本发明专利技术适用于音频信号处理领域，提供了一种音频动态范围压缩方法、装置及设备，所述方法包括下述步骤：通过预设控制音量调整当前音频处理帧的峰值和均值，得到修正峰值和修正均值；当所述修正峰值或所述修正均值不在目标动态范围内时，对所述预设控制音量进行若干次衰减或者递增，得到修正控制音量，直到通过所述修正控制音量可将所述修正峰值和所述修正均值调整至满足终止调整条件的范围；通过所述修正控制音量将所述修正峰值和所述修正均值调整至满足终止调整条件的范围。本发明专利技术以音频信号峰值和均值为检测量，通过动态地调整音频信号的控制音量，对音频信号进行音频动态范围压缩，很好地保证了声音的响度和音质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于音频信号处理领域，尤其涉及一种音频动态范围压缩方法、装置及设备。
技术介绍
音频信号的动态范围指的是最大不失真音频信号与最小音频信号之间的强度差， 通常用分贝(decibel，dB)来表示，音频信号的动态范围越大，其表现出的声音就越响亮。 而音频放大器的动态范围指的是该音频放大器能输出的最大不失真音频信号与音频放大器自身噪音之间的强度差，要达到良好的声音表现，音频放大器的音频动态范围必须大于其播放的音频信号的动态范围。然而，对于便携式播放设备来说，由于喇叭尺寸和电源电压的限制，其自身的动态范围较小，因此播放动态范围过大的音频信号会产生失真，且当电池电量发生变化或者接收到不同输入幅度的音源时，也无法保证相对稳定的声音响度和音质。同时，在对音频信号进行音效均衡处理后，很容易使音频信号的动态范围放大，超出音频放大器的动态范围，这时若直接采用饱和限幅处理，容易导致过多连续饱和值的产生，会引起破音噪声，从而严重影响了音质。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种音频动态范围压缩方法，旨在对音频动态范围进行压缩，以达到良好的声音播放效果。本专利技术实施例是这样实现的，一种音频动态范围压缩方法，所述方法包括下述步骤通过预设控制音量调整当前音频处理帧的峰值和均值，得到修正峰值和修正均值；当所述修正峰值或所述修正均值不在目标动态范围内时，对所述预设控制音量进行若干次衰减或者递增，得到修正控制音量，直到通过所述修正控制音量可将所述修正峰值和所述修正均值调整至满足终止调整条件的范围，所述目标动态范围的上限和下限分别由预设的压缩阈值和扩放阈值确定；通过所述修正控制音量将所述修正峰值和所述修正均值调整至满足终止调整条件的范围。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种音频动态范围压缩装置，所述装置包括峰均值调整单元，用于通过预设控制音量调整当前音频处理帧的峰值和均值，得到修正峰值和修正均值；控制音量调整单元，用于当所述修正峰值或所述修正均值不在目标动态范围内时，对所述预设控制音量进行若干次衰减或者递增，得到修正控制音量，直到通过所述修正控制音量可将所述修正峰值和所述修正均值调整至满足终止调整条件的范围；修正峰均值调整单元，用于通过所述修正控制音量将所述修正峰值和所述修正均值调整至满足终止调整条件的范围。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种包括上述音频动态范围压缩装置的设备。本专利技术实施例以音频信号峰值和均值为检测量，通过动态地调整音频信号的控制音量，对音频信号进行音频动态范围压缩，将其控制在一定的动态范围之内，同时根据信号的平稳或者瞬变特性，动态地对音频处理帧的帧长度进行切换，很好地保证了声音的响度和音质，提高了音频动态范围压缩的效率。附图说明图I是本专利技术第一实施例提供的音频动态范围压缩方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例提供的音频处理帧峰值和均值获取方法的实现流程图；图3是本专利技术第二实施例提供的音频动态范围压缩方法的实现流程图；图4是本专利技术第三实施例提供的音频动态范围压缩装置的结构图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例以音频信号的峰值和均值为检测量，通过若干次动态地调整音频信号的控制音量，对音频信号进行音频动态范围压缩，将其控制在一定的动态范围之内，很好地保证了声音的响度和音质。