[发明专利]一种抑制扬声器杂音的方法和装置

说明书

本发明实施例提供一种抑制扬声器杂音的方法和装置，根据音频信号在能激发杂音的频段上的强度与压缩力度正相关，音频信号在能掩盖杂音的频段上的强度与压缩力度负相关的关系，调整每个频率特征对压缩力度计算结果的贡献度，在抑制杂音的同时最大限度保留原音频信息；低音质损耗、低软硬件开销，可以在有效改善由于某频段信号较强而激发杂音的问题的基础上，最大程度地保留原始音频信号的信息。

技术领域

本发明实施例涉及扬声器技术领域，更具体地，涉及一种抑制扬声器杂音的方法和装置。

背景技术

随着移动便携式智能设备的发展，人们对便携式智能设备的音频回放质量要求越来越高，但由于受便携设备的体积、结构以及扬声器自身缺陷的影响，经常导致回放的音频出现杂音。产生杂音的原因有多种，其中最普遍的是当音源中某些频段能量较高时，即使喇叭振膜振幅未超过喇叭最大设计振幅，仍能听到明显杂音的现象。

现有技术中，解决上述杂音问题的方法主要有如下三种，第一种方法是通过增加一个固定增益的滤波器，对会产生此类杂音的频段能量进行压缩，减小该频段的能量值，从而减小杂音；第二种方法通过增加一个增益可动态变化的滤波器来对会产生此类杂音的频段进行能量压缩，该滤波器的增益值通过对该频段的能量进行实时检测并计算后得出；第三种方法是中国发明专利申请“CN 108322868 A”提出的，其共提出了两种判别音频数据中是否包含激励钢琴杂音的音频数据的机制，判断机制一是通过频率特征中的高频分量和低频分量的比例值来判断是否包含可以激励钢琴杂音的数据；判断机制二是根据音频频率特征，通过支持向量机训练一个分类器，来判断音频数据中是否包含可以激励钢琴杂音的数据。如果判断包含可以激励钢琴杂音的数据，则对其进行动态压缩。

上述第一种方法的缺陷在于当某个频段存在激发杂音的可能时，那么该频段的能量将总是被衰减的，无论此时该频段的能量大小是否真的达到了可以激发出人耳可以察觉的杂音的水平，这样一来会造成回放音质上的损失，比如当该频段处于600～2000hz时，这样的做法将直接影响人声的回放效果；上述第二种方法通过检测可以激发杂音的频段上的能量大小来决定对该频段所施加的压缩的力度，可以做到当该频段能量较小时不对其进行压缩；但这种做法依然会造成较大的音质损失，原因如下：根据实验，当原始音源在被激发出的杂音所在的频段本身就具有一定的能量时，这个杂音很容易就与音频本身的能量融为一体，这时人耳是很难听到杂音的；所以在这种情况下，即使特定频段存在较大的能量，依旧可以不去对其进行能量压缩，以获得更好的回放音质；上述第三种方法中，其判断机制一的缺陷为：当音源中的高频与低频分量都很小时，其高频分量和低频分量的比例仍有可能触发其所设定的门限，进而启动杂音消除机制；然而，此时音频整体能量较低，并不能产生人耳可以听到的杂音；因而，此时对杂音消除机制的启动是无谓的，只会损害回放音质；且含有钢琴杂音的数据所激发出的杂音是有一定频率范围的，若音频数据本身的高频分量较大，则杂音消除机制不会被触发，但如果该高频分量的频率不与被激发出的杂音的频率重合或相近，则原音频数据的能量将不能很好的掩盖杂音的能量，从而依旧能听到杂音；判断机制二的缺陷为：若考虑的频率特征量较少，例如只考虑高频分量与低频分量的比值，则无法训练出准确的分类器，如判断机制一中所述缺陷；若要训练出准确的分类器，则需要考虑大量的特征量，从而导致工程实现的复杂度以及实际运行所占用的开销大幅增加，在对功耗极其敏感的移动便携设备上不实用；且判断机制二在对SVM进行训练时，若要得到准确的分类器还会存在训练时间长，训练样本大，训练结果存在差异性且训练结果不可控等问题。

发明内容

本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种抑制扬声器杂音的方法和装置。

第一方面，本发明实施例提供一种抑制扬声器杂音的方法，包括：

将作为主链的音频信号复制出n+1份，1份音频信号作为基础链，剩余的n份音频信号作为噪声链，