[发明专利]一种扩声系统实时音频信号处理方法

说明书

本发明涉及音频信号处理技术，其公开了一种扩声系统实时音频信号处理方法，有效提高扩声系统音频信号处理的实时性。该方法包括：开启三个线程对音频数据在扩声系统中的三个处理阶段的数据进行并行处理：数据获取线程，用于获取ADC转换器转换的数据，放入第一数据队列中，并通知音频处理线程从第一数据队列获取数据；音频处理线程，用于在收到数据获取线程的通知后，从第一数据队列获取数据进行音频数据处理，并将处理后的音频数据放入第二数据队列中，然后通知数据发送线程从第二数据队列中获取数据；数据发送线程，用于在收到音频处理线程的通知后，从第二数据队列获取数据，将数据发送至DAC转换器进行转换。

技术领域

本发明涉及音频信号处理技术，具体涉及一种扩声系统实时音频信号处理方法。

背景技术

在一些场景下，如会议，学校教学场景等，若讲话人的声音不能覆盖到所有区域，此时就需要有扩声系统的辅助，将讲话人的声音通过麦克风拾音后，经过一个处理设备，对音频数据做一些处理后，再通过功放放大，经过音响将声音播放出去，这样达到增强讲话人声音强度的效果。

处理设备获取麦克风的数据一般是通过一个音频的ADC转换器将音频模拟信号采样成数字信号，处理设备获取到采样的数字信号后，将音频数据做一些处理，然后通过一个音频的DAC转换器将数字音频信号转换为模拟音频信号，然后经过功放设备将声音由音响放出去。即，音频数据在扩声系统中要经过音频采样阶段、音频处理阶段和音频输出阶段这三个阶段。

传统技术中扩声系统对音频数据处理方法是一种串行处理方式，即通过ADC模拟到数字转换-处理音频数据-DAC数字到模拟转换。这种方式处理的时间是固定的，我们假设ADC模拟到数字转换需要的时间是t1,处理音频数据的时间是t2，DAC数字到模拟转换的时间是t3，则声音经过扩声系统输出的时间需要t1+t2+t3的时间，下一个音频信号必须在上一个音频信号的上述三个阶段全部处理完成后才开始进入处理，则两帧音频信号处理需要的时间是2*(t1+t2+t3)，同理,n帧音频信号处理需要的时间是n*(t1+t2+t3)。

扩声系统往往对音频数据的实时性要求很高，所以要求声音经过麦克风后，到音响输出的时间要足够短，这样听众才不会感觉到声音的延迟。传统技术的上述串行处理方式不利于提高音频数据的处理实时性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种扩声系统实时音频信号处理方法，有效提高扩声系统音频信号处理的实时性。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种扩声系统实时音频信号处理方法，包括：

开启三个线程对音频数据在扩声系统中的三个处理阶段的数据进行并行处理；

所述三个线程包括：数据获取线程、音频处理线程、数据发送线程；

所述数据获取线程，用于获取ADC转换器转换的数据，放入第一数据队列中，并通知音频处理线程从第一数据队列获取数据；

所述音频处理线程，用于在收到数据获取线程的通知后，从第一数据队列获取数据进行音频数据处理，并将处理后的音频数据放入第二数据队列中，然后通知数据发送线程从第二数据队列中获取数据；

所述数据发送线程，用于在收到音频处理线程的通知后，从第二数据队列获取数据，将数据发送至DAC转换器进行转换。

作为进一步优化，所述数据获取线程通过发送信号的方式通知音频处理线程从第一数据队列中获取数据，所述音频处理线程通过发送信号的方式通知数据发送线程从第二数据队列中获取数据。

作为进一步优化，所述音频处理线程进行音频数据处理包括降噪处理、提高增益处理。

本发明的有益效果是：