[发明专利]混音处理方法、装置及智能设备

说明书

技术领域

本发明涉及音频信号处理领域，尤其涉及一种混音处理方法、装置及智能设备。

背景技术

在音频编辑、播放软件，以及各种多媒体应用软件中，都会用到将两路或者多路信号混合为一路进行输出的情况，称之为混音（sound mixing）。在voip中，混音也是最基本而必需的算法，但是由于应用场景比较复杂，优良的混音效果和快速的实现速度的结合仍然是一个难点。

现有的混音处理方法可以分为两大类：（1）直接饱和（saturation）相加；（2）相加求平均值。

直接饱和相加，简单地可以认为，是几个声音不加任何处理粗暴地混合在一起的过程，并进行饱和处理。如式（3.1）所示。

           （式3.1）

其中，y(n)表示混音后输出的采样值。x_m(n)表示序号为m的原始音频采样值，M为总音频路数。saturation(·)表示饱和运算。

此方法的优点是实现简单，计算量少，并且丢失信息量较少，在各路信号原始音量较小的情况下以及对质量要求不高的情况下比较适用。缺点是由于对各类信息不加分析进行粗暴相加，容易导致溢出，从而出现在溢出时候饱和运算造成大面积的饱和值（如对16bit PCM编码音频数据，出现大量连续的32767和-32768）。

为了防止上述直接饱和相加产生的滤波器发散，相加求平均值的方法能够防止溢出的出现，而避免饱和运算，如下式（3.2）所示。

               （式3.2） 

其中，y(n)表示混音后输出的采样值。x_m(n)表示序号为m的原始音频采样值，M为总音频路数。

但是，此方法会降低原始每一路信号在最终信号中的贡献值。每一路信号的最终采样值被降低为原始值的1/M，随着M的增大，在混合后的输出信号中，每一路的信号声音都变小，当M取无穷大时，每一路的贡献值趋近于0。同时，由于实际情况中，M路信号中当一路在发声时，其他几路多处于静音状态，则最终产生发声信号的声音将变得很小。而如果对最终混合的声音放大r（r>1）倍，则滤波器仍然发散，溢出产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种混音处理方法、装置及智能设备，实现简单、计算复杂度低，能有效避免波峰溢出和各路声音减小等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种混音处理方法，包括以下步骤：

分别用预先设定的加权系数对需进行混音处理的每一路音频信号的采样值进行加权处理，得到加权采样值；

将所述加权采样值求和，再乘以当前衰减因子，得到合成中间值；

判断所述合成中间值是否发生溢出：

如果所述合成中间值发生溢出，则以最大采样值或最小采样值输出音频，并减小当前衰减因子以作为下一次采样的衰减因子；

如果所述合成中间值未发生溢出，则以所述合成中间值输出音频；同时如果当前衰减因子小于1，则增大当前衰减因子以作为下一次采样的衰减因子。

本发明还提供一种混音处理装置，包括：

加权处理单元，用于分别用预先设定的加权系数对需进行混音处理的每一路音频信号的采样值进行加权处理，得到加权采样值；

合成处理单元，用于将由所述加权处理单元处理得到的加权采样值求和，再乘以当前衰减因子，得到合成中间值；

判断处理单元，用于判断所述合成中间值发生溢出时，则以最大采样值或最小采样值输出音频，并减小当前衰减因子以作为下一次采样的衰减因子；或判断所述合成中间值未发生溢出时，则以所述合成中间值输出音频；同时如果当前衰减因子小于1，则增大当前衰减因子以作为下一次采样的衰减因子。

本发明还提供一种智能设备，包括混音处理装置，所述混音处理装置包括：

加权处理单元，用于分别用预先设定的加权系数对需进行混音处理的每一路音频信号的采样值进行加权处理，得到加权采样值；

合成处理单元，用于将由所述加权处理单元处理得到的加权采样值求和，再乘以当前衰减因子，得到合成中间值；

判断处理单元，用于判断所述合成中间值发生溢出时，则以最大采样值或最小采样值输出音频，并减小当前衰减因子以作为下一次采样的衰减因子；或判断所述合成中间值未发生溢出时，则以所述合成中间值输出音频；同时如果当前衰减因子小于1，则增大当前衰减因子以作为下一次采样的衰减因子。