以线性转换后的所述输出增益补偿值以对所述原始音频信号的响度进行调节。
应当理解，在本申请实施例中，处理器302可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器302还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的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。该计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该计算机程序被该计算机***中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序。该计算机程序被该计算机***中的至少一个处理器执行，以实现上述音频信号的响度调节方法的实施例的流程步骤。
所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种音频信号的响度调节方法，其特征在于，包括：
获取原始音频信号，并通过音频响度转换公式对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值，其中，所述音频响度转换公式为Xdb＝20*log10(abs(data))，其中，Xdb为音频响度值，data为原始音频信号，abs(data)是求解所述原始音频信号的绝对值；
根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线，其中，所述预设响度阈值为用来控制所述响度增益曲线的最大响度增益值，所述预设膝盖阈值表征了所述响度增益曲线在所述预设响度阈值时的平滑度，所述音频响度增益公式如下所示：
在所述音频响度增益计算公式中，T和W分别为所述预设响度阈值和所述预设膝盖阈值，Xsc为目标音频响度值；
根据预设时延时间对所述响度增益曲线进行分块，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线；
根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；
根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节；
其中，所述根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线，包括：
根据所述平滑响度增益曲线中的曲线斜率将所述平滑响度增益曲线划分成多个攻击段和释放段；
在每个所述攻击段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间以及攻击保留时间通过攻击平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；
在每个所述释放段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的释放时间以及释放保留时间通过释放平滑增益方法得到所述输出增益补偿曲线。
2.根据权利要求1所述的音频信号的响度调节方法，其特征在于，所述根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线，包括：
根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到目标音频响度值；
计算所述音频响度值及所述目标音频响度值之间的差值以得到响度增益曲线。
3.根据权利要求1所述的音频信号的响度调节方法，其特征在于，所述计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线，包括：
计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值通过响度增益值落差方法查找出第一响度增益值及第二响度增益值；
将所述响度增益曲线中的所述第二响度增益值平移所述预设时延时间，并根据所述平滑响度增益曲线中平移所述预设时延时间后的所述第二响度增益值及所述第一响度增益值计算第三响度增益值；
计算所述第二响度增益值与所述第三响度增益值的平均值以得到第四响度增益值；
根据所述第一响度增益值及所述第四响度增益值通过预设阶指数平滑算法对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线；
其中，所述计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值通过响度增益值落差方法查找出第一响度增益值及第二响度增益值，包括：
计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并将所述响度增益曲线中大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为正响度增益值，将所述增益曲线中不大于所述平均响度增益值的响度增益值设置为负响度增益值；
依次计算所述增益曲线中前后两采样点所对应的响度增益值的乘积以得到响度增益乘积值，并根据所述增益乘积值确定第一响度增益值及第二响度增益值。
4.根据权利要求1所述的音频信号的响度调节方法，其特征在于，所述根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间以及攻击保留时间通过攻击平滑增益方法得到输出增益补偿曲线，包括：
根据预先设置的攻击保留时间计算攻击保留采样点数；
将第一比较参数、第二比较参数以及攻击采样参数的初始值分别设置为第一预设值、第二预设值以及第三预设值，并将第二比较参数所对应的输出增益补偿值的初始值设置为预设平滑响度增益初始值；
将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较；
若所述平滑响度增益值不大于所述输出增益补偿值且所述攻击采样参数不大于所述攻击保留采样点数，则将所述第二比较参数加1，将所述输出增益补偿值作为与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值；
若所述平滑响度增益值不大于所述预设平滑响度增益初始值且所述攻击采样参数大于所述攻击保留采样点数，则将所述第二比较参数加1，根据预先设置的攻击时间通过攻击平滑增益公式确定与所述第二比较参数相对应的所述输出增益补偿值；
将所述第一比较参数及所述攻击采样参数均加1，并返回执行将所述平滑响度增益曲线中与所述第一比较参数相对应的平滑响度增益值及所述攻击采样参数分别与所述第二比较参数相对应的输出增益补偿值及所述攻击保留采样点数进行比较的步骤，直至所述第一比较参数达到预设第一比较结束值且所述第二比较参数达到预设第二比较结束值，以得到输出增益补偿曲线。
5.根据权利要求1所述的音频信号的响度调节方法，其特征在于，所述根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节，包括：
对所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值进行线性转换；
将所述原始音频信号乘以线性转换后的所述输出增益补偿值以对所述原始音频信号的响度进行调节。
6.一种音频信号的响度调节装置，其特征在于，包括：
第一计算单元，用于获取原始音频信号，并通过音频响度转换公式对所述原始音频信号进行线性转换以得到与所述原始音频信号相对应的音频响度值，其中，所述音频响度转换公式为Xdb＝20*log10(abs(data))，其中，Xdb为音频响度值，data为原始音频信号，abs(data)是求解所述原始音频信号的绝对值；
第二计算单元，用于根据所述音频响度值、预设响度阈值以及预设膝盖阈值通过音频响度增益公式得到响度增益曲线，其中，所述预设响度阈值为用来控制所述响度增益曲线的最大响度增益值，所述预设膝盖阈值表征了所述响度增益曲线在所述预设响度阈值时的平滑度，所述音频响度增益公式如下所示：
在所述音频响度增益公式中，T和W分别为所述预设响度阈值和所述预设膝盖阈值，Xsc为目标音频响度值；
平滑处理单元，用于根据预设时延时间对所述响度增益曲线进行分块，计算每个分块的所述响度增益曲线所对应的平均响度增益值，并根据所述平均响度增益值及所述预设时延时间对所述响度增益曲线进行平滑处理以得到平滑响度增益曲线；
第三计算单元，用于根据所述平滑响度增益曲线、预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间、攻击保留时间、释放时间以及释放保留时间通过平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；
调节单元，用于根据所述输出增益补偿曲线中的增益补偿值对所述原始音频信号的响度进行调节；
其中，所述第三计算单元包括：
划分单元，用于根据所述平滑响度增益曲线中的曲线斜率将所述平滑响度增益曲线划分成多个攻击段和释放段；
攻击平滑单元，用于在每个所述攻击段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的攻击时间以及攻击保留时间通过攻击平滑增益方法得到输出增益补偿曲线；
释放平滑单元，用于在每个所述释放段中，根据预设平滑响度增益初始值、预先设置的释放时间以及释放保留时间通过释放平滑增益方法得到所述输出增益补偿曲线。
7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的音频信号的响度调节方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时可实现如权利要求1-5中任一项所述的音频信号的响度调节方法。
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