图I示出了本专利技术第一实施例提供的音频动态范围压缩方法的实现流程，详述如下在步骤SlOl中，通过预设控制音量调整当前音频处理帧的峰值和均值，得到修正峰值和修正均值。在本专利技术实施例中，对当前音频信号以帧为处理单位进行动态范围压缩，每次进行处理的一组音频信号称为一个音频处理帧，对应的音频信号长度为帧长。在步骤SlOl之前，需要获取当前音频处理帧的峰值和均值。峰值即该音频处理帧中音频信号的最大值，峰值越大，动态范围就越大，越可能超出播放设备的动态范围；均值即该音频处理帧中音频信号的幅度平均值，可以用来代表音频信号中的小信号。在本专利技术实施例中，音频处理帧的峰值和均值可以通过检测同步获得，通过对当前音频处理帧中所有音频数据进行大小比较判断及求和取算术均值的方法，确定出当前音频处理帧的峰值和均值。当前音频处理帧的峰值和均值的具体获取流程如图2所示，在此不再赘述。在本专利技术实施例中，可以通过设置静音阈值，当检测出的当前音频处理帧的峰值和均值均小于该静音阈值时，则确定该音频处理帧为静音帧，不需要对该音频处理帧进行动态范围压缩。其中，静音阈值可以由用户根据实际情况自行定义，可以设置为无声，或者是便携式播放设备的自身噪音信号，在此不作限定。在步骤S102中，判断所述修正峰值或所述修正均值是否在目标动态范围内，若是，则输出当前音频处理帧；若不是，则对所述预设控制音量进行若干次衰减或者递增，得到修正控制音量。在本专利技术实施例中，对音频信号进行动态范围压缩的目标动态范围通过压缩阈值和扩放阈值确定，压缩阈值确定了该目标动态范围的上限，扩放阈值确定了该目标动态范围的下限。当经过预设控制音量调整后，判断得到的修正峰值或修正均值是否处于目标动态范围之内，如果是，即修正峰值小于压缩阈值且修正均值大于扩放阈值，则在该情况下，当前音频处理帧的修正峰值和修正均值正好处于目标动态范围之内，不需要再进行动态范围控制，直接输出该音频处理帧。若经过预设控制音量调整后得到的修正峰值或修正均值不处于目标动态范围之内，则需要根据修正峰值及修正均值落在目标动态范围内的实际情况，对预设控制音量进行相应的衰减或者递增。在步骤S102中，对预设控制音量进行相应的衰减或者递增，可以有以下几种情况情况一当修正峰值大于压缩阈值且修正均值大于扩放阈值时，需要对音频动态范围再次进行压缩，因此通过衰减步长对预设控制音量进行衰减；情况二当修正峰值小于压缩阈值且修正均值小于扩放阈值时，需要对音频动态范围进行适应扩放，因此通过递增步长对预设控制音量进行递增；情况三当修正峰值大于压缩阈值且修正均值小于扩放阈值时，通过衰减步长对预设控制音量进行衰减。在本专利技术实施例中，控制音量为一个动态变化的值，决定了输出的音频信号动态范围的变化，其根据当前修正峰值与修正均值落在目标动态范围内的情况，通过衰减步长与递增步长进行调整。所谓衰减步长与递增步长，即为控制音量调整的最小单位，当需要对音频动态范围进行压缩时，则通过衰减步长对控制音量进行衰减，使得通过衰减后的控制音量调整出的音频动态范围变小；当需要对动态范围进行扩放时，则通过递增步长对控制音量进行递增，使得通过递增后的控制音量调整出的音频动态范围变大。根据衰减步长或者递增步长对预设控制音量进行调整的具体方式在此不作限定。在本专利技术实施例中，通过衰减步长或者递增步长对预设控制音量进行的调整可以重复若干次，以达到合适的修正控制音量，直到通过修正控制音量可将修正峰值和修正均值调整至满足终止调整条件的范围，实现对修正峰值与修正均值的合理调整。在本专利技术实施例中，在得到合适的修正控制音量后，将该修正控制音量作为下一音频处理帧的预设控制音量，对下一音频处理帧的峰值和均值进行调整。在音频信号平稳的情况下，将当前音频处理帧的修正控制音量作为下一音频处理本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李军，胡胜发，
申请(专利权)人：安凯广州微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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